Diversos processos celulares presentes no corpo humano envolvem fenômenos elétricos

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 0 a U0 na região entre x = 0 e x = d, como mostra a figura.

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 Å e que U0 = 0,08 V.

c) Supondo agora uma membrana em que o campo elétrico tenha intensidade 10⁷ V/m, encontre a razão Fe /Fg, em que Fe é o módulo da força eletrostática e Fg é o módulo da força gravitacional, ambas exercidas sobre um íon monovalente localizado na região 0 < x < d, conforme a figura.

Note e adote:

1Å = 10⁻¹⁰ m

Carga de um íon monovalente = 1,6 × 10⁻¹⁹ C.

Considere, para efeitos de cálculo desta questão, a massa de um íon como 10⁻³⁰ kg.

Aceleração da gravidade: g = 10m/s2²

QUESTÃO ANTERIOR:

- Uma empresa distribuidora de alimentos tem latas de ervilha (E) e latas de milho (M), em dois pesos, 1kg e 2kg, totalizando 4 (quatro) tipos de latas

RESOLUÇÃO (Cursos Objetivo):

a) O vetor campo elétrico acompanha as linhas de força que, por sua vez, são orientadas da “placa” positiva para a negativa, no sentido do potencial decrescente, isto é, do meio exterior para o interior celular.

b) Módulo do vetor campo elétrico:

E . d = U

Temos, do texto:

c) Para uma membrana em que há um campo elétrico de intensidade 10⁷ V/m, a carga elétrica ficará sob ação da força elétrica: Fe, e da força gravitacional: Fg.