3.5.3.Задачі:

1. Сила F діє на тіло з масою т протягом часу t. На скільки збільшиться імпульс тіла?

2. Плід рослини "скажений огірок", достигнувши, відривається від плодоніжки і через отвір, який утворився, стиснутим повітрям випорскується насіння. Чи позначиться це на рухові плода?

3. Чи діє сила тяжіння на космонавтів у космічному кораблі, якщо вони перебувають у стані невагомості?

4. Кальмар, наповнивши мантійну порожнину водою, виштовхує її з себе, внаслідок чого сам переміщується. Чи виявляється при цьому реактивний рух?

5. Пружини зі жорсткістю 1 кН/м було стиснуто на 4 см. Яку роботу треба виконати, щоб стискання пружини збільшилось до 18 см?

6. Відомо, що швидкість крові в аорті істотно більша, ніж у капілярі. Чи виконується рівняння нерозривності струмини для кровоносної системи?

7. Визначити видовження стального дроту завдовжки 1 м, до кінця якого прикріплено кульку масою 500 г, що обертається в горизонтальній площині з частотою 1 об./с. Жорсткість дроту - 10⁴ Н/м.

8. До сухожилка завдовжки 12 см підвісили вантаж масою 7 кг, внаслідок чого він видовжився до 123 мм. На скільки видовжиться сухожилок, якщо до нього підвісити вантаж масою 5 кг?

Медицина і фізика: елементи фахової компетентності

Для живих систем характерна анізотропія та нелінійність механічних властивостей.

Антропометричні характеристики тіла людини визначають геометричні розміри тіла та його окремих частин.

Mac-Інерційними характеристиками тіла є маса окремих частин тіла, координати центра тяжіння, моменти інерції, які використовують для розрахунку сил, що виникають у суглобах і сухожилках під час роботи.

Механічні властивості біологічних систем вивчають на моделях з врахуванням нелінійної залежності між напругою й деформацією.

Механічна міцність тіла людини забезпечується опорно-руховим апаратом. Скелет захищає внутрішні органи від зовнішньо! механічної дії та виконує рухову функцію завдяки наявності кісткових важелів, які приводяться в рух м'язами.

Функції зв'язок і сухожилків полягають у скріпленні суглобів та передачі кістковим важелям зусиль м'язової тяги. Ці сполучні тканини здатні до адаптації, змінюючи свою структуру за зміни зовнішніх впливів.

Механічні властивості зв'язок і сухожилків залежать від тривалості навантаження, швидкості деформації, статі, віку, вмісту гормонів, характеру фізичних навантажень.

Нормальна вентиляція легенів забезпечується мінімальною роботою дихання, яка залежить від його частоти і глибини.

Дифузійна здатність легенів залежить від кількості відкритих функціонуючих капілярів, які контактують з альвеолами. Деякі захворювання зумовлюють потовщення альвеолярної мембрани і, відповідно, зниження дифузійної здатності.

Характер руху крові в судинній системі залежить також від механічних властивостей судин. Аналіз зв'язку між зміною тиску і параметрами судин є важливим у механічному аспекті для діагностики.

Фрейм додаткової інформації

В організмі є механізми, що реагують на зниження вмісту кисню в крові та підвищення вмісту вуглекислого газу. Вони регулюють процеси, які підтримують сталими ці параметри. Початковою ланкою рефлекторного механізму, що регулює вміст кисню в артеріальній крові, є хеморецептори судин, здатні, ймовірно, запускати рефлекторні механізми, які збільшують вентиляцію дихання лише за істотного зниження тиску кисню в артеріальній крові. Цей механізм дуже стійкий і функціонує навіть під час глибокого наркозу. Підвищення вмісту вуглекислого газу в артеріальній крові зумовлює збільшення дихального об'єму і легеневу вентиляцію. Тоді до підвищення вмісту СО₂ високу чутливість виявляє дихальний центр. Цей механізм менш стійкий і легко гальмується травмами центральної нервової системи, наркозом і навіть високим вмістом СО2. Вважають, що зі зниженням рН крові покращується вентиляція легенів, здійснюючись центрально і рефлекторно з хеморецепторів судин.