Question

09. O coração se contrai com pressão máxima de 120 mmHg. Lançando sangue numa aorta de 2,5 cm de diâmetro. Qual é a Força da contração cardíaca em unidades do SI?


10. Calcular a Energia, em unidades SI, necessária para produzir a Força de contração cardíaca na proposição anterior, sabendo-se que o volume do ventrículo na sístole é de 100 cm3.
Dica: Energia/Volume = ?.


11. A bexiga se contrai (variação de volume) para eliminar urina (sob pressão). O que representa a combinação dessas variáveis?

Answer 1

9)Temos por definição de pressão:

$p = \frac{f}{a} \\ \\ p = \frac{f}{\pi {r}^{2} }$
Vamos iniciar convertendo as unidades:

1 atm ------------ 760mmHg
Xatm ------------ 120mmHg

X = 0,157 atm

Assim temos:

1 Bar -------- 0,987 atm
X Bar ------- 0,157 atm

X = 0,159 Bar

E por fim:

1 Bar --------- 100000Pa
0,159Bar --------- X Pa

X = 15 900 Pa
Agora a nossa área da aorta:
$a = \pi. {1.25}^{2} \\ a = 3.925 {cm}^{2}$
Agora conversão para a unidade no SI:

1 m^2 ----------- 10000cm^2
X m^2 ---------- 3,925cm^2

X=0.0003925 ------> 3,925.10^-4 m^2

Agora sim podemos retornar à fórmula:
$f = p.a \\ f = 159. {10}^{2} \times 3.925. {10}^{ - 4} \\ f = 624.075 \times {10}^{ - 2} \\ f = 6.24075n$
10)Por definição,trabalho de uma força é:
$t = f.d \\ \\ v = a.d \\ \\ h = \frac{v}{a}$
Então temos:
$t = f. \frac{v}{a}$
Ele nos informou o volume,mas temos que converte-lo:

1m^3 --------- 10^6cm^3
Xm^3 -------- 10^2cm^3

X = 10^-4 m^3

Como temos a área,podemos fazer:
$t = 6.24075 \times \frac{ {10}^{ - 4} }{3.925. {10}^{ - 4} } \\ \\ t = \frac{6.25075}{3.925} \\ \\ t = 1.59j$
11)Vemos,em noções sobre fluídos que o volume é inversamente proporcional à pressão se o mesmo for mantido à temperatura constante(no caso do corpo).A pressão da bexiga é tal que faz com que a urina saia da uretra pela ação do músculo voluntário que a constituí.Quando existe muita urina em seu interior,a pressão aumenta sob as paredes da mesma.E o músculo interno pode contrair para que a mesma saia.

Answer 2

Resposta:

11. O que ocorre é a realização de trabalho.

Explicação:

Pela definição de trabalho tem-se:

T = produto da força pelo deslocamento = F . d

Pela análise dimensional:

M = Massa. T = Tempo. L = Espaço.

T = [kg. m/s²] . [m]

T = M.L^2 .T^-2

Se substituir a força*deslocamento por pressão*volume, a dimensão das grandezas permanece a mesma, como se percebe pelo seguinte:

T = P*V = F/A * V → O volume é L³, a área é L².

Logo, ao se cancelar as devidas grandezas, o trabalho volta a ser  T=F*d.

Logo, uma variação do volume da bexiga faz com que ela realize trabalho e portanto, gaste energia.