Meccanica dei fluidi nei sistemi biologici (parte I)

Descrizione del moto e delle grandezze fisiche

Densità

Per descrivere il moto o comunque il comportamento di un corpo, dobbiamo definire delle nuove grandezze/entità fisiche. Densità. Stiamo parlando della massa (m) rispetto al volume (V). La densità di un corpo dotato di una massa che occupa, ad una certa temperatura, un volume.

Portata (Q)

La portata di un fluido indica la quantità di volume di fluido che scorre all'interno di una conduttura in un intervallo di tempo. Q è una misura della "velocità propria" di un fluido perché ci dà indicazioni sul volume di fluido che scorre nell'unità di tempo.

Pressione

La pressione, da un punto di vista dimensionale, è quella forza esercitata su una certa area/superficie. Nella definizione rigorosa di pressione dobbiamo considerare anche come viene applicata la forza. Infatti, se la forza viene applicata perpendicolarmente alla superficie, avrò un certo valore, ma se la forza viene applicata con un'angolazione differente, il risultato cambia. Alla pressione contribuisce in maniera esclusiva solo la componente perpendicolare alla superficie, ossia la componente y. La componente x, invece, provocherebbe esclusivamente una traslazione o comunque uno spostamento orizzontale dell'oggetto/corpo in questione.

Da ciò deriva quindi la definizione rigorosa di pressione, che risulta essere la seguente: a parità di forza applicata, come varia la pressione? Supponendo che F sia costante, la pressione dipenderà dalla superficie. Ciò significa capire cosa succede alla pressione se la superficie aumenta o diminuisce. In particolare, se la superficie diminuisce, la pressione, e quindi la forza esercitata da essa, aumenta. Al contrario, se la superficie aumenta, la pressione diminuisce.

Unità di misura della pressione

Le unità di misura della pressione sono le seguenti:

• Atm
• 760 mmHg
• Bar

Sistema circolatorio

Ora, una volta definite queste grandezze, applichiamole ad un sistema come quello circolatorio. Da un punto di vista fisico, il sistema circolatorio possiamo definirlo come un sistema di condotte aventi sezioni molto diverse l'una dall'altra.

Dobbiamo definire in questo caso la pressione media (nel tempo) e la velocità media (nel tempo).

I parametri tipici, in termini di pressione media e velocità media, sono i seguenti. Non c'è bisogno di ricordare i valori di velocità media e pressione media per l'esame!