Estudio de fluidos en la biofísica
Los gases y los líquidos son fluidos considerado. Si alguna vez has visto subida humo de un incendio o un flotador palo por el río, se puede ver la forma en que el fluido se mueve puede ser muy complicado. La buena noticia es que no todos los tipos de movimiento de los fluidos son complejos y complicados, pero algunos tipos de movimiento se pueden modelar y bien entendidas.
La descripción de cómo se mueven los fluidos es importante en muchas áreas de la biofísica. Usted puede estar interesado en la comprensión del movimiento del aire dentro de los pulmones de una persona, el movimiento de la sangre dentro del cuerpo, o el vuelo de las aves mencionar algunas situaciones.
Por ejemplo, las empresas ponen un montón de investigación en el desarrollo del traje de baño de la piel de tiburón. Estos trajes de baño están hechos de materiales especiales y diseñados para reducir la fricción entre el nadador y el agua. El resultado: La mayoría de los nadadores en competiciones internacionales vestían los trajes de baño de 2008. Los nadadores que usan estos trajes de baño se rompió más de un centenar de récords del mundo durante el período 2008-2009, lo que provocó la Federación Internacional de Natación para prohibir su uso en 2010.
Cuando un biofísico estudia un fluido, él o ella necesita para determinar las propiedades del fluido, tal como el que las fuerzas son dominantes y el tipo de fluido bajo consideración. Hágase las siguientes preguntas para determinar las propiedades de un fluido:
¿Es el fluido estacionaria (estático) O en movimiento (dinámico)?
Es la viscosidad de la importante (líquido viscoso) de fluido o no (líquido no viscoso)?
Es el fluido newtoniano o no newtoniano (y qué tipo de fluido no newtoniano)?
Si el fluido es viscoso y en movimiento (dinámica), es el movimiento caótico (turbulento) O no caótica (flujo laminar)?
¿Qué fuerzas y las leyes son relevantes?
Algunas de las fuerzas y leyes pertinentes para fluidos son
La fuerza de cohesión, fuerza adhesiva, tensión superficial, y la ley de Laplace
El principio de Pascal, el principio de Arquímedes, y la fuerza de flotación
Ecuación de continuidad (conservación de la masa), (teorema de trabajo-energía para fluidos) la ecuación de Bernoulli, y la ley de Poiseuille (el trabajo neto realizado sobre el fluido es cero).
Algunas de las fuerzas y leyes relevantes para los objetos dentro de un fluido son
La fuerza de arrastre, que es proporcional a la velocidad (resistencia a los líquidos) o la velocidad al cuadrado (resistencia del aire)
Ecuación de difusión y la ley de Fick
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