Durante a transmissão do impulso nervoso, a membrana plasmática do axônio atua de modo semelhante a um…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante a transmissão do impulso nervoso, a membrana plasmática do axônio atua de modo semelhante a um capacitor, pois separa cargas elétricas entre o meio intracelular e o extracelular. Em uma pesquisa sobre a atividade de neurônios, um fragmento de membrana com área de 0,50 cm² apresentou uma variação de carga de 30 nC quando sua diferença de potencial variou 60 mV. Para esse sistema, a capacitância pode ser calculada por C = ?Q/?V. Considere que 1 nC = 10?? C e 1 mV = 10?³ V. Com base nos dados do experimento, determine a capacitância elétrica desse fragmento de membrana.
- A) 1,80 µF
- B) 2,00 µF
- C) 0,50 µF
- D) 0,05 µF
- E) 0,18 µF
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. Q = 30 nC = 30 x 10^-9 C e a variação de potencial é ΔV = 60 mV = 60 x 10^-3 V = 0,06 V. A área de 0,50 cm² não é necessária para o cálculo da capacitância pela fórmula C = ΔQ/ΔV. Passo 2: Aplique a fórmula C = ΔQ/ΔV = (30 x 10^-9) / (0,06). Passo 3: Faça a divisão. 30 / 0,06 = 500, e a potência de 10 é 10^-9, portanto C = 500 x 10^-9 F = 5 x 10^-7 F, ou seja, 0,5 µF. Passo 4: Compare com as alternativas. A alternativa C (0,50 µF) corresponde ao resultado obtido, e portanto o gabarito oficial está correto. Passo 5: Por que as outras estão erradas. A) 1,80 µF resultaria de multiplicar 30 por 60 em vez de dividir. B) 2,00 µF não corresponde a nenhuma conversão correta dos dados. D) 0,05 µF surgiria de converter 60 mV como 0,6 V. E) 0,18 µF surgiria de um erro de potência de 10 na conversão do resultado de A.
💡 Dica: Calcule a potência reativa inicial e final antes de determinar a capacitância.
Alternativa por alternativa
Provavelmente multiplicou a carga pela diferença de potencial (30 x 60 = 1800) em vez de dividir, o que é uma inversão da fórmula C = ΔQ/ΔV.
Provavelmente chegou a um valor sem seguir um procedimento correto, por exemplo tratando a área ou outro dado como divisor, ou usando um valor de tensão diferente do enunciado.
Aplicando C = ΔQ/ΔV, obtém-se C = (30 × 10⁻⁹ C)/(60 × 10⁻³ V) = 0,5 × 10⁻⁶ F. Como 1 µF = 10⁻⁶ F, a capacitância é 0,50 µF.
Provavelmente converteu 60 mV como 0,6 V, errando a potência de 10 na conversão de unidades, e obteve 30 nC / 0,6 V = 0,05 µF.
Provavelmente calculou corretamente 0,5 µF ou algo próximo, mas errou a potência de 10 ao escrever o resultado final, ou fez uma conta intermediária com erro de ordem de grandeza.
Raio-X da questão
fator de potência
avaliacao
fator de potência · circuitos elétricos
Revisar o cálculo de potência reativa e capacitância em circuitos elétricos.
O aluno pode confundir a relação entre potência ativa e reativa, calculando incorretamente a capacitância necessária.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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