Introdução à Biofísica B
Objetivos
Dar uma introdução aos principais conceitos da Física de um ponto de vista Biológico.
Caracterização geral
Código
11832
Créditos
6.0
Professor responsável
António Carlos Simões Paiva
Horas
Semanais - 5
Totais - 68
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Física do 11˚ ano do Ensino Secundário.
Bibliografia
Principal
- Slides PowerPoint apresentados nas aulas e Série de Problemas, afixados no Moodle
Complementar
- “General Physics with Bioscience Essays”, 2nd Ed, Jerry Marion, Wiley, 1985
- “Introdução à Biofísica” Lídia Salgueiro, J. Gomes Ferreira. Fundação Calouste Gulbenkian, 1991
- https://openstax.org/details/books/college-physics
-"Physical chemistry principles and applications in biological sciences", 5th Ed, Ignacio Tinoco Jr, Pearson, 2014
Método de ensino
- Aulas teóricas: Conceitos e demonstrações
- Aulas práticas: Discussão de exemplos de aplicação
Método de avaliação
Método de Avaliação em Introdução à Biofísica B
Artigo 1º – Modo de avaliação de conhecimentos
- De acordo com o Regulamento de Avaliação da FCT a avaliação em Física enquadra-se no tipo Avaliação contínua.
- O funcionamento é descrito nos Art. 2º a 6º. A classificação de cada elemento é expressa na escala de 0 a 20 valores e arredondada às unidades.
Artigo 2º – Componente Teórico-Prática
- No âmbito da avaliação contínua serão efectuados 2 testes ao longo do semestre, cuja classificação será arredondada às unidades. A inscrição nos testes é obrigatória.
- A classificação teórica-prática (CTP) é a média aritmética arredondada às unidades das classificações obtidas nos testes ou a classificação do exame final arredondada às unidades.
- Os estudantes que obtenham uma classificação CTP igual ou superior a 10 valores obtêm aprovação na unidade curricular.
- Os estudantes que obtenham uma classificação no 1º teste igual ou inferior a seis valores perdem a possibilidade de aprovação em avaliação contínua.
- Se a classificação obtida no nº 2 for superior a 16 valores poderão ser admitidos a uma prova oral.
- Na prova oral mencionada no número anterior, os estudantes podem subir ou descer a nota final com a garantia de classificação mínima de 16 valores.
- A ausência à prova oral referida no número anterior traduz a aceitação por parte do estudante da nota final de 16 valores
Artigo 3º – Testes e Exame
- Cada teste incidirá essencialmente sobre toda a matéria leccionada nas aulas teóricas até à aula teórica anterior ao teste e terá a estrutura de questões de escolha múltipla (QEM).
- Apesar de a avaliação nos testes não ser cumulativa, e devido à natureza dos assuntos abordados nesta Unidade Curricular, não é excluído que um elemento de avaliação se socorra de conhecimentos respeitantes à matéria avaliada em elemento(s) anterior(es).
- Os exames de recurso, extraordinário ou especial são avaliações em QEM.
- Todos os estudantes abrangidos pela avaliação contínua (tanto em 1ª inscrição como repetentes) têm obrigatoriamente que estar inscritos no turno teórico.
- Durante as provas de avaliação (testes teórico-práticos ou exames) os estudantes só poderão ter consigo:
- Lápis, caneta e borracha;
- Documento de identificação com fotografia;
- Calculadora científica;
- Um “ajuda-memória” apenas num dos lados de uma folha A5 para cada teste.
- Durante a realização das provas não é permitida a utilização de aparelhos electrónicos, tais como tablets, telemóveis, smart watches, etc.
- Não é permitido desagrafar as folhas dos cadernos com os enunciados e com as resoluções feitas pelos estudantes na prova.
- A prova será anulada se não forem satisfeitos os nºs 5, 6 ou 7.
- Os estudantes que cometam fraude numa prova de avaliação (Teste ou Exame) terão a referida prova anulada, estão automaticamente reprovados na unidade curricular no presente ano lectivo.
Artigo 4º – Prática
- As aulas práticas terão início no dia 13 de Março.
- Na primeira aula do turno teórico- prático.X (X = 2 e 3) serão confirmadas as inscrições nesse turno.
- No limite das vagas disponíveis, poderão ser aceites mudanças de turno até dia 20 de Março. Para tal, os estudantes deverão contactar o docente responsável por correio electrónico (ver Aviso 1, no CLIP).
- Nas aulas práticas (TP) serão discutidos exercícios e problemas da Série de Problemas.
Artigo 5º – Melhoria de Nota
- Os estudantes que pretendam efectuar melhoria de nota devem cumprir, para esse efeito, as formalidades legais de inscrição.
- Os estudantes que obtêm aprovação na Unidade Curricular no corrente ano lectivo de 2024/2024 em Avaliação Contínua podem melhorar a classificação em Exame de Recurso.
- Para os estudantes que tenham obtido aprovação na Unidade Curricular no ano lectivo de 2024/2024 podem melhorar a classificação em Exame de Recurso (não é permitido fazer melhoria em Avaliação Contínua).
- Os estudantes que obtenham classificação final descrita no nºs 2 ou 3 superior a 16 valores podem ser admitidos a uma prova oral (ver nºs 5 e 6 do Artigo nº2).
Artigo 6º – Trabalhadores Estudantes
- Os estudantes são considerados como detentores do estatuto de Trabalhador Estudante se constarem como tal nas pautas no CLIP.
- Os estudantes devem, assim que possível, comunicar o seu estatuto ao docente responsável da unidade curricular.
- Os estudantes detentores do estatuto de Trabalhador Estudante têm que realizar as provas de avaliação como constam nesta Ficha de Disciplina.
Artigo 7º – Outros
- Os estudantes quando contactarem os docentes através de mensagem electrónica (email) devem indicar no “Assunto (Subject)” a seguinte informação: “IBB - Turno – Nome – Nº de estudante – Assunto”.
- Não serão respondidas mensagens electrónicas com perguntas cuja resposta conste nos Artigos anteriores ou na página da unidade curricular no CLIP.
Conteúdo
0 TERMINOLOGIA e VECTORES
1. ENERGIA
1.1 O Trabalho
1.2 A Energia Potencial
1.3 A Minimização da Energia Potencial e a Energia Livre de Gibbs
1.4 Forças Conservativas e Não-Conservativas
1.5 A Energia Cinética
1.6 A Conservação de Energia
1.7 A Energia Térmica
1.7 A Primeira Lei da Termodinâmica
2 INTERACÇÕES ELÉCTRICAS
2.1 Carga Eléctrica e Força de Coulomb
2.2 Campo Eléctrico
2.3 Potencial Eléctrico
2.4 Condensadores
2.5 Resistência e Circuitos Eléctricos
2.6 Electrostática na Água
3 OSCILAÇÕES
3.1 Frequência e Período
3.2 Forças de Restituição Linear
3.3 O Movimento Harmónico Simples (MHS)
3.4 Energia no MHS
3.5 Amortecimento
3.6 Ressonância
4 ONDAS MECÂNICAS
4.1 Ondas Transversais e Longitudinais
4.2 Ondas Progressivas
4.3 Energia e Intensidade
4.4 Ondas Sonoras.
4.5.1 Escala Decibel
4.5.2 O Efeito de Doppler
4.5.3 Onda de Choque
4.6 Sobreposição e Ondas Estacionárias (OE)
4.6.1 OE numa corda
4.6.3 Batimentos
5 MECÂNICA MOLECULAR
5.1 Pincípios Básicos
5.2 Potenciais Moleculares
5.3 Interacções
5.3.1 Electrostáticas
5.3.2 Dipolo-Dipolo
5.3.3 De van der Waals
5.4 Ligação de Hidrogénio
6 ÓPTICA ONDULATÓRIA
6.1 Interferências
6.1.1 Sobreposição e Interferência
6.1.2 O Princípio de Huygens
6.2 A Difracção
7 OS RAIOS-X E A ESTRUTURA MACROMOLECULAR
7.1 Redes Cristalinas
7.2 Difracção de Raios-X
7.2.1 Emissão de Raios-X
7.2.2 A Difracção por um Cristal
7.2.3 A Lei de Bragg
7.3 Determinação das Coordenadas de átomos
8 A BIOFÍSICA DOS FLUIDOS
8.1 Fluidos estáticos
8.1.1 A Pressão
8.1.2 A Densidade
8.1.3 O Princípio de Pascal
8.1.3 A Força de Impulsão
8.1.4 A Tensão Superficial
8.1.5 A Capilaridade
8.1.6 Surfactantes
8.2 Fluidos Dinâmicos Não-Viscosos
8.2.1 A Equação de Continuidade
8.2.2 A Equação de Bernoulli
8.3 Fluidos Dinâmicos Viscosos
8.3.1 A Viscosidade
8.3.2 A Turbulência
8.3.3 O Número de Reynolds
9. FENÓMENOS DE TRANSPORTE MOLECULAR
9.1 A DIFUSÃO
9.1.1 A 1ªLei de Fick
9.1.2 O Caminho Aleatório
9.1.3 O Transporte Molecular
9.2 A Osmose