Atividade de Estudo - Grandezas Fundamentais e Derivadas (RESOLUÇÃO)

Prévia do material em texto

FAI – FACULDADES ADAMANTINENSES INTEGRADAS 
 
Departamento de Medicina 
Disciplina: Biofísica (1º Termo) Docente: Prof. Ms. Valter Dias 
 
1 
 
 
 Discente: _______________________________________________ RA ___________ Data: 19/08/15 
 
 
ATIVIDADE 1 – GRANDEZAS FUNDAMENTAIS E DERIVADAS 
 
Preposições: 
01. Expressar, usando as Qualidades Fundamentais do Universo, as seguintes Qualidades Derivadas: 
1. Área 
2. Volume 
3. Densidade 
4. Velocidade 
5. Aceleração 
6. Força 
7. Pressão 
8. Trabalho 
 
02. Expressar as Qualidades da P.01 em Unidades SI (Sistema Internacional). 
 
03. Uma hemácia marcada com radioisótopo se desloca entre dois pontos de um vaso sanguíneo. A 
distância entre os pontos é 0,2 m e o tempo gasto foi se 0,01 s. Calcular a Velocidade da corrente 
sanguínea no SI. 
Dados: 
Distância entre os pontos = ESPAÇO = L = 0,2 m/s-2 
Tempo = T = 0,01 s 
 
v = L / T 
v = 0,2 m/s-2 / 0,01 s 
v = 20 m.s-1 
 
04. Para empurrar massa de sangue de 100 g com aceleração de 0,012 m.s-1, quanto de Força é necessário? 
Massa = M = 100g = 0,1 kg 
Aceleração = a = 0,012 m.s-1 
 
F = M x a 
F = 0,1 kg x 0,012 m.s-1 
F = 0,0012 kg.m.s-1 
F = 0,0012 N ou F = 1,2 . 10-3 N 
 
05. O coração se contrai com pressão máxima de 120 mmHg, lançando sangue numa aorta de 2,5 cm de 
diâmetro. Qual é a Força de contração cardíaca em unidades SI? 
Dados: 
Pressão de contração (sistólica) = P = 120 mmHg (no SI, deve estar em Pascal – Pa); portanto: 
1 atm. ----------- 760 mmHg 1 atm. ------------- 101325.2738 Pa 
 x ----------- 120 mmHg 0,16 atm. -------- y 
 x = 0,16 atm. y = 1,6 . 104 Pa 
 
P = 120 mmHg = 1,6 x 104 Pa 
 
Área da Aorta = 2,5 cm (no SI, deve estar em m2). Portanto, deve-se calcular a área da circunferência: 
A = pi x (diâmetro/2)2 1 m2 ----------- 10.000 cm2 
A = 3,14 x (1,25)2 x -------------- 4,9 cm2 
A = 4,9 cm2 x = 4,9 x 10-4 m2 
 
A = 2,5 cm = 4,9 x 10-4 m2 
FAI – FACULDADES ADAMANTINENSES INTEGRADAS 
 
Departamento de Medicina 
Disciplina: Biofísica (1º Termo) Docente: Prof. Ms. Valter Dias 
 
2 
 
 
- F = Massa x Aceleração (Porém eu não tenho os valores das mesmas); 
- Por ter os valores de P e A, pode-se aplicar a seguinte Grandeza Derivada: 
 
P = F / A 
F = P x A 
F = 1,6 . 104 N/m2 x 4,9 x 10-4 m2 
F = 7,8 N. 
 
06. Calcular a Energia, em unidades SI, necessária para produzir Força de contração cardíaca na 
preposição anterior, sabendo-se que o volume do ventrículo na sístole é de 100 cm3. Dica: 
Energia/Volume = ? 
A energia necessária para essa força de contração é: 
E = F x d, onde: 
- F = força de contração cardíaca; 
- d (distância) = deslocamento máximo sofrido por um jato de sangue ao correr por dentro da aorta. 
 
Neste caso a Força, resulta de uma Pressão exercida sobre a Área da Artéria, sendo assim: 
 
F = P x A, onde: 
- P = Pressão máxima de contração = 1,6 . 104 Pa 
- A = Área de secção transversal da aorta. 
 
Substituindo essa equação na anterior, temos: 
E = F x d 
E = P x A x d, sendo A x d = V (Volume) 
E = P x V 
 
Volume no SI é dado em m3, portanto: 
1 m3 ------------ 1000.000 cm3 
 x ------------- 100 cm3 
 x = 1 . 10-4 m3 
 
E = P x V 
E = 1,6 . 104 N/m2 x 1 . 10-4 m3 
E = 1,6 N/m 
E = 1,6 J 
 
07. (ADAPTADO) A bexiga se contrai (variação de volume) para eliminar urina (sob pressão). O que 
representa a combinação dessas variáveis? Explique e represente por meio de uma Grandeza 
Derivada. 
 
08. A dose efetiva de uma sulfa é 0,02 g.Kg-1, tomada de 8 em 8 horas. Se o paciente pesa 75 Kg, quantos 
gramas deve tomar a cada intervalo? Se cada comprimido tem 0,5 g de sulfa, quantos comprimidos 
devem ser ingeridos a cada 8 horas? Use dimensões. 
A dose efetiva da sulfa é de 0,02 g por kg (massa corporal do paciente). Sendo assim: 
 
- Se o paciente possui 75 kg, então de 8 em 8 horas o paciente deverá ingerir: 
0,02 g --------- 1 kg 
 x ------------ 75 kg x = 1,5 g a cada intervalo de 8 horas. 
FAI – FACULDADES ADAMANTINENSES INTEGRADAS 
 
Departamento de Medicina 
Disciplina: Biofísica (1º Termo) Docente: Prof. Ms. Valter Dias 
 
3 
 
- Se cada comprimido tem 0,5 gramas de sulfa, então: 
01 comp. --------- 0,5 g 
 y ---------------- 1,5 g y = 3 comprimidos 
 
09. O fluxo de um líquido biológico qualquer (sangue, linfa, etc.) é definido como o volume debitado por 
segundo. Se a área do vaso for conhecida, que mais se pode calcular? 
 
10. Um coração pulsa 6.480.000 vezes em 24 horas. Calcular sua frequência. 
Tempo = T = 24 horas em segundos: 
1 h ----------- 60 min. 1 min. -------- 60s 
24 h -------- x 1440 min. ----- y 
 x = 1440 min. y = 86.640 s 
 
Pulsação (número de eventos) = 6.480.000 vezes 
 
f = 1 / T 
f = 6.480.000 / 86.640 
f = 74,7 = 75 Hz 
 
11. (ADAPTADO) Qual é a Força de contração cardíaca (SI) de um paciente que apresenta estenose de 
aorta (aorta com 1,5 cm de diâmetro), que apresenta uma contração cardíaca com pressão sistólica de 
160 mmHg. 
Dados: 
Pressão de contração (sistólica) = P = 160 mmHg (no SI, deve estar em Pascal – Pa); portanto: 
1 atm. ----------- 760 mmHg 1 atm. ------------- 101325.2738 Pa 
 x ----------- 160 mmHg 0,21 atm. -------- y 
 x = 0,21 atm. y = 2,1 . 104 Pa 
 
P = 160 mmHg = 2,1 x 10-4 Pa 
 
Área da Aorta = 1,5 cm (no SI, deve estar em m2). Portanto, deve-se calcular a área da circunferência: 
A = pi x (diâmetro/2)2 1 m2 ----------- 10.000 cm2 
A = 3,14 x (0,75)2 x -------------- 1,8 cm2 
A = 1,8 cm2 x = 1,8 x 10-4 m2 
 
A = 1,5 cm = 1,8 x 10-4 m2 
 
- F = Massa x Aceleração (Porém eu não tenho os valores das mesmas); 
- Por ter os valores de P e A, pode-se aplicar a seguinte Grandeza Derivada: 
 
P = F / A 
F = P x A 
F = 2,1 . 104 N/m2 x 1,8 x 10-4 m2 
F = 3,8 N. 
 
12. Calcular a Energia, em unidades SI, necessária para produzir Força de contração cardíaca na 
preposição anterior, sabendo-se que o volume do ventrículo na sístole é de 100 cm3. Dica: 
Energia/Volume = ? 
 
 
FAI – FACULDADES ADAMANTINENSES INTEGRADAS 
 
Departamento de Medicina 
Disciplina: Biofísica (1º Termo) Docente: Prof. Ms. Valter Dias 
 
4 
 
Volume no SI é dado em m3, portanto: 
1 m3 ------------ 1000.000 cm3 
 x ------------- 100 cm3 
 x = 1 . 10-4 m3 
 
E = P x V 
E = 2,1 . 104 N/m2 x 1 . 10-4 m3 
E = 2,1 N/m 
E = 2,1 J 
 
 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
 HENEINE, I. F. Biofísica Básica. São Paulo: Editora Atheneu, 2010.