As duas cadeias carbônicas que formam a molécula de DNA são unidas por meio de ligações de hidrogênio entre…

Questão

As duas cadeias carbônicas que formam a molécula de DNA são unidas por meio de ligações de hidrogênio entre bases nitrogenadas. Há quatro tipos de bases nitrogenadas: adenina, citosina, guanina e timina. Nas estruturas a seguir, estão representadas, em pontilhado, as ligações de hidrogênio existentes nos pareamentos entre as bases timina e adenina, e citosina e guanina, na formação da molécula de DNA. Para romper uma ligação de hidrogênio de 1 mol de DNA, é necessário um valor médio de energia E = 30 kJ. Desprezando as forças dissipativas, e considerando g = 10 m/s², esse valor de E é capaz de elevar um corpo de massa m = 120 kg a uma altura h. O valor de h, em metros, corresponde a: (UERJ 2020)

1. A) 25
2. B) 35
3. C) 45
4. D) 55

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique o que a questão pede. A energia E = 30 kJ fornecida pelo rompimento das ligações de hidrogênio é integralmente convertida em energia potencial gravitacional de um corpo de massa 120 kg, já que as forças dissipativas são desprezadas. A figura apenas ilustra os pareamentos entre as bases, e o dado necessário para o cálculo está no texto.
2. Converta a unidade. Como 1 kJ = 1000 J, temos E = 30 kJ = 30 000 J.
3. Use a relação da energia potencial gravitacional, Ep = m g h, com m = 120 kg e g = 10 m/s².
4. Iguale a energia fornecida à energia potencial: E = m g h. Isolando h, temos h = E / (m g) = 30 000 / (120 x 10) = 30 000 / 1200 = 25 m.
5. Conclusão. O valor de h é 25 m, o que corresponde à alternativa A, que é o gabarito oficial.
6. Por que as outras estão erradas. A alternativa B (35) resulta de um erro na divisão de 30 000 por 1200. A alternativa C (45) vem de uma escolha de fórmula que não corresponde à energia potencial, como se a energia fosse distribuída de outro modo. A alternativa D (55) surge de uma leitura equivocada dos dados ou de um erro de cálculo acumulado ao montar a equação.

💡 Dica: Use a fórmula de energia potencial para calcular a altura h.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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