Bài 2:Một phân tử DNA bao gồm hai nhánh xoắn kép được liên kết với nhau có chiều dài $0,459.1...

Câu hỏi:

Bài 2: Một phân tử DNA bao gồm hai nhánh xoắn kép được liên kết với nhau có chiều dài $0,459.10 ^ {- 6}$ m. Phần đuôi của phân tử có thể bị ion hoá mang điện tích âm $q_{1} = - 1,6.10 ^ {- 19}$ C đầu còn lại mang điện tích dương $q_{2} = 1,6.10 ^ {- 19}$ C. Phân tử xoắn ốc này hoạt động như một lò xo và bị nén 1% sau khi bị tích điện. Xác định “độ cứng k” của phân tử. Biết phân tử DNA trong nhân tế bào và môi trường xung quanh là nước; hằng số điện môi của nước là 81.

Câu trả lời:
Người trả lời: GV. Đỗ Hồng Hưng
Phương pháp giải:

Đầu tiên, ta cần tìm ra sự giảm độ dài của phân tử sau khi bị ion hoá. Theo đề bài, phân tử DNA bị nén 1% sau khi bị tích điện, tức là độ giảm độ dài là 1%. Vậy độ giảm của chiều dài $l= 1\% \times l = 0,01 \times 0,459 \times 10^{-6} = 0,00459 \times 10^{-6} = 0,454 \times 10^{-6}$ m.

Sau đó, ta sử dụng công thức để tính độ cứng K của phân tử:
$F= k \frac{q_{1} \cdot q_{2}}{\varepsilon r^{2}}$

Trong đó:
- $F$ là sức đẩy giữa các phần tử của phân tử sau khi tích điện,
- $k$ là độ cứng cần tính,
- $q_{1}$ và $q_{2}$ lần lượt là điện tích của hai phần tử của phân tử (âm và dương),
- $\varepsilon$ là hằng số điện môi của nước,
- $r$ là khoảng cách giữa hai phần tử sau khi tích điện.

Sau khi thay các giá trị cụ thể vào công thức, ta có:
$F = 9 \times 10^9 \times \frac{-1,6 \times 10^{-19} \times 1,6 \times 10^{-19}}{81 \times (0,454 \times 10^{-6})^2} = 1380,02 \times 10^{-20}$ N.

Vậy độ cứng K của phân tử DNA là 1380,02 x $10^{-20}$ N.

Đáp án: Độ cứng K của phân tử DNA là 1380,02 x $10^{-20}$ N.
Câu hỏi liên quan:
Bình luận (0)
Nhấn vào đây để đánh giá
Thông tin người gửi
0.04590 sec| 2237.742 kb