97) (UFPB-2002) Entre as superfícies externa e interna da membrana de uma célula nervosa, há uma diferença de potencial elétrico igual a 7  10 - 2...

Question

97) (UFPB-2002) Entre as superfícies externa e interna da membrana de uma célula nervosa, há uma diferença de potencial elétrico igual a 7  10 - 2 V.

a) Supondo uniforme o campo elétrico no interior da membrana, determine seu módulo.
b) Sabendo que a membrana celular é permeável a íons positivos de sódio, K + , e íons negativos de cloro, Cl - , determine o módulo da força elétrica que atua sobre eles, quando se encontram no interior da membrana, como indicado na figura.
c) Sendo o potencial da superfície externa maior que o da interna, reproduza, no CADERNO DE RESPOSTAS, o desenho ao lado, indicando o vetor que representa as forças elétricas atuando nos íons K + e Cl -.

Ed · Answer

a) Para determinar o módulo do campo elétrico no interior da membrana, podemos utilizar a equação V = E . d, onde V é a diferença de potencial elétrico, E é o campo elétrico e d é a distância entre as superfícies externa e interna da membrana. Substituindo os valores, temos:

7 x 10^-2 V = E . d

E = 7 x 10^-2 V / d

b) Para determinar o módulo da força elétrica que atua sobre os íons, podemos utilizar a equação F = q . E, onde F é a força elétrica, q é a carga elétrica do íon e E é o campo elétrico. Como os íons K+ e Cl- possuem cargas opostas, as forças elétricas atuam em direções opostas. Substituindo os valores, temos:

F(K+) = q(K+) . E = +1,6 x 10^-19 C . E

F(Cl-) = q(Cl-) . E = -1,6 x 10^-19 C . E

c) No caderno de respostas, deve ser desenhado um vetor que representa a força elétrica atuando sobre cada íon. O vetor da força elétrica sobre o íon K+ deve apontar para a esquerda, enquanto o vetor da força elétrica sobre o íon Cl- deve apontar para a direita.

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