grandezas e unidades de medidas

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Biofísica
Aplicada às Ciências Biomédicas
PROFESSORA JULIANA MENARA
Biofísica
Área de conhecimento 
interdisciplinar
Pré-requisitos: conhecimentos 
em física, biologia, química, 
bioquímica e cálculo
Estuda em escala macro e 
microscópica os fenômenos 
físicos e químicos
Qual a composição dos seres vivos?
- Célula...
- Átomos...
- Substâncias...
Qual a composição do Universo?
- Objetos...
- Cores...
- Sons...
- Movimentos...
- Seres com vida...
Matéria – representada pela massa, são os objetos,
corpos, alimentos;
Energia – calor, luz, som, trabalho físico;
Espaço – distâncias, áreas e volumes dos objjetos;
Tempo – sucessão dia/noite, espera dos
acontecimentos, duração da vida.
Componentes fundamentais do universo 
Os componentes
fundamentais são também
denominados grandezas,
qualidades ou dimensões
fundamentais.
Todos tem noção
subjetiva e objetiva desses
componentes.
Composição Fundamental
As grandezas naturais
definem a composição e os
fenômenos que ocorrem no
Universo, de maneira qualitativa.
Para definição quantitativa
usam-se os números.
Com números é sempre
possível definir a quantidade de
cada componente.
“A Biofísica é o estudo da matéria, energia, espaço
e tempo nos sistemas biológicos”.
Os seres vivos, fazendo parte do Universo, são
compostos de matéria, utilizam e produzem energia,
ocupam espaço próprio, e vivem na dimensão tempo.
A composição, estrutura e função qualitativa dos seres
vivos é quantitativamente definida por números
adequados, com o uso das Grandezas Fundamentais e
Derivadas.
• Grandeza física é alguma coisa que pode ser medida, isto é, que 
pode ser representada por um número e uma unidade.
• Nem tudo pode ser medido. Como medir a preguiça de uma pessoa 
ou oamor que ela sente por outra? Seria possível criar um 
“amorômetro”? 
• Para os físicos isso é impossível, preguiça e amor não são grandezas 
físicas
Exemplos 
➢ A distância da bola à barreira deve ser de 10 jardas ou 9,15 metros (a grandeza física é o
comprimento e a unidade é a jarda ou o metro)
➢ A bola deve ter entre 400 gramas e 500 gramas (a grandeza física é a massa, a unidade é o
grama, um submúltiplo da unidade quilograma)
➢ O tempo de uma partida é de 90 minutos (grandeza física é o tempo, a unidade é o minuto,
um múltiplo da unidade segundo).
Grandeza Física
As grandezas físicas estão relacionadas aos
ritmos biológicos circadianos;
◦Ritmos da termorregulação - temperatura do corpo
◦ Ritmos no sistema respiratório - frequência
respiratória
◦Ritmos no sistema cardiovascular - batimento
cardíaco
ENERGIA
TRABALHO
TEMPERATURA
PRESSÃO
FORÇA
ACELERAÇÃO
VELOCIDADE
COMPRIMENTO
TEMPO
Sistema Internacional de Unidades (SI)
O SI é um conjunto sistematizado e
padronizado de definições para unidades de
medida, utilizado em quase todo o mundo
moderno, que visa a uniformizar e facilitar
as medições e as relações internacionais daí
decorrentes.
O SI estabelece 7 grandezas fundamentais
Grandezas Fundamentais e Derivadas 
mais importantes nos Sistemas 
Biológicos
A massa dos indivíduos da espécie humana varia com
diversos fatores. Na biologia médica, é um indicador do
estado de higidez dos indivíduos.
No SI a unidade padrão é o grama (g).
Massa
é a medida da quantidade de matéria de um ser vivo.
Sob a ação da gravidade, a massa exerce uma Força, que
é o peso.
A área ou superfície corporal é medida em m2.
A unidade de volume é o metro cúbico (m3).
A densidade é a relação entre massa (quantidade de
matéria) e volume
A densidade dos tecidos biológicos é próxima a densidade
da água (exceto o tecido ósseo).
d = Massa 
Volume
Os seres vivos, por suas partes (membros, órgãos), seus
componentes (sangue) estão em constante movimento. Esse
fenômeno é medido pela velocidade.
➢ Exemplo: velocidade da corrente sangüínea, impulsos
nervosos, movimentos musculares, deslocamento de
íons pelas membranas v = Espaço
Tempo
o A aceleração é a variação da velocidade em razão do tempo.
o A aceleração possibilita calcular a ejeção cardíaca e a corrente
sanguínea.
o Quando o valor da aceleração é positivo, significa que ocorreu um
aumento da velocidade com o passar do tempo – negativo -
diminuição da velocidade com o passar do tempo
o A aceleração da gravidade na Terra é:
a = ∆ V 
Tempo
Ex.: Aceleração do sangue
na ejeção cardíaca.
g = 9,8 m/s2
http://departamentos.cardiol.br/sbc-depeco/publicacoes/revista/doravero01.pdf
A força é o produto da massa pela
aceleração.
Está presente em todas as estruturas e
processos biológicos. Ex: força da contração
muscular.
A unidade de medida da força é o
Newton.
F = massa X aceleração
O trabalho representa a principal atividade do ser vivo.
Toda manifestação biológica se faz através do Trabalho ou
da Energia.
Energia pode produzir Trabalho e viceversa. São medidos
em Joule (J).
o A contração muscular – trabalho retirado da energia
elétrica dos músculos.
o A síntese de proteínas – trabalho retirado da energia
elétrica dos alimentos.
Potência (W): é a capacidade de realizar trabalho (ou
produzir energia) em função do tempo.
• A potência é medida em Watts.
Pressão (P): força atuando sobre uma área. É medida
em pascal (Pa).
• EX: 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.
Pa = N/m2 .
W = Joule /segundo.
• Viscosidade (η): é a propriedade física que
caracteriza a resistência de um fluido ao
escoamento.
• Basta comparar o escoamento da água
(viscosidade menor) com o do mel
(viscosidade maior).
• Exemplos: viscosidade sangüínea
(desidratação), lubrificação das articulações.
Múltiplos e submúltiplos
➢Às vezes, é necessário usar unidades maiores ou menores do que as do SI.
➢Se a grandeza comprimento, onde a unidade no SI é o metro, tiver que ser expressa em unidades
maiores, usamos os seus múltiplos (quilômetro, hectômetro, decâmetro, etc.) e para utilizar
unidades menores, usamos os submúltiplos (centímetro, decímetro, milímetro, etc.).
Observe a formação dos múltiplos e submúltiplos das unidades de medida mediante o 
emprego dos prefixos SI.
Transformações de Unidades de Comprimento
o A unidade principal de comprimento é o metro
o No sistema métrico decimal, cada unidade de comprimento é 10 vezes maior
que a unidade imediatamente inferior
Transforme 16,584hm em m.
Para transformar hm em m (duas posições à direita) devemos multiplicar por 
100 (10 x 10).
16,584 x 100 = 1.658,4
Ou seja:
16,584hm = 1.658,4m
Transforme 978m em km.
Para transformar m em km (três posições à esquerda) devemos 
dividir por 1.000.
978 : 1.000 = 0,978
Ou seja:
978m = 0,978km.
Transformação de unidades de área
No sistema métrico decimal, devemos lembrar que, na transformação de unidades de
superfície, cada unidade de superfície é 100 vezes maior que a unidade imediatamente
inferior:
transformar 2,36 m2 em mm2. 
Para transformar m2 em mm2 (três posições à direita) devemos 
multiplicar por 1.000.000 (100x100x100).
2,36 x 1.000.000 = 2.360.000 mm2
transformar 580,2 dam2 em km2
Para transformar dam2 em km2 (duas posições à esquerda) devemos dividir por 
10.000 (100x100).
580,2 : 10.000 = 0,05802 km2
Transformação de unidades de volume
Na transformação de unidades de volume, no sistema métrico decimal, devemos
lembrar que cada unidade de volume é 1.000 vezes maior que a unidade
imediatamente inferior
transformar 2,45 m3 para dm3.
Para transformar m3 em dm3 (uma posição à direita) devemos multiplicar por
1.000.
2,45 x 1.000 = 2.450 dm3
Transformação de unidades de capacidade
o Capacidade é uma grandeza que indica a quantidade de líquido ou gás que cabe em uma
vasilha, reservatório, etc.
o A unidade padrão ou unidade de base de capacidade é o litro
o Na transformação de unidades de capacidade, no sistema métrico decimal, devemos
lembrar que cada unidade de capacidade é 10 vezes maiorque a unidade imediatamente
inferior
transformar 3,19 l para ml.
Para transformar l para ml (três posições à direita) devemos multiplicar por
1.000 (10x10x10).
3,19 x 1.000 = 3.190 ml
Transformação de Unidades de massa
Cada unidade de massa é 10 vezes maior que a unidade
imediatamente inferior
Transforme 4,627 kg em dag.
Para transformar kg em dag (duas posições à direita) devemos multiplicar por 100 (10 x
10).
4,627 x 100 = 462,7
Ou seja:
4,627 kg = 462,7 dag
Como Converter/transformar m/s em km/h.
• De forma bem simples isso é possível, se você lembrar que
1km=1000m e 1h=3600s, poderá demonstrar facilmente essas
relações. Como uma regra pratica de conversão, lembre-se então que:
• m/s para km/h multiplique por 3,6.
http://fisicaeeducacao.blogspot.com.br/2010/02/como-convertertransformar-ms-em-kmh.html
• Métodos laboratoriais nos quais uma quantidade de uma substância é
adicionada a outra para reduzir a concentração de uma das substâncias.
• É uma expressão de concentração, e não de volume.
• Terminologias variadas - Diluir: 1 em 10; 1 para 10; 1/10.
Diluições
O menor número corresponde ao número
de partes da substância que está sendo diluída.
O maior número refere-se ao número total
de partes da solução final.
Diluições
✓Por exemplo, uma substância química pode ser preparada em uma diluição de álcool
de 1/10 (1:10), indicando que um frasco de 10mL contém 1mL da substância (soluto) e
9mL de álcool (diluente).
Diluições
Como preparar uma diluição
1. Escreva o volume final da solução – por exemplo, 30mL
2. Escreva a diluição desejada na forma de proporção – por exemplo, diluição de 1/20, também
conhecido como fator de diluição;
3. Escreva a fórmula para determinar o volume necessário da alíquota: volume final X fator da diluição:
4. Calcule o volume necessário da alíquota:
5. Para saber a quantidade de diluente, subtraia o volume da alíquota do volume total
Então, em uma diluição de 1/20 com volume final de 30mL, você usará 1,5mL de soluto (alíquota) e
28,5mL de diluente.
Obrigado...