Estudo de fluidos em Biofísica
Gases e líquidos são fluidos considerados. Se você já assistiu ascensão fumaça de um incêndio ou uma bóia vara rio abaixo, você pode ver a forma como o fluido se move pode ser muito complicado. A boa notícia é que nem todos os tipos de movimento de fluidos são complexos e complicados, mas alguns tipos de movimento podem ser modelados e bem compreendido.
A descrição de como fluidos mover é importante em muitas áreas da biofísica. Você pode estar interessado em compreender o movimento do ar dentro dos pulmões de uma pessoa, o movimento do sangue dentro do corpo, ou o vôo dos pássaros para mencionar algumas situações.
Por exemplo, as empresas colocar um monte de investigação sobre o desenvolvimento do maiô sharkskin. Estes fatos de banho são feitas de materiais especiais e concebidos para reduzir o arrasto entre o nadador e a água. O resultado: a maioria dos nadadores em competições internacionais usava os trajes de banho até 2008. Os nadadores vestindo esses maiôs quebrou mais de uma centena de recordes mundiais durante 2008-2009, que causou a Federação Internacional de Natação de proibir o seu uso em 2010.
Quando um biofísico estuda um fluido, ele ou ela necessita para determinar as propriedades do fluido, tais como as forças que são dominantes e o tipo de fluido sob consideração. Pergunte a si mesmo estas perguntas para determinar as propriedades de um fluido:
É o fluido estacionário (estático) Ou em movimento (dinâmico)?
É a viscosidade do importante (líquido viscoso) ou não fluido (líquido não viscosa)?
É o fluido newtoniano ou não-Newtoniano (e o tipo de fluido não-newtoniano)?
Se o fluido for viscoso e em movimento (dinâmico), é o movimento caótico (turbulento) Ou não-caótico (fluxo laminar)?
Que forças e as leis são relevantes?
Algumas das forças e leis relevantes para fluidos são
A força de coesão, força adesiva, tensão superficial, e a lei de Laplace
Princípio de Pascal, princípio de Arquimedes, ea força de empuxo
equação de continuidade (conservação de massa), (teorema trabalho-energia para fluidos) equação de Bernoulli, e a lei de Poiseuille (o trabalho resultante realizado sobre o fluido é zero).
Algumas das forças e leis relevantes para objetos dentro de um fluido são
A força de arrasto, a qual é proporcional à velocidade (a resistência líquido) ou a velocidade ao quadrado (resistência do ar)
equação de difusão e lei de Fick
Osmose e osmose pressão
cinética de Michaelis-Menten