- •Оглавление
- •Введение.
- •Семинар №1 статистические методы обработки опытных данных
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Мотивация цели
- •Подготовка к семинарскому занятию
- •Теоретические сведения
- •Основные понятия и формулы.
- •II. Основы теории ошибок и методы её практического применения для обработки экспериментальных данных
- •Абсолютная и относительная погрешности (ошибки).
- •Законы распределения случайных величин.
- •III. Расчет погрешности прямых измерений и доверительного интервала методом, основанным на определении средней квадратичной погрешности.
- •IV. Расчет погрешностей косвенных измерений.
- •3.Вычисляем абсолютные погрешности для каждого значения объёма:
- •V. Точность измерительных приборов.
- •VI. Графический метод представления результатов измерений.
- •VII. Упрощенный метод обработки результатов прямых измерений с использованием средней абсолютной погрешности.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Решение.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •Тесты 2-го уровня.
- •Семинар № 2 механические колебания и волны.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Подготовка к практическому занятию.
- •Теоретические сведения.
- •I. Основные понятия.
- •Основные законы теории колебаний и волн.
- •2.Затухающие колебания.
- •3. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания.
- •4.Механические волны.
- •5.Эффект Доплера.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образец решения задачи.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 3 акустика. Звук, ультразвук и инфразвук.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Мотивация цели
- •Звук. Виды звука.
- •2. Физические характеристики звука.
- •3. Характеристики слухового ощущения.
- •4. Закон Вебера-Фехнера.
- •5. Физика слуха: звукопроводящая и звукопринимающая части слухового аппарата. Теории Гельмгольца и Бекеши.
- •6. Звуковые методы исследования.
- •7. Ультразвук. Излучатели и приемники уз.
- •8.Особенности распространения уз-волны.
- •9. Действие ультразвука на вещество.
- •10. Использование уз в медицине.
- •11. Инфразвук (из) и его воздействие на человека.
- •12. Вибрации.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образец решения задачи.
- •Тесты самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 4 биоэнергетика и термодинамика биологических систем.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Мотивация цели.
- •Подготовка к практическому занятию.
- •Теоретические сведения.
- •I. Основные понятия.
- •II. Основные законы термодинамики.
- •1.Первое начало термодинамики.
- •2. Второе начало термодинамики.
- •3.Термодинамические функции.
- •4.Применение первого начала термодинамики в биологии.
- •5. Применение второго начала термодинамики в биологии. Уравнение Пригожина. Негэнтропия
- •6. Стационарное состояние биологической системы. Отличие стационарного состояния от равновесного. Теорема Пригожина.
- •7. Расширенный принцип Ле-Шатель. Адаптация и аутостабилизация живых систем. Типы перехода из одного стационарного состояния в другое.
- •Решите задачи.
- •Образец решения задачи. Условие задачи.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 5 биофизика клетки. Физические механизмы переноса
- •Вопросы для самоподготовки.
- •1. Назначение цитоплазматических мембран.
- •2. Физические методы изучения ультраструктуры биологических мембран.
- •4. Модели биологических мембран
- •5. Перенос молекул (атомов) через мембраны, уравнение Фика.
- •7. Разновидности пассивного транспорта через мембрану.
- •8. Активный транспорт. Физический механизм активного транспорта.
- •9. Транспорт через сложные биологические мембраны. Опыт Уссинга.
- •Образцы решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень
- •Семинар №6 рентгеновское излучение. Радиоактивность. Дозиметрия.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Основные формулы.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образцы решения задач.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень
- •Литература
- •302 026, Г. Орел, ул. Комсомольская, 95, тел. (4862) 74-45-08
11. Инфразвук (из) и его воздействие на человека.
Инфразвук – это механические колебания и волны с частотой менее 16 Гц. Эти волны не создают слуховых ощущений.
Из-за большой длины волны инфразвуковые волны хорошо дифрагируют и огибают препятствия больших размеров. ИЗ могут распространяться на большие расстояния.
Природные источники ИЗ – землетрясения, штормы, цунами
(L = 120 дБ, ν ≈11 Гц)
Искусственные источники – взрывы, работающие машины, станки.
На человека инфразвук оказывает, как правило, отрицательное воздействие: вызывает угнетающее настроение, усталость, раздражение. Предполагают, что негативное влияние инфразвука связано с тем, что в инфразвуковой области лежат частоты собственных колебаний некоторых органов и частей тела. Это вызывает нежелательные резонансные явления.
Особенно вредно воздействие инфразвука на сердце. При достаточной мощности возникают вынужденные колебания сердечной мышцы. При резонансе (6-7 Гц) их амплитуда возрастает, что может привести к кровоизлиянию. Так как инфразвук оказывает неблагоприятное действие на организм, то одной из задач является снижение уровня его интенсивности в жилых и производственных помещениях, в транспортных средствах.
12. Вибрации.
Вибрации – механические колебания технических конструкций и машин. Они являются источниками инфразвуков, слышимых звуков и ультразвуков.
Основные физические характеристики вибраций совпадают с характеристиками механических колебаний тел. Это: частота, гармонический спектр, амплитуда, скорость, ускорение, энергия и др..
В медицине нашли применение различного вида вибромассажеры.
Задачи для самостоятельного решения.
1. По условиям некоторого производства определен допустимый предел уровня шума Е = 70 фон. Определите максимально допустимую интенсивность звука. Условно считать, что шум соответствует звуку частотой ν = 1 кГц.
2. Известно, что человеческое ухо воспринимает упругие волны в интервале частот от ν1= 20 Гц до ν 2 = 20 кГц. Каким Длинам волн соответствует этот интервал в воздухе? В воде? Скорости звука в воздухе и воде равны соответственно v1= 340м/с и v2 = 1400 м/с.
3. Определите среднюю силу, действующую на барабанную перепонку человека (площадь S = 66 мм2) для двух случаев: а) порог слышимости;
б) порог болевого ощущения. Частота ν = 1кГц.
4. На сколько увеличилась громкость звука, если интенсивность звука увеличилась от порога слышимости в 1000 раз. Задачу решите для звука частотой: а) 100 Гц; б) 1 кГц. Для решения воспользоваться кривыми равной громкости.
5. Нормальный разговор человека оценивается уровнем громкости звука Е1 = 50 фон (для частоты ν = 1 кГц). Определите уровень громкости звука, соответствующего трем одновременно говорящим людям.
6. Уровень интенсивности сердечных тонов, воспринимаемых с помощью стетоскопа, равен 10 дБ. Чему равна интенсивность тонов сердца?
7. Шуму на оживленной улице соответствует уровень громкости звука Е1= 70 фон, крику Е2 = 80 фон. Какой будет уровень громкости звука, полученного в результате сложения крика и шума улицы? Считать частоту равной ν = 1 кГц.
8. Источник ультразвука создает в воздухе волну длиной 4,4 мкм. Как изменится длина волны при переходе ультразвука в воду, если принять скорость распространения ультразвука в воде равной 1500 м/с, а в воздухе 330 м/с?
9. Определите плотность мышечной ткани, если ее волновое сопротивление равно 1,6 .106 кг/(м2. с), а скорость распространения ультразвука в ткани составляет 1500 м/с.
10. Плотность здоровой мышечной ткани составляет 1060 кг/м3. Ее волновое сопротивление равно 1,63 . 106 кг/(м2. с). При исследовании ультразвуком отраженный сигнал был принят через 2 . 10-5 с после излучения. На какой глубине мышечной ткани была обнаружена неоднородность?