Bioelectricidad Las cuatro fuerzas fundamentales

Transcripción

1 Bioelectricidad Electroestática Corriente Origen del potencial de membrana celular Excitabilidad de membrana Las cuatro fuerzas fundamentales Fuerza gravitacional. Fuerza Electromagnética. Fuerza nuclear (o fuerte). Fuerza débil. Intensidad de las distintas fuerzas y su alcance. F f (1) > F e (10 - ) > F d ( ) > F g (10-38 ) F g ( ) F e ( ) > F f (10-13 cm) > F d ( cm) 1

2 ELECTRIZACION POR CONTACTO Se puede cargar un cuerpo con sólo tocarlo con otro previamente cargado. En este caso, ambos quedan con el mismo tipo de carga, es decir, si toco un cuerpo neutro con otro con carga positiva, el primero también queda con carga positiva. Cuando un cuerpo es electrizado por otro, la cantidad de electricidad que recibe uno de los cuerpos es igual a la que cede el otro ELECTRIZACION POR INDUCCION Un cuerpo cargado eléctricamente puede atraer a otro cuerpo que está neutro. Cuando acercamos un cuerpo electrizado a un cuerpo neutro, se establece una interacción eléctrica entre las cargas del primero y el cuerpo neutro. Como resultado de esta relación, la redistribución inicial se ve alterada: las cargas con signo opuesto a la carga del cuerpo electrizado se acercan a éste. En este proceso de redistribución de cargas, la carga neta inicial no ha variado en el cuerpo neutro, pero en algunas zonas está cargado positivamente y en otras negativamente

3 La Ley de Coulomb Charles Coulomb ( ) Cuando se consideran dos cuerpos cargados (supuestos puntuales), la intensidad de las fuerzas atractivas o repulsivas que se ejercen entre síes directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de las distancias que las separa, dependiendo además dicha fuerza de la naturaleza del medio que les rodea. F = K Qq r N F = K Qq r C K 1 = 4 πε o = Nm C Nm C m Un Coulombes la cantidad de carga que a la distancia de 1 metro ejerce sobre otra cantidad de carga igual, la fuerza de 9 x 10 9 N 1 Coulomb = 6,3 x electrones 3

4 La Ley de Coulomb: Ejercicio q p = -q e = 1.6 x C F e-p = -8. x N r =? F = K q e p r q El Campo Eléctrico El campo en física se denomina como el espacio dotado de propiedades medibles, así, le llamamos campo de fuerzas a aquella región del espacio en donde se dejan sentir los efectos de una fuerza La fuerza eléctrica que en un punto cualquiera del campo se ejerce sobre una unidad de carga, recibe el nombre de intensidad del campo eléctrico y se representa por la letra E. F E = = q K Q r 4

5 El Campo Eléctrico: Ejercicio Un electrón en reposo se coloca en un campo eléctrico uniforme de intensidad constante E = 10 5 N/C Calcular: a) La aceleración a la cual se ve sometido el electrón. b) El trabajo realizado por el electrón al recorrer 1 cm Datos: Q e =1.6x C ; M e =9.1x Kg. F = q E = m a a = q E m a 17 = m s W = F d W = q E d W = J 5

6 El Campo Eléctrico de un Dipolo El dipolo tiene carga eléctrica neta igual a cero, sin embargo, es capaz de generar una fuerza eléctrica sobre otra carga. La intensidad del campo eléctrico en cualquier punto diferente al de las dos cargas serála suma vectorial de los campos eléctricos de cada una de las cargas en dicho punto. 6

7 La molécula de agua constituye un dipolo Modelo de bolas y varillas. Modelo de llenado espacial. Disolución de una sal cristalina 7

8 La fuerza de atracción entre los iones de la sal es contrapuesta en parte por el campo eléctrico del dipolo formado por la molécula de agua. Atracción mayor Atracción menor La oposición del agua a las interacciones electrostáticas entre los iones está determinada por la constante dieléctrica (D): F = e 1 e Dr A mayor momento dipolar, mayor valor de la constante dieléctrica. Agua: 80 Metanol: 33 Benceno:,3 8

9 Los gases no polares son poco solubles en agua? Los gases no polares son poco solubles en agua 9

10 TRABAJO PENDIENTE -Estudiar el capítulo 17 (Electricidad) del libro Física para las ciencias de la vida, de Alan H. Cromer. -Comenzar a realizar la guía 14 (Fuerza y campo eléctrico). 10