FÍSICA
1ª SÉRIE
ENERGIA: A FÍSICA NO CORPO HUMANO
OBJETIVO
Conhecer algumas aplicações da física e demonstrações matemáticas do funcionamento de alguns sistemas ou funções existentes dentro do corpo humano ou relacionada em movimentos.
- É importante que você conheça o conceito de energia, saiba o que é velocidade, aceleração, força e pressão.
- Matematicamente é importante conhecer equações de 1º e 2º graus.
O QUE PRECISAREMOS SABER PARA ESTA AULA?
Na aula trabalho de uma força: força peso e força elástica – II já vimos uma aplicação voltada ao corpo humano com relação a utilização de um equipamento de ginástica para exercício ou fisioterapia.
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Mas será que a Física pode explicar mais coisas referentes ao corpo humano?
VELOCIDADE
Nos seres vivos seus membros, órgãos e sangue estão em constante movimento. Esse fenômeno pode ser medido pela velocidade.
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Pela equação da velocidade constante é possível calcular a velocidade aproximada da corrente sanguínea, impulsos nervosos, movimentos musculares e deslocamento de íons.
ATIVIDADE
Em um paciente, a artéria aorta, em seus vários setores, tem cerca de 30 cm de comprimento do coração até a altura dos rins. A velocidade do sangue através dela é cerca de 30 cm/s. Qual o tempo médio que o sangue demora para atravessar esse setor da artéria? Essa velocidade e esse tempo é o mesmo em outras artérias do corpo? Justifique!
RESOLUÇÃO
Dados:
Δs = 30 cm
v = 30 cm/s
Δt = ?
Como as artérias têm diâmetros, comprimentos e resistências diferentes, a velocidade do sangue não pode ser a mesma.
ENERGIA
Nos rótulos de alimentos há uma tabela mostrando informações nutricionais.
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Vamos nos atentar ao Valor Energético, que geralmente é a primeira informação mostrada. Ela mostra o quanto uma porção desse alimento fornece de energia e qual o percentual desse valor no consumo diário.
ENERGIA
Anteriormente vimos que podemos tentar definir energia como a capacidade de realizar trabalho.
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De acordo com a tabela ao lado, uma pessoa precisa ingerir em média 2.000 kcal de energia por dia, que são o mesmo que aproximadamente 8400 kJ.
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TRABALHO FÍSICO (τF) E TRABALHO BIOLÓGICO (τB)
Todo trabalho é físico. Segundo Professor Heneine, trabalho biológico é toda a energia da contração muscular.
O trabalho biológico é sempre maior que o trabalho físico porque engloba a energia gasta para mover o próprio músculo e vencer o atrito entre as fibras musculares.
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O trabalho muscular pertence ao campo elétrico e sua eficiência fica em torno de 20% a 40%
ATIVIDADE
Uma pessoa de 70 kg pula corda, atingindo 30 cm de altura e repete esse mesmo exercício por 200 vezes. Sendo o rendimento de 30%, calcule os trabalhos físico e biológico. Adote g = 9,8 m/s² se necessário.
RESOLUÇÃO
Dados:
m = 70 kg
h = 30 cm = 0,3 m
η = 30%
200 repetições
Repare como o trabalho biológico é maior que o físico!
O QUE VIMOS HOJE?
Relembramos velocidade aplicada à circulação de sangue
Também foi relembrado energia e trabalho
BARRETO F, Benigno. SILVA, Claudio. Física aula por aula: mecânica, 1º ano. 3ª Ed. São Paulo: FTD, 2016.
BONJORNO e vários autores. Física: Mecânica 1º ano. Vol 1. 3ª ed. São Paulo: FTD, 2016.
HENENE, I. F. Biofísica Básica. 3ª ed. São Paulo: Atheneu, 1993
MARTINI, Glorinha. SPINELLI, Walter. REIS, Hugo C. SANT’ANNA, Blaidi. Conexões com a Física. Vol 1. 3ª Edição. São Paulo: Moderna, 2016.
PIETROCOLA, M. POGIBIN, A. ANDRADE, R. ROMERO, T. Física em Contextos. Vol 1. São Paulo: Ed do Brasil, 2016.
FIRMINO, J. LIMA, E. Atuação da Física no corpo humano. Revista Fafibe On-Line. 2011. Disponível em: <https://www.unifafibe.com.br/revistasonline/arquivos/revistafafibeonline/sumario/16/30032011212500.pdf>. 30 junho de 2021.
SCHESTATSKY, P. Gasto energético do cérebro. Disponível em: <https://drpedroneuro.com.br/gasto-energetico-do-cerebro>. Acesso em 16 de agosto de 2021.
REFERÊNCIAS
https://imgflip.com/memegenerator/324058862/running-skeleton