Objetivos Gerais:

1 - Dominar princípios básicos de Biomecânica.
2 - Conhecer o "estado da arte" da Biomecânica e as suas perspectivas futuras.
3 - Conhecer o princípio de funcionamento dos principais sensores, transdutores e actuadores que se baseiam em fenómenos de Mecânica.
4 - Dominar princípios básicos da Termodinâmica de sistemas biomédicos.
5 - Conhecer o "estado da arte" da Termodinâmica de sistemas biomédicos e as suas perspectivas futuras.
6 - Conhecer o princípio de funcionamento dos principais sensores, transdutores e actuadores que se baseiam em fenómenos de Termodinâmica.
7 - Medir grandezas biomecânicas e termodinâmicas assim como avaliar a respectiva incerteza.
8 - Fomentar a construção e exploração de modelos físicos
9 - Desenvolver competências que permitam desenhar novas experiências nos domínios da Biomecânica e Termodinâmica de sistemas biomédicos.

Conteúdos / Programa:

1 - Grandezas físicas.
2 - Ordem de grandeza.
3 - Variação absoluta e relativa.
4 - Percentagem.
5 - Unidades do Sistema Internacional.
6 - Contas com unidades.
7 - Biomecãnica.
8 - Sistema músculo-esquelético.
9 - Cinemática do andar.
10 - Centro de massa.
11 - Equações do movimento do centro de massa.
12 - Esqueleto em equilíbrio estático.
13 - Forças e momentos de força.
14 - Mecanorreceptores na pele humana.
15 - Dinâmica.
16 - Leis de Newton.
17 - Dinâmica de um salto.
18 - Energia mecânica e a sua conservação.
19 - Energia cinética.
20 - Energia potencial.
21 - Deformação elástica e inelástica de sólidos.
22 - Lei de Hooke.
23 - Tensão de compressão, tracção e cisalhamento.
24 - Tribologia óssea.
25 - Bioempressão em 3D.
26 - Ondas progressivas e estacionárias.
27 - Ressonância.
28 - Corda vibrante.
29 - Tubo de Kundt.
30 - Audição na natureza.
31 - Termodinâmica.
32 - Calor.
33 - Leis da Termodinâmica.
34 - Conservação de energia.
35 - Transferência de calor.
36 - Irradiação.
37 - Condução de calor.
38 - Convecção.
39 - Estados da matéria.
40 - Gás ideal.
41 - Gás real.
42 - Capacidade calorífica.
43 - Termorreceptores na pele humana.
44 - Hidrostática.
45 - Pressão.
46 - Princípio de Pascal.
47 - Princípio de Arquimedes.
48 - Hidrodinâmica.
50 - Fluxo laminar.
51 - Fluxo turbulento.
52 - Efeito de Venturi.
53 - Sistema circulatório.

Bibliografia / Fontes de Informação:

A. Saterbak, K. San, L. V. McIntire , 2017 , Bioengineering Fundamentals , Pearson
R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands , 2011 , The Feynman Lectures on Physics , Basic Books; New Millennium ed. edition
Y. Çengel, M. A. Boles, M. Kanoglu , 2019 , Thermodynamics: An Engineering Approach , McGraw-Hill
J. P. Peixoto , 1985 , Alguns aspectos da termodinâmica e da energética dos seres vivos , Universidade do Algarve
B. H. Brown, R. H. Smallwood, D. C. Barber, P. V. Lawford, D .R. Hose , 2017 , Medical Physics and Biomedical Engineering , CRC Press

Métodos e Critérios de Avaliação:

Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)

Metodologia de Avaliação:
Nas aulas teóricas a metodologia é expositiva. A matéria é apresentada no quadro e através de projecção de imagens e/ou vídeos. Por vezes são mostradas experiências relevantes para o conceito apresentado. É colocada forte ênfase na ligação entre os modelos matemáticos e o mundo real através de exemplos concretos. As aulas teórico-práticas consistem na resolução de problemas de forma a concretizar as ideias apreendidas na teoria. Os problemas envolvem sempre aplicação dos conceitos físicos às Ciências Biomédicas. As aulas práticas consistem na realização de experiências que permitam ganhar competências com aparelhos essenciais e também no tratamento de alguns dados experimentais. Modelo de Avaliação: B. Metodologia de Avaliação: Componentes T e TP: 3 frequências realizadas em computador, sem consulta e com utilização de calculadora ou excel. Na época de recurso podem ser melhoradas as 3 frequências. Componente prática: 2 frequências de laboratório (sendo a segunda opcional).