Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
модуль фізика.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
24.11.2019
Размер:
713.62 Кб
Скачать

1.Механічний рух — зміна взаємного розташування тіл або їхніх частин у просторі з плином часу

2.  Обертальний рух – це рух по колу, при якому всі точки тіла рухаються з однаковим періодом, але з різною швидкістю. Кутова́ шви́дкість — відношення зміни кута при обертанні до відрізку часу, за який ця зміна відбулася.

.

Вимірюється в радіанах за секунду.

Кутове прискорення - похідна від кутової швидкості по часу

,

де   - кутове прискорення,   - кутова швидкість, t - час.

Вимірюється в рад/c2.

3. Моме́нт си́ли — векторна фізична величина, рівна векторному добутку радіус-вектора, проведеного від осі обертання до точки прикладення сили, на вектор цієї сили. Момент сили є мірою зусилля, направленого на обертання тіла. Моме́нт іне́рції (одиниця виміру в системі СІ [кг м2]) — в фізиці є мірою інерції обертального руху, аналогічно масі для поступального. Моме́нтом і́мпульсу називається векторна величина, яка характеризує інерційні властивості об'єкта, що здійснює обертальний рух відносно певної точки (початку координат).

4.Робо́та - фізична величина, яка визначає енергетичні затрати при переміщенні фізичного тіла, чи його деформації. Ене́ргія — загальна кількісна міра руху і взаємодії всіх видів матерії. Потужність — робота, що виконана за одиницю часу, або енергія, передана за одиницю часу.

5. Пружність (англ. Elasticity) — властивість твердого тіла повертати свою форму й розміри після деформації. Закон гука ,

де F — сила, k — коефіцієнт жорсткості, х — видовження.

6. Гармонічними коливаннями називаються періодичні коливання фізичної величини, які відбуваються згідно із законом

,

де   — це фізична величина, що коливається,   — час,   — це найбільше значення, яке приймає величина   під час коливань, яке називають амплітудою коливань  — циклічна частота коливань,   — фаза коливань.

7. Затухаючі коливання - коливання, енергія яких зменшується з часом.  Вимушеними називаються коливання, що відбуваються під дією зовнішньої сили. Резона́нс — явище сильного зростання амплітуди вимушеного коливання у разі, коли частота зовнішньої сили збігається з власною частотою коливань.

8. Пружні хвилі — пружні деформації, що поширюються в твердих, рідких і газоподібних середовищах. У однорідному ізотропному пружному середовищі вони бувають двох типів: хвилі розширення, пов'язані зі зміною густини (ущільнення і розрідження), та хвилі зсуву (вихрові), пов'язані лише зі зміною форми тіла. Якщо опір зсувові незначний, наприклад, у повітрі, то з'являються пружні хвилі розширення — звукові хвилі. На межі поділу двох середовищ можуть виникати поверхневі хвилі, а в тонких циліндричних стрижнях — поздовжні та крутильні пружні хвилі. Хвильове́ рівня́ння — рівняння, яке описує розповсюдження хвиль у просторі.

Хвильове рівняння є зазвичай рівняння другого порядку у часткових похідних гіперболічного типу, хоча існують хвильові рівняння інших порядків та інших типів.

У одномірному випадку хвильове рівняння записується.

,

де u — невідома функція, яка описує хвилю, x — просторова координата, t — час, s — фазова швидкість поширення хвилі.

9. Звук — коливальний рух частинок пружного середовища, що поширюється у вигляді хвиль у газі, рідині чи твердому тілі. Більшість явищ у природі супроводжуються характерними звуками, які сприймаються та розпізнаються вухом людини і тварин і служать для орієнтування та спілкування. Розділ науки, що вивчає звуки, називається акустикою. Висота́ зву́ку — суб'єктивна оцінка якості звуку. Залежить, головним чином, від частоти звукових коливань. Чим більше частота коливань, тим вище звук. Для звуків з неперіодичними коливаннями (шумів) визначення висоти звуку утруднено.

У музичній практиці розрізняють звуки з визначеною висотою та невизначеною висотою (див. також звук музичний). Висота звуку визначається частотою коливань основного тону (незалежно від амплітуди коливань складових) і фіксується як нота. Звуковисотна шкала поділяється на октави, октава поділяється на 12 півтонів (див.тонв музиці). Звуковисотна шкала є логарифмічною — звуки, що відстоять один від одного на октаву зв'язані співвідношенням 1 : 2, звуки, що відстоять на півтону в темперованому строї зв'язані співвідношенням 1 :  , тому арифметична різниця частот коливань сусідніх нот буде меншою в низькому регістрі й більшою у високому регістрі.

Тембр (фр. tembr) — «забарвлення» звуку; одна з ознак музичного звуку, поряд з висотою, силою і тривалістю. За тембром можна розрізняти звуки однакової висоти і сили, виконані на різних інструментах, різними голосами або видобуті різними способами чи штрихами. Тембр залежить від форми коливань джерела звука і визначається кількістю та інтенсивністю обертонів, що утворюють гармонічний ряд.

Тембр співацького голосу залежить від наявності в його спектрі відповідних формант, а також вібрато. Певною мірою на тембр впливають матеріал вібратора, спосіб звуковидобування, форма резонаторів, а також акустичні якості середовища, у якому виникає і поширюється звук. Тембр і його зміни є важливим засобом музичної виразності. Особливим напрямком застосування тембра є сонорика.

Інтенси́вність зву́ку — густина потоку звукової енергії. Найменша інтенсивність звуку, яку ще може сприймати вухо людини (поріг чутності), становить 10−16 Вт/см2.

Звукови́й тиск — змінний тиск у середовищі, зумовлений поширенням у ньому звукових хвиль. Величина звукового тиску   оцінюється силою дії звукової хвилі на одиницю площі й виражається у ньютонах на квадратний метр (1 Н/м2), або Паскалях (Па).

Оскільки вухо людини має логарифмічну характеристику реакції на звук, в акустиці часто застосовують вимірювання звукового тиску логарифмічною шкалою у децибелах.

Ця шкала називається рівнем звукового тиску, за точку відліку цієї шкали приймається найтихіший звук, який може сприйняти вухо людини при частоті 1 кГц, тобто -   Н/м2. Співвідношення між двома шкалами визначається наступною формулою:

 дБ.

10. Бел — одиниця вимірювання різниці рівнів звукової гучності або потужності та потужності інших фізичних величин. Назва "бел" походить від прізвища винахідника телефону Александера Белла.

Число Бел дорівнює десятковому логарифму відношення інтенсивності I, відповідної вимірюваному рівню гучності, до інтенсивності I0 довільного рівня, тобто

Закон Вебера — Фехнера — психофізіологічний закон, що описує сприйняття різних фізичних величин органами чуттів.

Цей закон полягає в тому, що якщо інтенсивність якої-небудь фізичної величини збільшувати в геометричній прогресії, то відчуття цієї величини буде збільшуватись варифметичній прогресіїї. Іншими словами, при збільшенні інтенсивності стимулу в певну кількість разів його відчуття зростає на певну величину. Тобто, відчуття пропорційне логарифму інтенсивності стимулювання.

Закон Вебера — Фехнера справедливий, наприклад, для людського сприйняття гучності звуку, інтенсивності світла, сили механічного навантаження. Через це шкала рівнів гучності звуку та блиску зірок є логарифмічною (збільшення гучності на 1 бел відповідає збільшенню інтенсивності звуку у 10 разів, а збільшення блиску на 1зоряну величину — зменшенню інтенсивності світла у   ≈ 2,512 разів).

Цей закон можна записати таким чином:

,

де:

 — відчуття двох стимулів, різних за величиною (точніше, чисельні значення цих відчуттів за відповідною логарифмічною шкалою),

 — інтенсивність відповідної фізичної величини для цих стимулів,

 — коефіцієнт, що залежить від способу побудови шкали. Для шкали гучності звуку у белах k = 1, у децибелах — k = 10, а для шкали зоряних величин k = −2,500.

Цей закон встановив німецький психофізіолог та анатом Ернст Генріх Вебер за результатами своїх досліджень, проведених у 1830–1834 роках. Остаточно його сформулював Густав Фехнер у 1858 році[1].

11.

12. Ультразву́к — пружні коливання і хвилі з частотами приблизно від 20 000 Гц і до одного мільярда Герц, іншими словами, коливання з частотами понад частоту чутногозвуку. Верхня межа частот ультразвуку умовна.

Фізіотерапевти часто використовують ультразвук для прискорення зрощення зламаних кісток, проте, як саме ультразвук впливає на механізм загоєння, поки не зовсім зрозуміло. Одна з теорій свідчить, що ультразвук має ефект, схожий до активних вправ, навантажуючи кістку і примушуючи її виробляти більше кісткових клітин — цей процес називається остеогенезом.

Лікувальним фактором методу є ультразвукові коливання (понад 20 000 Гц)

Терапевтичне застосування ультразвуку в медицині

Ультразвук має дію: протизапальну, розсмоктуючу аналгезуючу, спазмолітичну кавітаційним посиленням проникності шкіри

Фонофорез - на тканини діють ультразвуком і вводяться, з його допомогою лікувальними речовинами. Проведення речовин під дією ультразвуку обумовлено підвищенням проникності епідермісу і шкірних залоз, клітинних мембран і стінок судин для речовин невеликий молекулярної маси, особливо - іонів мінералів бішофіту.

Показання до хвороби кісток та нервів

14.

Інфразвук (від лат. infra — нижче, під) — пружні хвилі, аналогічні звуковим, але з частотами нижче рівня сприйняття людського вуха (від 0,001 Гц до 16 Гц). Цей частотний діапазон використовується в сейсмографах для визначення землетрусів. Інфразвукові хвилі характеризуються можливістю долати великі відстані та оминати об'єкти з малим поглинанням.

Виявлено, що інфразвук пагубно впливає на організм людини і оточуюче середовище. Це зумовлене тим, що частота інфразвуку збігається з власною частотою предмета, а це, як відомо — явище резонансу. Хвилі різної частоти негативно впливають на людські органи

Фізіологічна дія інфразвуку

Не сприймається людським вухом. Внутрішні органи людини мають власну частоту коливань в межах від 3 до 12 Гц. Якщо в лежачому положенні, то 6-12 Гц, грудної клітки - 5-8 Гц, черевної порожнини - 3-4 Гц. При дії на організм даної частоти виникає резонанс, який супроводжується неприємними відчуттями і розривом органів. Інфразвук невеликої потужності діє на барабанну перетинку вуха, викликає біль. Основною причиною швидкої втомлюваності є робота в цехах, шахтах де працюють двигуни. Інфразвук частотою від 2 до 12 Гц сповільнює зорову реакцію. Люди стають неуважні, порушується робота організму, негативний вплив відбувається на слуховий і вестибулярний аналізатори, центральну нервову та серцево-судинні системи. Тривала дія інфразвуку викликає великі зміни клітин міокарду і судин. Великі зміни спостерігаються в судинах кори головного мозку:капіляри судин розширюються, порушується гомеостаз. При дії 16 Гц і інтенсивності 110-120 дБ відбуваються зміни ( деформації ) ядер в клітині і зміни в цитоплазмі, порушується обмін мікроелементів; порушується функції зовнішнього дихання, функціональний стан нервової системи, що призводить до порушення біоенергетичних процесів. Біологічна дія інфразвуку пояснюється дією на паренхіму внутрішніх органів, в наслідок трансформації з механічної енергії в енергію біохімічних і біомембранних процесів.

15. Чим вище швидкість потоку ідеальної рідини, тим нижче її тиск.

Вам не спадало на думку, чому літаки вагою кілька сот тонн, розігнавшись, відриваються від злітно-посадочної смуги і спрямовуються вгору? Якщо ні, то для початку, коли наступного разу будете в аеропорту, уважно придивіться до розрізу крила літака. Перш за все, зверніть увагу, що крило в розрізі являє собою поєднання двох опуклих ліній, причому кривизна верхнього контуру більше, ніж кривизна нижнього, в результаті чого площа верхньої поверхні крила більше площі його нижньої поверхні. Саме ця малопомітна для непосвячених деталь конструкції і дозволяє літаку відриватися від поверхні землі.

А основна ідея тут така: повітряний потік розрізається навпіл передньою кромкою крила, і частина його обтікає крило уздовж верхньої поверхні, а друга частина – вздовж нижньої. Щоб двом потокам зімкнутися за задньою кромкою крила, не утворюючи вакууму, повітря, оточуючий верхню поверхню крила, повинен рухатися швидше щодо літака, ніж повітря, оточуючий нижню поверхню, оскільки йому потрібно подолати більшу відстань. І тут в дію вступає ефект, відкритий Данилом Бернуллі, одним з представників цієї потомственою династії невтомних наукових геніїв родом із Швейцарії. (В авторитетному «Словнику наукових біографій», Dictionary of Scientific Biography, згадано не менше восьми представників прізвища Бернуллі.). Батько Данила – Йоганн Бернуллі – був видатним професором математики в Університеті м. Гронінген (пізніше Іоганн Бернуллі переїхав до Базель і очолив кафедру грецької мови місцевого університету, однак після смерті брата повернувся в Гронінген, щоб змінити його на посаді завідувача кафедрою математики. Книга Данила « Гідродинаміка »(Hydrodynamica) була опублікована в 1738 році, практично одночасно з книгою Йоганна Бернуллі« Гідравліка »(Hydraulica), яка за взаємною домовленістю між сином і батьком була, проте, спеціально датована 1732 роком, щоб, в разі чого, в сім’ї не виникло непорозумінь щодо пріоритетів у відкриттях. Ось така сім’я!).

Об’єднавши закони механіки Ньютона до закону збереження енергії (див. Перший початок термодинаміки) і умовою нерозривності рідини, Данило Бернуллі зміг вивести рівняння, згідно з яким тиск з боку

16.

Зако́н Пуазе́йля — фізичний закон, що встановлює для ламінарної течії зв'язок між середньою швидкістю протікання рідини (абовитратою) через капіляр та в'язкістю флюїду у залежності від перепаду тиску:

,

де Q — об'єм флюїду, що протікає в одиницю часу (об'ємна витрата) через капіляр радіусом R та довжиною L при різниці тисків на кінцях капіляра   — коефіцієнт динамічної в'язкості.

Формулюється наступним чином:

Об'ємна витрата рідини, що протікає прямолінійною ділянкою труби з круглим перетином сталого діаметру є прямо пропорційною перепаду тиску і четвертому степеню діаметра (радіуса) труби і обернено пропорційною її довжині.

Закон відкрив у 1838 Жан Марі Луї Пуазейль і, незалежно, в 1839 Ґоттгільф Гаґен.

Рівняння також відоме як закон Гаґена-Пуазейля або рівняння Пуазейля.

17. Серце — центральний орган кровообігу. Його ритмічні скорочення забезпечують безперервний рух крові по судинах. Серцева стінка складається з трьох шарів. Внутрішній, який вистилає порожнини серця, називається ендокардом. Ендокард утворений епітеліальними клітинами, які щільно прилягають одна до одної, завдяки чому знижується тертя крові об стінки. Середній шар, який утворює серцевий м’яз, називається міокардом. Він представлений серцевою м’язовою тканиною. Міокард найбільш розвинений у лівому шлуночку, сила скорочень якого визначає просування крові по всьому організму. Зовнішній шар — епікард — утворений епітеліальною тканиною. У грудній клітці серце знаходиться в так званій навколосерцевій сумці(перикарді); між перикардом і епікардом є порожнина, частково заповнена тканинною рідиною. Рідина зменшує тертя серця об стінки перикарду, а перикард забезпечує фіксацію органу в грудній порожнині й оберігає його від перерозтягнення під час надмірних фізичних навантажень. Серце ділиться суцільною перегородкою на праву та ліву половини, кожна з яких складається з двох відділів: передсердя та шлуночка. Серце людини має чотири камери. Між передсердями та шлуночками знаходяться отвори, які закриваються предсердно-шлуночковими стулковими клапанами. У лівій половині клапан складається з двох сполучнотканинних стулок (двостулковий, або митра), у правій — з трьох (тристулковий). До кожної стулки з боку шлуночка приєднуються сухожильні нитки сосочкових м’язів. Завдяки цьому клапани можуть відкриватися тільки в порожнину шлуночків, що перешкоджає зворотному потоку крові в передсердя. Серцевий цикл. У діяльності серця є момент, коли м’язи передсердя та шлуночків розслаблені одночасно. Ця фаза триває 0,4 с і називається діастолою. Під час діастоли кров наповнює передсердя (праве передсердя заповнюється венозною кров’ю з порожнистих вен і коронарної системи, а ліве — артеріальною кров’ю з легеневих вен). Потім передсердя скорочується, виштовхуючи кров у ще розслаблені шлуночки, причому стулкові клапани цьому не перешкоджають. Скорочення передсердь триває 0,1 с, після чого протягом 0,3 с скорочуються обидва шлуночки. Під дією підвищеного тиску крові стулкові клапани закриваються, а півмісяцеві — відкриваються в просвіт судин. Із правого шлуночка кров надходить у легеневі артерії, по яких прямує в легені, а з лівого шлуночка — в аорту. Скорочення передсердя та шлуночків триває в сумі 0,4 с і називається систолою. За систолою знову настає діастола, коли півмісяцеві клапани закриті, а серцевий м’яз розслаблений. Кровоносні судини. Розрізняють три типи кровоносних судин: артерії, вени, капіляри.Артерії — судини, по яких кров рухається від серця. Стінка артерій складається з трьох шарів. Внутрішній утворений клітинами епітеліальної тканини — ендотеліоцитами, які щільно прилягають одна до одної і мають гладенькі поверхні, зменшуючи тим самим тертя крові об стінку судини. Середній шар представлений непосмугованою м’язовою тканиною. Гладеньком’язових волокон особливо багато в дрібних арте­ріях, тоді як у великих (аорта, підключичні артерії) середній шар представ­лений в основному еластиновими во­­локнами. Завдяки цьому стінки таких артерій набувають гнучкості і не ушко­джуються кров’ю, яка виштовхується зі шлуночків під високим тиском. Зов­нішній шар складається з пухкої сполучної тканини, до якої підходять нерви й дрібні артерії, які живлять судину. По артеріях великого кола кровообігу тече збагачена киснем артеріальна кров. По легеневих артеріях малого кола кровообігудо легенів відтікає венозна кров. Вени — судини, по яких кров тече до серця. Стінка вен складається з тих же трьох шарів, проте середній гла­деньком’язовий шар розвинений слабко і стінка вен тонша, ніж в артерій. Вени мають клапани, які перешкоджають зворотному потоку крові. Просуванню венозної крові вгору по великих венах кінцівок сприяє скорочення скелетних м’язів. По венах великого кола кровообігу тече венозна кров, легеневі вени малого кола несуть до серця артеріальну кров. Капіляри складаються лише з одного шару клітин — ендотеліоцитів, мають діаметр 3—8 мкм. Проте в спокійному стані кров циркулює тільки в 25—35 % усіх капілярів. Кола кровообігу. Велике коло кровообігу починається в лівому шлуночку й закінчується в правому передсерді. З лівого шлуночка виходить аорта, яка дає початок сонним і підключичним артеріям, що живлять головний мозок і верхні кінцівки відповідно. Від цибулини аорти відходять також коронарні артерії. Аорта проходить крізь грудний і черевний відділи тулуба, від неї відгалужуються дрібніші судини до органів тіла (нирок, печінки, кишечника). У поперековому відділі аорта розгалужується на праву й ліву клубові артерії, які переходять в артерії нижніх кінцівок. Усі дрібніші артерії утворюють артеріоли. Кожна артеріола дає сітку капілярів, які потім збираються у венули. Венули зливаються у вени. Венозна кров з нижніх відділів тіла збирається в нижню порожнисту вену, а кров від голови і верхніх кінцівок — у верхню порожнисту вену. Порожнисті вени відкриваються в праве передсердя. Мале коло кровообігу починається в правому шлуночку й закінчується в лівому передсерді. З правого шлуночка легеневий стовбур несе венозну кров у легені. Легеневі артерії поступово розгалужуються на дедалі дрібніші судини аж до капілярів, які обплітають стінки альвеол. Тут відбувається газообмін, і насичена киснем кров надходить у праві та ліві легеневі вени, які відкриваються в ліве передсердя.

18. Серце людини - це конусоподібний порожнистий м'язово-фіброзний, головний базовий рушій крові і лімфи по кровоносних і лімфатичних судинах, включаючи коронарні, складається з двох двоступеневих насосів. Перший ступінь кожного з них складається з передсердя, яке всмоктує кров з порожнистих (легеневих) вен і нагнітає цю саму кров у шлуночок. Друга ступінь складається з шлуночка, який нагнітає цю саму кров сумою напорів першого і другого ступенів в аорту (артерії) Головний елемент насоса-атріовентрикулярна перегородка (АВП), яка поперемінно є і поршнем, вона є і клапаном; "уявна" перегородка (тому вона не може бути виявлена ​​анатомами), "переміщається" щодо міокарда вниз і вгору, поперемінно виконуючи функції і поршня (клапан закритий) і клапана (клапан відкритий) з кожним серцевим циклом (І.І. Голованов Неординарний погляд на серце і судини, на їх роботу, на кровообіг в цілому (Серце - чотири насоса, скомпоновані як два двоступеневих насоса) Книга 4, Москва 115,2011). Робота серця описується механічними явищами (всмоктування і виштовхування). Володіє автоматизмом.

Форма визначається віком, статтю, статурою, здоров'ям, іншими факторами. В спрощених моделях описується сферою, еліпсоїда, фігурами перетину еліптичного параболоїда і тривісного еліпсоїда. Міра витягнутості (фактор) форми є відношення найбільших поздовжнього і поперечного лінійних розмірів серця. При гіперстенічна типі статури ставлення близько до одиниці і астенічному - близько 1,5. Довжина серця дорослої людини коливається від 10 до 15 см (частіше 12-13 см), ширина в підставі 8-11 см (частіше 9-10 см) і переднезадній розмір 6-8,5 см (частіше 6, 5-7 см) . Маса серця в середньому становить у чоловіків 332 г (від 274 до 385 г), у жінок - 253 г (від 203 до 302 г).

По відношенню до середньої лінії тіла серця розташовується несиметрично - близько 2/3 зліва від неї і близько 1/3 - справа. В залежності від напрямку проекції подовжньої осі (від середини його заснування до верхівки) на передню грудну стінку розрізняють поперечне, косе і вертикальне положення серця. Вертикальне положення частіше зустрічається у людей з вузькою і довгою грудною кліткою, поперечне - в осіб з широкою і короткою грудною кліткою. Серце може самостійно забезпечити венозний повернення лише в судинах, розташованих в даний момент вище верху передсердь, тобто самопливом, силами гравітації (Іван Голованов "Нова теорія кровообігу і здоров'я", Москва, 2001, с.48). Виконуючи насосні функції в системі кровообігу серце постійно нагнітає кров в артерії. Прості розрахунки показують, що протягом 70 років серце звичайної людини виконує понад 2,5 млрд ударів і перекачує 250 млн літрів крові [1].