Física Médica
Física es la parte de la ciencia que estudia cómo funciona el universo al tomar en cuenta cuatro propiedades fundamentales que son la energía,la materia,el tiempo y el espacio, como interactúan y se afectan unas con otras.La física contribuye a entender procesos biológicos; tales como el movimiento del cuerpo, el flujo de la sangre y el habla.
Factores de conversión: es el valor numérico que utiliza para relacionar una medida con otra.
Magnitud: propiedades que pueden medirse y expresar un resultado mediante un número y una unidad. Son magnitudes la longitud, la masa, el volúmen, la cantidad de sustancias, el voltaje entre otros
Medida:estudio de los atributos medibles de las cosas.*en física se relaciona con als cosas que pueden medirse
*Objetivo: establecer relaciones entre los resultados de las medidas
Las dimensiones de una magnitud física son los símbolos de las magnitudes fundamentales que la definen
Error accidental: es inevitable. Error sistemático: producto de un defecto en el equipo o en el procedimiento experimental
Cifras significativas: número de dígitos dignos de confianza de una medida
Fuerza:influencia que al actuar sobre un objeto cambie su estado de movimiento.Fuerza permite sostener y estabilizar
cuatro propiedades
- una fuerza siempre se aplica de un objeto material a otro
- una fuerza se caracteriza por su módulo y por la dirección en que actúa.
- tercera ley de Newton del movimiento: toda acción tiene una reacción (opuesta) (las fuerzas actúan en parejas)
- si dos o más fuerzas actúan simultáneamente sobre el mismo objeto, su efecto es el mismo que el de una fuerza única igual a la suma vectorial de las fuerzas individuales.
Primera ley de Newton del movimiento (caso particular): para que un objeto permanezca en reposo o sea, en equilibrio en necesario que la suma de todas las fuerzas que actúan en él, sea cero.
Fuerzas específicas
Gravedad: fuerza con la que la tierra atrae a los objetos (centro de la tierra)
De contacto:
De rozamiento: paralela a la superficie, se opone a cualquier fuerza aplicada exteriormente.
Muscular:
Componentes de la fuerza:
fuerzas perpendiculares es igual a Fx y Fy cya suma vectorial es igual a F
Fuerza es igual a masa por aceleración ( kg*m/s2
Módulo: compresión de una u otra fuerza
Equilibrio es igual a tensión: un bloque está en tensión cuando dos fuerzas tiran de él
Momento:
la primera ley de newton del movimiento es esencial para que un objeto estén en equilibrio
1era ley + condición de momento es igual a equilibrio
Equilibrio rotacional
La tendencia de la fuerza a originar una rotación alrededor de un punto depende del módulo de fuerza y de su distancia del punto
fuerza y el punto cero es igual a momento
r* ejercido por una fuerza F al rededor de un punto 0 es igual al módulo F multiplicado por su distancia d a o medida perpendicular
Dos características importantes de momento:
- el módulo y el signo del momento producido por la fuerza dada, depende del punto 0 al rededor del cual se calcula
- La distancia "d" que aparece, es la distancia perpendicular desde el punto cero a la línea de acción a la fuerza.La línea de acción es la recta en la dirección de la fuerza que pasa por el punto donde se aplica la fuerza
La tendencia de la fuerza a producir rotación al rededor de un punto aumenta con la distancia perpendicular desde el punto a la fuerza
las distancias perpendiculares de los puntos a la línea de acción de la fuerza son las distancias medidas
un objeto no tiene tendencia a girar
Condición de momento: para que un objeto esté en equilibrio rotacional, la suma de los momentos producidos por todas las fuerzas que actúan sobre el objeto han de ser nula.
Equilibrio: la suma de las fuerzas y de los momentos que actúan sobre él deben ser cero por separado
Condiciones de equilibrio estático: la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto ha de valer cero (1era ley) y la suma de todos los momentos que ejercen sobre el mismo ha de valer cero. Todos los momentos deben calcularse al rededor del mismo punto, sin embargo si el objeto está en equilibrio no importa donde esté localizado el punto.
Centro de gravedad: es el punto donde puede suponerse que actúa la F total de la gravedad
Esfuerzo y Deformación:
Esfuerzo: fuerza aplicada por unidad de área
Área: aplicada de forma transversal- 90 grados para que el esfuerzo sea aplicado
Deformación: apachar: comprimir-estirar: se hace más grande
un objeto debido a las fuerzas aplicadas se encoja o se estire
Límite elástico: estirar algo y que vuelva a su medida si lo sobrepasa ya no vuelve a ser el mismo
Límite de corte: superó el limite elástico
Módulo de Yong
esfuerzo/deformación (relación longitudinal)
Energía Potencial Elástica: es la que acumula un cuerpo elástico.La fuerza es directamente proporcional a la deformación que presenta el resorte.energía acumulada que le permite o intenta volver a su posición.
Energía: capacidad de realizar un trabajo, va respecto a la capacidad de un cuerpo
Termodinámica
es el estudio de la relación entre calor, trabajo y energía
conversión de energía en trabajo
el trabajo puede transformarse completamente en energía
Transformaciones termodinámicas. el estado termodinámico esta especificado por presión,volúmen y temperatura.
Transformación irreversible. el estado va de uno a otro sin pasar por estados intermedios
Transformación reversible: en cada paso de la transformación desde un estado a otro, el sistema se halla en equilibrio y el proceso completo puede representarse por una línea continua que enlaza los estados inicial y final y que pasa a través de todos los estados intermedios.
Transformación adiabática: es aquella en la que no se permite que el calor entre o salga del sistema
Transformación isotérmica: es aquella en la que la temperatura se mantiene contante
Transformación isócora: es aquella en la que el volúmen del sistema se mantiene constante
Transformación isobárica: es aquella en la que la presión del sistema se mantiene fija
La segunda ley de la termodinámica:el termodinámico S y el termodinamico E con el que intercambia energía constituye el universo U
Enunciados de Kelvin y Clauslus de la segunda ley de la termodinámica. la segunda ley de la termodinámica prescribe aquellos procesos que no pueden ocurrir espontáneamente.
Enunciado de Kelvin de la segunda ley de la termodinámica: es imposible construir un dispositivo que pueda, sin ningún otro efecto levantar un objeto extrayendo energía térmica de otro
Enunciado de Clauslus de la segunda ley de la termodinámica: es imposible construir un dispositivo que pueda, sin ningún otro efecto trasferir calor desde un objeto frío hasta otro más caliente.
Ciclo de Carnot: 1. una máquina de Carnot es la de mayor rendimiento que funciona entre dos temperaturas T1 y T2...2.el rendimiento es independiente de la sustancia activa, es decir, el rendimiento es el mismo tanto si la sustancia es un gas ideal, un gas real o incluso líquido...3.el rendimiento que funciona entre las temperaturas absolutas
Formulación estadística de la segunda ley
Microestado: queda especificado dando la posición y la velocidad de cada molécula
Macroestado: queda especificado dando unas pocas propiedades moleculares medias, tales como la temperatura y la presión
Entropía: S variable termodinámica que mide el desorden del estado termodinámico.
Energía:permite realizar un trabajo
a partir de fuerzas que actúan sobre un objeto se puede calcular su aceleración y por lo tanto su posición y velocidad en cualquier instante.
Energía potencial:
una fuerza conservativa: es aquella que realiza el mismo trabajo al mover un objeto a lo largo de cualquier camino entre dos puntos determinados
Energía mecánica: es la suma de la energía cinética y potencial
Energía potencial gravitatoria. es válida cerca de la superficie de la tierra
El péndulo. dispositivo que convierte continuamente su energía potencial en cinética y viceversa
Conservación de la Energía: una energía potencia solo existe para fuerzas conservativas*la energía mecánica total no se conserva
Fuerzas disipativas: son fuerzas no conservativas como el rozamiento y la resistencia al aire, que generalmente hacen un trabajo negativo
Energías internas: energía cinética y potencial asociadas con las distintas partes del sistema en vez del sistema como un todo
Conservación de la energía: la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
Propiedades de la Materia
*Un sólido es una sustancia rígida que conserva sus forma frente a fuerzas externas de distorsión
Fluído: es una sustancia no rígida (gas o líquido) que no conserva una forma frente a tales fuerzas
Tres fases de la materia
Sólido: se caracteriza por poseer un volúmen y una forma definidos
Líquido: se caracteriza por poseer un volúmen definido pero no una forma definida
Gas:no posee ni volúmen ni forma definidos
Presión: las fuerzas que ejerce un fluído sobre el medio que lo rodea.
Propiedad 1 de los fluídos: un fluído en reposo no puede ejercer una fuerza paralela a una superficie
Propiedad 2 de los fluídos: en ausencia de la gravedad-despreciando el peso propio del fluído, la presión en un fluído en reposo es la misma en todas las partes
Propiedad 3 de los fluídos: la presión en un fluído es la misma para todos los puntos de igual profundidad y la diferencia de presión entre dos puntos A y B de profundidad respectivos
Densidad: de una sustancia es el cociente entre su masa y su volúmen
Presión atmosférica:presión medida de la atmósfera a nivel del mar
Presión manométrica: es la diferencia entre la presión absoluta de un fluído y la presión atmosférica
Estática de fluídos: un fluído es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí, por fuerzas cohesivas débiles
Principio de Pascal:en ausencia de la gravedad es decir, despreciando el paso del fluído la presión de un fluído en reposo es la misma en todas partes
cuando se incrementa la presión(digamos la del aire) sobre toda la superficie abierta de un líquido incompresible en reposo, la presión en cualquier punto del líquido o en las superficies limítrofes aumenta en la misma cantidad. El efecto es el mismo si aplica presión con un pistón a cualquier superficie de un fluido encerrado. Pascal estudió la transmisión de la presión en fluídos y el efecto que se observa
Gases:un gas no posee volúmen o una densidad definida si no que se expande hasta llenar el recipiente en el que está contenido.
Masa atómica: la masa de un átomo o molécula individual se expresa
Moles: unidad específica, el número de moléculas en una sustancia
Temperatura: medida del grado de calor o frío de una sustancia
Gas ideal: cuyas moléculas están tan separadas que rara vez chocan entre ellas.
Ley de Dalton de la presión parcial: en una molécula de gases ideales cada componente ejerce una presión parcial proporcional a su concentración molecular.La presión total de la mezcla es igual, por consiguiente, a la suma de las presiones parciales de todos los gases componentes.
Leyes y propiedades de los gases: estan formados por partículas
Difundir: mezcla gradual de un gas con otro
Expandir: separan partículas
Tienen volúmen y masa
Compresión: capacidad de una misma cantidad de sustancias para ocupar un espacio menor
Fluídez: capacidad de los gases de pasar entre dos compartimentos a través de espacios pequeños
Ley de avogandro: el volúmen aumenta directamente proporcional a la cantidad de gas
Ley de Boyle: el volúmen es inversamente proporcional a la presión
Ley de Charles: el volúmen es directamente proporcional a la temperatura del gas
Ley de Gay-Lussac: la presión del gas es directamente proporcional a su temperatura