Протоколы по биофизике
.pdfДата^б, (!. |
U U . |
Группа {&■{фак. |
|
ПРОТОКОЛ |
|
Лабораторная работа |
|
Определение вязкости жидкости по методу Стокса. |
|
Цель работы', изучение движения тел вязкой жидкости и измерение вязкости. |
|
Приборы и принадлежности: сосуд с исследуемой жидкостью, микрометр, |
|
секундомер, линейка, пинцеты, шарики. |
|
ХОД РАБОТЫ.
1. Микрометром измерьте диаметр трёх шариков и вычислите среднее значение
диаметра шарика, |
di ^ |
ь |
^ ^ |
^ |
^ |
~ |
Ь |
- = dx+d2+dз = |
3 5 , 3 |
-f ^ |
3 +S>Q2> _ |
3 |
/ 3 |
|
|
3 |
|
|
3 |
- |
|
/ |
|
2.Измерьте расстояние между метками на сосуде. Проведите три аналогичных измерений по различным образующим цилиндра, вычислите среднее значение
|
расстояния. |
С( 2 |
/ 5 / Cz |
|
6 / ^ |
|
|
|
|
||
|
f = k ± k ± k = 1 S jj£ ± S § з? |
5“ |
|
|
|
|
|
||||
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Опустите шарик в сосуд с жидкостью, измерьте время t |
прохождения шариком |
|||||||||
|
расстояния |
1 между метками А и В . Проведите аналогичные измерения с |
|||||||||
|
двумя шариками. |
■£< |
Ч *4 ^ |
^ ^ |
^ /г |
/ |
|
|
|
||
|
|
з |
|
|
з |
' |
|
|
|
|
|
4. |
Вычислите вязкость |
жидкости по формуле : |
|
|
|
|
|||||
|
„ _ * L £ V a ) . |
/$> ' |
. < а ч о о =/ , Н 6 |
£ * ■с |
|
|
|||||
|
18/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5. |
Вычислите относительную ошибку вязкости исследуемой жидкости : |
|
|
||||||||
|
'й Л |
_ 2&[ + Я ^ a _ i $ l з -^ A ± h G z /J Ф |
Ыл-зо.зЛ _ ffvSL_ |
|
$ |
||||||
|
< *1 /шах |
d |
t |
|
I |
|
3 |
|
4 , 5 f S |
^ |
) |
|
(,2 3 ~H |
|
|
+- (A,i>- £ 1X ^ |
|
(-fg j T ~ Mf0J |
ojj- ( / QI C-6, ^^ |
||||
6. Вычислите абсолютную ошибку : |
|
^ |
Q ^ |
ц УЗ ~ <? S3JL |
|||||||
|
8rj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S TJ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. Запишите окончательный результат:
4«,=(v±Sn)na c 4 I * S ^ t - e S r 1 2 . , $ i 3
8. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу.
№№№ |
d,M |
1,м |
t,c |
Am J |
P 9 3* |
j], Па с |
|
|
|
|
кг |
кг |
|
|
< |
(? /4Г |
|
m |
M |
и,*5 |
1. |
|
3oo |
Ui£° |
|||
2- |
с,>iij> |
q 1 |
if |
|||
3. |
1 |
q 6S |
|
|
|
|
среднее |
£3/3 |
$ /0^ |
|
|
|
|
значение |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
абсолют |
|
|
|
|
|
3 |
ная ошибка |
|
|
|
|
|
|
9. ВЫВОД: |
|
|
|
' |
&--? |
|
|
|
|
|
|
0-Т
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1.Дайте определение вязкости. Единицы измерения вязкости.
2.Запишите формулу Ньютона для течения вязкой жидкости.
3.Объясните смысл формулы Ньютона.
4.Вывести формулу для определения вязкости по методу Стокса.
5.Влияет ли на результат опыта диаметр сосуда, в котором производятся
измерения?
6.Влияет ли температура на скорость падения тел в вязкой жидкости?
ЛИТЕРАТУРА. Н. М. Ливенцев ’’Курс физики“, изд.№ 5 ; §§17,18. ЛЕКЦИИ.
А.Н.Ремизов «Курс физики», стр.169-177; §9.1-9.6.
Ф.И.О. |
ft? '/ |
i t . ^ /-дата / У- / / / i |
группа |
факультет , |
ПРОТОКОЛ Лабораторная работа
Измерение кровяного давления у человека.
Цель работы: ознакомиться с методикой определения артериального давления.
Приборы и принадлежности: тонометр
Значения систолического и диастолического артериального давления |
|
|
||||||||||
№ |
Сист. |
Диаст. |
|
№ |
Сист. Диаст. № Сист. Диаст. № Сист. |
Диаст. |
||||||
1. |
{ 0 0 |
у О |
|
6. |
f/S> |
/ о |
11. |
iVO |
TO |
16. |
-('(О |
So |
2. |
//<? |
JO |
|
7. |
- ш |
s o |
12. |
n o |
SO |
17. |
■iUD |
SO |
3. |
/Ал) |
/О |
|
8. |
ftQ |
s o |
13. |
lW |
%0 |
18. |
1(0 |
ID |
|
5 6 |
|||||||||||
4. |
в о |
£ о |
|
9. |
/{JF& |
SO |
14. |
3 0 |
19. |
(15 |
So |
|
5. |
(.9° |
|
10. |
g o |
15. |
l&o |
b о |
20. |
|
SO |
||
Для систолического давления находим: |
|
|
|
|
|
|
||||||
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х = 1= \ |
2 |
/ f O |
- |
1 0 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
_ --------------------------- |
~~ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Среднеквадратическая ошибка среднего
s = S (* Xif |
O |
s ' г о |
n(n - 1) |
jj |
з s o |
Для доверительной вероятности P = 0,95; tsl =2 для нормального распределения
A = tsl -Sn = f ( P Z = ^
Записать окончательный результат в виде:
ADCHCT= (х±А) ммрт ст
ADCHCT= {& $ ± ^ ^
Для диастолического давления:
п
; . S l . 7 %£
п
Д= ',Л = i 6 6 ■^ * 5, i l
Окончательный результат: ADflHaCT= (х±Д) мм ртст
ADflHacT= У 6 ' ± 3.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1.Давление. В каких единицах измеряется давление?
2.Что такое объемная скорость кровотока? Линейная скорость кровотока?
3.Записать формулу Пуазейля. Дать пояснения величин, входящих в формулу.
4.Условие неразрывности струи (формула, рисунок).
5.Гемодинамическое сопротивление (формула, график).
6.Как изменяется давление крови в кровеносной системе?
7.Как изменяется скорость течения крови в кровеносной системе?
8.Методы измерения кровяного давления. Как проводится измерение кровяного давления по методу Короткова?
9.Пульсовая волна. Записать формулу скорости пульсовой волны.
Литература: Ливенцев «Курс физики», изд.5;стр. 48-50; 64-71.
Ремизов «Медицинская и биологическая физика» стр. 169-174; 175-177. ЛЕКЦИИ по физике.
Дата/ Л /Z/Зф.И.О.,
гр. / о / фак. .JU X A ZM U C
Протокол Лабораторная работа
Изучение механических колебаний с помощью кимографа
Цель работы: определить физические величины, характеризующие свободные колебания Приборы и принадлежности: пружина, секундомер, кимограф.
Ход работы.
1. Обработка результатов:
1. На полученных кривых проведите оси координат так, чтобы график соответствовал уравнению x=xoe^‘sincot\
2.Вычислить период T=t/n колебаний;
Т* - 4 £ - , е } ъ с 5
3.Вычислите логарифмический декремент затухания
X=ln(A(t)/A(t+T))
4.Вычислите коэффициент затухания
р=л/т
2. |
Полученные данные занесите в таблицу: |
|
|
|||
t, с |
п |
Г, с |
X |
А с' |
A (t),M M |
A(t+T), мм |
*0 |
33 |
0,303 |
O i k |
3 , * |
3(9 |
4$ 3 0 3 |
3. По графику колебаний измерьте пять последовательных амплитуд
Т |
Т |
2Т |
зт |
4Т |
5Т |
А |
Ж |
го |
49 4 0 |
4.Постройте график зависимости амплитуд от времени:
А3 d 1
л г <10 ■
/ Г
1
[0*г
Т |
J T |
З Т |
{ Т |
£~т |
t |
Вывод: d
Контрольные вопросы
1.Какие движения называются колебательными? Приведите примеры.
2.Дайте определение гармоническим колебаниям?
3.Какими величинами можно охарактеризовать колебательное движение? Дайте определение данным величинам: Т,г),ф,х,А.
4.Какие колебания называются свободными? Вынужденными колебаниями? Записать формулу смещения для свободных колебаний.
5.Как зависит амплитуда затухающих колебаний от времени? Записать формулу смещения амплитуды затухающих колебаний.
6.Физический смысл декремента затухания.
Литература
1.Ливенцев Н.М. Курс физики для медвузов. Стр. 73-83
2.Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика Стр.71-77, 84-86
3.Лекции по физике.
ПРОТОКОЛ Лабораторная работа
Проверка законов освещенности
Цель работы-, на примере работы оптического датчика проверить законы освещенности, изучить принцип работы селенового фотоэлемента. Приборы и принадлежности:люксметр, фотоэлемент, линейка.
ЗАДАНИЕ № 1.
Определение силы света исследуемой лампы при помощи люксметра.
1 .Измерения и вычисления занести в таблицу. |
_______________________ |
||||||
№ |
г, м |
7~нГ |
Е |
/ = |
Е-г2 |
I |
|
/ |
А |
* |
4 / * . .... |
3 9 |
/ |
Г __________ |
|
Z |
Q |
. 9 .. |
7 6 |
|
и . /6 |
|
|
3 |
_ £ j £ _ |
е /г г с 3 9 |
|
Ж , f f t r |
|
||
ЗАДАНИЕ № 2. Проверка законов освещенности: зависимость освещённости площадки от расстояния её до источника света:
|
|
Е г |
Измерения и вычисления занести в таблицу. |
||
М№> |
г, м |
ГТ, м2----- '' |
1. |
0.9* |
Q3OZ £ |
2. |
а 3 |
а 2J. |
...... |
||
3. |
'9 S5......... |
|
4. |
/ |
|
о 3 |
|
|
5. |
а |
(О £ <з 2 € |
6. |
/ |
«р 9 3 |
7. |
а 6 5 |
.Ж Л 1 Л £ |
Е,лк
________ ____________
i |
i |
Е |
г2М2 |
г£ |
|
/ |
f o S . |
|
|
|
s o |
4 * > i _______ |
3 9 |
|
.. 4* |
4 0 |
|
f S ' |
||
_4 |
...... . |
5 |
л з ; |
6 Z |
|
*
НК* к f ,
•»
Jt о
ЗАДАНИЕ № 3. Прове]эить законы освещенности. E = E0 cosa |
|
||||
№№ |
а |
cosа |
Е по люксметру |
Е—Е0 - cosа |
|
1. |
0 |
1 |
Л |
|
|
2. |
15° |
0,96 |
|
з г |
. |
3. |
30° |
0,87 |
z e |
2 А, 61 ....... |
|
4. |
45° |
0,7 |
|
t f u |
|
5. |
60° |
0,5 |
f S |
t!.... |
|
6. |
75° |
0,26 |
Y a ........................... |
з. a s |
|
7. |
90° |
0 |
/ г |
0 |
|
Постройте график зависимости освещенности от угла падения света.
Е, лк~>4 |
^ |
^ |
cosа
<?,г6 |
* |
+ |
a b |
о Ы ( |
|
0,Ь |
' 14 |
||||
|
Р ? |
R'- |
ЗАДАНИЕ № 4. Измерить освещённость в различных местах учебной лаборатории. Сравнить с нормами освещённости.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
1.Что называется световым потоком?
2.Что называется точечным источником света?
3.Дать определение телесного угла. В каких единицах он измеряется?
4.Что такое сила света? В каких единицах она измеряется?
5.Написать формулу светового потока. В каких единицах измеряется световой поток?
6.Дать определение освещенности и единице ее измерения. Записать формулы.
7.Как зависит освещенность поверхности от расстояния ее от источника света и < угла падения лучей на поверхность?
8.Для чего используются датчики? Привести примеры датчиков.
9.Какие датчики называются генераторными? Параметрическими?
10.К каким датчикам относится селеновый фотоэлемент? Принцип его работы.
Литература 1.«Курс физики» Н. М. Ливенцев § 102, стр. 309-311,472-475,477-478
2.Ремизов А. Н. изд.5 «Медицинская и биологическая физика» стр. 311 § 17,3
дата_____________ Ф.И.О._____________________________
___________гр._______________ фак.
ПРОТОКОЛ
Лабораторная работа Определение длины световой волны и энергии фотона по дифракционному спектру
Цель работы: с помощью дифракционного спектра исследовать состав излучения различных источников света, научиться измерять длину волны излучаемого света.
Приборы и принадлежности: гониометр, дифракционная решетка, лазер, лампа накаливания.
ХОДРАБОТЫ.
Название |
|
Порядок |
|
|
источника |
Цвет спектра №№ |
|||
света |
|
к |
|
|
|
ЗелёныйКрасный |
1 |
1 |
|
накаливания |
2 |
|||
|
||||
2 |
1 |
|||
|
|
|||
|
|
2 |
||
|
|
|
||
|
|
1 |
1 |
|
|
|
2 |
||
|
|
|
||
|
|
2 |
1 |
|
Лампа |
|
2 |
||
Фиолето вый |
|
|||
|
1 |
|||
1 |
2 |
|
|
||
2 |
1 |
|
2 |
||
|
а?-постоянная решетки; d = 0,01мм
Лампа накаливания: а) для красного цвета
4 =
А=
—Л\ +А2 +Aj +Я-2
тс ~ |
^ |
— |
h-c
8|ф- ~т~ ~
Ар.
б) для зеленого цвета:
У |
X |
Л |
Л |
е |
мм |
мм |
нм |
нм |
Дж |
d • х
Я= -----
к-у
I
2~
—_Я\+Л\+Л2 + Л2 _
Л™ ~ |
4 |
" |
h-c
■'зел
в) для фиолетового цвета:
4 =
4 =
л2=
л2=
J Я] +Л2+Л^ +Л2 _
фиол. ^
h-c
£фиол. -г
л*фиол.
Вывод: объяснить какой из фотонов обладает большей энергией и почему?
ЗАДАНИЕ II.
Определение периода (числа штрихов) дифракционной решетки с помощью лазера.
Таблица измерений и вычислений. |
|
|
|
|
||
Источник |
Цвет |
Порядок |
У |
X |
Л |
Количество |
света |
|
спектра |
мм |
мм |
нм |
штрихов |
|
|
К |
|
|
|
п |
Лазер |
Красный |
1 |
150 |
|
630 |
|
|
|
|
||||
|
|
2 |
|
|
|
|
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
|
d • х |
1 |
1. Из формулы дифракционной решетки Л= ----, |
d = -мм, |
|
где d - период решетки, |
к-у |
п |
порядок шах |
|
|