37. Работа и мощность сердца. ( Ремизов а.Н. Стр.210-211)

Работа, совершаемая сердцем, затрачивается на преодоление сил давления и сообщение крови КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

Во время систолы левым желудочком в аорту выбрасывается ОБЪЕМ крови, который называется УДАРНЫМ (Vу ). Можно считать, что этот объем сердца продавливает по аорте сечением S на расстояние L при среднем давлении Р. Тогда работа состоит состоит из 2-х частей и расходуется:

1. на преодоление сил давления и равна: А₁= Fl = PSl = PV_у

2. на сообщение кинетической энергии этому объему крови: A₂=mv²/2

= V_у v²/2; где, - плотность крови; v- скорость крови в аорте;

Работа левого желудочка Ал=А₁+А₂. Работа правого желудочка равняется 0,2 от работы левого. Поэтому работа сердца при одном сокращении: А=А_л+А_пр=А_л+0,2А_л=1,2А_л=1,2 V_у(P+v²/2)

Если среднее давление P=13кПа, V_у =60мл,  =1051,03кг/м3, v =0,5м/с то за одно сокращение A=1Дж.

37. Основные положения гемодинамики.

1. Движение крови по сосудам обусловлено разностью давления в начальном и конечном участках кровяного русла.

2. Объёмная скорость кровотока (объём крови протекающий через поперечное сечение сосудистого русла в единицу времени) вычисляется по формуле:

Q = (p2 - p1)/X, где X — периферическое сопротивление сосудистого русла, (p2 - p1) — разность давления в начале и в конце русла.

2. Линейная скорость кровотока вычисляется по формуле: V=Q/S Периферическое сопротивление сосуда — X = 8 l  /(R⁴), где l —

длина сосуда, R — его радиус,  — коэффициент вязкости. Выводится на основании аналогий законов Ома и Пуазейля (движение электричества и жидкости описываются общими соотношениями. Гидравлическое сопротивление в значительной степени зависит от радиуса сосудов. Отношение радиусов для различных участков сосудистого русла: Rаорт:Rар:Rкап =3000:500:1.

37. Незатухающие колебания. Уравнения незатухающих колебаний. ( Ремезов. С.130 – 131).

Колебаниями называются повторяющиеся движения или изменения состояния.

Периодические изменения физической величины в зависимости от времени, происходящие по закону синуса или косинуса, называются гармоническими колебаниями.

Х = А соs (₀t +₀), где Х – значение физической величины в момент времени t А – амплитуда колебаний (максимальное отклонение от положения равновесия) t - время ₀ – круговая частота колебаний (₀t +₀) =  - фаза колебаний ₀ – начальная фаза колебаний.

Гармонические колебания при отсутствии сил трения являются незатухающими.

37. Затухающие колебания. Уравнение затухающих колебаний.

Затухающими называют колебания, амплитуда которых уменьшается со временем под действием сил трения.

Уравнение затухающих колебаний имеет вид:

Х = А₀е ^{- t}cos(wt + ₀) где  - коэффициент затухания, который характеризует степень убывания колебаний.

37. Коэффициент затухания. Декремент и логарифмический декремент затухания.

На практике для характеристики затуханий используют такую характеристику как коэффициент затуханий , который характеризует скорость затуханий, декремент затухания, который численно равен отношению предыдущей к последующей амплитуде колебаний A(t)/ A(t +T) и логарифмический декремент затуханий , который находят из соотношения:

= ln A(t)/ A(t +T) = ln А₀е ^{- t}/ А₀е ^{-( t + T)} = ln е ^{ T} =  T или:  =  T

37. Вынужденные колебания. Резонанс.

Вынужденными называются колебания, которые возникают в системе при участии внешней силы, изменяющейся по периодическому закону.

Амплитуда вынужденных колебаний будет максимальной при некоторой определенной частоте вынуждающей силы, называемой резонансной. А само явление называют резонансом.

37. Автоколебания.

Автоколебательными называются незатухающие колебания, существующие в какой – либо системе при отсутствии переменного внешнего воздействия.

Амплитуда и частота автоколебаний зависят от свойств самой автоколебательной системы. Во многих случаях автоколебательные системы состоят из собственно колебательной системы, источника энергии и регулятора поступления энергии.

37. Механические волны. Уравнения волны.

Механической волной называют механические колебания, распространяющиеся в упругих средах и несущие энергию.

К механическим волнам относятся: звук, волны на поверхности жидкости.

Упругие волны возникают благодаря связям, существующим между частицами среды: смещение одной из них приводит к смещению другой. Этот процесс имеет конечную скорость.

Уравнение волны имеет вид: s = Acos[(t – x/v)]

37. Поток энергии. Вектор Умова.

Поток энергии волн равен отношению энергии, переносимой волнами через некоторую поверхность, к времени, в течение которого эта энергия перенесена: Ф = dE / dt

Единицей потока энергии волн является ватт (Вт).

Поток энергии волн, отнесенный к площади, ориентированной перпендикулярно направлению распространения волн, называют плотностью потока энергии волн или интенсивностью волн: I = Ф /S = w_pv  где w_p – объемная плотность энергии колебательного движения, или в векторной форме: I = w_pv.

Единицей плотности потока энергии является ватт на квадратный метр (Вт/м²). Вектор I, показывающий направление распространения волн и равный потоку энергии волн, проходящему через единичную площадь, перепендикулярную этому направлению, называют вектором Умова.