Responde Aí
Acesse com GoogleAcesse com AppleAcesse com Facebook

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 3- Ed: 14º - Capítulo 21.Exercícios - Ex. 46

Campo elétrico de axônios. Um sinal nervoso é transmitido através de um neurônio quando um excesso de íons de N a + subitamente entra no axônio, uma parte longa e cilíndrica do neurônio. Axônios possuem um diâmetro aproximadamente igual a 10,0   m m , e as medições mostram que cerca de 5,6 × 10 11 íons de N a + por metro (cada um de carga + e ) entram no axônio durante esse processo. Embora o axônio seja um cilindro longo, a carga não entra em todos em todos os lugares ao mesmo tempo. Um modelo plausível seria uma série de cargas puntiformes que se deslocam ao longo do axônio. Considere um comprimento de 0,10   m m do axônio e modele-o como uma carga puntiforme.

(a) Se a carga que entra cada metro do axônio é distribuída uniformemente ao longo dela, quantos Coulomb de carga entram em um comprimento de 0,10   m m do axônio?

(b) Qual é o campo elétrico (módulo, direção e sentido) que a entrada súbita de cargas produz na superfície do corpo, se o axônio se encontra 5,00   c m abaixo da pele?

(c) Alguns tubarões podem responder a campos elétricos fracos a partir de 1,0   μ N / C . A que distância máxima desse segmento do axônio um tubarão poderia estar e ainda detectar seu campo elétrico?

Passo 1

Olá, tudo bem? Vou ajudar você aqui!

  1. Os dados que o problema nos dá são:

5,6 × 10 11 i o n s / m

l = 0,1 × 10 - 3 m

q = 1,6 × 10 - 19 C / í o n

E quer saber qual é a carga total. Bom pra isso é só fazer:

Q = í o n m × C í o n × m

Q = 5,6 × 10 11   . 1,6 × 10 - 19 .   0,1 × 10 - 3  

Q = 8,96 × 10 - 12 C

Passo 2

Letra (b):

O campo elétrico é vertical para baixo e o módulo é:

E = k Q d 2 = 9 × 10 9 .   8,96 × 10 - 12 5 × 10 - 2 2 = 32,25 N / C

Passo 3

Letra (c):

Agora temos o campo elétrico e queremos saber a distância. Então vou pegar a expressão do campo para uma partícula pontual e isolar d :

E = k Q d 2

d 2 = k Q E

d = k Q E = 9 × 10 9 .   8,96 × 10 - 12 1 × 10 - 6

d = 283,97 m

Resposta

a ) Q = 8,96 × 10 - 12 C

b ) 32,25 N C ,   v e r t i c a l   p a r a   b a i x o

c ) 283,97 m

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Três cargas se situam nos vértices de um triângulo isósceles, como indica a figura 21.43. As cargas de ± 5μ C formam um dipolo.(a) Determine a força (módulo, direção e sentido) que a carga - 10μ C exe
Uma carga de - 6,5n C está uniformemente distribuída sobre a superfície da face de um disco não condutor de raio 1,25c m .(a) Determine o módulo, a direção e o sentido do campo elétrico que esse disco
Duas partículas puntiformes que têm cargas + 4 q e - 3 q estão separadas por uma distância d . Use linhas de campo para desenhar uma visualização do campo elétrico na vizinhança do sistema.Desenhe as
Quatro cargas estão fixas nos vértices de um quadrado, como mostra a figura 21-34. Nenhuma outra carga está nas proximidades. Qual das afirmações a seguir é verdadeira? E → é zero nos pontos médios do
Faíscas no ar ocorrem quando íons no ar são acelerados com tamanha velocidade por um campo elétrico que, quando os íons colidem com moléculas neutras de gás, estas se transformam em íons. S a intensid