sangue espaço -forma

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O Universo e Composição Fundamental
I) Componentes Fundamentais do Universo
São aqueles que não podem ser substituídos por outros.
Matéria (M): representada pela massa, são os objetos, corpos,
alimentos.
Energia (E): calor, luz, som, trabalho físico.
Espaço (L): distâncias, áreas, volume dos objetos.
Tempo (T): sucessão do dia e noite, espera dos acontecimentos,
duração de vida.
A combinação das grandezas fundamentais origina as grandezas
derivadas. Por exemplo:
Área = espaço ao quadrado (L2) e Volume = espaço ao cubo (L3).
Densidade = Massa/volume
Velocidade = Espaço/Tempo.
“Biofísica é o estudo da Matéria, Energia, Espaço e Tempo nos
Sistemas Biológicos”.
Os seres vivos, como partes do Universo, são compostos por
Matéria, utilizam e produzem Energia, ocupam Espaço próprio, e
vivem durante um Tempo.
Sistemas de medidas:
SI: oficialmente recomendado.
MKS (Metro, Kilograma, Segundo)
CGS (Centímetro, Grama, Segundo)
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Exemplos:
MASSA
1Kg é a massa de 1 litro de água que ocupa o volume de um cubo
de 1000 cm3.
1g = 1/1000 Kg ou 10-3 Kg, ou seja, um grama é mil vezes menor
que o kilograma.
1mg = 1/1000000 Kg ou 10-6 Kg, ou seja, um MG é um milhão de
vezes menor que o kilograma e milvezes menor que o grama.
ESPAÇO
1m = 100 cm, ou seja, um centímetro é 100 vezes menor que o
metro.
1m = 1000 mm, ou seja, um milímetro é 1000 vezes menor que o
metro e 10 vezes menor que o centímetro.
TEMPO
Múltiplos do segundo (s): minuto (60 s), hora (60 min ou 3600 s),
II) Grandezas Fundamentais e Derivadas mais importantes
nos Sistemas Biológicos:
Massa: quantidade de matéria de um ser vivo. Sob ação da
gravidade exerce uma força que é o peso. Larga variação de
massa entre os seres vivos: vírus 10-20Kg, baleias 103 Kg.
Área (L2): área ou superfície corporal em m2 ou em cm2.
Volume (L3): expressa em m3 ou cm3 ou ainda em l ou ml.
Densidade (d): representa a quantidade de matéria existente na
unidade de volume dos corpos. d = massa/volume. A densidade
dos tecidos biológicos é próxima da densidade da água.
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Exemplo: densidade do sangue humano é 1,057 x 103Kg/m3 e da
água é 1,0x 103Kg/m3.
Velocidade (v): é o espaço percorrido em um determinado
tempo.
V = L/T = LT-1.
Exemplo: velocidade da corrente sangüínea, impulsos nervosos,
movimentos musculares, deslocamento de íons pelas
membranas.
Aceleração (a): mudança de velocidade em função do tempo.
Pode ser positiva ou negativa.
A = LT-1/T = LT-2
Exemplo: a aceleração da corrente do ar inspirado.
Força (F): produto da Massa pela Aceleração. É medida em
Newtons (N).
F = M x LT-2 = MLT-2.
Exemplo: força da contração muscular.
Energia e Trabalho: produto da Força vezes a distância
percorrida pela força. Energia pode produzir Trabalho e viceversa. São medidos em Joule (J).
E ou T = Força x Distância = MLT-2 x L = ML2T-2.
Potência (W): é a capacidade de realizar trabalho (ou produzir
energia) em função do tempo. É medida em watt.
W = ML2T-2/T = ML2T-3
W = Joule /segundo.
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Pressão (P): força atuando sobre uma área. É medida em pascal
(Pa).
P = força/área = MLT-2/L2 = ML-1T-2
Pa = N/m2.
Exemplos: Pressão sangüínea é a força que o sangue exerce
sobre a parede do vaso sangüíneo. A pressão osmótica é a força
que as moléculas de uma solução exercem sobre as paredes
celulares.
Quando a pressão modifica o volume do sistema, aparece
trabalho ou energia.
ML-1T-2 x L3 = ML2T-2 Pressão x Volume = Trabalho
Exemplo: este tipo de trabalho ocorre na contração de órgãos
cavitários como coração, bexiga, pulmão, tubo digestivo.
Viscosidade (η): é a resistência interna de um fluido ou gás. É
visível no escoamento de fluidos, bastando comparar o
escoamento da água (viscosidade menor) com o do mel
(viscosidade maior), por exemplo.
η = (Força x Tempo) / Área = (MLT-2xT)/L2 = ML-1T-1
Exemplos: viscosidade sangüínea (desidratação), lubrificação das
articulações.
Tensão superficial (σ): força que deve ser exercida para a
penetração de um objeto em uma superfície líquida. É medida
em Newton/metro ou Joule/metro.
Força / Distância = MLT-2 / L = MT-2
ou
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Trabalho / Área = ML2T-2 / L2 = MT-2
Temperatura (θ)= é uma medida de intensidade de energia
térmica. Deve ser diferenciada de Calor que é medida da
quantidade de energia térmica. É medida em graus centígrados.
Freqüência (f): fenômenos que se repetem ao longo do tempo. É
medida em Hertz (Hz) que corresponde ao evento por segundo.
F = 1/T = T-1
Exemplos: freqüências cardíaca, respiratória.