Tema 2 -Força e pressao_Código da Unidade 11916-2

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Força e pressão
APRESENTAÇÃO
Você sabia que a biofísica é uma área que tem como objetivo o estudo de fenômenos físicos 
envolvidos nos processos biológicos dos organismos vivos e comportamentos resultantes dos 
vários processos da vida, como a força e a pressão, por exemplo?
A força é uma interação entre dois corpos, já a pressão se trata da força aplicada em uma 
determinada área. Tais grandezas físicas atuam de forma conjunta no corpo humano. No sistema 
circulatório, por exemplo, o sangue circula pelas artérias através da pressão exercida pelo 
sangue contra a parede dos capilares e também pela força exercida do bombeamento do coração.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai conhecer esses dois conceitos da física, força e 
pressão, caracterizá-los, e identificar como eles atuam no corpo humano.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Caracterizar os conceitos de força e pressão.•
Identificar como ocorre a força no corpo humano.•
Descrever como a pressão atua no corpo humano.•
DESAFIO
Entender conceitos da física aplicada ao corpo humano é essencial para o desempenho da 
medicina.
Imagine que você é um médico veterano, que trabalha em um pronto socorro local e atende um 
caso de um mergulhador que chega com os seguintes sintomas:
 
Você logo encaminha o paciente para a realização de uma sessão de câmara hiperbárica. Como, 
na emergência, atuam vários médicos residentes, você foi questionado por que o paciente 
precisa deste tipo de tratamento. Qual seria a sua resposta? Existe alguma doença associada? 
Justifique.
INFOGRÁFICO
Neste Infográfico iremos entender como a força e a pressão atuam no corpo humano.
CONTEÚDO DO LIVRO
Existem diferentes forças que atuam no corpo humano e fazem parte da configuração da vida. 
Algumas são consideradas fundamentais e garantem o funcionamento fisiológico até ao nível 
celular.
Acompanhe o capítulo Força e Pressão para conhecer essas forças e veja como elas atuam no 
nosso corpo.
Boa leitura.
Conteúdo:
BIOFÍSICA
Vanessa de Souza 
Machado
Força e Pressão
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Caracterizar os conceitos de força e pressão.
 � Identificar como ocorre a força no corpo humano.
 � Descrever como a pressão atua no corpo humano.
Introdução
Neste capítulo, você vai estudar, dois conceitos da física, força e pres-
são, caracterizá-los, e identificar como eles atuam no corpo humano. 
Conceitos da física, força e pressão
A pressão se trata da força aplicada a uma área e sua medida é em Pascal (Pa). 
Ela é representada pela equação abaixo:
P = F/A
Existem vários tipos de pressão, como a hidrostática, que é a pressão que um 
fluido exerce sobre outro; a pressão atmosférica, que é a pressão que o peso do 
ar exerce sobre a superfície e depende da altitude do local; pressão osmótica, 
que é a pressão externa aplicada a uma solução mais concentrada para evitar 
a osmose, ou seja, a diluição da mesma e pressão sanguínea, pressão exercida 
na parede das artérias para que ocorra o fluxo sanguíneo. 
No ambiente, situações extremas de baixa pressão de oxigênio afetam 
o corpo humano, podendo causar distorções na visão, redução da visão no 
escuro, confusão mental, falta de coordenação motora, respiração ofegante, 
náusea e dor de cabeça e até edemas pulmonares e cerebrais. 
A força é uma interação entre dois corpos, medida em Newton (N). Ela 
produz variação de velocidade, portanto, uma variação da aceleração. Ao 
contrário do que se pensa, a força não ocorre somente quando há movimento: 
em uma estrutura, como um prédio, estão sendo exercidas forças de ação in-
visível para que ele se mantenha de pé mesmo estando estático. A força está 
relacionada também às três leis de Newton:
1ª Lei de Newton - Princípio da Inércia
“Um corpo em repouso tende a permanecer em repouso, e um corpo em 
movimento tende a permanecer em movimento.”
Um corpo só tende a alterar seu estado de inércia se uma força for aplicada 
a ele. Um objeto só se moverá se for empurrado. 
2ª Lei de Newton - Princípio Fundamental da Dinâmica
“Força é sempre diretamente proporcional ao produto da aceleração de um 
corpo pela sua massa.”
Quando aplicamos uma mesma força em dois corpos de massas diferentes, 
a aceleração não é a mesma. A mesma força aplicada a dois objetos de massas 
diferentes não causa a mesma aceleração, pois um é mais pesado do que o 
outro e exige maior força.
3ª Lei de Newton - Princípio da Ação e Reação
“As forças atuam sempre em pares: para toda força de ação, existe uma 
força de reação.”
Quando aplicamos uma força em algum objeto, a força de ação, este objeto 
está aplicando uma força contrária a nós, a força de reação. 
O corpo humano é formado por moléculas biológicas que, em sua maioria, 
estão unidas por ligações covalentes. Essas ligações são muito fortes, tor-
nando essas moléculas estáveis, pois para quebrá-las é necessária muita 
energia. Portanto, a força dessas ligações entre as moléculas que formam 
nossos órgãos, sistemas e corpo permitem que sejamos seres estáveis.
Outra força interessante é a força coesiva da água em estado líquido. Essa 
força coesiva é a capacidade de as moléculas de água resistirem à separação 
quando colocadas sob tensão. É através dela que a água circula das raízes das 
plantas até as folhas, assim, evaporando e puxando uma nova coluna de água. 
 
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-illustration/male-muscular-system-running-on-
-red-5014773 16?src=1jxrxAUn0ITMnBRFpc-QTA-1-98.
Figura1. Pressão e força sendo aplicadas ao chão para que o corpo se movimente e 
representação dos músculos.
Saiba Mais
Para entender um pouco mais como estes dois conceitos, pressão e força, atuam no 
corpo humano, leia o texto “Comportamento subagudo da pressão arterial após o trei-
namento de força em hipertensos controlados” 
(DE LIMA, 2005).
Pressão no corpo humano
Sistema respiratório
Quando falamos do sistema respiratório, precisamos entender que existem 
3 tipos de pressões que atuam em lugares diferentes. A pressão alveolar, a 
intrapleural e a transpulmonar.
 � Pressão alveolar: esta pressão ocorre dentro dos alvéolos (estrutura es-
ponjosa do pulmão). Para que o ar entre nos pulmões, a pressão alveolar 
deve diminuir, exercendo uma força que impulsiona o ar para dentro. 
Durante a inspiração, a pressão do ambiente é maior do que a pressão 
nos alvéolos. Quando a pressão nos alvéolos se torna maior do que a 
pressão externa, o ar é expulso no processo chamado expiração.
 � Pressão intrapleural: é a pressão encontrada na cavidade pleural. Essa 
pressão é negativa, ou seja, menor do que a pressão do ambiente ex-
terno; isso causa a aderência entre as pleuras (membranas que revestem 
o pulmão). Quando a pressão se torna mais negativa, o pulmão tende a 
se expandir. Quando essa pressão se torna menos negativa, o pulmão 
tende a se retrair.
 � Pressão transpulmonar: é a diferença de pressão entre o interior dos 
alvéolos e a superfície do pulmão. Portanto, quanto maior a pressão 
transpulmonar, maior a quantidade de ar que entra nos pulmões.
Sistema circulatório
A circulação sanguínea ocorre devido à pressão exercida pelo sangue contra 
a parede das artérias. Sem essa força, não seria possível que o sangue circu-
lasse por todo o corpo. Neste processo estão envolvidas a pressão estática, 
pois depende da altura da coluna em relação ao pé; a pressão dinâmica, pois 
o sangue circula com diferentes velocidades nas veias, artérias e capilares e, 
por fim, a pressão mecânica, em virtude do coração que, ao bombear o sangue 
para o corpo, exerce pressão. Ainda, há variações de pressão sanguínea pelo 
corpo devido à sua viscosidade e devido à pressão do sangue arterial (sangue 
rico em oxigênio) ser maior que a do sangue venoso (sangue rico em gás car-
bônico). Isto ocorre, pois o sangue arterial tem auxílio do coração para ser 
bombeado para o resto do corpo;já o sangue venoso, não.
A pressão arterial pode alterar com base nas atividades realizadas pela 
pessoa durante o dia. Ela aumenta quando as pessoas realizam atividades fí-
sicas e baixa quando o corpo está calmo ou quando se dorme. Além disso, 
também é normal que ocorra um ligeiro aumento da média da pressão arterial 
com o passar dos anos, de cada indivíduo. 
A pressão alta contínua nos vasos causa danos e está relacionada também 
com derrames cerebrais. Muitas vezes, quando o sangue é bombeado com 
força contra a parede de um vaso sanguíneo, os músculos da parede perdem 
a elasticidade e estas se tornam mais espessas, estreitando o canal. Com a 
formação de coágulos, devido ao acúmulo de gordura nos vasos, onde as cé-
lulas sanguíneas se aderem, os vasos são bloqueados impedindo a circulação, 
aumentando a pressão e rompendo os vasos. Quando os vasos se rompem, o 
sangue se espalha pelos tecidos, matando as células ao redor.
Visão
Um dos fatores que pode causar o glaucoma é o aumento da pressão intrao-
cular. O humor aquoso é um líquido transparente que circula dentro do olho. 
Ele possui a função de nutrir as estruturas internas do olho e, se por algum 
problema não for bem drenado, acaba aumentando a pressão ocular. O glau-
coma pode causar danos irreversíveis ao nervo óptico se for diagnosticado 
tarde. Quem possui glaucoma pode ter desde a perda da visão periférica e, em 
casos mais extremos, pode causar a perda total da visão.
Audição
As vezes, há o desequilíbrio entre a pressão ambiental e a pressão da cavi-
dade do ouvido médio, como quando subimos a serra. Este desequilíbrio pode 
provocar um barotrauma. O barotrauma pode causar desde sintomas leves até 
graves: 
 � De leve a severa dor no ouvido
 � Sensação de ouvido cheio
 � Zumbido com baixo volume e zumbido muito intenso
 � Diminuição da audição
 � Perda grave da audição
 � Vertigens
 � Rupturas do tímpano
 
Saiba Mais
Para saber mais sobre a pressão arterial e como o esporte pode ajudar na sua regu-
lação, leia o texto “Exercício físico e o controle da pressão arterial” (MONTEIRO, 2004).
Fonte: https://www.shutterstock.com/image-illustration/glaucoma-healthy-eye-detailed-structu-
re-3270 6230 6.
Figura2. Glaucoma ocorre quando o humor aquoso (liquido interno do olho, transparen-
te) não é drenado suficientemente, fazendo com que a pressão ocular aumente
Força no corpo humano
Existem forças que atuam no corpo humano, as forças fundamentais, sendo 3 
principais para o corpo humano, as gravitacionais, eletromagnéticas e nucle-
ares fortes. As outras forças são derivadas das forças fundamentais, podendo 
ser elásticas, forças de atrito, forças tensoras e forças normais. Entenderemos 
cada uma destas forças abaixo:
 � Gravitacionais: são as forças de interação entre massas; é através destas 
forças que nosso corpo se mantém preso à Terra, pois a gravidade está 
sempre puxando para baixo.
 � Eletromagnéticas: são as forças de interação entre cargas elétricas; 
cada célula do corpo humano possui um campo eletromagnético aju-
dando a regular as funções importantes e mantê-lo saudável.
 � Nucleares fortes: forças de interação entre nêutrons ou prótons que 
mantêm a estabilidade nuclear. Elas mantêm o núcleo unido, evitando 
que os prótons desse núcleo não se separem devido à sua carga igual. 
Sem estas forças, os prótons destruiriam o próprio núcleo, não havendo 
células e, muito menos, a vida.
 � Forças elásticas: forças de deformação, que podem ser de tração (ação 
de duas forças com sentidos de afastamento), compressão (ação de duas 
forças com sentidos de aproximação), flexão (ação de três forças, duas 
no mesmo sentido e uma no sentido contrário) e torção, (ação de pares 
de força em sentidos opostos).
 � Forças de atrito: originadas através do contato de dois corpos. Essa é 
a força que se opõe ao movimento, ou seja, é uma força de resistência. 
As forças de atrito que atuam entre superfícies em repouso relativo são 
chamadas de forças de atrito estático, em contraposição às forças de 
atrito cinético, que acontecem entre superfícies que têm movimento 
relativo. Sem essa força, não conseguiríamos caminhar. Quando an-
damos, empurramos o chão para trás com os pés, assim, o chão exerce 
uma força contrária à pessoa, empurrando-a para frente.
A resistência física de um osso se dá pelas forças internas que se opõem 
às forças externas, mantendo o corpo em equilíbrio. Através dos arranjos de 
lâminas trabeculares, o osso ganha força interior para estar em equilíbrio.
Forças envolvidas no escoamento do ar pelas vias aéreas.
 � Forças elásticas da parede torácica e dos pulmões
 � Resistência viscosa do ar
 � Resistência promovida pela turbulência
 � Resistência oferecida durante a alteração de volume e forma dos órgãos
 � Forças de atrito
 � Forças necessárias para vencer a inércia dos sistemas móveis
 � Forças Bernoulli (uma relação inversa entre a velocidade (V) do fluxo 
aéreo e a pressão que o gás exerce sobre a parede interna da tubulação 
que o contém).
Força muscular
O tecido muscular é composto de células semelhantes que cumprem tarefas 
especializadas. Uma única célula muscular não pode gerar muita força, mas 
várias combinadas formam um tecido que pode se contrair, gerando força e 
movimento consideráveis. Através da atração ou da repulsão de cargas elé-
tricas em sua estrutura, o tecido muscular, por meio de proteínas que mudam 
de configuração, proporcionando contrações no músculo e gerando força. As 
fibras no músculo estriado conectam-se aos tendões e formam feixes. Essas 
fibras possuem fibras menores chamadas miofibrilas, com filamentos de pro-
teínas. Esses filamentos podem apresentar a forma grossa, sendo compostas 
de miosina, e a forma fina, sendo compostas de actina. Durante a contração, 
uma força elétrica de atração faz as bandas deslizarem juntas (actina desliza 
sobre a miosina), gerando força necessária para fazer os movimentos.
Alavancas
Para entendermos as alavancas no corpo humano, precisamos entender seu 
conceito na física. O conceito de alavanca, na física, é uma barra rígida que 
gira em torno de um ponto fixo ou pivô através da ação de forças potentes e 
resistentes. No corpo humano, são conjuntos estruturais de sustentação for-
mados por ossos articulados entre si. Quando comparado à física, o segmento 
corporal envolvido no movimento representa a haste rígida, a articulação re-
presenta o ponto fixo, a força muscular representa a força potente e o peso dos 
segmentos corporais envolvidos no movimento representa a força resistente. 
Nosso movimento nas articulações se deve ao sistema de alavancas. Essas ala-
vancas são divididas em 3 classes: na primeira, chamada de interfixa, o pivô 
está localizado entre o braço de resistência e o de força. Na segunda, chamada 
de inter-resistente, onde o braço de resistência fica localizado entre o pivô e o 
braço de força. Na terceira e última, chamada de interpotente, o braço de força 
fica localizado entre o pivô e o braço de resistência.
Saiba Mais
Para saber mais sobre a importância do estudo da biomecânica nas aulas de educação 
física e o que são as alavancas corporais, leia o texto “A Biomecânica na Educação Física 
escolar: adaptação e aplicabilidade” (DAGNESE et al., 2004).
Fonte: https://www.shutterstock.com/pt/image-illustration/muscle-anatomy-199867766?src=0QKzjO-
CqGO dQhh0jJuHDuA-1-2.
Figura3. Composição do músculo, fibras musculares, miofibrilas, actina e miosina. 
Referência
EU SOU 12por8. Hipertensão. Disponível em: http://www.eusou12por8.com.br/. Aces-
so em: 09 de mar. 2017.
GLOBO. Fortalecer os músculos é importante para proteger ossos e articula-
ções. Disponível em: http://g1.globo.com/bemestar/noticia/2013/03/fortalecer-os-mus-
culos-e-importante-para-proteger-ossos-e-articulacoes.html. Acesso em: 15 mar. 2017.
INSTITUTO DE OFTALMOLOGIA DO RIO DE JANEIRO – IORJ. Glaucoma. Disponível em: 
< http://www.iorj.med.br/tipos-de-glaucoma/>. Acesso em: 15 mar. 2017.
OOCITIES. Pressão Osmótica. Disponívelem: http://www.oocities.org/gutsantos/
qui/fisqui/ preosm.htm. Acesso em: 09 mar. 2017.
RODAS DURÁN, José Enrique. Biofísica: fundamentos e aplicações. São Paulo: Prentice 
Hall, 2003. 318p.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS. Entendendo a pressão arterial. Dispo-
nível em: https://www.ufmg.br/ciencia paratodos/wp-content/uploads/2013/12/pag-
14-Ciencia.pdf. Acesso em: 13 mar. 2017
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL. As quatro forças fundamentais 
da natureza. Disponível em: http://www.if.ufrgs.br/tex/fis01043/20032/Humberto/. 
Acesso em: 08 mar. 2017.
Conteúdo:
 
DICA DO PROFESSOR
Acompanhe na Dica do Professor alguns aspectos básicos e aplicados acerca de força e pressão 
quando inseridos no contexto do corpo humano.
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EXERCÍCIOS
1) Referente à pressão e força, conceitos da física, podemos afirmar que:
A) A pressão é uma interação entre dois corpos, medida em Newton (N).
B) A pressão se trata da força aplicada a uma área.
C) Devido à sua pressão interna, o corpo humano não é afetado pela baixa pressão de 
oxigênio.
D) Segundo o princípio da inércia, em algumas situações, um corpo em repouso pode entrar 
em movimento sem que haja uma força sendo aplicada.
E) Uma mesma força aplicada a dois corpos provocará a mesma aceleração.
2) Como atua a pressão no sistema respiratório?
A) No sistema respiratório atuam três tipos de pressão: a alveolar, a intrapleural e a 
transpulmonar.
B) Na inspiração ocorre a maior pressão dos avéolos em relação à pressão externa; isso faz 
com que o ar seja expulso.
C) A pressão intrapleural é positiva e isto garante a aderência entre as pleuras.
D) Quanto maior a pressão transpulmonar, menor a quantidade de ar que entra nos pulmões.
E) Durante a inspiração, a pressão do ambiente é menor do que a pressão nos alvéolos. 
Quando a pressão nos alvéolos se torna menor do que a pressão externa, o ar é expulso no 
processo chamado expiração.
3) Como atua a pressão no sistema circulatório?
A) A pressão dinâmica atua devido à altura da coluna em relação ao pé.
B) A pressão dinâmica atua em virtude do coração bombear o sangue para o corpo exercendo 
pressão.
C) A pressão pode variar de acordo com as atividades que estão sendo realizadas. Em 
momentos de atividade física, a pressão é menor.
D) Quando estamos dormindo, nossa pressão sanguínea aumenta para que os órgãos façam 
suas funções.
E) A circulação sanguínea ocorre devido à pressão exercida pelo sangue contra a parede das 
artérias.
4) O movimento do corpo humano é proporcionado por meio da força muscular. Acerca 
do assunto, marque a alternativa correta:
A) Durante a contração, uma força elétrica faz com que a miosina deslize sobre a actina, 
gerando a força muscular.
B) As fibras no músculo estriado conectam-se aos tendões e formam os feixes.
C) A contração é proporcionada exclusivamente pela atração de cargas elétricas localizadas 
na estrutura do tecido muscular.
D) O tecido muscular é composto de células distintas e que cumprem tarefas especializadas.
E) Uma única célula muscular é capaz de gerar grande força.
5) Sobre as alavancas corporais podemos afirmar:
A) São conjuntos estruturais de sustentação formados por ossos rígidos.
B) Quando comparado à física, o segmento corporal envolvido no movimento representa o 
ponto fixo.
C) A articulação representa o segmento corporal.
D) Nosso movimento nas articulações se deve ao sistema de alavancas.
E) A força muscular representa a força resistente.
NA PRÁTICA
Diana é uma profissional da saúde e está participando da organização de uma campanha sobre a 
prevenção do glaucoma. Ela é escolhida pelo grupo para criar um banner educativo, a ser fixado 
nos postos de saúde e também nos hospitais. Após uma revisão do assunto, propõe, então, o 
seguinte banner:
 
SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
Efeitos biológicos da pressão atmosférica
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Aplicações da mecânica clássica no corpo humano: Forças, Equilíbrio e Leis de Newton
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