- •Содержание
- •Предисловие
- •2. Производная сложной функции.
- •3. Производная второго порядка. Механический смысл второй производной.
- •4. Дифференциал функции.
- •5. Функции многих переменных. Частные производные и дифференциалы.
- •2. Простейшие способы интегрирования.
- •3. Определенный интеграл и его свойства.
- •5. Дифференциальное уравнение.
- •4. Связь между определенным и неопределенным интегралами.
- •Линейные однородные уравнения второго порядка с постоянными коэффициентами.
- •Лекция №3 элементы теории вероятности и математической статистики.
- •1.Случайное событие. Вероятность случайного события.
- •2. Случайные величины. Закон распределения и числовые характеристики дискретных случайных величин.
- •3. Непрерывные случайные величины. Нормальный закон распределения (закон Гаусса).
- •4. Статистическое распределение выборки. Гистограмма.
- •5. Обработка результатов прямых и косвенных измерений.
- •6. Понятие о корреляционном анализе.
- •2. Основные законы динамики вращательного движения.
- •3. Механические свойства тканей.
- •4. Биомеханические процессы в опорно-двигательном аппарате человека.
- •Незатухающие гармонические колебания.
- •Затухающие гармонические колебания.
- •Энергия колебательного движения.
- •5. Вынужденные колебания.
- •6. Сложение гармонических колебаний одинакового направления.
- •7. Сложное колебание и его гармонический спектр.
- •Лекция №6 механические волны. Акустика.
- •1. Механические волны. Уравнение волны. Волновое уравнение.
- •2. Энергия волны. Вектор Умова.
- •3. Эффект Доплера.
- •4. Природа звука. Физические характеристики звуковых волн.
- •5. Распространение звуковых волн в среде. Волновое сопротивление.
- •Лекция №7
- •Звуковые методы исследования в клинике.
- •3. Ультразвук (уз), источники уз. Особенности распространения ультразвуковых волн.
- •Медико-биологическое применение ультразвука.
- •Инфразвук (из), особенности его распространения. Действие инфразвуков на биологические объекты.
- •Лекция №8 гидродинамика вязкой жидкости.
- •1.Стационарное течение жидкости. Условие неразрывности струи.
- •2. Уравнение Бернулли и его следствия.
- •3. Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона.
- •4. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса.
- •5. Течение вязкой жидкости по трубам. Формула Пуазейля. Гидравлическое сопротивление.
- •Лекция №9 физические основы гемодинамики.
- •1. Движение жидкости и крови по трубам с эластичными стенками. Кровеносная система как разветвление труб.
- •2. Распространение пульсовых волн.
- •3. Нарушения гемодинамических показателей сосудистой системы.
- •4. Модельные представления процесса кровообращения.
- •5. Работа и мощность сердца.
- •6. Физические основы клинического метода измерения давления крови.
- •2. Первое начало термодинамики.
- •3. Второе начало термодинамики.
- •4. Связь между свободной, связанной энергией и энтропией.
- •5. Основы теории открытых систем. Отличия стационарного состояния от термодинамического равновесия.
- •6. Термометрия и калориметрия.
- •7. Гипертермия и гипотермия.
- •Лекция №11 электрический диполь. Физические основы электрокардиографии.
- •1. Основные характеристики электрического поля.
- •2. Электрический диполь. Диполь в электрическом поле.
- •3. Электрическое поле диполя.
- •4. Понятие о дипольном электрическом генераторе (токовом диполе).
- •5. Физические основы электрокардиографии.
- •6. Теория отведений Эйнтховена. Вектроэлектрокардиография.
- •Лекция №12 постоянный ток. Действие постоянного тока на организм.
- •1. Электропроводимость биологических тканей и жидкостей для постоянного тока. Явление поляризации.
- •2. Механизмы действия постоянного тока на организм.
- •3. Гальванизация. Аппарат гальванизации.
- •4. Лекарственный электрофорез.
- •Лекция №13 переменный ток. Природа емкостных свойств тканей организма.
- •1. Получение переменного тока. Основные его характеристики.
- •2. Различные виды электрических сопротивлений в цепи переменного тока.
- •3. Полное сопротивление (импеданс) в цепи переменного тока. Р езонанс напряжения.
- •4. Полное сопротивление (импеданс) тканей организма. Использование метода электропроводности в медицине.
- •Лекция №14 магнитное поле. Действие магнитных полей на организм человека.
- •1. Основные характеристики магнитного поля.
- •2. Магнитные свойства вещества.
- •3. Действие магнитных полей на живые организмы.
- •4. Использование магнитных полей в медицине.
- •2. Надёжность медицинской аппаратуры.
- •3. Электробезопасность медицинской аппаратуры.
- •4. Общая схема получения, передачи и регистрации медико-биологической информации.
- •5. Электроды для съёма биоэлектрического сигнала.
- •6. Датчики медико-биологической информации.
- •Лекция №16 высокочастотная электротерапия и электрохирургия.
- •1. Воздействие радиоволн на биологические структуры.
- •2. Нагревание проводников высокочастотным током. Диатермия. Электрохирургия. Дарсонвализация.
- •3. Нагревание проводника в переменном магнитном поле. Индуктотермия.
- •4. Нагревание проводников и диэлектриков в ультравысокочастотном электрическом поле. Увч-терапия.
- •5. Микроволновая терапия.
- •2. Липидные модельные мембраны.
- •3. Некоторые физические свойства мембран и методы их исследования.
- •4. Общее уравнение переноса. Диффузия. Уравнение Фика.
- •Лекция № 18 транспорт веществ через биологические мембраны.
- •1. Пассивный перенос молекул (атомов) через биологические мембраны. Разновидности пассивного переноса.
- •2.Перенос ионов через мембрану. Уравнение Нернста-Планка.
- •3. Активный транспорт веществ. Молекулярная организация систем активного транспорта.
- •Лекция №19 биоэлектрические потенциалы.
- •1. Мембранные потенциалы и их ионная природа.
- •2. Потенциал покоя.
- •3. Потенциал действия.
- •4. Распространение потенциала действия по нервному волокну.
- •Лекция №20 интерференция и дифракция света. Принцип рентгеноструктурного анализа.
- •1. Интерференция световых волн. Когерентность.
- •2. Дифракция света. Дифракция света на щели в параллельных лучах.
- •3. Дифракционная решётка. Дифракционный спектр.
- •4. Дифракция электромагнитных волн на пространственных структурах. Основы рентгеноструктурного анализа.
- •2. Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков.
- •3. Поляризация при двойном лучепреломлении.
- •4. Вращение плоскости поляризации. Поляриметрия.
- •5 . Поляризационный микроскоп.
- •6. Дисперсия света.
- •7. Спектральные приборы.
- •8. Спектральный анализ.
- •2. Разрешающая способность глаза. Недостатки оптической системы глаза.
- •3. Основы фотометрии.
- •4. Чувствительность глаза к свету и цвету. Адаптация.
- •5. Биофизические основы зрительной рецепции.
- •2. Разрешающая способность и полезное увеличение микроскопа.
- •3. Некоторые специальные приёмы оптической микроскопии.
- •4. Волновые свойства частиц. Электронная микроскопия.
- •5. Волоконная оптика и её применение в эндоскопии.
- •Лекция №24 тепловое излучение. Фотоэффект.
- •1. Характеристики теплового излучения. Абсолютно чёрное тело. Серые тела. Закон Кирхгофа.
- •2. Квантовый характер излучения. Формула Планка. Законы излучения абсолютно чёрного тела.
- •3. Излучение тела человека. Основы термографии.
- •4. Фотоэлектрический эффект.
- •5. Практическое применение фотоэффекта.
- •2. Фотолюминесцентный качественный и количественный анализ биологических систем.
- •3. Индуцированное излучение атомов.
- •4. Оптические квантовые генераторы (лазеры).
- •5. Основные свойства лазерного излучения, биофизический механизм его действия, применение в биологии и медицине.
- •2. Устройство рентгеновских трубок и простейшего рентгеновского аппарата.
- •3. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом (когерентное рассеяние, некогерентное рассеяние, фотоэффект).
- •4. Использование рентгеновского излучения в медицине (рентгеноскопия, рентгенография, рентгеновская томография, флюорография, рентгенотерапия).
- •2. Основные виды радиоактивного распада.
- •3. Методы получения радионуклидов.
- •4. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом.
- •5. Использование радионуклидов в медицине.
- •Лекция №28 дозиметрия ионизирующего излучения.
- •1. Поглощённая и экспозиционная дозы. Мощность дозы.
- •2. Количественная оценка биологического действия ионизирующего излучения. Эквивалентная доза. Эквивалентная эффективная доза. Коллективная доза.
- •3. Дозы естественного облучения.
- •4. Дозиметрические приборы.
- •ТестЫ для проверки знаний студентов по медицинской и биологической физике
- •1. Основные понятия высшей математики.
- •2. Механика. Акустика.
- •3. Гидродинамика и гемодинамика.
- •4. Электродинамика.
- •5. Физические процессы в биологических мембранах.
- •6. Оптика.
- •7. Тепловое излучение. Квантовая природа света.
- •8. Ионизирующее излучение. Основы дозиметрии.
- •Задачи и вопросы по медицинской и биологической физике
- •1. Механика.
- •2. Звук и его восприятие.
- •3. Течение жидкости. Особенности кровотока.
- •4. Теплопередача. Терморегуляция.
- •5. Электричество.
- •6. Оптика. А) Глаз и оптические приборы.
- •Б) Волновые свойства света. Фотометрия.
- •7. Элементы атомной и ядерной физики.
- •Ответы и решения
- •I. Механика.
- •II. Звук и его восприятие.
- •III. Течение жидкости. Особенности кровотока.
- •IV. Теплопередача. Терморегуляция.
- •V. Электричество.
- •VI. Оптика. А) Глаз и оптические приборы.
- •Б) Волновые свойства света. Фотометрия.
- •VII. Элементы атомной и ядерной физики.
- •Справочные таблицы
- •Основные физические постоянные
- •Плотность твердых тел
- •Плотность жидкостей
- •Плотность биологических субстанций
- •Плотность газов и насыщенных паров
- •6. Модуль упругости материалов
- •7. Поверхностное натяжение на границе
- •8. Скорость звука в разных веществах
- •9. Динамическая вязкость некоторых веществ
- •10. Удельные теплоемкости веществ в интервале
- •11. Удельное сопротивление при 20○с
- •12. Относительные диэлектрические проницаемости веществ
- •13. Энергия ионизации
- •14. Подвижность ионов в газах
- •15. Показатель преломления
- •16. Предельные углы внутреннего отражения
- •17. Массы некоторых изотопов
- •18. Массы и энергии покоя некоторых частиц
- •19. Периоды полураспада
- •20. Таблица значений синусов и тангенсов
- •Литература
- •Медицинская и биологическая физика Учебное пособие
- •210602, Витебск, Фрунзе, 27
- •210602, Витебск, Фрунзе, 27
3. Гидродинамика и гемодинамика.
Указать условия, при которых было выведено уравнение Бернулли:
1)* жидкость несжимаема; 2)* жидкость идеальная;
3)* стационарное течение жидкости; 4) жидкость ньтоновская.
Указать выражения, соответствующие условию неразрывности среды:
1)*
;
2)
;
3)
;
4)*
.
Стационарное течение жидкости – это течение, при котором:
1)* скорость частиц жидкости в каждой точке потока не изменяется с течением времени;
2) скорость течения во всех точках потока одинакова;
3) скорость частиц жидкости в каждой точке потока изменяется с течением времени;
4) скорость потока в любой точке поперечного сечения трубы остается постоянной.
Указать выражение, которое является уравнением Бернулли:
1)*
;
2)
;
3)
;
4)
.
Для горизонтальных трубок уравнение Бернулли имеет вид:
1)
;
2)
;
3)
;
4)*
.
Динамическое давление определяется по формуле:
1)*
;
2)
;
3)
;
4)
.
Указать, как изменится динамическое давление в стационарном потоке, если сечение горизонтальной трубы уменьшится в 2 раза:
1) останется постоянным; 2) увеличится в 2 раза;
3) уменьшится в 2 раза; 4)* увеличится в 4 раза.
Давление в СИ измеряется в единицах:
1)*
;
2)*
Па;
3)
;
4) Па·с.
У
казать,
какое давление в потоке жидкости можно
измерить манометрической трубкой,
показанной на рисунке:
1) динамическое;
2)* статическое;
3) полное;
4) гидростатическое.
С
помощью манометрической трубки
показанной на рисунке можно измерить
давление:
1) статическое;
2) динамическое;
3)* полное;
4) гидростатическое.
Всасывающее действие струи используется в:
1)* водоструйных насосах; 2)* медицинских ингаляторах;
3)* пульверизаторах; 4) механических поршневых насосах.
Уравнением Ньютона для внутреннего трения является:
1)
;
2)
;
3)*
;
4) F
= ma.
Вязкость жидкости измеряется в:
1)
;
2)*
;
3)*
Па∙с;
4)
.
Указать точное определение смысла величины S в уравнении Ньютона
:
1) площадь поперечного сечения движущихся слоев;
2)* площадь соприкосновения трущихся слоев;
3) суммарная площадь всех соприкасающихся слоев;
4) площадь двух соприкасающихся слоев.
Вязкость можно определить по формуле:
1)
;
2)
;
3)
;
4)*
.
Объем жидкости, протекающей через поперечное сечение трубы за 1 секунду, определяется по формуле Пуазейля:
1)*
;
2)
;
3)
;
4)
.
Укажите соотношение между единицами измерения вязкости Па∙с и Пуазом (П):
1) 1 Па∙с = 0,1 П; 2)* 1 Па∙с = 10 П; 3) 1 П = 10 Па∙с; 4)* 1 П = 0,1 Па∙с.
К ньютоновским жидкостям относятся:
1)* вода; 2)* низкомолекулярные соединения;
3) суспензии; 4)* расплавленные металлы и сплавы; 5) кровь.
Относительная вязкость жидкости измеряется:
1) Па∙с; 2) Пуаз (П); 3)* безразмерная величина; 4) .
Гидравлическое сопротивление определяется по формуле:
1)*
;
2)
;
3)
;
4)
.
Вязкость жидкости измеряется:
1) барометрами; 2) манометрами;
3) ареометрами; 4)* вискозиметрами.
К неньютоновским жидкостям относятся:
1) вода; 2)* кровь;
3)* суспензии; 4)* эмульсии; 5) расплавленные металлы.
Указать, как изменится гидравлическое сопротивление, если радиус сосуда уменьшится в 2 раза:
1) уменьшится в 2 раза; 2) увеличится в 2 раза;
3)* увеличится в 16 раз; 4) увеличится в 4 раза.
Внутреннее трение в жидкости – это сила:
1) действующая на единицу площади; 2) молекулярного давления;
3) возникающая на поверхности жидкости; 4)* возникающая между движущимися слоями.
Указать относительную вязкость крови в норме:
1)* 4,2 – 6; 2) 2 –3; 3) 15 –20; 4) 10 – 15.
Если в жидкости при переходе из сечения S1 в сечение S2 характер течения изменился с ламинарного на турбулентный, то:
1)* сечение уменьшилось; 2) скорость течения уменьшилась;
3) возросла динамическая вязкость; 4)* скорость течения увеличилась.
При увеличении температуры ньютоновской жидкости, ее динамическая вязкость:
1) увеличивается;
2)* уменьшается;
3) не изменяется;
4)на одних температурных интервалах уменьшается, на других увеличивается.
Для ньютоновской жидкости факторами, определяющими коэффициент вязкости, являются:
1)* температура; 2)* природа жидкости;
3) давление; 4) скорость течения.
Число Рейнольдса зависит от следующих величин:
1)* скорости течения; 2) температуры;
3)* плотности жидкости; 4)* радиуса трубы; 5)* вязкости жидкости.
Характерными признаками турбулентного течения являются:
1)* в потоке развиваются вихри; 2)* местное изменение давления;
3)* колебательное движение частиц; 4)* звуковые явления;
5) повышение температуры.
Указать значение числа Рейнольдса (Re), при котором движение будет ламинарным:
1) Re > 2000; 2)* Re <2000;
3) Re >3000; 4) Re находится в интервале 2000 – 3000.
Ударным объемом называется:
1)* объем крови, выбрасываемый левым желудочком в аорту в процессе систолы;
2) объем крови, протекающей через поперечное сечение сосуда в единицу времени;
3) объем левого желудочка;
4) объем крови, выбрасываемый правым желудочком в легочную артерию.
Объем крови, выбрасываемый левым желудочком в аорту при одном сокращении у человека, находящегося в состоянии покоя, равен:
1) 20 мл; 2)* 60 мл; 3) 40 мл; 4) 100 мл.
Плотность крови равна:
1)*
1,05
;
2) 1,1
;
3) 1,5
;
4) 1,15
.
Указать, какую часть от работы левого желудочка составляет работа правого желудочка:
1) 0,5; 2)* 0,2; 3) 0,3; 4) 0,1.
Указать, как изменится гидравлическое сопротивление одного из мелких кровеносных сосудов разветвленной системы при его сужении:
1)* увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.
При сужении одного из мелких сосудов разветвленной системы, объемная скорость кровотока в нем:
1) увеличится; 2) уменьшится; 3)* не изменится.
При движении крови по сосудам форменные элементы:
1)* концентрируются в центральной части потока;
2) концентрируются вдоль стенок сосуда;
3) равномерно распределены по всему объему сосуда.
Укажите правильное распределение скорости частиц жидкости в сечении трубы:
1)* скорость максимальна вдоль оси трубы;
2)* скорость минимальна вдоль стенок трубы;
3) скорость минимальна вдоль оси трубы;
4) скорость одинакова по всему сечению трубы.
Указать примерно во сколько раз суммарное сечение капилляров превосходит сечение аорты:
1)* 600; 2) 1000; 3)100; 4)300.
Скорость кровотока в аорте, когда человек находится в состоянии покоя, примерно равна:
1)* 0,5 ; 2) 0,2 ; 3) 1 ; 4) 0,1 .
