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ENEM 2022 — Questão 128: Ciências da Natureza

Biofísica: fundamentos e aplicações

O quadro mostra valores de corrente elétrica e seus efeitos sobre o corpo humano.

Corrente elétricaDano físico
Até 10 mADor e contração muscular
De 10 mA até 20 mAAumento das contrações musculares
De 20 mA até 100 mAParada respiratória
De 100 mA até 3 AFibrilação ventricular
Acima de 3 AParada cardíaca e queimaduras

A corrente elétrica que percorrerá o corpo de um indivíduo depende da tensão aplicada e da resistência elétrica média do corpo humano. Esse último fator está intimamente relacionado com a umidade da pele, que seca apresenta resistência elétrica da ordem de 500 quilo-ohms, mas, se molhada, pode chegar a apenas 1 quilo-ohm. Apesar de incomum, é possível sofrer um acidente utilizando baterias de 12 volts. Considere que um indivíduo com a pele molhada sofreu uma parada respiratória ao tocar simultaneamente nos pontos A e B de uma associação de duas dessas baterias. Qual associação de baterias foi responsável pelo acidente?

Imagem 1 da questão 128 do ENEM 2022

Resolução comentada da questão 128 do ENEM 2022

Resolução

Para entender a questão, é fundamental conhecer a relação entre corrente elétrica, tensão e resistência. A Lei de Ohm, que expressa essa relação, é dada pela fórmula ( I = \frac{V}{R} ), onde ( I ) é a corrente em amperes, ( V ) é a tensão em volts e ( R ) é a resistência em ohms. No caso apresentado, a resistência do corpo humano varia com a umidade da pele. Com a pele molhada, a resistência é de aproximadamente 1 quilo-ohm.

Dado que o indivíduo estava tocando em dois pontos de uma associação de baterias de 12 volts, precisamos calcular a corrente que passaria pelo corpo. Considerando a resistência de 1 kΩ, a corrente seria ( I = \frac{12V}{1kΩ} = 12mA ). Esse valor de corrente está na faixa de 10 mA a 20 mA, que, segundo a tabela apresentada, pode causar aumento das contrações musculares e, em casos mais graves, levar a uma parada respiratória. Portanto, a associação de baterias que gerou essa corrente deve ser a que fornece 12 volts.

Por que as outras alternativas estão erradas

(A) Esta é a alternativa correta — ver acima.

(B) Se a associação de baterias fosse de 24 volts, a corrente seria ( I = \frac{24V}{1kΩ} = 24mA ). Esse valor está acima de 20 mA, o que poderia causar uma parada respiratória, mas não corresponde à tensão de 12 volts mencionada no enunciado.

(C) Para uma associação de 36 volts, a corrente seria ( I = \frac{36V}{1kΩ} = 36mA ). Esse valor é ainda mais alto e, além de causar parada respiratória, poderia levar a fibrilação ventricular, o que não é o caso descrito.

(D) Uma associação de 48 volts resultaria em ( I = \frac{48V}{1kΩ} = 48mA ). Assim como nas alternativas anteriores, essa corrente é excessiva e não condiz com a situação apresentada, onde a corrente efetiva foi de 12 mA.

(E) Se considerássemos uma associação de 6 volts, a corrente seria ( I = \frac{6V}{1kΩ} = 6mA ). Esse valor é insuficiente para causar os efeitos descritos, já que está abaixo do limite de 10 mA, que apenas provoca dor e contração muscular, mas não uma parada respiratória.

Conceito-chave para revisar

A questão aborda a Lei de Ohm e os efeitos da corrente elétrica no corpo humano, enfatizando a importância da resistência do corpo em diferentes condições. Para um aprofundamento, recomenda-se estudar a relação entre tensão, corrente e resistência, além dos efeitos da eletricidade no organismo, em livros de física e materiais didáticos sobre biofísica.

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