UNIDAD 1 Biofisica Caro
UNIDAD 1 Biofisica Caro
UNIDAD 1 Biofisica Caro
Diana Rivera
Profesor Dedicación Exclusiva
Departamento de Ciencias Naturales, Exactas y Estadística
Facultad de Ciencias Básicas
Universidad Santiago de Cali
Cali-Valle
2019A
Objetivos
Aprender las tres cantidades fundamentalesde la física (longitud, tiempo y
masa) y las unidades para medirlas.
Aprender a como realizar conversión entre unidades.
Entender el concepto de una cantidad escalar y vectorial, y a como adherir
vectores gráficamente.
Determinar la componente de los vectores y como usarlos en cálculos
Aprender el producto entre vectores.
Magnitud
Toda propiedad física de un cuerpo que puede ser medida.
Unidad
Cantidad que se toma como término de comparación o patrón de medida.
Cantidades grandes
MÚLTIPLOS
Prefijo Símbolo Factor de multiplicación
Peta P 1015 = 1000000000000000
Tera T 1012 = 1000000000000
Giga G 109 = 1000000000
Mega M 106 = 1000000
Kilo k 103 = 1000
Hecto H 102 = 100
Deca D 101 = 10
Cantidades pequeñas
SUBMÚLTIPLOS
Prefijo Símbolo Factor de multiplicación
Deci d 10−1 = 0.1
Centi c 10−2 = 0.01
Mili m 10−3 = 0.001
Micro µ 10−6 = 0.0000001
Nano n 10−9 = 0.0000000001
Pico p 10−12 = 0.0000000000001
Femto f 10−15 = 0.0000000000000001
Ejemplo 1:
La masa corporal de un niño:
Factores de conversión
Longitud Masa
1 in = 0.0254 m 1 oz = 28.349 g
1 ft = 0.3045 m 1 lb = 453.592 g
1 mi = 1609 m
Factores de conversión de las unidades pulgada (in), pie (ft), milla (mi) onza (oz), y libra (lb) en
unidades del SI.
Retomando Ejemplo 1:
La masa corporal de un niño: 1 oz = 28.349 g y 1 lb = 453.592 g
1 lb
6.4 kg = 6400 g = 14.11 lb
453.592 g
1 oz
6.4 kg = 6400 g = 225.75 oz
28.349 g
Ejemplo 2:
A un paciente se le aplica suero a razón de 0.46 Litros/hora (L/h). Exprese
esta medida en centimetros cúbicos/minuto (cm3 /min)
Solución: 1 L = 1000 cm3 y 1 h = 60 min
L 1000 cm3 1 h
0.46 L/h = 0.46 ,
h 1L 60 min
= 7.67 cm3 /min.
Ejemplo 3:
Una mezcla se compone de 25 g de la sustancia A, 1.41 oz de la sustancia B
y 0.03 kg de sustancia C. Calcule en gramos la masa de la mezcla, es decir
mA + mB + mC .
Solución: 1 oz = 28.349 g y 1 kg = 1000 g
mA = 25 g
28.349 g
mB = 1.41 oz = 1.41 oz = 40 g
1 oz
1000 g
mC = 0.03 kg = 0.03 kg = 30 g
1 kg
La masa de la mezcla es 25 g + 40 g + 30 g = 95 g .
Ay A
y
tan θ = → θ = arctan
Ax Ax
~
A ~x + A
= A ~y
= Ax î + Ay ĵ
MECÁNICA
Parte de la Física que estudia el movimiento y equilibrio de los cuerpos (objetos materiales) y las
leyes que los rigen.
Estática Dinámica
Estudio de las leyes del equilibrio de los cuer- Estudio de las leyes del movimiento de los cuer-
pos. pos y sus causas.
F~accion = −F~reaccion
La contracción del músculo produce dos pares de fuerzas que actúan so-
bre los dos huesos y los músculos en el punto donde están ligados los
tendones.
Un cuerpo sólido en equilibrio (por ejemplo un hueso) podría tener dos fuerzas
opuestas F~1 y F~2 = −F~1 presionandolo a uno y otro lado . El cuerpo está
comprimido o en un estado de compresión.
Un cuerpo sólido en equilibrio (por ejemplo un hueso) podría tener dos fuerzas
opuestas F~1 y F~2 = −F~1 tirando de él. En este caso se dice que el cuerpo esta
en estado de tensión o tracción.
TORQUE
El torque es la medida de la cantidad de rotación que una fuerza tiende a
imprimirle a un cuerpo rígido, respecto a un punto.
Un cuerpo rígido esta compuesto por muchas partículas. La distancia
entre cualquier para de ellas no varia bajo ningún tipo de interacción.
b = brazo
r = punto de aplicación de
la fuerza F
θ = ángulo formado entre F
yr
O punto por donde pasa el
eje de rotación.
τ = torque que produce la
fuerza F
τ = Fb
b = r sin θ
Unidades SI: [Nm] (Newton x
metro)
Torque cero
Si la fuerza se aplica perpendicularmente en el punto de rotación o paralela
(a 0◦ o 180◦ ) no se produce torque, es decir no se produce rotación.
Calcule los torques ejercidos por cada uno de los pesos de los niños en la
figura respecto al pivote.
Una palanca se define como un cuerpo rígido que gira sobre un punto de
apoyo (o fulcro), el cual se puede usar para elevar y mover cargas.
X
Equilibrio rotacional de un cuerpo rígido τ =0
X X
τ (+positivos) = τ (−negativos)