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Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Física do Corpo Humano(Física aplicado a Fisiologia)
Adriano M. Alencar
Laboratório de Microrreologia e fisiologia Molecular (LabM2)Departmento de Física GeralInstituto de FísicaUniversidade de São Paulo
March 14, 2013
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Natureza e Pensamento
EscritaLinguagemPensamento Romance
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Natureza e Pensamento
Interpretac.
Fisica Matematica
Computacao
Biologia...
Model/Teoria
Natureza
ExperimentoHipotese
EscritaLinguagemPensamento Romance
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Antes de começar um estudo
Alhazen (965−1039)
da natureza
Observacao
Experimento
Testar Hipotese
Para escolher um problema, responda as seguintes questões:1 Qual é a sua pergunta?2 Porque essa pergunta é interessante?3 O que isso representa na sua área de pesquisa?4 Porque outros pesquisadores querem saber sobre isso?5 O que pode-se fazer com essa descoberta? i.e. Se Deus
te entregar a resposta agora, o que voce faria com ela?
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Antes de começar um estudo
Alhazen (965−1039)
da natureza
Observacao
Experimento
Testar Hipotese
Para escolher um problema, responda as seguintes questões:
1 Qual é a sua pergunta?2 Porque essa pergunta é interessante?3 O que isso representa na sua área de pesquisa?4 Porque outros pesquisadores querem saber sobre isso?5 O que pode-se fazer com essa descoberta? i.e. Se Deus
te entregar a resposta agora, o que voce faria com ela?
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Antes de começar um estudo
Alhazen (965−1039)
da natureza
Observacao
Experimento
Testar Hipotese
Para escolher um problema, responda as seguintes questões:1 Qual é a sua pergunta?
2 Porque essa pergunta é interessante?3 O que isso representa na sua área de pesquisa?4 Porque outros pesquisadores querem saber sobre isso?5 O que pode-se fazer com essa descoberta? i.e. Se Deus
te entregar a resposta agora, o que voce faria com ela?
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Antes de começar um estudo
Alhazen (965−1039)
da natureza
Observacao
Experimento
Testar Hipotese
Para escolher um problema, responda as seguintes questões:1 Qual é a sua pergunta?2 Porque essa pergunta é interessante?
3 O que isso representa na sua área de pesquisa?4 Porque outros pesquisadores querem saber sobre isso?5 O que pode-se fazer com essa descoberta? i.e. Se Deus
te entregar a resposta agora, o que voce faria com ela?
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Antes de começar um estudo
Alhazen (965−1039)
da natureza
Observacao
Experimento
Testar Hipotese
Para escolher um problema, responda as seguintes questões:1 Qual é a sua pergunta?2 Porque essa pergunta é interessante?3 O que isso representa na sua área de pesquisa?
4 Porque outros pesquisadores querem saber sobre isso?5 O que pode-se fazer com essa descoberta? i.e. Se Deus
te entregar a resposta agora, o que voce faria com ela?
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Antes de começar um estudo
Alhazen (965−1039)
da natureza
Observacao
Experimento
Testar Hipotese
Para escolher um problema, responda as seguintes questões:1 Qual é a sua pergunta?2 Porque essa pergunta é interessante?3 O que isso representa na sua área de pesquisa?4 Porque outros pesquisadores querem saber sobre isso?
5 O que pode-se fazer com essa descoberta? i.e. Se Deuste entregar a resposta agora, o que voce faria com ela?
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Antes de começar um estudo
Alhazen (965−1039)
da natureza
Observacao
Experimento
Testar Hipotese
Para escolher um problema, responda as seguintes questões:1 Qual é a sua pergunta?2 Porque essa pergunta é interessante?3 O que isso representa na sua área de pesquisa?4 Porque outros pesquisadores querem saber sobre isso?5 O que pode-se fazer com essa descoberta? i.e. Se Deus
te entregar a resposta agora, o que voce faria com ela?
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico
Alhazen (965−1039)Observacaoda natureza Experimento
Testar Hipotese
1 Considere um problema e tente fazer com que ele tenhasentido. Procure explicações anteriores e se isso for umproblema novo, vá para o passo 2.
2 Tente formular uma explicação, uma hipótese.3 Assumindo que 2 está correto, quais as consequências?4 Teste todas as consequências, e as consequências
opostas.
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico
Hipotese Deduzir umapredicao
Galileu (1638)
Alhazen (965−1039)Observacaoda natureza Experimento
Testar Hipotese
1 Considere um problema e tente fazer com que ele tenhasentido. Procure explicações anteriores e se isso for umproblema novo, vá para o passo 2.
2 Tente formular uma explicação, uma hipótese.3 Assumindo que 2 está correto, quais as consequências?4 Teste todas as consequências, e as consequências
opostas.
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico
Hipotese Deduzir umapredicao
Galileu (1638)
Experimentoda natureza
ObservacaoTestar HipoteseAlhazen (965−1039)1
2 3
4
1 Considere um problema e tente fazer com que ele tenhasentido. Procure explicações anteriores e se isso for umproblema novo, vá para o passo 2.
2 Tente formular uma explicação, uma hipótese.3 Assumindo que 2 está correto, quais as consequências?4 Teste todas as consequências, e as consequências
opostas.
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico
Hipotese Deduzir umapredicao
Galileu (1638)
Experimentoda natureza
ObservacaoTestar HipoteseAlhazen (965−1039)1
2 3
4
1 Considere um problema e tente fazer com que ele tenhasentido. Procure explicações anteriores e se isso for umproblema novo, vá para o passo 2.
2 Tente formular uma explicação, uma hipótese.3 Assumindo que 2 está correto, quais as consequências?4 Teste todas as consequências, e as consequências
opostas.
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico
Hipotese Deduzir umapredicao
Galileu (1638)
Experimentoda natureza
ObservacaoTestar HipoteseAlhazen (965−1039)1
2 3
4
1 Considere um problema e tente fazer com que ele tenhasentido. Procure explicações anteriores e se isso for umproblema novo, vá para o passo 2.
2 Tente formular uma explicação, uma hipótese.
3 Assumindo que 2 está correto, quais as consequências?4 Teste todas as consequências, e as consequências
opostas.
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico
Hipotese Deduzir umapredicao
Galileu (1638)
Experimentoda natureza
ObservacaoTestar HipoteseAlhazen (965−1039)1
2 3
4
1 Considere um problema e tente fazer com que ele tenhasentido. Procure explicações anteriores e se isso for umproblema novo, vá para o passo 2.
2 Tente formular uma explicação, uma hipótese.3 Assumindo que 2 está correto, quais as consequências?
4 Teste todas as consequências, e as consequênciasopostas.
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico
Hipotese Deduzir umapredicao
Galileu (1638)
Experimentoda natureza
ObservacaoTestar HipoteseAlhazen (965−1039)1
2 3
4
1 Considere um problema e tente fazer com que ele tenhasentido. Procure explicações anteriores e se isso for umproblema novo, vá para o passo 2.
2 Tente formular uma explicação, uma hipótese.3 Assumindo que 2 está correto, quais as consequências?4 Teste todas as consequências, e as consequências
opostas.
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico Moderno
Matematica
Computacao
Experimento
Observacaoda natureza
Escrever Publicar
Testar Hipotese
Teo
ria
/Mo
del
o
Novas formas
de Testar
Su
cess
o
Fa
lha
Exemplo: Experimento de Michelson/Morley
Fa
lha
Su
cess
o
Hipotese/Predicao InterpretacaoAplicacoes
ampliar
FisicaBiologia
...
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico Moderno
Error
com
um
Alh
azen
(965
−1039
)
Error
com
um
Matematica
Computacao
Experimento
Observacaoda natureza
Escrever Publicar
Testar Hipotese
Teo
ria
/Mo
del
o
Novas formas
de Testar
Su
cess
o
Fa
lha
Exemplo: Experimento de Michelson/Morley
Fa
lha
Su
cess
o
Hipotese/Predicao InterpretacaoAplicacoes
ampliar
FisicaBiologia
...
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Introdução
Método Científico Moderno
Error
com
um
Error
com
um
Alh
azen
(965
−1039
)
Computacao
Experimento
Observacaoda natureza
Escrever Publicar
Testar Hipotese
Teo
ria
/Mo
del
o
Novas formas
de Testar
Su
cess
o
Fa
lha
Exemplo: Experimento de Michelson/Morley
Fa
lha
Su
cess
o
Hipotese/Predicao InterpretacaoAplicacoes
ampliar
FisicaBiologia
...
Matematica
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Modelagem
Qual a importância de um modelo?
1 Modelo matemático: Resume as informações críticas deum fenômeno, isolando os mecanismos e simplificando oentendimento de causa e efeito de um dado fenômeno(fitting)
2 Modelo matemático: Possibilita testes difíceis de serexecutados em experimentos
3 Modelo animal: possibilita testes difíceis, controlados e ouanti-éticos de executar em humanos
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Modelagem
Qual a importância de um modelo?
1 Modelo matemático: Resume as informações críticas deum fenômeno, isolando os mecanismos e simplificando oentendimento de causa e efeito de um dado fenômeno(fitting)
2 Modelo matemático: Possibilita testes difíceis de serexecutados em experimentos
3 Modelo animal: possibilita testes difíceis, controlados e ouanti-éticos de executar em humanos
2Rb
Nx
a) c)
d)b)
Ny
Nz
2h!
Alb
R
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Modelagem
Qual a importância de um modelo?
1 Modelo matemático: Resume as informações críticas deum fenômeno, isolando os mecanismos e simplificando oentendimento de causa e efeito de um dado fenômeno(fitting)
2 Modelo matemático: Possibilita testes difíceis de serexecutados em experimentos
3 Modelo animal: possibilita testes difíceis, controlados e ouanti-éticos de executar em humanos
2Rb
Nx
a) c)
d)b)
Ny
Nz
2h!
Alb
R
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Modelagem
Análogo Elétrico para a curva PxV
Elétrico Mecânico HidraulicoResistencia Atrito ResistenciaU = RI F = −ξv P = RfU = RQ F = −ξx P = RVCapacitância K Elástica CapacitânciaU = 1
C Q F = −kx P = 1C V
Acoplando Resistência e Complacencia emsérie (caso hidraulico):
Eq. do Movimento
P = RV +1C
V
Método cientifico Conceitos Matemáticos Conceitos Físicos Coleta de Dados Avaliação da Mecânica Respiratória em Múltipla escala Macroscópico Meso e Microscópico
Modelagem
Análogo Elétrico para a curva PxV
Elétrico Mecânico HidraulicoResistencia Atrito ResistenciaU = RI F = −ξv P = RfU = RQ F = −ξx P = RVCapacitância K Elástica CapacitânciaU = 1
C Q F = −kx P = 1C V
Acoplando Resistência e Complacencia emsérie (caso hidraulico):
Eq. do Movimento
P = RV +1C
V
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