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Proyecto final Fisica
- 1. INSTITUTO GUADALUPE VICTORIA Materia: Física II Tema: ¿Qué relación hay entre la física y la nutrición? Docente: Ariel Trejo Bahena Alumno: Ikram Hernández Cruz Grado: 2° Grupo: “A” Fecha: Lunes 22 de junio de 2015.
- 2. Índice Contenido Índice ....................................................................................................................................... 2 Introducción.......................................................................................................................... 3 Conceptualización ................................................................................................................. 5 Relaciones............................................................................................................................10 Glosario..............................................................................................................................14 Anexos.................................................................................................................................15 Conclusión ...........................................................................................................................17 Bibliografía...........................................................................................................................18
- 3. Introducción En este proyecto hablaremos sobre un tema que debe de estar muy presente en nuestra vida siempre “La nutrición” para los niños y los adolescentes este proceso es muy importante ya que la nutrición es la ingesta de alimentos en relación con las necesidades dietéticas del organismo. Una buena nutrición (una dieta suficiente y equilibrada combinada con el ejercicio físico regular) es un elemento fundamental de la buena salud. Una mala nutrición puede reducir la inmunidad, aumentar la vulnerabilidad a las enfermedades, alterar el desarrollo físico y mental, y reducir la productividad. Porque digo que la nutrición es muy importante para niños y adolescentes, porque en esta etapa el cuerpo empieza a tener cambios sumamente importantes, y para que estos cambios se desarrollen adecuadamente es necesario tener una buena nutrición. Esta vez no hablaremos enfocada mente solo en la nutrición si no que nos enfocaremos en cosas, nutrición y la física, así es, la física es la que estudia la materia (los cuerpos) y lo que ocurre sobre ellos cuando al actuar sobre ellos estos no cambian, es decir siguen siendo los mismos. Pero en lo que nos enfocaremos se dé que, qué relación hay entre la física y la nutrición.
- 4. Uno de las relaciones que más sobresalen es de los alimentos y su transformación en energía, gracias a esta energía que nuestro cuerpo transforma o genera nosotros podemos realizar una gran variedad de actividades pero para que esta energía no se agote necesitamos ingerir una cantidad de alimentos saludables que contengan una cantidad energética alta. Nuestro propósito con este proyecto de investigación es de que cuidemos nuestra forma de alimentarnos ya que si nos alimentamos saludablemente tendremos una nutrición adecuada y además también saber cómo relacionar la forma de nutrirnos con la física. A lo largo de este proyecto mostraremos un bloque de definiciones que nos ayudara a entender mejor de lo que estamos hablando, otro bloque donde estarán algunas relaciones que nos encontramos con la física ya que este es el tema, y para que nos apoyemos visualmente introduciremos algunas imágenes; para que el tema quede claro y sin dudas pondremos un glosario donde vendrán algunas palabras que desconocemos. Espero y el siguiente proyecto les ayude mucho a saber como se relaciona la física con la nutrición.
- 5. Conceptualización NUTRICIÓN La nutrición es el conjunto de procesos que intervienen en el intercambio de materia y energía que se realiza entre cada ser vivo y su medio. En el interior de las células es donde se lleva a cabo la parte fundamental de la nutrición, es decir, todas las reacciones que transforman los nutrientes en energía y sustancias del organismo. FÍSICA Ciencia que estudia el comportamiento y las relaciones entre la materia, la energía, el espacio y el tiempo, podemos decir que la física investiga los fenómenos que ocurren en la naturaleza y en el universo con el objeto de establecer leyes matemáticas que puedan predecir su comportamiento
- 6. ENERGÍA La energía es la capacidad de los cuerpos para realizar un trabajo y producir cambios en ellos mismos o en otro cuerpo. Es decir, la energía es la capacidad de hacer funcionar las cosas. La unidad de medida que utilizamos para cuantificar la energía es el joule (J) CALORÍAS La caloría es la unidad con que se mide la energía que cada alimento proporciona al cuerpo humano para realizar diferentes acciones, es decir, es el combustible que nuestro organismo necesita para vivir y poder permanecer activo PROPIEDADES DE LA ENERGÍA La energía tiene 4 propiedades básicas: Se transforma: la energía no se crea sino que se transforma. Se conserva: al final de cualquier proceso de transformación energética nunca puede haber más o menos energía que la que había al principio siempre se mantiene. La energía no se destruye. Se transfiere: La energía pasa de un cuerpo a otro en forma de calor, ondas o trabajo. Se degrada: solo una parte de la energía transformada es capaz de producir trabajo y la otra se pierde en forma de calor o ruido. KILOCALORIAS Simplemente se trata de una unidad de medida. Termodinámicamente, la caloría se define como la cantidad de energía calorífica necesaria para elevar un grado °c la temperatura de un gramo de agua pura.
- 7. CALORÍMETRO Sirve para determinar el calor específico de un cuerpo por el método de la fusión de hielo. En un caso ideal de transferencia de calor se puede hacer una simplificación: que únicamente se consideren como sustancias intervinientes a las sustancias calientes y frías entre las que se produce la transferencia de calor y no los recipientes, que se considerarían recipientes adiabáticos ideales, cuyas paredes con el exterior serían perfectos aislantes térmicos (calorímetro); el caso real más parecido sería un termo o un saco de dormir con relleno de plumas. TRANSFERENCIA DE CALOR La transferencia de calor se produce normalmente desde un objeto con alta temperatura, a otro objeto con temperatura mas baja. La transferencia de calor cambia la energía interna de ambos sistemas implicados, de acuerdo con la primera ley de la Termodinámica. TERMODINÁMICA La termodinámica puede definirse como el tema de la Física que estudia los procesos en los que se transfiere energía como calor y como trabajo. Sabemos que se efectúa trabajo cuando la energía se transfiere de un cuerpo a otro por medios mecánicos. El calor es una transferencia de energía de un cuerpo a un segundo cuerpo que está a menor temperatura. O sea, el calor es muy semejante al trabajo
- 8. LEY TERMODINÁMICA La primera ley de la termodinámica, es la aplicación del principio de conservación de la energía, a los procesos de calor y termodinámico: ΔU=Q+W. Hace uso de los conceptos claves de energía interna, calor, y trabajo sobre un sistema. Exactamente se define W, como el trabajo realizado sobre el sistema, en vez de trabajo realizado por el sistema. En un contexto físico, el escenario común es el de añadir calor a un volumen de gas, y usar la expansión de ese gas para realizar trabajo, como en el caso del empuje de un pistón, en un motor de combustión interna. TABLA DE ALIMENTOS LEGUMBRES Calorías por 100grs. Alubias blancas 285 Garbanzos 329 Lentejas 314 Soja en grano 422 Judías 303 CEREALES Calorías por 100grs. Arroz (crudo) 359 Arroz integral 350 Pan blanco 258 Pan integral 228 Pan tostado 362 Pasta (cruda) 375 Corn Flakes (maíz) 350 FRUTOS SECOS Calorías por 100grs. Almendras 620 Avellanas 656 Cacahuetes 560 Castañas 199 Nueces 660 Piñones 660
- 9. Frutas Calorías por 100grs. Aceitunas 200 Aguacate 207 Albaricoque 44 Cerezas 77 Ciruelas 64 Frambuesa/Fresa/Fresón 35 Higos 80 Limón 39 Mandarina 40 Manzana 52 Melocotón 52 Melón 31 Naranja 44 Peras 61 Piña tropical 51 Plátano 90 Sandía 30 Uvas 81 Verduras y Hortalizas Calorías por 100grs. Acelgas 29 Alcachofas 22 Alcaparras 25 Berenjena 29 Boniato y batata 152 Cebolla 47 Calabacín 12 Calabaza 12 Champiñones/setas 25 Col/ coles Bruselas/Repollo 29 Coliflor 22 Espárragos 15 Espinacas 18 Guisantes 78 Judías verdes 30 Lechuga 14 Patata 79
- 10. Chirimoya 81 Mango 56 Coco 354 Patatas fritas 454 Pepino 12 Pimientos 20 Puerro 38 Rábano 15 Remolacha 40 Tomate 20 Zanahoria 33 Relaciones Una relación entre la nutrición es en la forma de cómo asimilamos la comida en energía, a continuación veremos un articulo donde nos dice como se hace este proceso. Cuando se ingieren alimentos, es necesario que exista un proceso en el que se desmenuzan y rompen los componentes de éstos en compuestos sencillos, como la glucosa de los azúcares, los aminoácidos de las proteínas y los ácidos grasos de las grasas. Estos componentes desmenuzados pueden entrar en las células y ser procesados en sus mitocondrias para generar energía. Según se describe en este estudio, una vez ingeridos los alimentos, sus moléculas desmenuzadas se almacenan en la célula en forma de electrones en dos tipos de moléculas (las N o F).
- 11. Estas moléculas, que actúan como transportadores de energía, no pueden liberarla de forma fácil y universal para desarrollar los procesos necesarios, por ejemplo, para la división celular ni para su coordinación; y es ahí donde entra en juego la mitocondria. Ésta, a través de "cinco máquinas moleculares", convierte la energía en una molécula utilizable (llamada ATP) por la célula. Las moléculas N y F son como "cubos" que transportan electrones y hasta ahora se pensaba que los movilizaban por una única vía, pero este trabajo establece que, además, usan otras dos vías privadas. Esto es importante porque en el caso de que haya un error en el proceso de generación de energía hay más posibilidades de atajarlo. Este trabajo ayudará también a comprender por qué hay personas que comiendo lo mismo engordan distinto. Otra relación es que como sabemos que cualquier materia está hecha de moléculas y como los alimentos son materia pues obviamente tienen moléculas pero ¿cuáles son las moléculas elementales de los alimentos? Agua Es el principal componente de prácticamente todos los alimentos (y de nosotros mismos). También es uno de los medios en los que calentamos los alimentos para cambiar su sabor, textura y estabilidad. Una propiedad particular de las soluciones acuosas, su acidez o alcalinidad, es también fuente de sabor, y tiene una importante influencia en el comportamiento de las demás moléculas de la comida. Grasas, aceites y similares Como el agua, son un componente de las cosas vivas y de los alimentos, y también son un medio de cocción, pero su naturaleza química es muy diferente: tan diferente que no se mezclan con el agua. Los seres vivos ponen a trabajar esta incompatibilidad usando las materias grasas para contener el agua del interior
- 12. de las células. En cocina, aprovechamos esta cualidad cuando freímos alimentos para que queden crujientes y los doramos. Las grasas también aportan aromas y los producen. Carbohidratos La especialidad de las plantas, incluyen azúcares, almidones, celulosa y sustancias pépticas. Se suelen mezclar libremente con el agua. Los azúcares dan mucho sabor a los alimentos, y el almidón y los carbohidratos de las paredes celulares dan textura y consistencia. Proteínas Son moléculas sensibles y especialmente características de los productos de origen animal, aunque también se encuentren en legumbres, verduras y cereales. Su forma y comportamiento cambia drásticamente con el calor, medio ácido, salado e incluso con el aire. Debemos a este comportamiento los panes con levadura, por ejemplo. Otra relación es la siguiente: La energía y las calorías; la equivalencia del consumo diario. El concepto de energía se aplica en la nutrición en lo que refiere al consumo de alimentos y la cantidad que el ser humano requiere para vivir. A pesar de parecer dos cosas elementales, esto implica que el ser humano es un transformador de tipos de energía que funciona en forma permanente o constante. Desde el punto de vista físico, la energía no se produce ni se pierde, solo se transforma de una forma a otra. Por ejemplo: Un automóvil utiliza combustibles para transformarlos en movimiento. El movimiento entonces es realizar un trabajo, recorrer una distancia efectuando cierto esfuerzo. Un elevador utiliza electricidad para subir una cierta carga. En física existen diversas formas de medir la energía; pero la más común es el 'Joule'; el que representa las unidades de [ kg.m2 / seg2]. La caloría nació como unidad de "calor" cuando se creía que el calor era una sustancia que habia que cuantificar dado que se podía entregar en forma de "calor" o de un trabajo mecánico. Entonces, una caloría era la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un gramo de agua un grado
- 13. centígrado. Luego, se pudo establecer que una caloría eran 4,1868 Joules. Por lo tanto, 2000 KCal eran 8373600 Joules. Sabiendo que una persona requiere diariamente un promedio de 2000 kilocalorías, deducimos que consume 8.369,8 Kilojoules lo que es decir 8,3 MegaJoules. Energía equivalente a la requerida para mantener encendida una bombilla de 100 Watts durante 23 horas y 15 minutos. En definitiva, el cuerpo humano, como todo los organismos vivientes, se alimenta (ingiere combustible) para efectuar un trabajo durante un período de tiempo (trabajar durante un día) y la energía que transforma diariamente se mide en kilocalorías (las que mucha gente para evitar el uso permanente del subfijo kilo llama directamente calorías). Volviendo entonces a la nutrición, toda nuestra actividad (inclusive la de abastecernos de energía, también conocida como comer), implica que transformemos algún tipo de energía en otro. La utilización diaria de energía se divide basicamente en tres partes: La primera que es el índice metabólico de reposo y es la energía básica que necesita el organismo para las actividades elementales de todos los días; a saber: mantener su temperatura, respirar, circular nuestra sangre, digerir, alimentarnos, pensar, hablar, etcetera. La segunda es la necesaria para la actividad física que desarrollemos sea deporte, trabajo o estar en la casa; y es conocida como factor de actividad. La tercera es el factor de injuria; y se aplica en los casos en que existen enfermedades, operaciones o periodos de recuperación de alguna operación o enfermedad. La eficiencia con que una persona convierte la energía de reserva de su organismo en otra depende siempre de cada organismo. Estas corresponden a la masa corporal, edad, sexo, estados biológicos (embarazo), efecto térmico del ejercicio, y el cambio inducido por la propia ingestión de los alimentos. Las reservas (baterías) de energía del organismo, son en mayor parte las grasas y en menor parte los carbohidratos, representando en una persona en óptimo estado físico un 15% y un 0,5% del peso total de la persona respectivamente. Por eso, cuando una persona esta excedida en peso, la energía acumulada o de sobra es un exceso de tejido graso.
- 14. Glosario Aminoácidos: Los aminoácidos son compuestos orgánicos que se combinan para formar proteínas. Los aminoácidos y las proteínas son los pilares fundamentales de la vida. Mitocondrias: Las mitocondrias son uno de los orgánulos más conspicuos del citoplasma y se encuentran en casi todas las células eucarióticas. Sustancias Pépticas: Las sustancias pécticas se definen como un grupo heterogéneo de polisacáridos complejos de naturaleza ácida, constituidos principalmente por una mezcla de tres polisacáridos: elácido poligalacturónico, la poligalactosa y la poliarabinosa. La función de las sustancias Pécticas es: - En los vegetales actúa como agente hidratante - Y agente cementante de la pared celular la disolución de los componentes de la pared celular, sobre todo de las pectinas se ha relacionado con el ablandamiento de diversos alimentos. Índice metabólico de reposo: Suele ser el principal contribuyente (60 a 75%) al gasto energético diario total. El IMR es una medición de la energía gastada para el
- 15. mantenimiento de las funciones orgánicas normales de la homeostasis más un componente utilizado en la activación del sistema nervioso simpático. Anexos
- 17. Conclusión Al finalizar este proyecto llegamos a la conclusión de que la física se puede relacionar con la nutrición ya que se relaciona desde la forma de cómo se transforma la comida en energía hasta de cuáles son las moléculas fundamentales de todos los alimentos. También vimos que para saber cómo nutrirnos adecuadamente hay tablas que nos muestran el contenido energético de cada alimento y así podemos saber qué cosas comer y que no. Espero que al finalizar este proyecto hayas aprendido a relacionar estos 2 conceptos y a que llaves un alimentación balaceada y saludable.