Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 82
A mola de DNA. Uma molécula de DNA, com sua estrutura helicoidal dupla, em algumas situações pode se comportar como uma mola. A medição da força exigida para esticar moléculas de DNA isoladas sob diversas condições pode oferecer informações sobre as propriedades biofísicas do DNA. Uma técnica para medir a força de alongamento utiliza uma pequena viga em balanço (ou cantiléver), que consiste em uma viga apoiada em uma extremidade e livre para se mover na outra, como um pequeno trampolim. A viga é construída de modo que obedeça à lei de Hooke — ou seja, o deslocamento de sua extremidade livre é proporcional à força aplicada a ela. Como diferentes vigas possuem diferentes constantes de força, sua resposta precisa primeiro ser calibrada aplicando uma força conhecida e determinando a deflexão resultante da viga. Depois, uma extremidade de uma molécula de DNA é presa à extremidade livre da viga, e a outra ponta da molécula é presa a uma pequena plataforma que pode ser movimentada para longe da viga, esticando o DNA. O DNA esticado puxa a viga, envergando ligeiramente a extremidade desta. A deflexão medida é, então, usada para determinar a força sobre a molécula de DNA.
Um segmento de DNA é colocado no lugar e esticado. A Figura mostra um gráfico da força exercida sobre o DNA em função do deslocamento da plataforma. Com base nesse gráfico, qual afirmação é a melhor interpretação do comportamento do DNA por esse intervalo de deslocamentos? O DNA não segue a lei de Hooke, pois sua constante de força aumenta à medida que a força sobre ele aumenta; segue a lei de Hooke e tem uma constante de força de aproximadamente ; segue a lei de Hooke e tem uma constante de força de aproximadamente ; não segue a lei de Hooke, pois sua constante de força diminui à medida que a força sobre ele aumenta.
Passo 1
Vem comigo que a gente detona com essa questão!
Olhando o gráfico fornecido pelo enunciado vemos que a força tem um comportamento linear com o deslocamento, logo o DNA obedece a lei Hook.
O comportamento da seguinte forma:
Passo 2
Olhando o gráfico vemos que para um deslocamento de tivemos uma força de , assim:
Logo a opção correta é a letra .
Resposta
segue a lei de Hooke e tem uma constante de força de aproximadamente