Física Aplicada a Biologia

Prévia do material em texto

Física Aplicada a Biologia 2º Bimestre
Tensão Superficial, Capilaridade, Difusão e Osmose.
- Forças de coesão:
É a atração entre as moléculas no interior de um liquido (tensão superficial)
É a capacidade que a água tem em formar uma gota, cria como se fosse “uma membrana”. Normalmente são ligações de ponte de hidrogênio.
- Forças de adesão:
É a atração entre as moléculas e uma superfície sólida (capilaridade)
É a força que a água exerce num copo de água, na parede do copo. Normalmente formada por ligações de dipolo ou Van der Walls.
Tensão superficial:
- Moléculas no interior forças atrativas em todas as direções.
- Moléculas na superfície forças atrativas somente no interior = forças que tendem a puxa-la para dentro.
- A superfície do liquido tomará forma para que a menor quantidade de moléculas permaneça na superfície.
- A forma esférica que garante a menor área de contato
- Portanto recebe o nome de tensão superficial a capacidade de quebrar esta estrutura coesa aumentando assim a área da superfície
Fatores que afetam a tensão superficial:
Temperatura quanto maior for a temperatura, menor será a tensão superficial.
Surfactantes substancia emulsificante, com um corpo apolar (hidrofóbico) e uma cabeça polar (hidrofílica) permite a interação com substancias polares ( agua) e apolares (sujeira, gordura).
Capilaridade:
- Ao colocarmos uma das extremidades de um tubo capilar de vidro dentro de um recipiente com água, a água irá subir no tubo e entrar em repouso a uma determinada altura acima da superfície da água no recipiente.
- Se utilizarmos mercúrio, observa-se que o nível de mercúrio dentro do tubo se estabiliza a uma distancia abaixo do seu nível no recipiente.
- No primeiro caso diz-se que ocorreu umas ascensão capilar e no segundo caso houve uma depressão capilar.
Força de coesão < adesão (quando a adesão é maior que a coesão o liquido sobe U)
Força de coesão > adesão (quando a coesão é maior que a adesão o liquido desce Ո) 
Importância:
Movimentação da água no solo, quanto mais poroso for o solo, maior será a sua irrigação. Quanto mais compacto mais difícil será a água subir e entrar nas plantas dificultando a produção de xilema e floema.
Difusão:
- Movimento das moléculas de uma substância de uma região do meio de maior concentração para uma de menor concentração.
Difusão simples:
- Substâncias entram e saem apenas passando por meio das membranas pela força do gradiente de concentração (entrada de O2, CO2...) 
Difusão facilitada:
- Substâncias entram e saem com a ajuda de proteínas especiais que transferem as moléculas de um lado para o outro (transporte de aminoácidos, glicose, íons...)
Osmose:
- É a passagem de água de um meio menos concentrado (hipotônico) para outro mais concentrado (hipertônico) através de uma membrana semipermeável.
Meio hipotônico:
- Apresenta menor pressão osmótica e de concentração de soluto. Uma célula neste meio iria inchar até romper por conta do movimento de água dentro da célula.
Meio hipertônico: 
- Apresenta maior pressão osmótica e de concentração de soluto. Uma célula neste meio iria encolher (plasmólise) já que perderia toda sua água para o meio.
Na osmose as soluções buscam atingir o equilíbrio, meio isotônico a concentração de soluto e pressão osmótica são iguais.
Pressão Osmótica é a pressão feita para que a água se movimente.
O processo osmótico ocorre de uma solução mais diluída para uma mais concentrada. Sem gasto de energia, transporte passivo.
Osmose reversa a passagem de água ocorre no sentido inverso. O movimento da água ocorre da solução mais concentrada para a mais diluída. Membrana semipermeável permite passagem somente de solvente mediante aplicação de maior pressão osmótica que a natural. (dessalinização da agua do mar) 
Biofísica do som: Ondulatória
O que é som? É um conjunto de ondas mecânicas que podem impressionar o nosso sistema auditivo.
Ondulatória: É a parte da física que estuda os fenômenos que se apresentam em forma de onda.
Onda: 
- É o movimento causado por uma perturbação, ela se propaga através de um meio. (ex: uma pessoa movimenta a extremidade de uma corda e a perturbação propaga-se até a outra extremidade).
- Um terremoto no fundo do mar causa uma perturbação na água do oceano e esta propaga-se ate encontrar algum continente causando ondas gigantes conhecidas como tsunami.
Classificação de ondas:
Direção:
- Unidimensionais se propagam em apenas uma direção cordas.
- Bidimensionais se propagam em todas as direções ondas
- Tridimensionais se propagam em todas as direções luz e som
Natureza:
- Mecânica: necessitam de um meio material para sua propagação, envolve o transporte de energia potencial e cinética e depende da elasticidade do meio (não se propaga no vácuo) (molas, cordas, superfície liquida e som)
- Eletromagnéticas: são geradas por carga elétrica oscilantes, sua propagação não depende do meio em que está, (propaga-se no vácuo e em alguns meios materiais) (ondas de rádio, raio x, micro ondas, radar)
Tipos de ondas:
-Transversais são causadas por vibrações perpendiculares à propagação da onda corda, molas
- Longitudinais são causadas por vibrações com mesma direção da propagação som
- Mistas se propagam em ambas as formas ao mesmo tempo onda do mar
Característica das ondas:
- Crista é o ponto mais alto da onda
- Vale é o ponto mais baixo da onda
- Amplitude é a distância da posição da corda em repouso a uma crista e um vale (medido em A)
- Comprimento de onda é a distância entre duas cristas consecutivas da mesma onda ou a distância entre dois valores consecutivos da mesma onda (medido em ) 
- Período é o tempo que demora para uma onda seja criada (medido em T / unidade: s)
- Frequência é quantas oscilações completas uma onda dá a cada segundo (medido em F / unidade Hz) 
- Velocidade é a distância percorrida por unidade de tempo, depende do meio onde a onda se propaga (medido em V / unidade m/s)
Ouvido interno e fenômenos sonoros:
- Apresentam amplitude (intensidade)
- Apresentam frequência (altura e duração)
- Som audível pelos humanos de 20 a 20.000Hz
- Meio de transmissão fluídos
Frente de onda:
- Ponto atingido pela perturbação em um instante (inicio da onda)
Raio da onda:
- Trajetória dos pontos da frente da onda
Reflexão:
- É o retorno da onda ao seu meio de origem quando atingem um anteparo
- Eco: é aquilo que se repete e que se entende o que foi dito, com intervalo maior que 0,1s (maria.....maria.....maria.....)
- Reverberação: é o prolongamento do som, não possui a pausa, tempo muito curto, menor que 0,1s (maria..a maria...aa mariaa) não se entende o que foi dito de inicio. 
Refração:
- Ocorre quando as ondas atingem uma superfície de separação entre dois meios e muda sua velocidade de propagação, mas sua frequência não é alterada.
Difração: 
- É o fenômeno pelo qual uma onda tem capacidade de contornar um obstáculo ou fenda.
Interferência:
- Superposição de ondas: durante o encontro de duas ondas, cada ponto da onda tem uma amplitude resultante igual a soma das amplitudes das ondas componentes
- Após o encontro de duas ondas, cada onda continua a se propagar sem alteração de suas características iniciais. 
Ressonância:
- Ocorre quando a frequência da fonte for igual a frequência do sistema. 
- Quando um corpo começa a vibrar por influência de outro, na mesma frequência. 
Efeito Doppler:
- É ocasionada pelo movimento da fonte sonora em relação ao observador ao receber o som
- O observador percebe a frequência diferente da frequência real do som emitida pela fonte 
Qualidade fisiológica do som:
Altura: 
- Está relacionado com a frequência
- Maior frequência mais agudo
- Menor frequência mais grave
Timbre:
- Permite diferenciar dois sons de mesma altura e intensidade
- A forma da onda emitida depende da fonte emissora
Intensidade:
- Está relacionada com a amplitude (alto/baixo, forte/fraco)
Intensidade: W/m² 
Potência: Watts
Área: m² 
Decibel: a intensidade do som indicao fluxo da potência acústica sobre uma dada área e para medirmos a intensidade de um som usamos uma equação logarítmica: 10 log10(I/I0) 
em que: 
I – intensidade do ruído a ser formado em db
I0 – Intensidade do som no limiar da audibilidade é 10-¹² W/m²