1 Biofísica

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Biofísica.
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Biofísica.
Parte de la biología y de la física que estudia los estados físicos de los seres vivos y las leyes que rigen la energía vital.
Cinemática.
Es la ciencia que estudia el movimiento de los cuerpos sin preocuparse de las causas que las producen, es decir, las fuerzas.
Cinemática.
Las magnitudes son, la posición y el tiempo, y las derivadas de ambas, es decir velocidad y la aceleración.
Elementos básicos de la cinemática:
Móvil.
Espacio.
Tiempo.
Móvil.
Se entiende por el objeto en movimiento del que se quiere estudiar su trayectoria o las fuerzas que lo acompañan. 
Móvil.
Es todo cuerpo capaz de desplazarse.
Movimiento.
Un cuerpo esta en movimiento si cambia de posición con respecto al sistema de referencia; en caso contrario, esta en reposo.
Sistema de referencia.
Es un punto respecto al cual se describe el movimiento de un cuerpo.
Es la posición desde donde el cuerpo comienza su movimiento y este se puede representar por medio de sus ejes coordenados.
Sistema de referencia.
Para describir matemáticamente el movimiento de una partícula, se define su posición, especificando sus coordenadas respecto de un sistema de referencia, en función del tiempo.
Movimiento entonces:
Se define como todo cambio de posición que experimentan los cuerpos de un sistema, en el espacio con respecto a ellos mismos o a otro cuerpo que sirve de referencia. Todo cuerpo en movimiento describe una trayectoria.
Trayectoria.
Conjunto de puntos ocupados por un cuerpo en su movimiento.
 
La trayectoria puede ser recta o curvilínea.
Espacio.
Es el espacio donde se encuentran los objetos y en el que los eventos que ocurren tienen una posición y dirección relativas.
Tiempo.
Magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos sujetos a cambios.
Posición.
Es la coordenada que ocupa un cuerpo respecto al sistema de referencia.
Desplazamiento.
Es aquella magnitud vectorial que se define como el cambio de posición que experimenta un cuerpo. 
Se consigue uniendo la posición inicial con la posición final.
Es independiente de la trayectoria que sigue el móvil.
Espacio recorrido. (e)
Es la longitud de la trayectoria entre dos puntos (A y B).
Distancia. (d)
Es aquella magnitud escalar que se define como el módulo del vector desplazamiento. Se cumple que:
Ejemplo:
Representación de los elementos del movimiento.
Tipos de Movimientos.
Según su trayectoria:
Rectilíneo: su trayectoria en recta.
Curvilíneo: su trayectoria no es recta. Y puede ser:
 circular: la trayectoria del móvil es una circunferencia. Ej.: las agujas del reloj.
Parabólico: la trayectoria del móvil es una parábola. Ej.: el movimiento del lanzamiento de una pelota de fútbol.
Tipos de Movimientos.
Según su velocidad:
Movimiento uniforme: cuando la velocidad del móvil no varía, es decir permanece constante.
Movimiento uniformemente variado: es aquel en el que un móvil se desplaza sobre una trayectoria recta estando sometido a una aceleración constante.
Movimiento uniforme rectilíneo.
Se caracteriza por que la trayectoria de un móvil, es una línea recta, corriendo distancias iguales en tiempos iguales; su velocidad es constante lo que implica que la aceleración es nula.
 
Formulas del movimiento uniforme.
Sea v la velocidad; e, el espacio recorrido y t el tiempo, tendremos:
e= v.t
v= e/t
t= e/v
Graficas representativas del movimiento rectilíneo uniforme.
 
Representación Gráfica del movimiento uniforme.
Área=espacio
e= v.t
v= e/t
Velocidad en función del tiempo
Al realizar la gráfica de velocidad en función del tiempo en el MRU obtenemos una recta paralela al eje X . Podemos calcular el desplazamiento como el área bajo la línea recta.
Ya aprendimos que un movimiento rectilíneo uniforme es aquel en el que la trayectoria es una línea recta y su velocidad es constante .
La fórmula para conocer la velocidad (rapidez) de un móvil es:
V= d/t
Entonces, para conocer el espacio recorrido (d) en un MRU basta con despejar d de la expresión de la velocidad:
d= v.t
Pero también sabemos que en un MRU el espacio recorrido (d) , es igual a la posición final (x) , menos la posición inicial (x 0 ) :
d= X-X₀=v.t
Si despejamos x, queda
X=X ₀+v.t
Entonces, x indica la posición final del móvil.
 
Ya aprendimos que un movimiento rectilíneo uniforme es aquel en el que la trayectoria es una línea recta y su velocidad es constante .
La fórmula para conocer la velocidad (rapidez) de un móvil es:
V= d/t
Entonces, para conocer el espacio recorrido (d) en un MRU basta con despejar d de la expresión de la velocidad:
d= v.t
Pero también sabemos que en un MRU el espacio recorrido (d) , es igual a la posición final (x) , menos la posición inicial (x 0 ) :
d= X-X₀=v.t
Si despejamos x, queda
X=X ₀+v.t
Entonces, x indica la posición final del móvil, 
Movimiento uniforme rectilíneo. Ejemplo:
José se fue en su auto a comprar la cena, María llama a José al celular para preguntarle si tardara mucho en llegar porque ella tiene mucha hambre, 12 minutos después llega José a la casa con la cena. ¿a que distancia de la casa se encontraba José cuando recibió la llamada?.
Ten en cuenta que el auto de José llevaba una velocidad de 120 km/h.
Movimiento uniformemente acelerado.
Es el movimiento de un cuerpo que cuya velocidad experimenta aumentos o disminuciones iguales en tiempos iguales.
Concepto importante.
Aceleración: es el cambio (Δ) de la velocidad que experimenta el movimiento de un cuerpo. Al mencionar un cambio o un incremento, se debe identificar un estado inicial y otro final, es decir, el cambio de la velocidad es igual a la deferencia entre la velocidad final y la velocidad inicial.
Fórmula:
ΔV: V₂-V₁
Signos de aceleración.
La aceleración es una magnitud vectorial, el signo de la aceleración es muy importante y se lo determina así:
Se considera POSITIVA cuando se incrementa la velocidad del movimiento.
Se considera NEGATIVA cuando disminuye la velocidad (retarda o desacelera el movimiento).
En el caso de que no haya variación o cambio en la velocidad de un movimiento, su aceleración es NULA, igual a cero, que indica que la velocidad es constante como en MUR.
El vector de la aceleración tiene la dirección del movimiento de la partícula, aunque su sentido varia según sea su signo:
POSITIVO: hacia adelante.
NEGATIVO: hacia atrás.
Movimiento uniformemente acelerado. Ejemplo.
Calcular la aceleración de una partícula que inicia con velocidad 3.5 m/s y llega a 8m/s en un tiempo de 3 segundos.
Graficas del movimiento uniformemente acelerado
 
Espacio (distancia o desplazamiento) en función del tiempo
El espacio (distancia o desplazamiento) recorrido en un Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA) puede representarse en función del tiempo. La gráfica es una parábola cóncava ascendente.
Velocidad en función del tiempo
En un Movimiento Uniformemente Acelerado (MUA) la velocidad varía proporcionalmente al tiempo, por lo que la representación gráfica v-t (velocidad en función del tiempo) es una recta ascendente.
Aceleración en función del tiempo
Tal como lo dice su nombre, en el Movimiento uniformemente acelerado la aceleración es constante, por lo que la gráfica a-t (aceleración en función del tiempo) es una recta paralela al eje del tiempo, por encima de esta (la fuerza responsable de la aceleración es constante) .
Movimiento rectilíneo uniformemente retardado
 
Espacio (distancia o desplazamiento) en función del tiempo
En los movimientos desacelerados, la gráfica espacio-tiempo crece con el tiempo, pero cada vez más lentamente. La gráfica que lo representa es una parábola convexa descendente.
Velocidad en función del tiempo
En un movimiento uniformemente decelerado o retardado su pendiente disminuye de un modo uniforme, lo que da lugar a una gráfica velocidad-tiempo decreciente y rectilínea.
Desaceleración en función del tiempo
En este tipo de movimientos la deceleración es constante, por lo que la gráfica
a-t (en este caso deceleración en función del tiempo) es una recta paralela al eje del tiempo, por debajo de esta.
Aceleración de la gravedad.
Es la que la aceleración que produce la fuerza de la atracción gravitatoria entre dos cuerpos, que también depende de la masa y del volumen.
La aceleración de la gravedad terrestre en altura cercana a la superficie terrestre tiene una valor promedio de:
 g: 9,8 m/s²
Variación de la aceleración de la gravedad.
La aceleración de la gravedad de la tierra, tiene su valor máximo en la superficie terrestre y disminuye a medida que nos alejamos de esta.
Además la gravedad de un planeta depende de su masa. Eso quiere decir que “Cuanto mayor sea la masa del planeta, mayor intensidad tendrá su campo gravitatorio”.
Variación de la aceleración de la gravedad.
Fin.!