Diversos processos celulares presentes no corpo
humano envolvem fenômenos elétricos. Um dos mais
importantes é o fato de uma membrana celular, que
separa o interior celular do exterior, apresentar um
acúmulo de ânions (cargas negativas) e cátions (cargas
positivas) nas superfícies interna e externa,
respectivamente, o que resulta no surgimento de uma
diferença de potencial U ao longo da membrana.
Considere que U cresce linearmente de O a Uç na
região entrex = 0e x = d, como mostra a figura.
U
Membrana
Uo
s ®
; o ® Meio
Interior celular o a exterior
o o
> x
0 d
a) Indique o sentido do vetor campo elétrico no interior da membrana (se está apontando para o interior ou para o exterior da
célula). Justifique sua resposta.
b) Obtenha o módulo do campo elétrico (em V/m) considerando que a membrana tenha espessura d = 64 À e que U, = 0,08 V.
c) Supondo agora uma membrana em que o campo elétrico tenha intensidade 107 V/m, encontre a razão F./E, em que F, é o
módulo da força eletrostática e F, é o módulo da força gravitacional, ambas exercidas sobre um íon monovalente localizado
na região O < x < d, conforme a figura.
Note e adote:
1Ã=10/ºm
Carga de um fon monovalente = 1,6 x 107°C.
Aceleração da gravidade: g = 10m/s?.
Considere, para efeitos de cálculo desta questão, a massa de um íon como 10º kg.
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