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09/03/2018 1 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA BIOFÍSICA CENTRO UNIVERSITÁRIO ESTÁCIO JF CURSO DE FISIOTERAPIA DISCIPLINA: BIOFÍSICA PROF. ME.: LEANDRO HERMISDORFF BERNARDO INTRODUÇÃO •Generalização a partir da observação � origem do conhecimento; • Leis de Newton; • Teoria Atômica de Dalton; •Hereditariedade de Mendel; •Experimento � Dados semelhantes se repetidos sob as mesmas condições (resultados sempre distintos); INTRODUÇÃO •Erros experimentais � variação de dados numéricos dentro de uma faixa, devido a impossibilidade de repetição dos experimentos em condições exatas; •Generalizações � Levar em conta esses erros e incertezas; •Física e química � incertezas reduzidas à proporções desprezíveis (tradição experimental); INTRODUÇÃO •Biologia � Resultados variáveis � Organismos vivos � Difícil reprodução exata das experimentações; • Controlar fontes de incerteza é impossível • Não existe organismo padrão (capaz de representar toda espécie e populações); • Experimentos � Condução com observações e análise de resultados para conclusões com precisão conhecida. 09/03/2018 2 INTRODUÇÃO •TÉCNICAS EXPERIMENTAIS: •Garantir que as incertezas tenham influências mínimas nas observações; • Identificar prováveis fontes de incerteza � importante nas ciências biológicas; INTRODUÇÃO •OBJETIVO DA BIOFÍSICA: • Entender como o métodos e princípios físicos são usados para generalizações quantitativas de observações nas ciências biológicas, utilizando ferramentas fundamentais e princípios de outras ciências quando necessário. CONCEITOS FUNDAMENTAIS • FÍSICA � É a ciência que estuda os fenômenos da natureza • FISIOLOGIA � É o estudo das funções dos elementos que compões os seres vivos (como funciona): •Os fenômenos que ocorrem nos organismos vivos são governados pelas leis da física; CONCEITOS FUNDAMENTAIS • BIOFÍSICA � É o estudo dos fenômenos físicos aplicados aos organismos vivos e suas relações com o ambiente; • Representa uma síntese entre biologia e física, assim como a bioquímica representa a síntese entre biologia e química; • Ex.: Fluxo sanguíneo e filtração glomerular � Leis da hidrodinâmica 09/03/2018 3 CONCEITOS FUNDAMENTAIS • BIOFÍSICA � Ciência que estuda a matéria, energia, espaço e tempo nos sistemas biológicos. IMPORTÂNCIA E CAMPOS DE ATUAÇÃO • Analisar e compreender diversos fenômenos que são parte dos sistemas biológicos e que fazem parte dos ciclos vitais. •Fenômenos biológicos: • Eletricidade; • Biomecânica; • Eletromagnetismo; •Dentre outros. GRANDEZAS • Grandezas fundamentais: • MATÉRIA � Objetos, corpos, alimentos, etc. • ENERGIA � Luz, calor, som, trabalho físico, etc; • ESPAÇO � Distância, área, volume. • TEMPO � Sucessão de um evento. 09/03/2018 4 GRANDEZAS • Grandezas fundamentais: • São as grandezas ditas primitivas de que não dependem de outras para serem definidas; 1. Comprimento; 2. Massa; 3. Tempo; 4. Intensidade de corrente elétrica; 5. Intensidade luminosa; 6. Temperatura termodinâmica; 7. Quantidade de matéria ou substância; GRANDEZAS • Grandezas derivadas: • São definidas pela relação/ combinação entre duas ou mais as grandezas fundamentais. • Área = “espaço ao quadrado” • Volume = “espaço ao cubo” • Trabalho = Força x Distância GRANDEZAS • Grandezas derivadas: • Todas as unidades existentes podem ser derivadas das unidades básicas do Sistema Internacional (SI). São aquelas que surgem quando duas ou mais variáveis estão relacionadas. GRANDEZAS DERIVADAS DENSIDADE (massa específica) PRESSÃOFORÇA F = m.a ρ = m / v P = F / A 09/03/2018 5 GRANDEZAS • Grandezas fundamentais e derivadas são agrupadas de forma conveniente, formando Sistemas Coerentes de Medidas (Racionalização das medidas); •Sistema Internacional (SI); •Ciências biológicas: •MKS (Metro, Kilograma, segundos); •CGS (Centímetro, grama, segundos). SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES NOTAÇÃO CIENTÍFICA • É uma forma de escrever números que acomoda valores demasiadamente grandes (100000000000) ou pequenos (0,00000000001) para serem convenientemente escritos em forma convencional (N x 10e). 09/03/2018 6 NOTAÇÃO CIENTÍFICA • 1 Kilograma (kg) 1000g = 1 x 103g • Velocidade da luz 299.792.458 m/s ~ 3,0 x 108 m/s • Infravermelho 0,0000007 = 7 x 10-7 m NOTAÇÃO CIENTÍFICA NOTAÇÃO CIENTÍFICA PRINCIPAIS GRANDEZAS • MASSA (M): • Quantidade de matéria de um corpo; • FORÇA (F) • Produto da massa pela aceleração; • PESO (P): • Ação da gravidade exercida sobre a massa de um corpo; 09/03/2018 7 PRINCIPAIS GRANDEZAS •VELOCIDADE (v): • Espaço percorrido dividido pelo tempo; • ACELERAÇÃO (A): • Variação da velocidade pelo tempo; PRINCIPAIS GRANDEZAS • ÁREA (L2): • Espaço “ao quadrado”; • VOLUME (L3): • Espaço “ao cubo”; • DENSIDADE: • Relação entre massa e volume PRINCIPAIS GRANDEZAS • ENERGIA E TRABALHO • Produto da força pela distância; • POTÊNCIA • Capacidade de realizar trabalho ou de produzir energia em função do tempo; • PRESSÃO • Força agindo sobre determinada área; PRINCIPAIS GRANDEZAS • VISCOSIDADE • Propriedade dos fluidos correspondente ao transporte microscópico de quantidade de movimento por difusão molecular; 09/03/2018 8 PRINCIPAIS GRANDEZAS • TEMPERATURA •Medida de intensidade de energia térmica; • FREQUÊNCIA: • Fenômenos repetidos em função do tempo; OBRIGADO PELA ATENÇÃO!
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