Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 1- Ed: 14º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 81
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.
Durante o processo de calibragem, observa-se que a viga é envergada em quando uma força de é aplicada a ela. Que envergamento da viga corresponderia a uma força
de ? ; ; ; .
Passo 1
Vem comigo que a gente leva essa juntos!
O text diz que a viga obedece a lei de Hooke, então a relação entre a força aplicada na viga e o deslocamento dela é da seguinte forma:
Vamos analisar a situação então!
Passo 2
O enunciado diz que para uma força de temos um deslocamento , assim:
Passo 3
Agora para uma força , temos o seguinte:
Então a alternativa correta é a letra .