Um sinal nervoso é transmitido através de um neurônio quando um excesso de íons de
(cada um com carga
) entram subitamente no axônio, uma parte longa e cilíndrica do neurônio. Durante este processo podemos aproximar um axiônio por uma carga pontual contendo um total de
íons de Na+. Qual o campo elétrico que esse fluxo súbito de cargas produz na superfície do corpo se o axônio está
abaixo da pele? Use
.
íons de Na+. Qual o campo elétrico que esse fluxo súbito de cargas produz na superfície do corpo se o axônio está
Passo 1
Vamos dar uma olhada no problema: precisamos descobrir o campo elétrico gerado por um fluxo súbito de íons de sódio (
) que entra no axônio de um neurônio. Para isso, vamos usar a teoria do campo elétrico de uma carga pontual. Precisaremos calcular a carga total envolvida e a distância até a superfície da pele para aplicar a fórmula correta.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a carga total (
) presente no axônio. Sabemos que há
íons de
, e cada íon tem uma carga de
, onde
. Então:
Calculando isso:
Então,
.
Passo 3
Agora, vamos calcular o campo elétrico (
) na superfície da pele, que está a uma distância
do axônio. A fórmula para o campo elétrico devido a uma carga pontual é:
Onde
.
Substituindo os valores:
Calculando o denominador primeiro:
Agora, substituindo de volta na equação:
Resposta
O campo elétrico produzido na superfície da pele é aproximadamente
.
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e
. Sendo
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.
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. Dê a resposta em N/C.