- •Колебания, волны, звук
- •Физические основы гемодинамики
- •Физический смысл градиента скорости:
- •Величина градиента давления зависит:
- •Моделирование. Механическая и электрическая модели кровообращения
- •Способы измерения давления крови
- •Геометрическая оптика. Фотометрия. Фотоэффект
- •Законы отражения
- •I закон: Луч падающий, перпендикуляр, восстановленный к границе раздела двух сред в точке падения, и луч отраженный лежат в одной плоскости.
- •I закон: Луч падающий, перпендикуляр, восстановленный к границе раздела двух сред в точке падения, и преломленный луч лежат в одной плоскости.
- •I I закон: Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двух сред и называется показателем преломления второй среды относительно первой:
- •Оптическая система глаза
- •Недостатки оптической системы глаза и их устранение
Физические основы гемодинамики
Механические свойства жидкости обусловлены силами, действующими между молекулами. Рассмотрим стационарное течение идеальной жидкости по трубе переменного сечения.
Течение жидкости называется стационарным или установившимся, если с течением времени скорость частиц жидкости в каждой точке потока не изменяется.
Идеальной называется жидкость, не обладающая внутренним трением и несжимаемая. К такой жидкости по своим свойствам близок гелий при сверхнизких температурах. Для идеальной жидкости при стационарном течении скорости течения обратно пропорциональны площадям поперечного сечения.
υ1/υ2=S1/S2 υS=const
Это уравнение неразрывности струи. Уравнение Бернулли и его следствие.
Для идеальной жидкости, при установившемся течении сумма трех энергий (потенциальной энергии сил давления, потенциальной энергии сил тяжести и кинетической энергии) для любого сечения есть величина постоянная.
P1V + mgh1 + (mυ12)/2 = P2V = mgh2 + (mυ22)/2
PV + mgh + (mυ2)/2 =const
Уравнение Бернулли может быть выражено и в другом виде. Поделим все члены уравнения на V.
(PV)/V + (mgh)/V + (mυ2)/2V = const
P + pgh + (pυ2)/2 = const
При стационарном течении идеальной жидкости сумма трех давлений есть величина постоянная в любом поперечном сечении потока.
Р - называется статическим давлением; pgh - гидростатическим давлением; pυ2 /2 - динамическим давлением. Рассмотрим физическую сущность этих видов давлений в жидкости.
Статическое или истинное давление - это давление, с которым один слой жидкости давит на другой. Статическое давление может создаваться различными внешними причинами (за счёт работы насоса, за счёт потенциальной энергии воды в водонапорной башне и т.д.).
Гидростатическое давление обусловлено весовым давлением вышележащего слоя (столба) жидкости на нижележащий.
Динамическое давление - это давление, создаваемое движущейся жидкостью. Оно проявляется при торможении жидкости и обусловлено кинетической энергией частиц жидкости.
Единицы измерения давления: СИ - Н/м2 [Па], СГС - дн/см2, 1Па = 10 дн/см2.
Внесистемные единицы давления: техническая атмосфера (ат), 1ат = к Гс/см2 = 9,8 104Па,
физическая атмосфера (атм), 1атм = 760 мм.рт.ст. = 1,013 105 Па, 1мм.рт.ст. = 13.6 мм.вод.ст.
В метеорологии применяется единица давления, называемая баром, 1 бар = 105 Па = 750 мм.рт.ст.
Пусть по горизонтальной трубе одинакового сечения движется реальная вязкая жидкость (Ньютоновская) под давлением Р. Так как давление на все слои одинаково, то можно ожидать одинаковую скорость движения всех слоев. Однако опыт показывает, что скорость слоев увеличивается к центру трубы. Если жидкость смачивает стенки трубы, то скорость первого слоя ровна нулю вследствие сильного взаимодействия молекул стенок трубки и молекул жидкости. В последующих слоях она увеличивается постепенно от слоя к слою, вследствие взаимодействия молекул жидкости друг с другом. Эти силы взаимодействия между слоями жидкости носят название сил внутреннего трения или сил вязкости. Они обусловлены:
1. Потенциальными силами взаимодействия между молекулами жидкости.
2. Перемещением молекул жидкости из одного слоя в другой.
Например: молекулы 3-го слоя, обладающие меньшей кинетической энергией по сравнению с молекулами 4-го слоя, перемещаясь в него, уменьшают общую кинетическую энергию, т.е. как бы затормаживают его.Было выяснено опытным путём, что силы внутреннего трения между слоями жидкости зависят:
1. От площади соприкасающихся слоев Fη ~ S
2. От градиента скорости Fη ~ dυ/dx