6. Уравнение Ньютона для вязкого течения. Физический смысл входящих в него членов.

Ньютон показал, что сила F, которую необходимо приложить, чтобы два смежных слоя скользили один по другому, пропорциональна площади поверхности слоев S и градиенту скорости v/z между ними: F =  S v/z, (82) где  — коэффициент пропорциональности, называемый динамическим коэффициентом вязкости (иногда просто вязкостью).

Вязкость большинства жидкостей (вода, этиловый спирт, ацетон) зависит только от их природы и от температуры; их называют ньютоновскими, т. е. подчиняющимися закону Ньютона (82).

7. Внутреннее трение (вязкость) и причины его возникновения. Движение одного слоя жидкости относительно другого сопровождается внутренним трением (вязкостью), которое обусловлено силами взаимного притяжения между молекулами. Например, пусть в жидкости находится неподвижная пластина А, а другая пластина Б перемещается относительно А вдоль оси ОХ под действием силы F. Слои жидкости, соприкасающиеся с пластинами, прилипают к ним; все же остальные слои переме- щаются друг относительно друга так, что скорость их при переходе от пластины А к пластине Б постепенно возрастает до значения скорости пластины Б. Каждый слой получает ускорение со стороны верхнего слоя и тормозится нижним слоем.

8. Запишите формулу Пуазейля, назовите входящие в него члены.

Закону Пуазейля подчиняется такое явление как фильтрация, которая заключается в переносе жидкостей через поры клеточных мембран или стенок кровеносных сосудов под действием гидростатического и осмотического давлений. Скорость фильтрации рассчитывают по формуле (85), где R - радиус пор. Пуазейль опытным путем установил, что средняя скорость ламинарного течения жидкости в круглой трубе радиуса R и длиной l определяется выражением: vср = (P1 – P2)R2/8l, (85)

а количество жидкости, протекающее через поперечное сечение трубы в единицу времени равно (закон Пуазейля): Q = V/t = Svср = (P1 – P2)R4/8l = (P1 – P2)/z, .где z = 8l/R4 - гидравлическое сопротивление.

9. Изменение давления крови и скорости ее потока на различных участках сосудистой системы.

Изменение давления крови на различных участках сосудистой системы (см. рис. 6) зависит от диаметра и числа сосудов в разветвлении. Наибольшее изменение давления крови (около 50%) происходит в артериоллах. В крупных венах около сердца давление становится меньше атмосферного, и кровь в этих условиях движется под влиянием присасывающего действия грудной клетки, которое осуществляется при вдохе. Сердце является основным источником механической энергии, обеспечивающим движение крови в сосудистой системе. Оно переводит химическую энергию, заключенную в молекулах АТФ, в механическую работу. Таким образом, сердце представляет собой работающий в импульсном режиме хемоэлектромеханический насос.