Enunciado

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.

82 . Um segmento de DNA é colocado no lugar e esticado. A Figura P 7.82 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 ( a ) não segue a lei de Hooke, pois sua constante de força aumenta à medida que a força sobre ele aumenta; ( b ) segue a lei de Hooke e tem uma constante de força de aproximadamente 0,1   p N / n m ; ( c ) segue a lei de Hooke e tem uma constante de força de aproximadamente 10   p N / n m ; ( d ) 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:

F = k x

Passo 2

Olhando o gráfico vemos que para um deslocamento de 20   n m tivemos uma força de 2   p N , assim:

k = F x

⇒ k = 2 20

⇒ k = 0,1   p N / n m

Logo a opção correta é a letra ( b ) .

Resposta

( b ) segue a lei de Hooke e tem uma constante de força de aproximadamente 0,1   p N / n m

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