BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author:...

60
Διάλεξη 13 BIO103 – Φυσική (Χειμερινό εξάμηνο 2020) ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ https://bio103-physics-uoc.weebly.com/

Transcript of BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author:...

Page 1: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Διάλεξη 13

BIO103 – Φυσική (Χειμερινό εξάμηνο 2020)

ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

https://bio103-physics-uoc.weebly.com/

Page 2: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

1

2

Page 3: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Κάποιος σας πατάει κατά λάθος…

3

(A)1.90m85kg

Casual shoes

(B)1.65m50 kg

High heels shoes

https://www.abc.net.au/news/2017-11-13/why-do-we-wear-high-heeled-shoes/9135936

F: Δύναμη που ασκείται (Ν)Α: Επιφάνεια (m2)Π: Πίεση (Pa)

Page 4: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

4https://courses.lumenlearning.com/physics/chapter/11-4-variation-of-pressure-with-depth-in-a-fluid/

Page 5: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

DIVING CLIMBING MOUNTAIN

5

http://www.hispotion.com/3-tips-start-climb-mountains-46841/mountain-climbing-wallpaper-2https://www.padi.com/courses/advanced-open-waterm

Page 6: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

6

Αν το δοχείο είναι ανοιχτό, τότε στην επιφάνεια η πίεση ισούται με την πίεση της ατμόσφαιρας P0

P0 =1.00 atm = 1.013 x 105 Pa

Mass=density x Volume =ρV=ρAh

Raymond A. Serway, John W. Jewett - Physics for Scientists and Engineers, Volume 1, Technology Update-Brooks Cole (2015)

Η πίεση είναι η ίδια για όλα τα σημεία που βρίσκονται στο ίδιο βάθος του δοχείου

Page 7: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Μια οποιαδήποτε αλλαγή στην πίεση ενόςρευστού, μεταδίδεται αμετάβλητη σε κάθεσημείο του ρευστού και στα τοιχώματα τουδοχείου.

7https://www.christianitytoday.com/history/people/evangelistsandapologists/blaise-pascal.html

Page 8: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

8

Υδραυλικός ανυψωτήρας

Page 9: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

2

9

Page 10: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

ΣΤΡΩΤΗ ΡΟΗ

Κάθε σωματίδιο του ρευστού ακολουθεί καθορισμένο μονοπάτι, χωρίς να διασταυρώνεται με τα υπόλοιπα

Στην στρωτή ροή κάθε σωματίδιο στο ίδιο μονοπάτι έχει την ίδια ταχύτητα σε οποιοδήποτε σημείο του χώρου

10

https://www.wardsauto.com/technology/slippery-slope-production-cars-making-jaw-dropping-aerodynamic-gains

Raymond A. Serway, John W. Jewett - Physics for Scientists and Engineers, Volume 1, Technology Update-Brooks Cole (2015)

Page 11: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

ΧΑΟΤΙΚΗ ΡΟΗ

Πάνω από μια κρίσιμη τιμή, η ροή του ρευστού γίνεται χαοτική

Χαρακτηρίζεται από περιοχές που έχουν μικρές δίνες

11Raymond A. Serway, John W. Jewett - Physics for Scientists and Engineers, Volume 1, Technology Update-Brooks Cole (2015)

Page 12: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

12https://www.reddit.com/r/BeAmazed/comments/99csze/laminar_flow/

ΣΤΡΩΤΗ ΡΟΗ

ΧΑΟΤΙΚΗ ΡΟΗ

Page 13: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

13www.imdb.com

Page 14: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Καθορίζει την κίνηση του ρευστού Θεωρείται μια ταχύτητα χωρίς μονάδες

Στρωτή ροή - when Re < 2300 Μεταβατική ροή - when 2300 < Re < 4000 Χαοτική ροή - when Re > 4000

14https://study.com/academy/lesson/reynolds-number-definition-equation.html

Page 15: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

15

https://www.mecaflux.com/en/regime_ecoulement.htm

https://slideplayer.com/slide/11622534/

Page 16: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Είδος αρτηριοσκλήρωσης Οι αρτηρίες βουλώνουν λόγω πλάκας Δημιουργείται από:

Χοληστερόλη, λιπαρές ουσίες, κυτταρικά απορρίμματα, …

Οι αρτηρίες στενεύουν Λιγότερο εύκαμπτες Μειώνουν τη ροή αίματος Λιγότερο Ο2 και θρεπτικά συστατικά κυκλοφορούν

στο σώμα

16https://www.heart.org/en/health-topics/cholesterol/about-cholesterol/atherosclerosis

Page 17: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

17https://www.youtube.com/watch?v=y6QJceOAVY0

Page 18: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

18https://www.cvphysiology.com/Hemodynamics/H007

ΣΤΡΩΤΗ ΡΟΗ ΧΑΟΤΙΚΗ ΡΟΗ

Page 19: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

ΣΤΡΩΤΗ ΡΟΗ ΑΙΜΑΤΟΣ ΧΑΟΤΙΚΗ ΡΟΗ ΑΙΜΑΤΟΣ

Ο περιορισμός στο μέσο διάδοσης "καταστρέφει" την χαοτική ροή οδηγώντας σε χαοτική

Η ταχύτητα της ροής του αίματος αυξάνεται

Οι γωνίες των εμποδίων οδηγούν σε ροές που πλέον δεν είναι παράλληλες

Αυτές με τη σειρά τους προκαλούν χαοτικές καταστάσεις

Η χαοτική ροή του αίματος είναι θορυβώδης και μπορεί να ακουστεί τοποθετώντας ένα στηθοσκόπιο πάνω από την αρτηρία

19

Το αίμα ρέει σε στρώματα Η ταχύτητα προς το εσωτερικό

των στρωμάτων αυξάνεται Η ροή είναι σιωπηλή

https://www.physiologyweb.com/figures/physiology_illustration_Gxr9bSdjRij69DSavoTbjWtiQ44Pw3aM_laminar_versus_turbulent_flow_in_blood_vessels.html

Page 20: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

20http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/ppois2.html

Page 21: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Πώς μετράμε την πίεση μας;

21https://omronhealthcare.com/products/5-series-upper-arm-blood-pressure-monitor-bp742n/?bvstate=pg:4/ct:r https://www.indiamart.com/proddetail/manual-blood-pressure-machine-16038117873.html

Page 22: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Η φυσική της στρωτής και χαοτικής ροής αποτελεί τη βάση για την ακροαστική μέθοδο μέτρησης της πίεσης

Αποτελείται από: Ένα "μανίκι πίεσης" που

δημιουργεί περιορισμό στα αγγεία

Ένα στηθοσκόπιο που τοποθείται μέσα από το μανίκι

Γίνεται ακρόαση του θορύβου που προκαλεί η χαοτική ροή του αίματος

Οι ήχοι που ακούγονται με την συγκεκριμένη μέθοδο ονομάζονται ήχοι του Korotkoff

22https://www.physiologyweb.com/figures/physiology_graph_kOmgHIRVcRNo0zfrBCKzz1dZcNyZkjeC_measurement_of_hydrostatic_blood_pressure.html

https://www.saga.co.uk/magazine/health-wellbeing/conditions/cardiovascular/how-to-monitor-blood-pressure

Page 23: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

3

23

Page 24: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Η 3D εκτύπωση (EN: 3D printing, additive manufacturing)είναι μια διαδικασία με την οποία κατασκευάζονται τρισδιάστατα αντικείμενα από ένα ψηφιακό αρχείο

Η δημιουργία ενός 3D αντικειμένου βασίζεται στην προσθετική τεχνική Κατά τη διάρκεια αυτής της τεχνικής το αντικείμενο δημιουργείται εναποθέτοντας πολλαπλά στρώματα, το ένα πάνω στο άλλο, μέχρι να δημιουργηθεί το αντικείμενο.

Η τεχνολογία της 3D εκτύπωσης σου επιτρέπει να κατασκευάζεις εύκολα πολύπλοκες δομές, χρησιμοποιώντας λιγότερο υλικό από ότι στις κλασικές μεθόδους κατασκευής

24

https://3dprinting.com/what-is-3d-printing/

Page 25: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

25

Page 26: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

26http://failpix.info/3d-printer-infographic/

Page 27: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Stereolithography (SLA) Digital Light Processing (DLP) Fused deposition Modeling (FDM) Selective Laser Sintering (SLS) Selective Laser Melting (SLM) Electronic Beam Melting (EBM) Laminated Object Manufacturing (LOM) Binder Jetting (BJ) Material Jetting (MJ)

27https://3dinsider.com/3d-printer-types/

Page 28: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

28https://www.manufacturingguide.com/en/stereolithography-sla

Page 29: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

29https://www.3dnatives.com/en/stereolithography-explained100420174/

Page 30: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

30https://3dinsider.com/3d-printer-types/

Page 31: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

31https://www.makerbot.com/stories/engineering/homemade-high-resolution-3d-printer/

Page 32: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

32https://3dinsider.com/3d-printing-basic-overview/

Page 33: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

33https://www.fictiv.com/capabilities/processes/fused-deposition-modeling

Page 34: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

34https://www.custompartnet.com/wu/selective-laser-sintering

Page 35: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

35https://3dprint.com/188101/low-cost-selective-laser-sintering/

https://www.3ders.org/articles/20150515-polyforge-3d-printer-brings-industrial-scale-sls-3d-printing-to-small-businesses.html

Page 36: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

Filaments

Σκόνη

Ρητίνη

36

https://all3dp.com/1/3d-printer-filament-types-3d-printing-3d-filament/

https://www.tctmagazine.com/3d-printing-news/carpenter-to-acquire-titanium-3d-printing-puris-35m/

https://www.3ders.org/articles/20131210-formlabs-announces-white-resin-for-the-form-1-3d-printer.html

Page 37: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

37https://www.simplify3d.com/support/materials-guide/

Page 38: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

38https://www.simplify3d.com/support/materials-guide/

Page 39: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

39https://www.simplify3d.com/support/materials-guide/

Page 40: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

40

Page 41: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

41

https://tutorial45.com/3d-printed-toys-you-can-print-for-your-kids/https://3dprint.com/220312/todays-3d-printed-toy-market/

https://www.trendhunter.com/trends/3d-printed-transformers https://www.cgtrader.com/forum/3d-model-showcase/mobile-lego-minifigure-for-3d-printing

https://3dprintingindustry.com/news/3d-printing-scanning-restores-broken-toys-to-their-former-glory-53162/

Page 42: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

42http://forum.xyzprinting.com/viewtopic.php?t=667

Page 43: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

43

Page 44: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

44https://www.youtube.com/watch?v=peeWHtYsmdM

Page 45: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

45

https://www.engineering.com/3DPrinting/3DPrintingArticles/ArticleID/5899/3D-Printer-Heading-to-International-Space-Station.aspx

http://www.collectspace.com/news/news-122914a-3D-printer-s ace-station-ratchet.html

Page 46: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

46https://www.youtube.com/watch?v=CZEUYKePV_0

Page 47: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

47https://www.youtube.com/watch?v=8z-iebHRxJk

Page 48: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

48https://www.youtube.com/watch?v=3s94mIhCyt4

Page 49: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

49https://www.youtube.com/watch?v=2_Mz8saTcRI

Page 50: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

50https://www.youtube.com/watch?v=yWLvZigYEzQ

Page 51: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

51https://www.youtube.com/watch?v=NbPOmpcgmJ8

Page 52: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

52https://www.youtube.com/watch?v=WwvwvjNjQaQ

Page 53: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

53https://www.youtube.com/watch?v=t7_HNEncd3o

Page 54: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

54https://www.youtube.com/watch?v=MGxr3boyIus

Page 55: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

55https://www.youtube.com/watch?v=ILX-cVy-wq8

Page 56: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

56https://www.youtube.com/watch?v=t1hfZx2kvPY

Page 57: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

57https://www.youtube.com/watch?v=YCdIiVpUF6E

Page 58: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

58https://www.explainingthefuture.com/bioprinting.htmla

Page 59: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

59https://www.visualcapitalist.com/3d-printing-changing-manufacturing/

Page 60: BIO103 - Lecture 13 · 2020. 12. 8. · Title: Microsoft PowerPoint - BIO103 - Lecture 13 Author: alepa Created Date: 12/8/2020 9:38:29 PM

60http://failpix.info/3d-printer-infographic/