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FUNDAMENTOS DE BIOFÍSICA. (Mecánica y movimiento. (Movimiento en un plano.…
FUNDAMENTOS DE BIOFÍSICA.
Termodinámica
Es la rama de la física que estudia las acciones mecánicas del calor y de otras formas semejantes de energía.
No ofrece una interpretación de las magnitudes de las magnitudes que estudia, y sus objetos de estudio son siempre sistemas en estado de equilibrio; aquellos cuyas características son determinadas determinables por elementos internos y no por fuerzas externas que actúan sobre ellos
Trabajo termodinámico
se denomina a la transferencia de energía entre el sistema y el entorno por métodos que no dependen de la diferencia de temperatura entre ambos.
el trabajo es una transferencia de energía a través de la frontera de un sistema asociada a un cambio en las variables microscópicas.
Radiaciones
El espectro de la radiación.
Emitiendo radiación electromagnética en forma de luz visible.
El calor que sentimos al tacto es radiación infrarroja invisible, que es igual a la luz visible, pero con longitud de onda más larga.
Leyes fundamentales de la radiación térmica son:
1.- Cuando más intensamente se calienta un objeto la intensidad del brillo es mayor.
2.- A medida que se calienta el objeto, el color de la luz emitida varía del rojo al blanco.
Las radiaciones electromagnéticas se pueden clasificar en:
Radiación no ionizante .
Radiación ionizante.
Radiación infrarrojo
Es un tipo de radiación electromagnética y térmica de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas
su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los 1000 micrómetros.
La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 kelvin, es decir, -273,15 grados celsius.
laser
Es la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño, la fuerza y la pureza controlados.
Cuando un átomo es estimulado, los electrones son movidos de sus órbita. Esto hace que el átomo suelte un fotón y de esta forma pueda regresar a su órbita(estable), por ende a un estado de energía menor. La energía del fotón se ve como una explosión de luz y esta es la escencia de la luz del láser.
características físicas
Potencia de salida.
Intensidad.
Longitud de oda
Salida continua o en pulsos.
Divergencia y direccionalidad.
Coherencia.
Las radiaciones son transferencias de energía a través de ondas electromagnéticas
Electromagnetismo
Es la rama de la física que estudia las relaciones entre los fenómenos eléctricos y magnéticos, es decir, entre el campo magnético y la corriente eléctrica.
Electricidad.
se comprende un conjunto de fenómenos físicos vinculados con la transmisión de cargas eléctricas, es decir, con la dinámica atómica y los electrones.
Trabajo eléctrico:
Es el trabajo que realiza una fuerza eléctrica sobre una carga que se desplaza desde un punto A hasta otro punto B. La fuerza eléctrica descrita por la ley de Coulomb, es una fuerza conservativa.
Nociones de elasticidad
:
si un material es sometido a tracción, es decir, si el mismo es solicitado desde sus extremos en direcciones opuestas, la longitud del mismo aumenta y eventualmente, si la fuerza es grande, el material puede romperse.
Esfuerzo:
se define como la fuerza por unidad de superficie que soporta o se aplica sobre un cuerpo, es decir, es la relación entre la fuerza aplicada y la superficie en la cual se aplica.
Deformación:
es el cambio en el tamaño o forma de un cuerpo debido a esfuerzos internos producida por una o más fuerzas.
Fractura:
1.- fractura dúctil:
esta fractura ocurre bajo una intensa deformación plástica.
cuando se acerca a la superficie, la grieta cambia su dirección a 45° con respecto al eje de tensión y resulta una fractura de cono y embudo.
2.-fractura frágil:
tiene lugar sin una apreciable deformación y debido a una rápida propagación de una grieta. normalmente ocurre a lo largo de planos cristalográficos específicos denominados planos de fractura que son perpendiculares a la tensión aplicada.
corriente electrica continua
: o también corriente directa, esto es, al flujo de una carga eléctrica a través de un material conductor, debido al desplazamiento de una cantidad determinad de electrones a lo largo de su estructura molecular. En siempre un mismo sentido de circulación. Implica el tránsito continuo de una carga eléctrica entre dos puntos del conductor que tiene diferente potencial y carga eléctricos, de manera tal que nunca cambia con el tiempo.
Movimiento vibratorio, ondas y sonido:
Movimiento vibratorio armónico:
cundo está sometido a la acción de un fuerza central proporcional al desplazamiento y de sentido contrato.
Características:
vibratorio:
el cuerpo oscila entorno a una posición de equilibrio siempre en el mismo plano.
Periódico:
el movimiento se repite cada cierto tiempo denominado periodo.
Se describe mediante una función sinusoidal.
Concepto de onda:
una onda es una perturbación física que transmite energía en un momento lineal, pero no transmite materia. En materiales, las oscilan alrededor de su posición de equilibrio. por lo tanto, se produce una sincronización de oscilaciones entre distintas partículas del medio donde se facilita la propagación.
Ondas acústicas:
Es una onda longitudinal por donde viaja el sonido.
para propagarse precisan de un medio material (aire, agua, cuerpo solido) que transmita la perturbación (viaja más rápido en los sólidos, luego en los líquidos aún más lento en el aire, y en el vacío no se propaga).
Ondas electromagnéticas:
es la perturbación simultanea de los campos eléctricos y magnéticos existentes en una misma región.
los campos eléctricos y magnéticos de la onda son perpendiculares entre si.
son perpendiculares a la dirección de propagación de onda, esto hace que las ondas electromagnéticas sean ondas transversales.
Energía transmitida:
capacidad de hacer un trabajo o el trabajo "acumulado" por un cuerpo. entre estas encontramos 2 tipos.
CINÉTICA: capacidad de un cuerpo para desplazarse.
POTENCIAL: es la energía que tiene un cuerpo por el mero hecho de ocupar un lugar en el espacio.
Ultrasonido y su uso terapéutico:
el ultrasonido es un tipo de onda acústica con frecuencias superiores a 20HZ (limite máxima perceptible por los humanos).
Al igual que el sonido necesita un medio para propagarse.
ultrasonido para su uso terapéutico:
se utiliza para introducir calor o agitación al cuerpo.
ayuda a la coagulación en frecuencias de 5-12.
Propagación:
la luz mas evidente a simple vista es la que se propaga en línea recta. Lo podemos ver, por ejemplo, en la propagación de un rayo de luz a través de ambientes polvorientos o de atmósferas saturadas.
velocidad
Es la magnitud física de carácter vectorial que relaciona el cambio de posición o desplazamiento con el tiempo.
Mecánica y movimiento.
Mecánica:
es la parte de la física que se ocupa de estudiar la evolución o el cambio de posición de los cuerpos en función del cuerpo.
Combinación de fuerzas y movimiento: Mecánica.
Su
POSICIÓN
no cambia debido a que las fuerzas que actúan sobre ellos les produce un estado de equilibrio.
Movimiento uniforme:
es aquel con velocidad constante y cuya trayectoria es una línea recta.
Esto implica que:
el espacio recorrido es igual que el desplazamiento.
En tiempos iguales se recorren distancias iguales.
La rapidez o celeridad es siempre constante y coincide con el módulo de la velocidad.
Movimiento en un plano.
es una transformación geométrica del plano que conserva los ángulos y las distancias (la forma y el tamaño).
Se distinguen 3 tipos de movimiento:
Rotación o giro:
es un movimiento alrededor de un punto que mantiene la forma y el tamaño de la figura original.
Simetría:
respecto a un eje es una reflexión.
Traslación:
Es el movimiento directo de una figura en la que todos sus puntos:
Se mueven en la misma dirección.
Se mueven la misma distancia.
Movimiento armónico simple:
es un movimiento periódico de vaivén, en el que un cuerpo oscila de un lado al otro de su posición de equilibrio, en una dirección determinada y en intervalos iguales de tiempo.
Movimiento acelerado:
siempre que la rapidez o velocidad de un cuerpo cambian, se describen como movimiento acelerado.
Movimiento circular:*
es el que se basa en un eje de giro y radio constante, por lo cual la trayectoria es una circunferencia
Periodo:
tiempo que tarda la partícula en dar una vuelta completa.
Periodo:
número de vueltas en una unidad de tiempo.
Estática:
Parte de la mecánica que estudia las condiciones que deben cumplirse para que un cuerpo, sobre el que actúan fuerzas, permanezca en equilibrio.
Elasticidad
Designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan.
Equilibrio de cuerpos rígidos:
se define como un cuerpo ideal cuyas partes (partículas que lo forman) tienen posiciones relativas fijas entre si cuando se somete a fuerzas externas, es decir es no deformable.
Centro de masa:
Es la posición donde se puede considerar actuando la fuerza de gravedad, es el punto ubicado en la posición promedio donde se concentra el peso total del cuerpo.
Para un objeto simétrico homogéneo, el centro geométrico, pero no para un objeto irregular.
Centro de masa:
Es la posición geométrica de un cuerpo rígido donde se puede considerar concentrada toda su masa, corresponde a la posición promedio de todas las partículas de masa que forma el cuerpo.
el centro de masa de cualquier objeto simétrico homogéneo, se ubica sobre un eje de simetría.
Estabilidad:
capacidad de un cuerpo de mantener el equilibrio, es decir de evitar ser desequilibrado. También se ha descrito a la estabilidad como la propiedad de volver a un estado inicial previo a la perturbación.
Estabilidad postural estática:
el mantenimiento del equilibrio y estabilidad sobre una base de sustentación firme, fija e inamovible.
Estabilidad dinámica:
la demanda sobre un individuo para mantener su estabilidad luego de un cambio de posición o locación.
Equilibrio:
Termino que describe la dinámica de la postura corporal para prevenir las caídas, relacionado con las fuerzas que actúan sobre el cuerpo y las características inerciales de los segmentos corporales.
Equilibrio estático:
Cuando un cuerpo está en reposo o no se desplaza.
Equilibrio cinético:
Cuando el cuerpo esta movimiento rectilíneo y uniforme.
Equilibrio dinámico:
Cuando intervienen fuerzas inerciales, es decir, en movimientos no uniformes, donde un cuerpo parece estar en aparente desequilibrio pero no se cae.
Máquinas simples:
Su objetivo es transmitir e incrementar el efecto de una fuerza a mover un objeto y así disminuir el esfuerzo con que se realiza.
Todas las maquinas simples convierten una fuerza pequeña en una grande o viceversa.