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MATERIAL DE ESTUDO 9: Biofísica - Mecânica dos Fluidos e Termodinâmica Biológica 1. Qual princípio físico explica a ascensão da seiva bruta nas plantas, desde as raízes até as folhas, mesmo contra a força da gravidade? a) Princípio de Arquimedes b) Lei de Boyle c) Capilaridade e tensão superficial da água d) Primeira Lei da Termodinâmica e) Segunda Lei da Termodinâmica Resposta: c) Justificativa: A ascensão da seiva bruta é um fenômeno complexo impulsionado principalmente pela transpiração nas folhas, que cria uma tensão (pressão negativa) na coluna de água nos vasos xilemáticos. As propriedades da água, como a coesão entre as moléculas e a adesão às paredes dos vasos (capilaridade), juntamente com a tensão superficial, permitem que essa coluna de água seja puxada para cima. 2. Em um vaso sanguíneo com uma obstrução parcial devido a uma placa de ateroma, o que acontece com a velocidade do sangue e a pressão sanguínea na região da obstrução, de acordo com o Princípio de Bernoulli? a) A velocidade diminui e a pressão aumenta. b) A velocidade aumenta e a pressão diminui. c) A velocidade e a pressão aumentam. d) A velocidade e a pressão diminuem. e) A velocidade e a pressão permanecem constantes. Resposta: b) Justificativa: O Princípio de Bernoulli estabelece que, para um fluido ideal em regime de fluxo laminar, um aumento na velocidade do fluido ocorre simultaneamente com uma diminuição na sua pressão, ou uma diminuição na sua energia potencial. Na região da obstrução, a área de seção transversal do vaso sanguíneo diminui, forçando o sangue a aumentar sua velocidade para manter o fluxo constante. Consequentemente, a pressão sanguínea nessa região diminui. 3. Qual a principal forma de transferência de calor responsável pela manutenção da temperatura corporal em mamíferos em ambientes frios, além da produção metabólica de calor? a) Condução b) Convecção c) Radiação d) Evaporação e) Sublimação Resposta: c) Justificativa: Todos os objetos com temperatura acima do zero absoluto emitem radiação eletromagnética, incluindo calor na forma de radiação infravermelha. Em ambientes frios, os mamíferos perdem calor por radiação para o ambiente mais frio. Para compensar, mecanismos fisiológicos como o aumento do metabolismo e o isolamento térmico (pelos, gordura) ajudam a manter o equilíbrio térmico. A radiação é uma forma significativa de troca de calor, especialmente quando há uma grande diferença de temperatura entre o corpo e o ambiente e quando não há contato direto ou movimento de fluidos significativo (para condução e convecção dominarem). 4. A primeira lei da termodinâmica, aplicada a sistemas biológicos, pode ser expressa como ΔU = Q - W, onde ΔU é a variação da energia interna, Q é o calor trocado com o ambiente e W é o trabalho realizado pelo sistema. Em um músculo em contração isométrica (comprimento constante), qual das seguintes afirmações é verdadeira? a) W > 0 e ΔU = Q b) W