UERJ 2020 (2º Exame de Qualificação) — questão 36 de Física

Gabarito CEletrodinâmica — 1ª lei de Ohm e ordem de grandeza (impulso nervoso)Vestibular Estadual · 2º Exame de Qualificação
Enunciado — imagem da prova
Enunciado da questão 36 de Física do UERJ 2020 (2º Exame de Qualificação)

Enunciado em texto

Utilize as informações a seguir para responder às questões 35 a 37.

A produção e a transmissão do impulso nervoso nos neurônios têm origem no mecanismo da bomba de sódio-potássio. Esse mecanismo é responsável pelo transporte de íons Na+\text{Na}^+ para o meio extracelular e K+\text{K}^+ para o interior da célula, gerando o sinal elétrico. A ilustração abaixo representa esse processo.

[Figura: trecho de membrana celular (bicamada de lipídios) atravessada por uma proteína de transporte, em azul. Acima fica o “meio extracelular” e abaixo o “citoplasma”. Uma seta preta leva íons Na+\text{Na}^+ do citoplasma, através da proteína, para o meio extracelular; uma seta rosa leva íons K+\text{K}^+ do meio extracelular para o citoplasma.]

Adaptado de researchgate.net.

O impulso nervoso, ou potencial de ação, é uma consequência da alteração brusca e rápida da diferença de potencial transmembrana dos neurônios. Admita que a diferença de potencial corresponde a 0,07 V e a intensidade da corrente estabelecida, a 7,0×10−67{,}0 \times 10^{-6}A.

A ordem de grandeza da resistência elétrica dos neurônios, em ohms, equivale a:

(A) 10210^2

(B) 10310^3

(C) 10410^4

(D) 10510^5

(Enunciado e figura: Vestibular Estadual UERJ 2020, 2º Exame de Qualificação — DSEA/UERJ.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ).

Resolução comentada

O que a questão pede: a ordem de grandeza da resistência elétrica, dadas a diferença de potencial e a corrente. O texto sobre a bomba de sódio-potássio é o contexto biológico; a conta é a 1ª lei de Ohm.

Passo 1 — 1ª lei de Ohm:

U=R i  ⇒  R=UiU = R\,i \;\Rightarrow\; R = \frac{U}{i}

Passo 2 — a conta, escrevendo 0,07 V em notação científica, 7×10−27 \times 10^{-2} V:

R=7×10−27,0×10−6R = \frac{7 \times 10^{-2}}{7{,}0 \times 10^{-6}}

R=1×104 ΩR = 1 \times 10^{4}\ \Omega

Passo 3 — ordem de grandeza: o resultado já é uma potência de 10 exata, 10410^4 Ω.

⚠️ A armadilha: errar o expoente de 0,07. Quem escreve 0,07=7×10−30{,}07 = 7 \times 10^{-3} chega a 10310^3 Ω, a alternativa B. Conte as casas: 0,07 = 7 centésimos = 7×10−27 \times 10^{-2}.

A ideia em uma frase: R = U/i, e com notação científica bem escrita a ordem de grandeza sai direto.

Resposta: alternativa C (10410^4 Ω).

Vídeo em breve

A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.

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