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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
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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
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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
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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?
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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?
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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?
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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?
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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?
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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?
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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?
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
...
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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
...
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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
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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
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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
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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
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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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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