Diversos processos celulares presentes no corpo humano envolvem fenômenos elétricos. Um dos mais importantes é o fato de uma membrana celular, que separa o interior celular do exterior, apresentar um acúmulo de ânions (cargas negativas) e cátions (cargas positivas) nas superfícies interna e externa, respectivamente, o que resulta no surgimento de uma diferença de potencial U ao longo da membrana. Considere que U cresce linearmente de 0 a U₀ na região entre x = 0 e x = d, como mostra a figura.
a) Indique o sentido do vetor campo elétrico no interior da membrana (se está apontando para o interior ou para o exterior da célula). Justifique sua resposta.
b) Obtenha o módulo do campo elétrico (em V/m) considerando que a membrana tenha espessura d = 64 Å e que U₀ = 0,08 V.
c) Supondo agora uma membrana em que o campo elétrico tenha intensidade 10⁷ V/m, encontre a razão 
, em que 
é o módulo da força eletrostática e 
é o módulo da força gravitacional, ambas exercidas sobre um íon monovalente localizado na região 0 < x < d, conforme a figura.
, em que é o módulo da força eletrostática e é o módulo da força gravitacional, ambas exercidas sobre um íon monovalente localizado na região 0 < x < d, conforme a figura.Note e adote:
1Å = 10⁻¹⁰ m
Carga de um íon monovalente = 1,6 × 10⁻¹⁹ C.
Considere, para efeitos de cálculo desta questão, a massa de um íon como 10⁻³⁰ kg.
Aceleração da gravidade: g = 10m/s².