UNIFIMES 2024 (Mineiros, 2º semestre) — questão 40 de Física

Enunciado em texto
A membrana celular de células saudáveis consiste de uma camada de lipídio isolante que separa o material intracelular condutor, composto pelo citoplasma, do meio extracelular que também é condutor. Dessa forma, as células humanas comportam-se como resistores cuja resistência elétrica varia dependendo do tipo de célula e da frequência do sinal elétrico recebido. A figura representa um modelo simplificado do circuito elétrico equivalente para uma célula humana, em que R é a resistência elétrica extracelular, R é a resistência elétrica intracelular e C funciona como uma chave que depende da frequência. Para frequências de até 50 kHz, C permanece aberta, mas, para frequências maiores que 50 kHz, ela se fecha.
[Figura: circuito com um gerador (pilha) no ramo de cima, ligado a dois ramos em paralelo: no ramo superior, o resistor R; no ramo inferior, o resistor R em série com a chave C, desenhada aberta.]
De acordo com esse modelo e considerando que o circuito seja percorrido por uma corrente contínua, quando a chave C se fechar, a resistência elétrica equivalente do circuito
(A) diminuirá, pois as resistências R e R estarão em paralelo.
(B) aumentará, pois as resistências R e R estarão em paralelo.
(C) diminuirá, pois a corrente elétrica passará somente por R.
(D) aumentará, pois as resistências R e R estarão em série.
(E) diminuirá, pois a corrente elétrica passará somente por R.
(Enunciado e figura: Vestibular de Medicina UNIFIMES 2024 (2º semestre), câmpus Mineiros — UNIFIMES/Vunesp.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Centro Universitário de Mineiros (UNIFIMES) e à Fundação VUNESP.
Resolução comentada
O que a questão pede: o que acontece com a resistência equivalente quando a chave C fecha.
Passo 1 — chave aberta. Com C aberta, o ramo de está interrompido: a corrente só passa por , e .
Passo 2 — chave fechada. Com C fechada, os dois ramos ligam os mesmos dois nós: e ficam em paralelo. A corrente se divide entre eles:
Passo 3 — comparar. Como , temos . Abrir um novo caminho para a corrente sempre diminui a resistência equivalente.
Por que não as outras: (B) acerta a ligação mas erra o efeito; (C) e (E) dizem que a corrente passa por um só resistor, mas em paralelo ela passa pelos dois; (D) erra a ligação: os resistores não estão em série.
⚠️ A armadilha: pensar que “mais um resistor no circuito” aumenta a resistência (alternativa B ou D). Isso vale em série; em paralelo, cada resistor a mais é um caminho a mais e a resistência equivalente cai.
A ideia em uma frase: ligar um resistor em paralelo abre um novo caminho para a corrente e sempre diminui a resistência equivalente.
Resposta: alternativa A (diminuirá; R₀ e R₁ ficam em paralelo).
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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