Оформити протокол роботи.

Протокол повинен містити:

• стислу теоретичну частину (основна інформація щодо елементів біореології, формули для розрахунків);

• завдання 1 та 2 з таблицями та розрахунками;

• графіки та висновки.

Завдання для самостійної роботи та самоконтролю

1. Визначити коефіцієнт Пуассона для м’язового волокна циліндричної форми завдовжки l₀ діаметром d₀ важаючи його практично нестисливим. (Вказівка: знайти та порівняти об’єм м’яза до і після деформації при зміні розмірів d = d₀ - ∆d, l= l₀+∆ l)

2. Дати якісне пояснення наведених нижче діаграм деформації різних зразків:

   1. Чим відрізняються пружні властивості цих зразків?

   2. Чи змінюється модуль Юнга?

   3. Як знайти ефективні значення модуля Юнга?

   4. Намалювати графіки зміни ефективного модуля Юнга

3. Яке навантаження витримає гомілкова кістка (в кг), якщо σ_max=2 х 10⁸ Н/м²? Кістку вважати полою трубкою, для якої внутрішній і зовнішній діаметри відповідно 2 і 3 см.

4. визначити сталу релаксації напруження волосини, якщо за 1,5 хвилини напруження зменшилось на 50 %.

5. через який час напруження в м’язів зменшиться вдвічі, якщо стала релаксації порядку однієї хвилини?

6. поясніть фізичний зміст модуля Юнга.

7. У чому полягає доцільність збільшення жорсткості (регідності) стінки кровоносних судин при їх розширенні? Чому ця властивість буде відсутня для інших біологічних структур (кістки, волосини, шкіри тощо)?

Лабораторна робота №4 «Визначення коефіцієнту поверхневого натягу. Визначення рідин, що належать до змочуючи чи незмочуючих»

Матеріальне та методичне забезпечення: бюретка, хімічний стаканчик, термометр, етиловий спирт, дистильована вода, фільтрувальний натр.

Обґрунтування теми: Капілярні явища мають велике значення для пояснення роботи крапельниці, механізму виникнення газової, жирової та тромбоемболії, для процесів, що протікають в організмі на клітинному та молекулярному рівнях, на межі розділу двох середовищ. Тест на визначення коефіцієнту поверхневого натягу є доречним при діагностиці захворювань, так як числове значення коефіцієнту поверхневого натягу сечі, грудного молока, плазми крові змінюється при умові наявності патології.

Мета заняття: Ознайомитись з різними метолами визначення коефіцієнту поверхневого натягу й навчитись визначати коефіцієнт поверхневого натягу методом відривання крапель.

Теоретичні відомості:

У результаті взаємодії молекул рідини, розташованих на поверхні, між собою та з молекулами, розміщеними поруч, нижче виникає сила поверхневого натягу. Ця сила зближує молекули і створює поверхневий шар. Величина поверхневого натягу F, що діє на одиницю довжини контуру l, називається коефіцієнтом поверхневого натягу (σ) даної рідини

Коефіцієнт поверхневого натягу залежить від роду рідини, температури, тиску, впливають на його числове значення домішки. Коефіцієнт поверхневого натягу можна визначити різними методами: методом відривання крапель, методом відривання кільця з використанням терезів, методом вимірювання максимального тиску в бульбашці повітря (метод Ребіндера) та по висоті підняття рідини в капілярі.

У медичній практиці частіше використовують метод відривання крапель. Теоретичне обґрунтування даного методу полягає в наступному. Утворення крапель рідини при її витіканні з малих отворів є результатом взаємодії сили натягу й сили тяжіння. Крапля відривається тоді, коли вага її стає рівною опору розриву поверхневої плівки, що підтримує краплю. Перед відривом краплі в кінці капіляра утворюється перетяжка, по якій потім і відривається крапля.

Сила поверхневого натягу на всьому контурі рівна:

Перед самим відривом ця сила врівноважується силою ваги краплі:

Метод, що дозволяє уникнути вимірювання радіусу капіляра та маси краплі, полягає в порівнянні коефіцієнта поверхневого натягу відомої рідини й досліджуваної. Такою рідиною береться вода, коефіцієнт поверхневого натягу для різних температур дається в таблицях.

Тоді можна записати два рівняння:

для досліджуваної рідини –

для води —

де Р₁,Р₂ — вага крапель, а радіуси перетяжок крапель рідини однакові, якщо поділити одне рівняння на друге одержимо:

зайти відношення можна шляхом зважування крапель, але це потребує

затрати часу. Тому зважування замінимо підрахунком кількості крапель досліджуваної рідини та води в однакових об'ємах (наприклад у 1-2 см ). Нехай n₁— кількість крапель досліджуваної рідини, а n₂ — кількість крапель води, взятих у тому ж об'ємі.

Густина досліджуваної рідини й води дасться в таблицях для різних температур. Тоді вага однієї краплі дія досліджуваної рідини:

де т₁, т₂ — маси крапель; — об’єм однієї краплі,

р₁, р₂ — густина води та досліджуваної рідини, g — прискорення вільного падіння. Формула набирає такого вигляду:

- із формули видно, що всі величини відомі, їх можна визначити по таблицям.