задачник Воеводского №4


1МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА
Медицинской и биологической физики
В.С. Воеводский А.А. Синицын В.М.Говорун
Вопросы и задачи
к экзамену по медицинской и биологической
физике для студентов стоматологического и лечебного факультетов
ЧАСТЬ I

3-е издание переработанное и дополненное
Москва 2008
ББК 22.3 я 73
С88
УДК 53 (075.8)
Рецензенты:
Н.Н.Фирсов - профессор кафедры ЭТФ РГМУ доктор мед. наук.
О.Ф.Беляев - профессор кафедры общей физики МГТА доктор физ. - мат. наук
Краткая аннотация
Представленные вопросы и задачи составляют основу коллоквиумов и экзаменационных билетов по курсу медицинской и биологической физики. Они охватывают три раздела курса, читаемого студентам стоматологам в первом семестре.

1.Биомеханика………………………………….
2.Гемодинамика и биореология……………...
3.Биоакустика…………………………………
4.Эталоны ответов…………………………….
Разделы начинается с примерно 20 теоретических вопросов, проработка которых необходима для решения последующих задач.
В каждом разделе задачи расположены по мере возрастания их сложности. При этом рядом расположенные задачи могут быть однотипными. Это дает возможность преподавателю, разобрав одну из них на занятиях, остальные, однотипные, задать на дом.
Ответы на все теоретические вопросы даются в лекциях, которыми в первую очередь рекомендуем пользоваться при подготовке к экзамену.
О МГМСУ, 2008-01-16
© Кафедра медицинской и биологической физики МГМСУ
© Воеводский B.C. Синицын А. А., Говорун В.М. 20008
Биомеханика
1.Дайте определения: а) относительной продольной деформации, б) относительной поперечной деформации. Приведите соответствующие математические выражения, раскройте физический смысл, входящих в них величин. Укажите единицы измерений.
2.Дайте определения: а) нормального механического напряжения, б) касательного (тангенциального) напряжения. Приведите соответствующие математические выражения, раскройте физический смысл, входящих в них величин. Укажите единицы измерений.
3.Дайте определения: а) закона упругой деформации сжатия-растяжения, б) закона упругой деформации сдвига. Приведите соответствующие математические выражения, раскройте физический смысл, входящих в них величин.
4.Дайте определение модуля упругости Е материала. Раскройте его физический смысл, укажите единицы измерения.
5.Перечислите основные виды деформаций. К каким простейшим видам их можно свести.
6.В чем отличие упругой деформации от пластической?
7.В чем особенность высокоэластической деформации? Каким телам она присуща?
8.Дайте определение момента силы, приведите соответствующие математические выражения, раскройте физический смысл, входящих в них величин, укажите единицы измерения.
9.Запишите основное условие равновесия тела, имеющего ось вращения.
10. Дайте определение коэффициента Пуассона. Приведите соответствующее
математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих в него величин.
Укажите единицы измерений.
11.Дайте определение прочности материала. Запишите основное условие прочности.
12. В чем причина различия между технической и теоретической прочностями? Какая из них
больше и почему?
13.Перечислите основные виды разрушения материалов. Чем они отличаются?
14.Сформулируйте с "энергетической точки зрения" условие прорастания микротрещин.
Пояснения сделайте с помощью соответствующего графика.
15.Какие основные механические характеристики материалов можно определить из диаграммы
растяжения?
16. Дайте определение понятия твердости материала. Перечислите основные методы ее определения, приведите соответствующие математические выражения, раскройте физический смысл, входящих в них величин. Укажите единицы измерений.
17.Как связаны между собой основные механические характеристики материала: модуль Юнга, модуль сдвига и коэффициент Пуассона. Приведите соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих в него величин.
18.Что называется долговечностью материала, в чем она измеряется? Как зависит долговечность материала от приложенного механического напряжения? Приведите соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих в него величин.
19.Как зависит долговечность материала от температуры? Приведите соответствующее
математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих в него величин.
20. Каков физический смысл понятия " температура хрупкости Тхр "
21. Образец «ортосила – М» - материала для силиконовых базисных подкладок начальной длины 20 мм подвергается растяжению до относительной деформации равной 1,5. Определите получившуюся при этом длину образца.
22.Образец «ортосила – М» - материала для силиконовых базисных подкладок начальной длины 20 мм подвергается растяжению до длины 40 мм. Определите величину относительной деформации образца.
23.Образец «ортосила – М» - материала для силиконовых базисных подкладок подвергается растяжению до относительной деформации равной 2, получившаяся при этом длина образца равна 50мм. Определить начальную длину образца.
24.Каково должно быть напряжение при сжатии дентина зуба до относительной деформации 2% , если считать дентин зуба упругим материалом с модулем Юнга равным 25000 МПа?
25.Какова должна быть величина относительной деформации при сжатии дентина зуба под напряжением 4400 МПа, если считать дентин зуба упругим материалом с модулем Юнга равным 25000 МПа?
26.Каков модуль Юнга дентина зуба, если под напряжением 250 МПа, относительная величина деформации составила 2 %
27.Для изготовления проволочных элементов в ортопедической стоматологии используют
проволоку из нержавеющей стали. Отрезок проволоки длиной l = 200 мм обладает жесткостью k = 10 МН/м. определите жесткость отрезка проволоки в 1,5 раза большего, чем первый поперечного сечения, длиной 75 мм.
28. Для изготовления проволочных элементов в ортопедической стоматологии используют
проволоку из нержавеющей стали. Отрезок проволоки длиной l = 80мм обладает жесткостью k = 5 МН/м. Определите жесткость отрезка проволоки в 1,5 раза меньшего поперечного сечения длиной 85 мм.
29.Для изготовления проволочных элементов в ортопедической стоматологии используют проволоку из нержавеющей стали. Отрезок проволоки длиной l = 200 мм обладает жесткостью k = 8 МН/м. определите жесткость отрезка проволоки длиной 50мм таково же поперечного сечения.
30.Для изготовления проволочных элементов в ортопедической стоматологии используют проволоку из нержавеющей стали. Отрезок проволоки длиной l = 100 мм обладает жесткостью k = 10 МН/м. Определите жесткость отрезка проволоки длиной 300мм таково же поперечного сечения.
31.Для изготовления проволочных элементов в ортопедической стоматологии используют проволоку из нержавеющей стали. Отрезок проволоки длиной l = 200 мм обладает жесткостью k = 10 МН/м. определите жесткость отрезка проволоки в 2 раза большего поперечного сечения и 1,5 раза большей длины.
32.Какова будет жесткость двух параллельно соединенных отрезков проволоки из сплава, применяемого для изготовления кламмеров зубных протезов? Оба отрезка проволоки одинаковой длины, но различного поперечного сечения. Поперечное сечение первого отрезка в два раза больше, чем второго. Жесткость первого из отрезков K1 = 5 МН/м.?
33.Какова будет жесткость двух последовательно соединенных отрезков проволоки из сплава, применяемого для изготовления кламмеров зубных протезов? Оба отрезка проволоки одинакового поперечного сечения, но различной длины. Длина первого отрезка в два раза больше, чем второго. Жесткость первого отрезка K1 = 10 МН/м.?
34.Докажите, что максимальное значение коэффициент Пуассона равно 0,5
35.Покажите, что для несжимаемых материалов коэффициент Пуассона равен 0,5
36. Цилиндрический образец с начальной длиной 15 мм, изготовленный из сплава золота
подвергался испытаниям на растяжение. При этом его длина увеличилась до 16,8 мм,
а диаметр уменьшился с 7 мм до 6,8 мм. Определите коэффициент Пуассона сплава.
37.Под действием силы образец в продольном направлении удлинился в 2 раза, а в поперечном направлении деформировался в 1,6 раза. Найти коэффициент Пуассона для этого материала.
38.Во сколько раз удлинился образец в продольном направлении, если в поперечном направлении он деформировался в 1,3 раза. Коэффициент Пуассона равен 0,3.
39.Во сколько раз деформировался образец в поперечном направлении, если в продольном направлении он удлинился в 1,8 раза? Коэффициент Пуассона равен 0,32.
40.Под воздействием механического напряжения равного 150 МПа, образец из эластомера
удлинился в три раза. Чему равен модуль сдвига для этого материала?
41.Во сколько раз удлинился образец из эластомера при воздействии механического напряжения
200 МПа, если модуль сдвига для этого материала равен 40 МПа.
42.Определите модуль сдвига стали, если модуль Юнга для нее равен 300 ГПа, а коэффициент
Пуассона μ = 0,3.
43.Определите модуль упругости Е стали, если модуль сдвига для нее равен G = 80 ГПа, а
коэффициент Пуассона μ = 0,33.
44.На рисунке 1схематично представлен мостовидный протез с двумя двусторонними опорами на
естественные зубы A и B. Сосредоточенная сила F равная 800 Н приложена в точке C.
Определите силу реакции опорного зуба А если a = 3 см, а b = 2 смРис.1

45.На рис.1 схематично представлен мостовидный протез с двумя двусторонними опорами на
естественные зубы A и B. Сосредоточенная сила F равная 600 Н приложена в точке C.
Определите силу реакции опорного зуба В если a = 4 см, а b = 2 см46.На рис.1 схематично представлен мостовидный протез с двумя двусторонними опорами на
естественные зубы A и B. Сосредоточенная сила F равная 900 Н приложена в точке C.
Определите поперечную силу Q в сечении с координатой x = 3 см, отсчитанной от точки A,
если a = 4 см, а b = 2 см47.На рис.1 схематично представлен мостовидный протез с двумя двусторонними опорами на естественные зубы A и B. Сосредоточенная сила F равная 900 Н приложена в точке C. Определите поперечную силу Q в сечении с координатой x = 5 см, отсчитанной от точки A, если a = 4 см, а b = 2 см48.На рис.1 схематично представлен мостовидный протез с двумя двусторонними опорами на естественные зубы A и B. Сосредоточенная сила F равная 630 Н приложена в точке C. Определите изгибающий момент M(x) в сечении с координатой x = 6 см, отсчитанной от точки A, если a = 4 см, а b = 3 см.
49.На рис.1 схематично представлен мостовидный протез с двумя двусторонними опорами на естественные зубы A и B. Сосредоточенная сила F равная 980 Н приложена в точке C. Определите изгибающий момент M(x) в сечении с координатой x = 3 см, отсчитанной от точки A, если a = 4 см, а b = 3 см.
50.На рис.1 схематично представлен мостовидный протез с двумя двусторонними опорами на естественные зубы A и B. Сосредоточенная сила F равная 900 Н приложена в точке C. Определите расстояние от опорного зуба А, на котором изгибающий момент принимает максимальное значение, если a = 4 см, а b = 3 см.
51.На рис.1 схематично представлен мостовидный протез с двумя двусторонними опорами на естественные зубы A и B. Сосредоточенная сила F, равная 980 Н, приложена в точке C. Определите расстояния от опорного зуба А, на которых изгибающий момент принимает значение М = 9Н. м, если, а = 3 см, а b = 4 см.
52.На рисунке 2 даны зависимости пределов хрупкой прочности и текучести от температуры
Рис. 2

Какое разрушение хрупкое или пластическое будет у образца при температуре 200 K?
53.На рис.2 даны зависимости пределов хрупкой прочности и текучести от температуры
Какое разрушение хрупкое или пластическое будет у образца при температуре 100 K?
54.На рис.2 даны зависимости пределов хрупкой прочности и текучести от температуры для
некоторого материала.
Определить предел текучести при температуре 260 К55.На рис. 2 даны зависимости пределов хрупкой прочности и текучести от температур
Определить предел хрупкой прочности при температуре 80 К56.На рис.2 даны зависимости пределов хрупкой прочности и текучести от температуры
Определить предел хрупкой прочности при температуре 40 К57.На рис.2 даны зависимости пределов хрупкой прочности и текучести от температуры
Найти максимальную температуру, при которой образец хрупко разрушается
58.На рис.2 даны зависимости пределов хрупкой прочности и текучести от температуры
Найти минимальную температуру, при которой образец пластично разрушается
59. На рис.2 представлены зависимости предела хрупкой прочности и предела текучести
от абсолютной температуры.
Какое разрушение хрупкое или пластическое будет у образца сплава при температуре 250 K?
60. На рисунке 3 представлены графики зависимости потенциальной энергии W [Дж]
образца фосфорокерамического материала, применяемого для изготовления искусственных
зубов, от длины трещины при двух напряжениях.
Рис.3

Определите минимальную длину трещины, начиная с которой она будет расти.
Образец находится под действием большего напряжения.
61. На рис.3 представлены графики зависимости потенциальной энергии W [Дж]
образца фосфорокерамического материала, применяемого для изготовления искусственных
зубов, от длины трещины при двух напряжениях.
Определите минимальную длину трещины, начиная с которой она будет расти.
Образец находится под действием меньшего напряжения.
62. На рис.3 представлены графики зависимости потенциальной энергии W [Дж] образца
фосфорокерамического материала, применяемого для изготовления искусственных зубов,
от длины трещины при двух напряжениях.
Определите максимальную длину трещины, начиная с которой она не будет расти.
Образец находится под действием меньшего напряжения.
63. На рис.3 представлены графики зависимости потенциальной энергии W [Дж]
образца фосфорокерамического материала, применяемого для изготовления
искусственных зубов, от длины трещины при двух напряжениях
Напряжение σ1 равно 0,6 МПа. Определить напряжение σ 2
64. На рис.3 представлены графики зависимости потенциальной энергии W [Дж]
образца фосфорокерамического материала, применяемого для изготовления искусственных зубов, от длины трещины при двух напряжениях
Напряжение σ2 равно 0,5 МПа. Найти напряжение σ1.
65. На рисунке 4 представлены зависимости критического напряжения σ от длины
микротрещины L для материала, находящегося в средах с различными коэффициентами
поверхностного натяжения α. Найти отношение коэффициентов α1 к α2?
Рис.4

66. Рис.4. Во сколько раз изменится критический размер микротрещины, если растягивающее
напряжение увеличится в два раза?
67. Рис. 4. Во сколько раз изменится критическое напряжение, если размер микротрещины уменьшится
в 9 раз?
68. Рис.4. Радиус в вершине микротрещины увеличился в 4 раза. Во сколько раз изменится при этом
локальное напряжение в вершине микротрещины?
69.На рисунке 5 представлена зависимость логарифма долговечности материала от напряжения
при различных температурах: 350 К, 300 К, 250 К . Рис.5

Определить долговечность материала при температуре 250 К и механическом напряжении
38 МПа.
70.На рисунке 5 представлена зависимость логарифма долговечности материала от напряжения
при различных температурах: 350 К, 300 К, 250 К
Определить долговечность материала при 350 К и механическом напряжении 34 МПа.
71.На рисунке 5 представлена зависимость логарифма долговечности материала от напряжения
при различных температурах: 350 К, 300 К, 250 К
Определить долговечность материала при температуре 300 К и напряжении 20 МПа.
72.На рис. 6 представлены температурные зависимости долговечности образцов
материала для базисов протезов при различных напряжениях: 5 МПа, 3 МПа, 2 МПа, 1 МПа
Рис. 6

Определить долговечность образца, находящегося под напряжением 2 МПа, при температуре
60 0 С.
73. На рис. 6 представлены температурные зависимости логарифма долговечности образцов при
различных напряжениях: 5 МПа, 3 МПа, 2 МПа, 1 МПа
Определить долговечность образца, находящегося под напряжением 1 МПа при
температуре 227 0 С.
74.На рис. 6 представлены температурные зависимости логарифма долговечности образцов при
различных напряжениях: 5 МПа, 3 МПа, 2 МПа, 1 МПа
Определить долговечность образца, находящегося под напряжением 2 МПа при температуре -65 0 С.
75.На рис. 6 представлены температурные зависимости логарифма долговечности образцов при
различных напряжениях: 5 МПа, 3 МПа, 2 МПа, 1 МПа
Определить долговечность образца, находящегося под напряжением 3 МПа при температуре -35 0 С.
76.На рис. 6 представлены температурные зависимости логарифма долговечности образцов при
различных напряжениях: 5 МПа, 3 МПа, 2 МПа, 1 МПа
Определить долговечность образца, находящегося под напряжением 5 МПа при температуре 5 0 С.
77.На рис. 6 представлены температурные зависимости логарифма долговечности образцов при
различных напряжениях: 5 МПа, 3 МПа, 2 МПа, 1 МПа
Определить долговечность образца, находящегося под напряжением 1 МПа при температуре -23 0 С.
78. На рис. 7 представлены температурные зависимости логарифма долговечности образцов при
различных напряжениях: 5 МПа, 3 МПа, 2 МПа, 1 МПа
Определить долговечность образца, находящегося под напряжением 5 МПа при температуре -55 0 С.

Рис.7
Определить долговечность образца, находящегося под напряжением 2 МПа, при температуре
60 0 С.

79. Рис.7 Определить предел прочности материала
80. Рис.7 На каком участке выполняется закон упругой деформации Гука.
81. Рис.7 Определить модуль упругости материала E.
82. Рис.7 Во сколько раз модуль упругости E материала больше предела прочности σ пр.
83. Рис.7 Во сколько раз растянулся образец при разрыве.
84. Рис.7 Конечная длина образца при разрыве 66 см. Найти его начальную длину.
85. Рис.7 Начальная длина образца 40 см,. При какой длине он разорвался.
86. Рис.7 Модуль сдвига материала 115 МПа. Чему равен коэффициент Пуассона материала.
87. Рис.7 Коэффициент Пуассона μ равен 0,35. Чему равен модуль сдвига у этого материала.
88. Рис.7 Определить максимальную объемную плотность энергии упругой деформации.
89. Рис.7 Во сколько раз предел прочности больше предела упругости.
90. Рис.7 Найти относительную деформацию предела упругости.
91. Рис.7 Во сколько раз относительная деформация при разрыве больше относительной деформации предела упругости.
92. Рис.7 Начальная длина образца 10см. Площадь сечения 2см 2. Определить максимальную работу
упругой деформации.
93. Рис.7 Во сколько раз растянулся образец при максимальной упругой деформации.
94. Рис. 7 Коэффициент Пуассона μ равен 0,35. Найти истинное механическое напряжение в начале пластической деформации.
Гемодинамика
1.Дайте определение понятия "идеальная жидкость". Приведите основные уравнения,
описывающие течение идеальной жидкости.2.Чем отличается реальная жидкость от идеальной?
3.Запишите условие стационарного течения (неразрывности струи). Объясните физический смысл этого условия и входящих в него величин.
4.Запишите уравнение Бернулли. Объясните физический смысл, входящих в него величин.
5.Запишите уравнение Ньютона для вязкого течения жидкости. Поясните физический смысл, входящих в него величин.
6.От чего зависит коэффициент вязкости для ньютоновских и неньютоновских жидкостей.
7.Нарисуйте график зависимости касательного напряжения τ от скорости сдвига для ньютоновской и неньютоновской жидкостей. Как на графике проявляется коэффициент вязкости для ньютоновской жидкости?
8.Запишите выражение для скорости течения различных слоев жидкости в цилиндрических сосудах. Поясните физический смысл, входящих в него величин.
9.Запишите закон Пуазейля. Поясните физический смысл, входящих в него величин и единицы их измерений.
10.Запишите выражение для гидравлического сопротивления жидкости. Поясните физический смысл, входящих в него величин и единицы их измерений.
11.Чем отличается ламинарное течение жидкости от турбулентного? Запишите критерий Рейнольдса. Поясните физический смысл, входящих в него величин и единицы их измерений.
12.Нарисуйте и объясните график зависимости касательного напряжения τ от скорости
сдвига для плазмы и цельной крови.
13.Нарисуйте и объясните график зависимости коэффициента вязкости η от скорости сдвига для плазмы и цельной крови.
14.Опишите физические процессы, лежащие в основе измерения артериального давления по Короткову.
15.Запишите уравнение Кессона. Поясните физический смысл, входящих в него величин и единицы их измерений. Раскройте понятие "кессоновской вязкости".
16.Запишите зависимость вязкости крови η от показателя гематокрита. Поясните физический смысл, входящих в него величин и единицы их измерений.
17.Во сколько раз изменится объемная скорость кровотока при переходе от участка сосудистого русла с общей площадью поперечного сечения S(1) = 150 мм 2 к участку сосудистого русла с общей площадью поперечного сечения S(2) = 900 мм 2
18.Определите время прохождения крови через капилляр длины l = 800 мкм, средняя линейная скорость течения крови в аорте 15 см/с, а площадь поперечного сечения капиллярного русла в 700 раз превосходит площадь поперечного сечения аорты.
19.Определите длину капилляра, если время прохождения крови через него равно 5 с. средняя линейная скорость течения крови в аорте 20 см/с, а площадь поперечного сечения капиллярного русла в 800 раз превосходит площадь поперечного сечения аорты.
20.Время прохождения крови через капилляр длины l = 800 мкм, равно 4 с. Определить среднюю линейную скорость течения крови в аорте, если площадь поперечного сечения капиллярного русла в 600 раз превосходит площадь поперечного сечения аорты
21.Какова будет средняя линейная скорость кровотока в участке сосудистого русла с общей
площадью поперечного сечения 500 см 2, если в аорте диаметром 15 мм скорость крови составляет 20 см/с?
22.Какова будет средняя линейная скорость кровотока в аорте диаметром 20 мм, если на участке сосудистого русла с общей площадью поперечного сечения 500 см 2, она равна
0,5 мм/с?
23.Чему равна общая площадь участка сосудистого русла, если средняя линейная скорость кровотока в нем равна 0,4 мм/с, а в аорте диаметром 25 мм скорость крови составляет 25 см/с?
24.Во сколько раз изменится средняя линейная скорость кровотока при переходе от участка сосудистого русла
с общей площадью поперечного сечения S(1) = 160 мм 2 к участку сосудистого русла с общей площадью
поперечного сечения S(2) = 900 мм 2
25.Конструкция бифуркационного протеза такова, что диаметр дочерней ветви равен 60% от диаметра
основного ствола протеза. Определите среднюю линейную скорость крови в дочерних ветвях при включении
магистрального кровотока, если средняя скорость в основном стволе составляла 30 см/с.
26.Конструкция бифуркационного протеза такова, что диаметр дочерней ветви равен 65% от диаметра основного ствола протеза. Определите среднюю линейную скорость крови в основном стволе при включении магистрального кровотока, если средняя скорость в дочерних ветвях составляла 60 см/с.
27.Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения. Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 = 2,5м/с радиус R1 = 4 см радиус R2 = 2 см., полное давление Р = 10 5 Па. Найти статическое давление
Р 1 в первом сечении S1 .

28.Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения. Плотность жидкости ρ =10 3кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 = 0,8 м/с, радиус R1 = 3 см радиус R2 = 2 см., Найти динамическое давление во втором сечении S2 .
29.Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения. Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом S(1) сечении V1 = 1м/с, радиус R1 = 4 см радиус R2 = 3 см., полное давление Р =105 Па. Найти статическое давление Р 2 в сечении S2 .
30.Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения. Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 = 3м/с, радиус R1 =5 см радиус R2 = 3 см., полное давление Р =10 5 Па. Найти статическое давление Р 1 в первом сечении S1
31. Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения
Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 =0,5м/с, радиус R1 =4 см радиус R2 = 3 см., Найти динамическое давление во втором сечении S2 .
32.Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения
Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 = 0,7м/с, радиус R1 = 4 см радиус R2 = 2 см., Найти динамическое давление во втором сечении S2 .
33. Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения
Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 =1,5м/с, радиус R1 = 5 см радиус R2 = 2 см., Найти динамическое давление во втором сечении S2 .
34.Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения
Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 = 0,5м/с, радиус R1 = 4 см радиус R2 = 2 см., статическое давление в первом сечении Р1 = 104 Па. Найти статическое давление Р 2 в сечении S2
35.Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения
Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 = 3м/, радиус R1 =4 см радиус R2 = 3 см., полное давление Р =10 5 Па. Найти статическое давление Р 1 в первом сечении S1 .
36.Идеальная жидкость течет по горизонтальному сосуду переменного сечения
Плотность жидкости ρ =1000кг/м3 скорость в первом сечении S1 V1 = 1м/с, радиус R1 = 4 см радиус R2 = 3 см., статическое давление в первом сечении Р1 = 104 Па. Найти статическое давление Р 2 в сечении S2 .
37.В высоком вертикально стоящем цилиндрическом сосуде, заполненном ньютоновской жидкостью, падает с постоянной скоростью 0,3 см/с стальной шарик диаметром 2 мм. С какой постоянной скоростью будет падать в этом сосуде стальной шарик диаметром 1 мм?
38.В опыте с капиллярным вискозиметром вязкость эталонной жидкости равнялась 1,5 мПас, плотность ее составляла 800 кг/м3 . Вязкость исследуемой жидкости оказалась равной
4 мПас, а плотность составила 1200 кг/м3. Время истечения через капилляр 5 мл исследуемой жидкости равно 10 с. Определить время истечения через капилляр 3 мл эталонной жидкости.
39.В опыте с капиллярным вискозиметром вязкость эталонной жидкости равнялась 2 мПас, плотность ее составляла 800 кг/м3 . Вязкость исследуемой жидкости оказалась равной
3 мПас, а плотность составила 1200 кг/м3. Время истечения через капилляр 4 мл исследуемой жидкости равно 10 с. Какой объем эталонной жидкости вытечет через 8 с.
40.Определите скорость, с которой должен равномерно двигаться эритроцит при наблюдаемой реакции СОЭ. Считать эритроцит шариком с диаметром 8 мкм. Плотность эритроцита равна 1085 кг/м3, плотность плазмы крови составляет 1035 кг/м3 .
Вязкость плазмы крови равна 1,4 мПас.
41.Кровеносный сосуд с радиусом просвета 2 мм разделился на две ветви с радиусами по
1,5 мм. Во сколько раз при этом изменилось гидравлическое сопротивление, приходящееся на единицу длины сосудистого русла?
42.Найти радиус кровеносного сосуда, который разделился на две ветви с радиусами по 1,5мм. При этом гидравлическое сопротивление, приходящееся на единицу длины сосудистого русла, увеличилось в три раза.
43. Кровеносный сосуд с радиусом просвета 5 мм разделился на две ветви одинаковых радиусов. При этом гидравлическое сопротивление, приходящееся на единицу длины сосудистого русла, увеличилось в 2 раза. Определить радиусы ветвей сосудов.
44.При уменьшении радиуса просвета кровеносного сосуда в 2 раза и увеличении вязкости
крови в 1,5 раза во сколько раз изменится его гидравлическое сопротивление?
45. Во сколько раз изменится гидравлическое сопротивление кровеносного сосуда, если его
радиус уменьшится на 40 %?
46.Гидравлическое сопротивление кровеносного сосуда, уменьшилось на 50 %.
Во сколько раз изменился его радиус?
47.Для аллопластики бифуркации брюшной аорты необходимо изготовить протез так, чтобы кровь не травмировалась вследствие действия гидродинамических факторов, возникающих при движении ее через протез. Диаметр основного ствола протеза должен быть равен 15 мм. Определите значение диаметра дочерней ветви протеза.
48.Для аллопластики бифуркации брюшной аорты необходимо изготовить протез так, чтобы кровь не травмировалась вследствие действия гидродинамических факторов, возникающих при движении ее через протез. Диаметр дочерней ветви протеза ранен 9 мм. Определить диаметр основного ствола протеза?
49. Рис.1 Максимальная скорость движения жидкости на первом участке радиуса R=1,5 см. равна
V= 50 см/с. Определить вязкость жидкости
Рис. 1

50. Рис. 1 Гидравлическое сопротивление на первом участке Х = 50*10 5 Па. с/м3
Найти объемную скорость течения на этом участке.
51. Рис.1 Объемная скорость Q равна 150 мл/с. Найти гидравлическое сопротивление на участке 3
52. Рис.1 Объемная скорость Q равна 100 мл/с. Найти гидравлическое сопротивление на участке 2
53. Рис.1 Найти отношение гидравлических сопротивлений на участках 2 к 1.
54. Рис.1 Объемная скорость Q равна 200 мл/с. Найти гидравлическое сопротивление на участке1 55. Рис.1 Вязкость жидкости равна 4 Па. с. Радиус сосуда на 2 участке равен 1,5 см.
Найти скорость движения жидкости на расстоянии 1 см от оси сосуда.
56. Рис.1 Вязкость жидкости равна 4 Па.с. Радиус сосуда на 1 участке равен 2 см.
Найти скорость движения жидкости на расстоянии 1 см от оси сосуда.
57. Рис.1 Найти отношение гидравлических сопротивлений на участках 2 к 3.
58. Рис.1 Найти отношение гидравлических сопротивлений на участках 3 к 1.
59. Рис.1 Максимальная скорость движения жидкости на третьем участке радиуса R=0,5 см.
равна 20 см/с. Определить коэффициент вязкости жидкости.
60. Рис.1 Объемная скорость Q равна 100 мл/с. На участке 1 радиус R= 2 см.
Найти коэффициент вязкости.
61. Рис.1 Объемная скорость Q равна 150 мл/с. На третьем участке радиус R= 1см .
Найти коэффициент вязкости.
62.Периферическое сопротивление у пациента увеличилось на 10%. На сколько процентов изменился
минутный объем циркуляции, если артериальное давление увеличилось на 15 %?
63.Минутный объем циркуляции крови увеличился на 4 %. На сколько процентов изменилось периферическое сопротивление у пациента, если артериальное давление уменьшилось
на 10%?
64.Периферическое сопротивление у пациента увеличилось на 15%. На сколько процентов изменилось артериальное давление, если минутный объем циркуляции увеличился на 10 %?
65.Два соседних участка артериального русла имеют диаметры просветов d (1) = 15 мм и
d (2) = 6 мм. Определите отношение гидравлическое сопротивления, приходящегося на единицу длины второго
участка к аналогичной величине первого участка.
66.Во сколько раз изменится гидравлическое сопротивление, приходящееся на единицу длины сосудистого участка, при разветвлении крупного сосуда на N мелких при равенстве их общей площади и площади крупного сосуда S0 = N. s?
67.Чему равно общее гидравлическое сопротивление 5 одинаковых параллельных кровеносных сосудов с гидравлическим сопротивлением каждого равным - Х?
68.Определите отношение гидравлическое сопротивления участка, содержащего артериолы, к гидродинамическому сопротивлению участка кровеносного русла человека, содержащего капилляры. Диаметр просвета артериолы составляет 0,007 мм, длина артериолы равна 0,9 мм, общее число артериол 410 8. Диаметр капилляра составляет
0,004 мм, длина - 0,2 мм, общее число капилляров в сосудистом русле человека 210 9.
69.Какова должна быть разность давлений на концах горизонтально расположенной цилиндрической трубки, длина которой равна 50 см и радиус просвета 2 мм, чтобы по ней ламинарно протекала ньютоновская жидкость со скоростью на оси трубки V = 50 см/с? Коэффициент динамической вязкости равен 1,2 мПа *с.
70.Кровеносный сосуд с радиусом просвета 15 мм разделился на две ветви с радиусами по
11 мм. Во сколько раз при этом изменилось гидродинамическое сопротивление, приходящееся на единицу длины сосудистого русла
71.Во сколько раз отличается гидравлическое сопротивление участка кровеносного сосуда радиуса 1,5 мм и длины 4 мм от гидравлическое сопротивления участка кровеносного сосуда с радиусом 0,5 мм и длиной 1 мм?72.При перфузии кровеносной системы кошки кровью было получено значение гидродинамического сопротивления Х(1), затем кровь заменили раствором реополиглюкина с коэффициентом вязкости 3 мПас и получили значение гидравлическое сопротивления Х(2) на 20 % меньше, чем Х(1). Найдите вязкость крови кошки, если перфузионное давление поддерживалось постоянным.
73.Для аллопластики бифуркации брюшной аорты необходимо изготовить протез так, чтобы кровь не
травмировалась вследствие действия гидродинамических факторов, возникающих при движении ее черезпротез. Определите отношение гидравлического сопротивления, приходящееся на единицу длины участка
протеза после разветвления, к значению аналогичной величины основного ствола протеза.
74.Определите высоту над постелью больного, на которой висела капельница. Если в вену предплечья вводился раствор лекарственных веществ плотностью ρ = 1020 кг/м3 и вязкостью
η =1,5 мПа*с, давление в вене составлялоP = 70 мм водного столба. Игла, введенная в вену, имела диаметр просвета равный 0,4 мм, длину 60 мм. Через капельницу в венозное русло больного поступило 200 мл раствора за 120 минут. Считать режим течения в игле ламинарным.
75.По магистральному кровеносному сосуду ламинарно течет кровь под действием разности давлений на концах сосуда ΔP = 5 мм.рт.ст., длина рассматриваемого участка сосуда равна
5 см. Определите напряжение сдвига τ на расстоянии 6 мм от оси сосуда. Кровь считать ньютоновской жидкостью.
76.По кровеносному капилляру с радиусом просвета R = 2,5 мкм протекает в ламинарном режиме кровь со средней линейной скоростью 1,5 мм/с. Определите значение скорости сдвига у стенки капилляра.
77.Сколько тепла выделится в одном 1см 3 за 1c при ламинарном течении ньютоновской жидкости, если принапряжении сдвига 0,8 Па, скорость сдвига 10 с - 1?
78.При увеличении скорости кровотока в 1,4 раза, увеличении радиуса сосуда в 1,5 раза и
уменьшении вязкости крови в 2 раз, во сколько раз изменилось число Рейнольдса?
79.Когда человек делает вдох через нос, сквозь ноздри (диаметр 1 см) воздух проходит со средней скоростью V = 450 см/с. Воздух имеет коэффициент динамической вязкости
17 мкПа *с, плотность - 1,3 кг/м3 . Определите значение числа Рейнольдса.
80.Когда человек делает вдох через нос, сквозь ноздри (диаметр 0,8 см) воздух проходит со средней скоростью V = 260 см/с. Воздух имеет коэффициент динамической вязкости
17 мкПас, плотность - 1,3 кг/м3. Каков при этом режим течения воздуха и почему?
81.В одной из магистральных артерий человека максимальное значение числа Рейнольдса 1300 Диаметр просвета сосуда равен 15 мм, плотность крови равна 1050 кг/м3, коэффициент динамической вязкости крови принять равным 4 мПас. Определить максимальную линейную скорость кровотока в артерии.
«82.Кажущаяся вязкость образца крови составила 0,1 Пас. Определите значение кажущейся вязкости крови при увеличении гематокрита на 25 % (при той же скорости сдвига и температуре), если считать, что состав плазмы крови не изменился. Вязкость плазмы составляет 1,5 мПас.
««83. На рис. 2 Представлена зависимость вязкости крови от показателя гематокрита.

Рис. 2

Определить по этим данным вязкость крови при показателе гематокрита Н = 0,45
«84. Рис. 2 Определить по этим данным вязкость плазмы крови.
«85.При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис.3
Рис.3

Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, отношение кажущейся вязкости при скорости сдвига = 28 ,1/с к кажущейся вязкости при скорости сдвига = 4.
«86. При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис.3
Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона,
асимптотическую вязкость крови η ∞.
«87. При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис. 3
Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, предел текучести τ 0 крови.
«88. Рис. 4

Для прямой, соответствующей асимптотической вязкости η∞ = 10 мПа*с, определить кажущуюся вязкость крови при скорости сдвига  = 1,44 ,с - 1 .
«89. Рис.4 Для прямой, соответствующей асимптотической вязкости η∞ = 2,5 мПа *с, определить кажущуюся вязкость крови при скорости сдвига = 4 ,с - 1 .
«90. Рис. 4 Для прямой, соответствующей асимптотической вязкости η∞ = 5,6 мПа *с, определить кажущуюся вязкость крови при скорости сдвига = 1 ,с -1 .
«91. Рис. 4 Для прямой, соответствующей асимптотической вязкости η∞ = 2,5 мПа *с, определить напряжение сдвига τ при скорости сдвига = 1,69 ,с-1 .
«92. Рис. 4 Для прямой, соответствующей асимптотической вязкости η∞ = 2,5 мПа*с, определить напряжение сдвига τ при скорости сдвига = 0,09 ,с -1 .
«93. Рис. 4. Для прямой, соответствующей асимптотической вязкости η∞ = 5,6 мПа*с, определить напряжение сдвига τ при скорости сдвига  = 0,01 ,с-1
«94.При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис. 5

Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона,
отношение асимптотической вязкости η∞ к кажущейся вязкости при скорости сдвига
= 28 ,1/с.
«95. При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис. 5
Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона,
отношение асимптотической вязкости η∞ к кажущейся вязкости при скорости сдвига
= 4 ,1/с.
«96. При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис. 5
Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, кажущуюся вязкость крови при скоростей сдвига = 4 ,с -1.
«97. При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис. 5
Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, кажущуюся вязкость крови при скорости сдвига = 14 ,1/с.
«98. При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис. 5
Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, отношение кажущейся вязкости при скорости сдвига 4 ,1/с к кажущейся вязкости при скорости сдвига 14 ,1/с.
«99. При исследовании реологических свойств крови получены данные, представленные на рис.
Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона,
отношение кажущейся вязкости при скорости сдвига - 14 ,с -1 к асимптотической η∞.
100. На рис. 6 представлена зависимость кажущейся вязкости образца крови от скорости сдвига
Рис. 6

При каком напряжении сдвига получена эта кривая?
101.Каково будет среднее кольцевое напряжение σ в стенке цилиндрического кровеносного
сосуда с толщиной стенки h = 0,05см и диаметром просвета d = 1см, если внутри
просвета давление крови P(i) = 900 мм рт. ст., а давление вне сосуда равно 750 мм.рт.ст.?
( 1мм.рт.ст. = 133 Па)
102.Определите значение давления в полости левого желудочка сердца, при котором
напряжение в стенке желудочка составляет σ= 50 кПа, толщина стенки желудочка h =
10мм. Желудочек считать сферической оболочкой, диаметром 6см. Внешнее давление
принять равным атмосферному P = 750 мм рт.ст. (1мм.рт.ст. = 133 Па)
103. Рассчитайте среднюю работу и мощность сердца исходя из данных, приводимых на
лекции.
!«104. Напряжение в упругом элементе модели упруговязкого тела составляет 20 Па. Модуль
упругости упругого элемента 1 Па, коэффициент динамической вязкости
ньютоновского элемента 0,13 Пас. Определите напряжение в вязком элементе.
«105. Относительная деформация упругого элемента вязкоупругой системы 0,9. Модуль упругости
упругого элемента 2 Па, а коэффициент вязкости вязкого элемента 2 мПас. Определите
относительную деформацию ε вязкого элемента.
«106. Какую скорость деформации сдвига вызовет в веществе, реологическое поведение
которого соответствует модели вязкопластичного тела, напряжение сдвига τ =10 мПа, если
коэффициент вязкости ньютоновского элемента η = 4 мПас, а предел текучести τ0 = 5 мПа
«107. Материал, поведение которого описывается вязкоупругой моделью, находится под
действием постоянно приложенного напряжения σ = 120 Па за время 15 с. Определите значение
максимальной относительной деформации, если модуль упругости элемента Гука Е = 20 Па, а
коэффициент вязкости вязкого элемента 50 Пас
«108. Вязкоупругое тело испытывают на ползучесть. Коэффициент вязкости вязкого элемента
100 Пас, а модуль упругости упругого элемента 10 Па. Определите значение относительной
деформации спустя время 5 с после нагружения, если напряжение в теле поддерживалось
постоянным и равным 20 Па.
«109.Вещество, реологическое поведение которого соответствует модели упруго вязкого тела,
находится под действием постоянного напряжения σ =15 Па. Спустя t = 40 с после
внезапного приложения указанного напряжения относительная деформация ε составила 2 %.
Определите коэффициент динамической вязкости η модели.
!«110.Напряжение в вязком элементе модели упруговязкого тела σ = 6 Па. Модуль
упругости упругого элемента E = 10 Па, коэффициент динамической вязкости
ньютоновского элемента η = 0,4 Пас. Определите относительную деформацию ε упругого элемента.
«111. При испытании на релаксацию механического напряжения упруговязкое тело мгновенно
деформируют. В момент окончания деформирования напряжение 700 мПа. Определите напряжение
в теле спустя 0,5 с, если коэффициент вязкости ньютоновского элемента 70 мПас,
а модуль упругости элемента 140 мПа.
«112. В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянной деформации заданы:Модуль упругости Е = 10 кПа ,Коэффициент вязкости η = 50 кПа*с ,
Начальное напряжение σ0 =10 кПа.Найти напряжение в модели через t = 8 с.
1»113. В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянной деформации заданы:Модуль упругости Е =15 кПа, Коэффициент вязкости η = 60 кПа*с,
Начальное напряжение σ0 = 30 кПа. Найти время, по истечению которого напряжение станет равным σ = 7 кПа.
«114. В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянной деформации заданы:Модуль упругости Е =10 кПа, Начальное напряжение σ0 = 50 кПа,Конечное напряжение через 5 с стало равно σ =18,4 кПа. Определить коэффициент вязкости η
115. В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянной деформации заданы:Модуль упругости Е =15 кПа, Коэффициент вязкости η = 60 кПа*с,
Конечное напряжение через 8 с σ = 2,7 кПа
Определить начальное напряжение σ 0

116. В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянной деформации заданы:Коэффициент вязкости η = 100 кПа*с, Начальное напряжение σ0 = 30 кПа. Конечное напряжение через 6 с σ = 6,7 кПа.Определить модуль упругости Е
117.
В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянном напряжении заданы:Модуль упругости Е =10 кПа Коэффициент вязкости η = 30 кПа*с, Напряжение σ = 80 кПа.Определить относительную деформацию через 4 с после приложения напряжения.


118 В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянном напряжении заданы:
Модуль упругости Е =10 кПа. Коэффициент вязкости η = 20 кПа*с, Напряжение σ = 80 кПа. Через какое время t относительная деформация стала равной ε = 6,2

119.
В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянном напряжении заданы:Модуль упругости Е = 20 кПа. Напряжение σ = 50 кПа
Через 5 с после приложения напряжения относительная деформация стала равна ε = 2. Определить коэффициент вязкости
120. В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткани, находящейся при постоянном напряжении заданы:
Модуль упругости Е =10 кПа. Напряжение σ = 60 кПа. Через 3 с после приложения напряжения относительная деформация стала равна ε = 1,7.
Определить коэффициент вязкости η
«121.В представленной на рисунке простейшей механической модели биологической ткан, находящейся при постоянном напряжении заданы:
иМодуль упругости Е =10 кПа
Коэффициент вязкости η = 40 кПа*сЧерез 3 с после приложения напряжения относительная деформация стала равна ε = 2,64
Определить приложенное напряжение σ
122. Нарисуйте график зависимости относительной деформации от времени для вязко упругого тел, находящегося при постоянном напряжении.123. Нарисуйте график зависимости относительной деформации ε от времени для упруговязкого тела, находящегося при постоянном напряжении.
124. Нарисуйте график зависимости напряжения от скорости сдвига для вязкопластического тела.
«125. На рис. 7 даны кривые ползучести различных материалов. Определить время релаксации первого материала
Рис. 7
«126. На рис. 7 даны кривые ползучести различных материалов. Для первого материала, модуль упругости которого равен Е = 10 МПа, определить коэффициент вязкости.
«127. На рис. 7 даны кривые ползучести различных материалов. Для второго материала, модуль упругости которого равен Е = 20 МПа, определить коэффициент вязкости.
128. На рис. 7 даны кривые ползучести различных материалов. Для третьего материала, модуль упругости которого равен Е = 20 МПа, определить коэффициент вязкости.
«129. На рис. 7 даны кривые ползучести различных материалов. Для первого материала, коэффициент вязкости которого η = 40 МПа*с, определить модуль упругости Е.
130. На рис. 7 даны кривые ползучести различных материалов. Для второго материала, коэффициент вязкости которого η = 100 МПа*с, определить модуль упругости Е.
«131. На рис. 7 даны кривые ползучести различных материалов. Для третьего материала, коэффициент вязкости которого η = 90 МПа*с, определить модуль упругости Е.
«132. На рис. 8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Определить время релаксации для первого материала.
Рис. 8



«133. На рис. 8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Определить время релаксации для второго материала.
«134. На рис. 8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Определить время релаксации для третьего материала.
«135. На рис.8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Для первого материала, модуль упругости которого равен Е = 10 МПа, определить коэффициент вязкости.
«136. На рис. 8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Для второго материала, модуль упругости которого равен Е = 20 МПа, определить коэффициент вязкости. 137. На рис. 8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Для третьего материала, модуль упругости которого равен Е = 20 МПа, определить коэффициент вязкости.
« 138. На рис. 8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Для первого материала, коэффициент вязкости которого η = 120 МПа*с, определить модуль упругости Е.
«139. На рис. 8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Для второго материала, коэффициент вязкости которого η = 40 МПа*с, определить модуль упругости Е.
140. На рис. 8 представлены кривые релаксации напряжения для трех различных материалов. Для третьего материала, коэффициент вязкости которого η = 50 МПа*с, определить модуль упругости Е.
Биоакустика
1. Приведите классификацию различных видов колебательных движений.
2. Дайте определение основных характеристик колебательного движения (периода, амплитуды, частоты, фазы).
3. Запишите дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний. Поясните физический смысл, входящих в него величин
4. Запишите дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний. Поясните физический смысл, входящих в него величин.
5.Запишите дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Поясните физический смысл, входящих в него величин.
6.Запишите решение дифференциального уравнения свободных незатухающих колебаний. Поясните физический смысл, входящих в него величин.
7.Запишите решение дифференциального уравнения свободных затухающих колебаний. Поясните физический смысл, входящих в него величин.
8.Запишите решение дифференциального уравнения вынужденных колебаний. Поясните физический смысл, входящих в него величин.
9.Во сколько раз изменилась энергия гармонических колебаний, если частота их возросла в
3 раза, а амплитуда в 4 раза?
10.Какие энергетические процессы происходят при колебаниях. Приведите соответствующие примеры.
11.Дате определение механической волны и запишите ее уравнение.
12.В чем отличие продольных волн от поперечных? Приведите примеры таких волн
13.Каким волнам продольным или поперечным присуще явление поляризации?
14.Как связаны между собой скорость распространения волны, ее длина волны и частота?
15.Перечислите объективные основные характеристики звука.
16.Перечислите субъективные основные характеристики звука.
17.Что называется аудиометрией?
18.Перечислите основные методы звуковой и ультразвуковой диагностики
19.Перечислите основные методы воздействия ультразвука на организм.
20.Дайте определение единицы шкалы уровня интенсивности звука.
21.Дайте определение единицы шкалы уровня громкости звука.
22. Уравнение колебаний имеет вид: + 4 + 36 Х = 10 cos(8 t) .
Чему равны: а) частота собственных колебаний? б) установившаяся частота колебаний?
23.В выражении для смещения гармонического колебания: Х = 20 cos (62.8 t + /4).
Определите амплитуду, период, частоту и начальную фазу колебаний.
24. На рис. 1 представлен график затухающих колебаний. Х= А *exp (- *t) cos( *t + 0)
Рис. 1


Определить начальную фазу колебаний.
25. Рис. 1. Определить период колебаний
26. Рис. 1. Определить частоту колебаний.
27. Рис. 1. Определить круговую частоту колебаний.
28. Рис. 1. Определить коэффициент затухания.
29. Рис. 1. Определить логарифмический декремент затухания.
30. На рис. 2 представлен результат сложения двух гармонических колебаний, направленных по
одной прямой с близкими частотами (биения), совпадающими по фазе.

Определить период биения.
31. Рис. 2. Определить частоту биения.
32. Рис. 2. Определить амплитуды складываемых колебаний.
33. Рис. 2. Определить возможные частоты складываемых колебаний.
34. Чему равен логарифмический декремент затухания, если значения амплитуд,
измеренных через период равны 16 см и 5 см.?
35.Чему равен коэффициент затухания колебаний с частотой 4 Гц, если логарифмический декремент затухания = 5?
36.Коэффициент затухания равен β = 0,04 ,1/с. За какое время амплитуда колебаний
уменьшилась в "е" раз.
37.Уравнение колебаний имеет вид: + 4 + 36 Х = 0 .
Чему равен коэффициент затухания β?
38.Для затухающих колебаний смещение описываются уравнением:
Х = 15 exp (-100 t) cos (62,8 t + /4) . Определите логарифмический декремент затухания.
39 .За 30с амплитуда уменьшилась в 10 раз. Чему равен коэффициент затухания?
40.За один период амплитуда снизилась на 30%. На сколько % она снизится за 3 периода?
41.Логарифмический декремент затухания колебаний маятника равен 0,005. Определите число полных колебаний, которое должен сделать маятник, чтобы амплитуда колебаний уменьшилась в 3 раза.
42.Амплитуда колебаний маятника уменьшается в 10 раз за 30 полных колебаний. Определите логарифмический декремент затухания.
43.Амплитуда колебаний маятника уменьшается в 20 раз за 200 полных колебаний. Определите коэффициент затухания, если период колебаний равен 5 с.
44.Колебательное движение материальной точки задано уравнением:
Х = 12 cos[0,63 (t + 0,5)] . Определите максимальное ускорение колеблющейся точки. Х - в миллиметрах, t - в секундах.
45.На пружине подвешен шарик массой m = 50 г, радиусом R = 5 мм. Он совершает затухающие колебания в широком и глубоком сосуде с ньютоновской жидкостью. За время t = 15 с амплитуда колебаний уменьшилась в 5 раз. Определите коэффициент вязкости жидкости.
46.Во сколько раз изменился модуль вектора Умова, если амплитуда волны уменьшилась в 3 раза, частота возросла в 4 раза, скорость распространения увеличилась в 2 раза?
47.Энергия волны E= 5 Дж переносится в течение t = 5 с через перпендикулярную волне площадку площадью S = 2 см 2 . Чему равна интенсивность волны I (Вт/ м 2)?
48. Мощность ультразвукового импульса, посылаемого диагностическим прибором N= 15 мВт. Определите амплитуду X0 ультразвуковой волны в точке, где площадь поперечного сечения конуса излучения равна S=10 см 2.Скорость распространения ультразвука в тканях
V= 1500 м/с. Рабочая частота зонда прибора ν =10 МГц. Средняя плотность тканей
ρ = 1100 кг/м 3. Поглощением ультразвука пренебречь.
49. Мощность ультразвукового импульса, посылаемого диагностическим прибором равна
N=25 мВт. Определите интенсивность I ультразвуковой волны в точке, где площадь поперечного сечения конуса излучения S= 5 см.2
50. Звуковая волна с уровнем интенсивности L = 60 ,дБ попадает на барабанную перепонку площадью S = 50 мм 2 и полностью поглощается. Определите энергию E, которую поглощает барабанная перепонка в одну секунду.
51.Определите уровень интенсивности L, дБ звуковой волны в воздухе, который соответствует амплитуде смещения колеблющихся молекул воздуха X0 =2 мкм при частоте 200 Гц. Плотность воздуха принять равной ρ = 1,3 кг/м3, а скорость звука в воздухеV = 330 м/с.
52. У диагностического ультразвукового прибора имеется зонд с рабочей частотой 15 МГц. Определите теоретический предел разрешения данного прибора, приняв скорость распространения ультра звука в мягких тканях равной V = 1500 м/с.
53.При определении скорости кровотока доплеровское смещение частоты составило
∆ν/ν = 0,06%. Определите скорость крови, если скорость ультразвука в ней V= 1500 м/с.
54.Эритроцит движется в потоке крови со скоростьюV = 300 мм/с. На него падает и затем отражается ультразвуковая волна от неподвижного источника (зонда), работающего на частоте 5 МГц. Определите разность частот ∆ν между отраженной эритроцитом и излучаемой источником ультразвуковыми волнами, если эритроцит удаляется от источника. Скорость распространения ультразвука в крови принять V = 1500 м/с.
55.Эритроцит движется в потоке крови со скоростьюV= 200 мм/с. На него падает и затем отражается ультразвуковая волна от неподвижного источника, работающего на частоте 6 МГц. Определите разность частот ∆ν между отраженной эритроцитом и излучаемой источником ультразвуковыми волнами, если эритроцит приближается к источнику. Скорость распространения ультразвука в крови принять V= 1500 м/с.
56. Звук, какого уровня громкости E ,фон услышит человек, если на него падают звуковые волны с = 1000 Гц и интенсивностью 10 - 10 Вт /м 2?
57. На сколько фонов изменится уровень громкости звука частотой 1000 Гц, если
интенсивность звука возросла с 10 - 8 Вт/ м 2 до 10 - 3 Вт/ м 2?
58.Уровень громкости звука одного человека на частоте 1000 Гц равен 40 фон.
Какой уровень громкости звука создадут 30 одновременно говорящих людей?
59. Уровень интенсивности звука при стрельбе из одного автомата L = 100 дБ.
Определите уровень интенсивности звука L ,дБ при стрельбе из 5 автоматов.
60.Одиночный комар, находящийся на расстоянии 10 м от человека, создает звук,
близкий к порогу слышимости на частоте 1000 Гц. Какой уровень громкости E ,фон
создадут 5000 комаров, находящихся на таком же расстоянии?
61.Работа стоматологической турбины сопровождается шумом с уровнем громкости 35 фон. Компрессор слюноотсоса создает шум с уровнем громкости 40 фон. Определите уровень громкости в фонах, который сопровождает одновременную работу турбины и слюноотсоса. (= 1000 Гц).
62. Потеря слуха у пациента на частоте 1 кГц составляет ∆L= 30 дБ. Определите минимальную интенсивность I волны, которая на это частоте вызывает у пациента ощущение звука.
63. Ухо человека воспринимает разницу уровней громкости на частоте 1000 Гц в 1,0 фон. Определите отношение интенсивностей I1/ I2 двух звуковых волн, уровни громкости которых различаются на эту величину.
64. На сколько фон изменится уровень громкости звука частотой 1000 Гц, если
интенсивность звука возросла с 10 - 8 Вт/м 2 , до 10 - 2 Вт/м 2.
65. Чему равно отношение интенсивностей звука, если различие в уровнях интенсивностей равно 40 дБ?
66. На рис. 3 представлены кривые равной громкости.
Рис. 3

Определить уровень громкости E,фон на частоте 500 Гц при его уровне интенсивности L=20 дБ.
67. Рис. 3. Определить уровень громкости E,фон на частоте 50 Гц при его уровне интенсивности L= 70 дБ.
68. Рис.3. Определить уровень громкости E,фон на частоте 200 Гц при его уровне интенсивности L= 40 дБ.
69. Рис.3. Определить уровень громкости E,фон на частоте 100 Гц при его уровне интенсивности L= 60 дБ.
70. Рис.3. Определить уровень интенсивности L,дБ на частоте 200 Гц при его уровне громкости E= 20 фон
71. Рис.3. Определить уровень интенсивности L, дБ на частоте 500Гц при его уровне громкости E= 10 фон
Рис. 3. Определить уровень интенсивности L, дБ на частоте 50 Гц при его уровне громкости E= 30 фон
Рис.4 Представлен бланк аудиограммы левого и правого уха, снятой у некоторого пациента. Рис. 4

Найти минимальную интенсивность звука I ,Вт/м 2, которую пациент услышит своим
правым ухом на частоте 500 Гц
74. Рис.4. Найти минимальную интенсивность звука I ,Вт/м 2, которую пациент услышит своим
правым ухом на частоте 1000 Гц
75. Рис. 4. Найти минимальную интенсивность звука I ,Вт/м 2, которую пациент услышит своим
правым ухом на частоте 8000 Гц
76. Рис. 4. Найти минимальную интенсивность звука I ,Вт/м 2, которую пациент услышит своим
левым ухом на частоте 8000 Гц
77. Рис. 4. Найти минимальную интенсивность звука (Вт/м 2), которую пациент услышит своим
левым ухом на частоте 4000 Гц
78. Рис. 4. Найти минимальную интенсивность звука (Вт/м 2), которую пациент услышит своим
левым ухом на частоте 250 Гц
Эталоны ответов
Биомеханика
021 50 мм059 Пластическое
022 1 060 6 мкм
023 16,7 061 12 мкм
024 500 МПа 062 12 мкм
025 0,176 063 0,42 МПа
026 12500 МПа 064 0,71 МПа
027 40 МН/м 065 2
028 3,1 МН/м 066 0,25
029 32 МН/м 067 3
030 3,3 МН/м 068 0,5
031 11,4 МН/м 069 10 c
032 1,67 МН/м 070 1 c
033 6,67 МН/м 071 100 с
036 0,24 072 10 5 с
037 0,375 073 10 с
038 1,77 074 10 15 с
039 1,256 075 10 8 с
040 25 МПа 076 100 с
041 2,27 077 10 14 с
042 115,38 ГПа 078 10 6 с
043 212,8 ГПа 079 220 МПа
044 320 Н 080 0 - 0,4 ε
045 400 Н 081 300 МПа
046 300 Н 082 1,36
047 600 Н 083 2,2
048 3,6 Н*м 084 30 см049 4,2 Н*м 085 88 см050 4 см086 0,3
051 1,6 см ; 4,86 см087 111 МПа
052 Пластическое 088 24 МДж/м 3
053 Хрупкое 089 1,83
054 1 МПа 090 04 ε
055 2 МПа 091 3
056 3 МПа 092 480 Дж
057 120 К093 1,4
058 120 К094 162,2 МПа
Гемодинамика и биореология
017 1 065 39 113 5,82 с
018 3,73 с 066 N 114 50 кПа*с019 1,25 мм067 X/5 115 19,95 кПа
020 12 см/с068 2,81 116 24,9 кПа
021 0,07 см/с069 300 Па 117 5,9
022 79,6 мм/с070 1,73 118 3 c
023 3066,4 см2071 0,05 119 024 5,625 072 3,75 мПа*с 120 90 кПа*с
025 41,67 см/с073 2 121 50 кПа
026 50,7 см/с074 46,7 см122 027 96875 Па 075 39,9 Па 123 028 1620 Па 076 2400 1/с 124 029 98420 Па 077 8 мкДж 125 10 с
030 95500 Па 078 4,2 126 100 МПа*с031 395,1 Па 079 3442 127 400 МПа*с032 3920 Па 080 1590 ламин. 128 600 МПа*с033 43945,3 Па 081 33 см/с129 4 МПа
034 8125 Па 082 285,7 мПа*с130 5 МПа
035 95500 Па 083 3,98 мПа*с131 3 МПа
036 8919,8 Па 084 1,05 мПа*с132 16 с
037 0,075 см/с085 0,3 133 10 с
038 3,375 c 086 4 мПа*с134 6 с
039 3,2 мл 087 117 мПа*с 135 160М Па*с040 088 34 мПа*с136 200 МПа*с041 1,58 089 5,6 мПа*с137 120 МПа*с042 2,35 мм090 22,5 мП*с 138 7,5 МПа
043 3,54 мм. 091 13 мПа 139 4 МПа
044 Увел. В 24 раза 092 4,225 мПа 140 8,3 МПа
045 7,72 093 6,4 мПа 141 046 0,84 094 0,24
047 10,61мм 095 0,073
048 12,73 мм096 55 мПа*с049 2,81 Па*с097 24 мПа*с050 0,4 л/с098 2,29
051 4*10 7 Па*с/м 3 099 6
052 5*10 7 Па*с/м 3 100 120 мПа
053 2,5 101 195510 кПа
054 1*10 7 Па*с/м 3 102 134,4 кПа
055 31,25 см/с103 1Дж;3,3 Вт
056 46,88 см/с104 1Па
057 5/6 105 09
058 3 106 1,25 1/с
059 3,125 Па*с107 6
060 15,7 Па*с108 0,8
061 2,62 Па*с109 30 кПа*с
062 4,55 % 110 0,6
063 - 13,46 % 111 258 мПа
064 26,5 % 112 2 кПа

Биоакустика
22 3/π; 4/π 51 17,3 дБ
23 20; 0,1 c;10 Гц; π/4 52 10 – 4 м24 π/3 53 0,45 м/с25 2 c 54 - 1,3 кГц
26 0,5 1/c 55 800 Гц
27 3,14 рад/с 56 20 фон
28 0,11 1/с 57 50 фон
29 0,22 58 56 дБ
30 2 c 59 110,7 дБ
31 0,5 1/c 60 38 фон
32 8 мм и 5 мм 61 41,2 дБ
33 5 Гц и 4,5 Гц; 5 Гц и 5,5 Гц 62 10 – 9 Вт/м 2
34 1,16 63 1,26
35 5/4 1/с 64 60 фон
36 25 65 10 4
37 2 1/с 66 10 фон
38 1 67 30 фон
39 0,076 68 20 фон
40 65 % 69 30 фон
41 220 70 40 дБ
42 0,076 71 20 дБ
43 0,013 1/с 72 70 дБ
44 4,76 мм/с 2 73 10 – 8 Вт/м 2
45 0,114 Па*с74 10 – 8, 5 Вт/м 2
46 3,56 75 10 – 9, 5 Вт/м 2
47 5 кВт/м 2 76 10 – 8 Вт/м 2
48 6,79*10 – 11 м77 10 – 7, 5 Вт/м 2
49 50 Вт/м 2 78 10 – 6, 5 Вт/м 2
50 50*10 -12 Дж МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА
Медицинской и биологической физики
А.А. Синицын, В.С. Воеводский, В.М.Говорун
Вопросы и задачи
к экзамену по медицинской и биологической
физике для студентов стоматологического и лечебного факультетов
ЧАСТЬ II

3-е издание переработанное и дополненное
Москва 2008
ББК 22.3 я 73
С88
УДК 53 (075.8)
Рецензенты:
Н.Н.Фирсов - профессор кафедры ЭТФ РГМУ доктор мед. наук.
О.Ф.Беляев - профессор кафедры общей физики МГТА доктор физ. - мат. наук
Краткая аннотация
Представленные вопросы и задачи составляют основу коллоквиумов и экзаменационных билетов по курсу медицинской и биологической физики. Они охватывают четыре раздела курса, читаемого студентам стоматологам во втором семестре.
Стр.
1.Электробиология……………………………………………...3—7
2.Медицинская техника………………………………………….8---15
3.Оптические методы исследований………………………… 16—17
4.Ионизирующее излучение……………………………………18—32
5.Ответы………………………………………………………….33--34
Разделы начинается с примерно 20 теоретических вопросов, проработка которых необходима для решения последующих задач.
В каждом разделе задачи расположены по мере возрастания их сложности. При этом рядом расположенные задачи могут быть однотипными. Это дает возможность преподавателю, разобрав одну из них на занятиях, остальные, однотипные, задать на дом.
Ответы на все теоретические вопросы даются в лекциях, которыми в первую очередь рекомендуем пользоваться при подготовке к экзамену.
О МГМСУ, 2008-01-16
© Кафедра медицинской и биологической физики МГМСУ
© Синицын А. А., Воеводский B.C., Говорун В.М. 20008
Электробиология
1. Дайте определение понятия силовой характеристики электрического поля. Приведите
соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих
в него величин, укажите единицы измерений.
2.Дайте определение понятия энергетической характеристики электрического поля.
Приведите соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл,
входящих в него величин, укажите единицы измерений.
3.Дайте определение понятия электростатического диполя.
4.Дайте определение понятия момента электростатического диполя. Приведите
соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих в
него величин, укажите направление и единицы измерений.
5.Запишите математическое выражение, по которому определяется вращающий момент,
действующий на электростатический диполь, помещенный в однородное электрическом поле. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.
6.Запишите математическое выражение, по которому определяется работа, которую надо
затратить, чтобы повернуть электростатический диполь в однородном электрическом
поле. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.
7.Что происходит с электростатическим диполем, помещенным в неоднородное
электрическое поле? Запишите выражение силы, действующей на такой диполь.
Раскройте физический смысл, входящих в него величин.
8.Запишите математическое выражение, по которому определяется потенциал,
создаваемый электростатическим диполем в диэлектрической среде на расстоянии r.
Раскройте физический смысл, входящих в него величин.
9.Запишите математическое выражение, по которому определяется напряженность
электрического поля, создаваемого электростатическим диполем в диэлектрической
среде на расстоянии r. Раскройте физический смысл, входящих в него величин.
10.Перечислите основные механизмы поляризации диэлектриков. Приведите примеры
веществ, относящихся к соответствующим классам.
11.Каков механизм поляризации неполярных атомов и молекул?
12.Каков механизм поляризации полярных атомов и молекул?
13.Каков механизм поляризации в ионных кристаллических диэлектриках?
14.В чем заключается физическая сущность прямого и обратного пьезоэффектов?
Приведите примеры их использования в медицине.
15.Запишите закон Ома в дифференциальной форме. Раскройте физический смысл,
входящих в него величин, укажите единицы измерений.
16.Запишите закон Джоуля - Ленца в дифференциальной форме. Раскройте физический
смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.
17.Запишите математические выражения: а) для плотности тока в электролитах, б) для
удельной электропроводности электролита. Раскройте физический смысл, входящих в
них величин, укажите единицы измерений.
18.Нарисуйте векторную диаграмму цепи переменного тока, состоящую из последовательно
соединенных активного, емкостного и индуктивного сопротивлений.
19. Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической
ткани, описывающую ее свойства на низких частотах. Приведите график дисперсии импеданса
Z для такой схемы.20.Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической ткани,
описывающую ее свойства на высоких частотах. Приведите график дисперсии импеданса Z для
такой схемы.
21.Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической ткани,
описывающую ее свойства, как на низких, так и на высоких частотах. Приведите график
дисперсии импеданса Z для такой схемы.
22.Нарисуйте и объясните векторную диаграмму для простейшей электрической эквивалентной
схемы биологической ткани, которая описывает ее свойства на низких частотах.
23.Нарисуйте и объясните векторную диаграмму для простейшей электрической эквивалентной
схемы биологической ткани, которая описывает ее свойства на высоких частотах.
24.Дайте определение импеданса живых тканей. Приведите соответствующее математическое
выражение. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы
измерений.
25.Нарисуйте и объясните графики дисперсии импеданса мертвой и живой биологических тканей.
26.Запишите формулу Кедрова. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите
единицы измерений.
27.Запишите выражение для коэффициента поляризации Тарусова. Раскройте физический смысл,
входящих в него величин, укажите единицы измерений.
28.Запишите математическое выражение для скорости распространения плоско поляризованной
электромагнитной волны в среде с относительной диэлектрической проницаемостью r и
относительной магнитной проницаемостью r.
29.Определите десятичный логарифм отношения силы электростатического отталкивания между
протонами к силе их гравитационного притяжения.
30.Определите потенциал поля точечного заряда φ2 на расстоянии r 2 = 4 м, если потенциал
электростатического поля этого заряда в точке на расстоянии r 1= 6 м φ1 = 7 В.
31.Определите величину потенциала φ электрического поля на расстоянии r = 0,9 нм от
положительного одновалентного иона. Заряд иона считать точечным. Ион находится в среде с
относительной диэлектрической проницаемостью r = 40.
32.Определите модуль напряженности поля точечного заряда E1 на расстоянии r1 = 3 м, если
напряженность электростатического поля заряда в точке на расстоянии r2 = 9 м в том же
направлении составляла E2 = 7 В/м.
33.Определите модуль напряженности электрического поля E на расстоянии r = 1 нм от
одновалентного иона. Заряд иона считать точечным, находящимся в среде с относительной
диэлектрической проницаемостью r = 30.
34.На плазматической мембране толщиной 10 нм зарегистрирован электрический потенциал
φ = ─ 80 мВ. Определите напряженность электрического поля E в мембране.
35.На плазматической мембране толщиной 10 нм потенциал φ = _- 90 мВ. Рассчитайте потенциал
φ в мембране на расстоянии r = 9 нм от внутренней поверхности мембраны.
36.На плазматической мембране толщиной 9 нм существует потенциал φ = _- 100 мВ. Рассчитайте
потенциал в мембране на расстоянии r = 7 нм от внешней поверхности мембраны.
37.Каков максимальный момент силы M, действующей в электрическом поле напряженностью
Е = 20 кВ / м на молекулу воды с дипольным моментом р = 3,7 10 - 29 Кл * м?
38.В электрическом поле неподвижного точечного заряда q = 0 ,5 Кл на расстоянии r =1 м от него
находится диполь с дипольным моментом p = 13 *10 – 30 Кл *м. Определить максимальный
момент силы M, действующей на диполь в вакууме.
39.В однородном электростатическом поле с напряженностью E = 150 В/м под действием сил поля
перемещается заряд q = 5 мКл на расстояние l = 4 см под углом 60 0 к направлению силовой
линии поля. Определите работу, произведенную силами поля.
40.В однородном электростатическом поле с напряженностью E = 100 В/м перемещается заряд
q = 4 мКл на расстояние l = 5 см против силовой линии однородного электрического поля.
Определите работу, по перемещению заряда.
41.Электростатический диполь с электрическим дипольным моментом p = 2 пКл *м
ориентирован по силовой линии однородного электростатического поля с напряженностью
Е = 40 В/см. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть диполь на
угол 150 градусов
42.Электростатический диполь с электрическим дипольным моментом p = 1 пКл *м
ориентирован против силовой линии однородного электростатического поля с
напряженностью Е = 50 В/см. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы
повернуть диполь на угол 120 градусов.
43.Определите величину потенциала электрического поля φ, созданного электростатическим
диполем в вакууме, в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 мм в направлении 60 градусов
относительно электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 2 нКл,
расположенными на расстоянии 100 нм друг от друга.
44.Определите модуль напряженности поля E, созданного электростатическим диполем в вакууме,
в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 мм в направлении 90 градусов относительно
электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 1 нКл, расположенными на
расстоянии 100 нм друг от друга.
45.Модуль напряженности электростатического поля, созданного точечным электрическим
диполем в вакууме на расстоянии r = 5 нм по перпендикуляру от середины оси диполя,
E = 3 МВ/м. Определите электрический момент диполя М.
46.Определите модуль напряженности поля E, созданного электростатическим диполем в вакууме,
в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 м в направлении 60 градусов относительно
электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 1нКл, расположенными на
расстоянии 100 нм друг от друга.
47.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный ток. В
сечении, площадь которого S1 = 3 см 2 плотность тока j1 = 2 мА/м 2. Определите величину
плотности электрического тока j2 там, где площадь поперечного сечения S2 = 16 см.2
48.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный ток. В
сечении, площадь которого S1= 2 см 2 плотность тока j1 = 3 мА/м2. Определите величину
электрического тока I в том месте проводника, где площадь поперечного сечения S2 = 16 см.2
49.Значение плотности тока проводимости в однородном проводнике j1 = 6 мА/м 2 ,
напряженность электрического поля в проводнике E = 300 В/м. Определить удельную
электрическую проводимость γ.
50.По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный
электрический ток. Площадь поперечного сечения в первой точке S1 = 2,5 см 2, площадь
поперечного сечения проводника во второй точке S2 = 5 см 2. Определите величину отношения
напряженности электрического поля во второй точке E2 к аналогичной величине в первой E1.
51.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный
электрический ток. В сечении, площадь которого S1 = 4 см 2 , плотность тока j 1 = 20 мА/м 2.
Определить плотность тока j 2 в том месте проводника, где площадь поперечного сечения
S2 = 16 см.252.По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный
электрический ток силой I = 8 А. Площадь поперечного сечения в первой точке S1 =1,5 см 2,
площадь поперечного сечения проводника во второй точке S2 = 0,5 см 2. Определите величину
отношения напряженности электрического поля в первой точке E1 к аналогичной величине E2
во второй.
53.Определите значение плотности тока проводимости j в однородном проводнике с удельной
электрической проводимостью γ = 0,025 См/м, если в нем существует постоянное
электрическое поле с напряженностью E = 100 В/м.
54.Плотность тока проводимости j = 6 мА/м 2 в однородном проводнике с удельной
электрической проводимостью γ = 0,03 См/м, определить величину модуля напряженности
электрического поля E в проводнике.
55.По однородному проводнику переменного поперечного сечения протекает постоянный
электрический ток. В сечении S1 = 20 мм 2 количество тепла, выделяющегося в единице
объема ежесекундно q1 = 40 мДж/(м 3 *с). Определите количество тепла, которое выделится в
единице объёма в сечении S2 = 5 мм 2 за время t = 2 c.
56.По однородному проводнику переменного сечения протекает постоянный электрический ток.
Количество тепла, выделяющееся в единице объема в 1 с в сечении S1 : q 1 = 40 мДж/(м 3 *с), а
в сечении S2 : q 2 = 320 мДж/(м 3с). Определите отношение сечений S1 к S2.
57.По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой,
одинаковых геометрических размеров протекает электрический ток одинаковой силы. В
мышечной ткани выделяется 10 Дж/с тепла. Определите количество тепла, которое выделится
в жировой ткани за 2 с. Удельные электрические проводимости: мышечной ткани
γ (м) = 0,68 См/м., жировой ткани γ (ж) = 0,02 См/м.
58.По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой,
одинаковых геометрических размеров протекает электрический ток одинаковой силы. В
жировой ткани выделяется 20 Дж/с тепла. Определите количество тепла, которое выделится в
мышечной ткани за 3 с. Удельные электрические проводимости мышечной ткани
γ (м) = 0,68 См/м., жировой ткани γ (ж) = 0,02 См/м.
59.При диатермии к участку тела человека по проводам подводится переменный ток высокой
частоты. Участок тела состоит из мышечной и жировой тканей объем и геометрические
размеры, которых одинаковы. В жировой ткани выделяется q ж = 20 Дж/(м3 *с) тепла.
Определите количество тепла , q м которое выделяется в мышечной ткани. Удельная
электрическая проводимость мышечной ткани γ (м) = 0,67 См/м, а жировой ткани
γ (ж) = 0,03 См/м,
60.При диатермии к участку тела человека по проводам подводится переменный ток высокой
частоты. Участок тела состоит преимущественно из мышечной и жировой тканей одинаковых
геометрических размеров. В мышечной ткани выделяется q м = 30 Дж/(м3 *с) тепла. Определите
количество тепла q ж, которое выделяется в жировой ткани. Удельная электрическая
проводимость мышечной ткани γ (м) = 0,67 См/м, а жировой ткани γ (ж) = 0,03 См/м,
61.Через плоское сечение проводника под действием постоянного электрического поля проходят
электроны со скоростью v = 1,7 нм/с. Концентрация электронов в проводнике n = 10 28 ,1/м 3 .
Определите плотность тока проводимости j .
62.Через плоское сечение проводника S = 2см 2 под действием постоянного электрического поля
проходит электрический ток I = 0,6 мА. Определить скорость направленного движения
электронов, если их концентрация n = 10 28 ,1/ м 3 .
63.Определите плотность тока j в электролите, если концентрация ионов в нем
n = 10 10 ,1/см 3, их подвижности b(+) = 4,110 - 4 см 2/(Вс) , b(─) = 6,110 - 4 см 2/(Вс), а
напряженность поля E = 5 В/см. Заряды ионов равны элементарному заряду.
64.При реографии некоторого сосудистого участка, имеющего форму цилиндра объемом
V= 40 мм3 было зарегистрировано уменьшение активной составляющей R электрического
импеданса на 5 %. Определите изменение объема ∆V сосудистого участка, которое
соответствует зарегистрированному изменению импеданса.
65.При реографии некоторого сосудистого участка, имеющего форму цилиндра объемом
V0= 50 мм3 было зарегистрировано увеличение активной составляющей R электрического
импеданса на 10 %. Определите конечное значение объема V сосудистого участка, которое
соответствует зарегистрированному изменению импеданса.
66.В электролите, динамическая вязкость которого η 1 =5 мПа *с, проходит постоянный
электрический ток плотностью j 1 = 8 мА/м 2. Определите величину плотности тока j 2 в
электролите, если при прочих равных условиях, вязкость электролита станет η 2 =15 мПа *с.
67. При электрофорезе глобулярных белков сыворотки крови один из белков с молекулярной массой 20000 а.е.м. за время 15 мин продвинулся на расстояние 3 см. Определите молекулярную массу второго белка, если за 20 мин он продвинулся на расстояние 2 см. Считать, что молекулярная масса глобулярного белка пропорциональна радиусу глобулы, а электрические заряды белков одинаковы.68.Электрическая схема состоит из параллельно соединенных активного сопротивления
R = 0,7 кОм и конденсатора емкостью C = 140 нФ. Определите значение, к которому
стремится импеданс схемы Z, когда частота приложенного напряжения стремится к нулю.
69.Электрическая схема состоит из последовательно соединенных активного сопротивления
R = 0,8 кОм и конденсатора емкостью C = 130 нФ. Определите значение, к которому стремится
импеданс схемы, когда частота приложенного к схеме напряжения стремится к бесконечности.
70.Рассчитайте для живой ткани на векторной диаграмме тангенс угла между током и
напряжением при пропускании через ткань электрического тока частотой 30 Гц, используя для
вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет
10 кОм, а емкость 2 мкФ.
71.Рассчитайте электрический импеданс Z живой ткани на частоте 70 Гц, используя для
вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет
R =10кОм, а емкость C = 2 мкФ.
72.Рассчитайте электрический импеданс Z живой ткани на высокой частоте 1 МГц, используя для
вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет
R = 70 Ом, а емкость C = 2 нФ.
73.Рассчитайте для живой ткани тангенс угла между током и напряжением при пропускании
через ткань электрического тока высокой частоты 2 МГц. Активное сопротивление ткани
R = 80 Ом, а емкость C = 5 нФ.
74.Для тканей обнаженной пульпы при обострении хронического пульпита рассчитайте
электрический импеданс Z, используя для вычислений, простейшие эквивалентные схемы. На
частоте зондирующего тока 1 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей
импеданса R = 25 кОм и емкость C =30 нФ.
75.Для тканей кариесной полости рассчитайте величину tgδ угла сдвига фаз между током и
напряжением, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. На частоте
зондирующего тока 1 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей импеданса
R = 150 кОм и емкость C =3 мкФ.
76.Определите максимальное значение плотности тока смещения j см в однородном проводнике
с относительной диэлектрической проницаемостью ε r = 400 , если в нем существует
электрическое поле с напряженностью, изменяющейся по закону E = 30 cos(100 *t), В/м.
77.На поверхность некоторого вещества падает электромагнитная волна с амплитудой
напряженности электрического поля E0=100 мВ/м. Определите величину амплитуды
напряженности волны E на расстоянии от поверхности вещества, равном половине глубины
проникновения.
78.Определите длину волны λ электромагнитного излучения в веществе относительной
магнитной проницаемостью μr = 1 и относительной диэлектрической проницаемостью r = 1,
если частота излучения = 10 кГц.
79.Для мышечной ткани глубина проникновения электромагнитной волны с частотой
1 = 400 МГц составила d 1 = 3, 6 см. Рассчитайте, при прочих равных условиях, глубину
проникновения d 2 в ткань электромагнитной волны с частотой 2 = 5000 МГц.
80. В жировой ткани с относительной диэлектрической проницаемостью r = 6 Длина волны
излучения λ = 12 см. Найдите частоту излучения ν.
81.Длина электромагнитной волны частоты ν =1500 МГц в жировой ткани составляет 15 см.
Определите относительную диэлектрическую проницаемость r жировой ткани на данной
частоте, приняв относительную магнитную проницаемость μ r = 1.

МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА

1.Приведите в виде таблицы классификацию медицинской техники.
2.Дайте определение понятия медицинского прибора и аппарата приведите примеры соответствующих устройств.
3.Дайте характеристику основных классов защиты применяемых и изделиях медицинской техники от поражения электрическим током.
4.К какому классу зашиты от поражения электрическим током относятся устройства,
имеющие на корпусе клемму "заземление"?
5.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства, имеющие трехштырьковую вилку для включения в электросеть?
6.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства с дополнительной "двойной" изоляцией?
7.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства с питанием от сети пониженного напряжения?
8.Что понимается под надежностью медицинской техники? Перечислите основные характеристики надежности, приведите соответствующие математические выражения, раскройте смысл, входящих в них величин.
11.Нарисуйте зависимость интенсивности отказов медицинской техники от времени. Укажите
участок, на котором должны эксплуатироваться изделия медицинской техники. Объясните,
почему?
12.Какова связь между вероятностью Р безотказной работы медицинских изделий и
интенсивностью отказов ? Запишите соответствующее математическое выражение,
объясните смысл, входящих в него величин.
13.Нарисуйте структурную блок-схему диагностического прибора. Перечислите назначение
основных элементов каждого блока.
14.Перечислите основные типы устройств съема медико-биологической информации.
Укажите в чем их принципиальное различие.
15.Приведите классификацию датчиков съема медико-биологической информации.
16.Объясните принцип работы резистивных датчиков.
17.Объясните принцип работы емкостных датчиков.
18.Объясните принцип работы индуктивных датчиков.
19.Приведите физическое обоснование диатермии, диатермокоагуляции, диатермотомии.
20.Приведите физическое обоснование индуктотермии.
21.Дайте физическое обоснование УВЧ-терапии.
22.Дайте физическое обоснование СМВ-терапии.
23.Что общего и в чем различие между СМВ и ДМВ терапией.
24.В чем преимущество высокочастотного прогрева биологических тканей по сравнению с
другими тепловыми процедурами.
25.Объясните с физической точки зрения основные недостатки диатермии.
26.Объясните с физической точки зрения преимущества индуктотермии по сравнению с
диатермией.
27.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при
индуктотермии.
28. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при диатермии.
29. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при УВЧ-терапии.
30. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при гальванизации.
31. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при СМВ - терапии.
32.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при ДМВ - терапии.
33.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при местной дарсонвализации.
34. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Полюс".
35.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Тонус".
36. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Амплипульс".
37. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся
устройства съема информации при электрокардиографии?
38. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся
устройства съема информации при регистрации артериального давления?
39. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся
устройства съема информации при электромиографии?
40. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся
устройства съема информации при электроодонтодиагностике?
41.Дайте определение реографии, как диагностического метода исследования. Какие
основные медицинские задачи решаются этим методом?
42.Дайте определение электрокардиографии, как диагностического метода исследования.
43.Дайте определение электроэнцефалографии, как диагностического метода исследования.
44. Дайте определение электромиографии, как диагностического метода исследования.
45.Какой формы электрические сигналы оказывают наибольшее раздражающее действие на биологические ткани? С чем это связано?
46.Определите значение допустимого напряжения прикосновения, если эквивалентное
сопротивление тела человека 1000 Ом, а допустимый ток утечки составляет 1,8 мА.
47. Аппарат включен в электрическую сеть напряжением 220 В. Сопротивление утечки между
сетевым проводом и корпусом равно 2,2 МОм. Работник, использующий аппарат, коснулся
корпуса незаземленного аппарата. Определите максимальное значение силы тока, который
пройдет через тело работника, если сопротивление тела человека составляет 1000 Ом,
48.Закуплено 100 приборов. Вероятность безотказной работы их через год равна 0.6.
Сколько приборов вышло из строя?
49.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8. За это время из
строя вышло 40 изделий. Сколько изделий первоначально было закуплено?
50.Из первоначально закупленных 1000 изделий через 3 года из строя вышло 400. Какова
вероятность их безотказной работы через 4 года?
51.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8. Чему будет равна
вероятность безотказной работы через 5 лет?
52.Из первоначально закупленных изделий через 3 года из строя вышло 400. Вероятность их
безотказной работы через 4 года равна 0,7. Сколько изделий было закуплено?
53.Из первоначально закупленных изделий через 3 года осталось 400. Вероятность их
безотказной работы через 2 года равна 0,7. Сколько изделий было закуплено?
54.Закуплено 1000 аппаратов, а через два года работало из них только 800.
Сколько исправных останется через 10 лет?
55.Вероятность безотказной работы приборов через два года стала равной 0,6. Чему равна интенсивность отказов ?
56.Интенсивность отказов некоторых изделий равна 0,4 1/год. Найти вероятность безотказной работы этих приборов через три года.
57.Определите число отказавших изделий, если к началу испытаний их было 1000 шт., работали они 500 часов, а интенсивность отказов для данных изделий составляет 0,0002 ,1/час.
58.Закуплено 1500 аппаратов, а через два года вышло из строя 100. Сколько аппаратов выйдет из строя через 10 лет?
59.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8.
Через сколько лет вероятность безотказной работы станет равной 0,3?
60.Закуплено 100 приборов. Интенсивность отказов = 0, 1 год - 1.
Через сколько лет половина приборов останется работоспособной?
61.Закуплено 800 приборов. Интенсивность отказов = 0,1 год - 1.
Через сколько лет треть приборов выйдет из строя?
62.Закуплено 1000 приборов. Вероятность безотказной работы через два года Р = 0,6.
Через сколько лет половина приборов останется работоспособной?
63. Закуплено 1000 приборов. Вероятность безотказной работы через три года Р = 0,6 .
Через сколько лет треть приборов выйдет из строя?
64. По графику импульсного тока треугольной формы определите:
1) период следования импульсов T, 2) длительность паузы t, 3) скважность Q.

65.Конденсатор переменной ёмкости включен в терапевтический контур аппарата УВЧ и при резонансе с рабочим контуром его величина равна 400 мкФ. Если параллельно ему подключить еще второй конденсатор, то при резонансе контуров величина переменного конденсатора будет 300 мкФ и уменьшится до 200 мкФ, если второй заполнить жидким диэлектриком. Чему равна при этом диэлектрическая проницаемость r диэлектрика?
66.При местной дарсонвализации частота следования импульсов ν = 50 Гц с длительностью паузы 0,008 с. Определите скважность Q.
67.Конденсатор переменной ёмкости, включенный в терапевтический контур аппарата УВЧ терапии, при резонансе с рабочим контуром имеет ёмкость C0 500 мкФ. Она уменьшается до C 1 = 450 мкФ, если параллельно ему подключить второй конденсатор и до C 2 = 350 мкФ, если второй конденсатор заполнить диэлектриком. Найти относительную диэлектрическую проницаемость r диэлектрика.
68.При воздействии на мозг последовательностью прямоугольных импульсов тока
частотой следования 100 Гц, скважности Q =10 наблюдается феномен электросна. Найдите отношение длительности паузы между импульсами к длительности импульса.
69.Подсчитайте количество тепла, выделяющееся в одной и той же ткани при индуктотермии, производимой аппаратом ИВК-4 (рабочая частота 13,56 МГц), если количество тепла, выделяющееся при индуктотермии, производимой импортным аппаратом (рабочая частота 27,12 МГц) составляет 60 Дж.
(Амплитуды индукции магнитного поля в обоих случаях считать равными.)
70.Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью
Q = 6 имеет длительность отдельного импульса равную 20 мс. Определите длительность паузы между импульсами.
71.В треугольном видеоимпульсе время нарастания тока от нуля до максимального значения
I = 40 мкА составило t = 10 мкс. Определите крутизну переднего фронта импульса.
72.При процедуре УВЧ воздействию подвергаются ткани с относительной диэлектрической проницаемостью r = 2 и тангенсом угла диэлектрических потерь tgδ = 0,32. Определите количество тепла q1 , выделяющегося при этом в единице объема ткани в 1 с, если амплитуда напряженности электрического поля в ткани составляла E = 40 В/м.(ν = 40,68 МГц)
73.Подстроечный конденсатор переменной емкости терапевтического контура аппарата
УВЧ снабжен шкалой. При резонансе его показания соответствовали C(0) =400 мкФ.
Параллельно этому конденсатору к клеммам пластин-излучателей первый раз
включили сухой конденсатор неизвестной емкости, а второй раз этот же
конденсатор, но заполненный жидким диэлектриком. В первый раз при резонансе конденсатор переменной емкости показал C1 = 350 мкФ, а во второй раз C2 = 300 мкФ. Определите относительную диэлектрическую проницаемость r диэлектрика.
74.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 3000 Гц, а на другую пару - ток с частотой 2980 Гц. Определите частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие. Электрические токи, подводимые к пациенту - гармонические.
75.У ультразвукового диагностического прибора имеется набор зондов с рабочими частотами:
1) 2,5 МГц, 2) 3,5 МГц, 3) 5,5 МГц, 4) 7,5 МГц и 5) 15 МГц. ( Скорость У.З. V=1500м/с)
Объекты, каких наименьших размеров можно различить этим прибором?
76.Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью Q = 5 имеет
длительность паузы между импульсами равную 10 мс. Определите длительность отдельного
импульса.
77.На кардиограмме во II стандартном отведении зубец P, соответствующий
деполяризации предсердий, занял 1,5 мм на бумажной ленте. Определите длительность зубца P, если скорость протяжки ленты при записи кардиограммы составляла 25 мм/с.
78.На кардиограмме в 1 стандартном отведении зубец R ,связанный с сокращением левого желудочка сердца, занял 2,5 мм на бумажной ленте. Определите длительность зубца R, если скорость протяжки ленты при записи кардиограммы составляла 50 мм/с.
79.На рис представлен синусоидально-модулированный сигнал, которым оказывается воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".

Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.
80.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается
воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".

Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.
81.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".



Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.
82.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается
воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".
.



Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.
83.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента
подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 4000 Гц, а на другую пару -
ток неизвестной частотой. В результате сложения токов возникают биения. См. рис. t{с}.

Определите: 1) частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие,
2) возможные значения частот тока, который подается на другую пару электродов.
Электрические токи, подводимые к пациенту – гармонические, одинаковой амплитуды.
84.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента
подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 5000 Гц, а на другую пару -
ток неизвестной частотой. В результате сложения токов возникают биения. См. рис. t{мс}.

Определите: 1) частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие,
2) возможные значения частот тока, который подается на другую пару электродов.
Электрические токи, подводимые к пациенту – гармонические, одинаковой амплитуды.
85.По графику импульсного тока прямоугольной формы определите: а)период следования
импульсов, б)длительность паузы, в)длительность импульса. г)скважность. t (мс),


86.По графику импульсного тока прямоугольной формы определите:
а) период следования импульсов, б) длительность паузы, в) длительность импульса.
г) скважность. t {мс}.

87.По графику импульсного тока определите:
а) период следования импульсов, б) частоту следования импульсов, в) длительность импульса
д) длительность паузы, г)скважность е) крутизну переднего фронта. I{мА}; t {мс}


Оптические методы исследований
1.Дайте определение оптики, как раздела физики.
2.Какова физическая природа света?
3.В чем заключается двойственная природа света?
4.В чем отличие геометрической оптики от физической оптики (волновой)?
5.От чего зависит фокусное расстояние линзы, как оно связано с оптической силой, приведите соответствующие математические выражения?
6.В каких случаях двояковыпуклая линза становится рассеивающей (объяснить)?
7. В каких случаях двояковогнутая линза становится собирающей (объяснить)?
8.Какими основными параметрами характеризуется изображение, получаемое в линзе?
9.Дате характеристику изображения, получаемого на сетчатке глаза
10.В какой части глаза происходит набольшее преломление света?
11.Что такое аккомодации глаза?
12.Что называется пределом разрешения глаза, какова его величина для нормального глаза?
13.Как определяется острота зрения, в чем она измеряется, чему равна для нормального глаза?
14.Может ли человек видеть с разрушенным (удаленным) хрусталиком глаза и, если может, то почему?
15.Какие недостатки оптических систем присущи глазу? Как они проявляются? С чем они связаны?
16.Какими методами коррекции зрения устраняются: а) астигматизм б) миопия
в) гиперметропия
17.Что представляет собой с точки зрения геометрической оптики микроскоп?
18.Какие минимальные объекты можно рассмотреть в оптическом микроскопе, и с чем это связано?
19.Запишите формулу коэффициента увеличения микроскопа? Раскройте физический смысл, входящих в нее величин?
20.От чего зависит предел разрешения микроскопа? Запишите соответствующее выражение, раскройте физический смысл, входящих в него величин.
21.Приведите основные специальные методы оптической микроскопии. В каких случаях применятся каждый из приведенных методов?
22.Какое оптическое явление лежит в основе медицинских эндоскопов? Поясните физический принцип их "работы".
23.Что означают надписи, стоящие на оправах объектива и окуляра биологического микроскопа?
24.Приведите примеры, доказывающие волновую природу света.
25.В чем сущность явления интерференции света, что необходимо для его осуществления?
26.В чем сущность дифракции света, когда ее можно наблюдать?
27.Приведите простейшую схему опыта для наблюдения явления интерференции света, выведите условия максимума и минимума интенсивности света при интерференции.
28.Перечислите явления, в которых наблюдается разложение белого света на составляющие.
29.Каким опытом можно доказать поперечность световой волны? Опишите его.
30.Какой свет называется плоскополяризованным?
31.Приведите пример одного из методов получения плоскополяризованного света
32.Какие вещества называются оптически активными?
33.Приведите пример применения плоскополяризованного света в медицине. Какие физические закономерности лежат в его основе?
34.Запишите закон поглощения света при прохождении его через раствор некоторой концентрации. Раскройте физический смысл входящих в него величин.
35.В чем заключается основное достоинство люминесцентного метода анализа? Приведите пример соответствующего медицинского прибора.
36.Как зависит интенсивность рассеянного света от длины волны при: а) молекулярном рассеянии; б) рассеянии на мутных средах.
37.В чем основные отличия излучения лазера от излучения лампы накаливания?
38.За счет, каких основных свойств излучения лазер нашел применение в медицине?
39.Предел разрешения глаза у пациента на расстоянии наилучшего зрения равен 146 мкм.
Определить остроту зрения этого глаза.
40.Острота зрения у пациента равно 0,25.Чему равен предел разрешения на расстоянии наилучшего
зрения?
41.Расстояние до самой удаленной точки, лучи из которой еще образуют резкое изображение на
сетчатке глаза равно 1м, а расстояние до самой ближней точки, лучи из которой образуют резкое изображение на сетчатке глаза равно 0,2м. Определить изменение оптической силы хрусталика глаза при этом.
42.Расстояние до самой удаленной точки, лучи из которой еще образуют резкое изображение на сетчатке глаза равно 2м, оптическая сила хрусталика глаза может изменяться на 4,5 дптр. Определить расстояние до самой ближней точки, лучи из которой образуют резкое изображение на сетчатке глаза.
43.На сколько диоптрий изменится оптическая сила хрусталика глаза при переводе взгляда со
звезды на книгу, (книга находится на расстоянии наилучшего зрения)?
44.Мальчик читал книгу, держа ее на расстоянии d = 16 см от глаз. Какой оптической силы
контактные линзы он должен носить?
45.Некто читал книгу, держа ее на расстоянии d = 40 см от глаз. Какой оптической силы контактные линзы он должен носить?
46.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 300. Оптическая длина тубуса
микроскопа равна 16см., фокусное расстояние объектива микроскопа равно 2,4мм. Определить
фокусное расстояние окуляра.
47.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 200. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см., фокусное расстояние объектива микроскопа равно 1,6мм. Определить коэффициент увеличения окуляра.
48.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 200. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см., коэффициент увеличения окуляра равен 6.Определить фокусное расстояние объектива.
49.Фокусное расстояние объектива микроскопа равно 2,4 мм, фокусное расстояние окуляра равно 12,5 см. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см. Определить коэффициент увеличения микроскопа.
50.На оправе объектива микроскопа написано 0,4; 20. Какие минимальные объекты можно рассматривать этим микроскопом, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза.
51.Какой минимальной числовой апертуры надо взять объектив микроскопа, чтобы можно было рассмотреть объекты размером 0,6 мкм, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза.
52.Во сколько раз изменяется предел разрешения микроскопа при переходе от длины световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза к длине волны, соответствующей ультрафиолетовому излучению (350 нм).
53.В микроскопе стоит объектив, на оправе котором написано 0,6; 40.Какие минимальные объекты можно рассмотреть этим микроскопом, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза и какое минимальное увеличение должен при этом иметь окуляр (увеличение окуляра округлить до целых чисел).
54.Необходимо рассмотреть объекты размером не менее 1,7мкм. В микроскопе стоит объектив, на оправе которого написано 0,2;20 .Можно ли рассмотреть указанные объекты, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза и какое минимальное увеличение должен при этом иметь окуляр (увеличение окуляра округлить до целых чисел).
55.На плоскую дифракционную решетку (500 штрихов /мм) падает параллельный пучок света с
длиной волны 400нм. Определите угол, под которым виден максимум третьего порядка.
56.При прохождении монохроматического света через раствор поглощается 0,2
интенсивности света. Определите оптическую плотность раствора.
57.При прохождении монохроматического света через раствор поглощается 25% интенсивности
света. Определите оптическую плотность раствора.
58.На поверхность некого тела падает монохроматический свет интенсивностью 200 мВт/м2. Определите интенсивность прошедшего света, если оптическая плотность тела для данной длины волны равна D = 0,3.
59. Интенсивность света, прошедшего слой воздуха толщиной в 2 км, уменьшилась в 4 раза.
Определите коэффициент поглощения.
60.При прохождении света через раствор поглощается 70 % интенсивности света. Определите
оптическую плотность раствора.
61. Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность стеклянной пластины, полностью погруженной в жидкость. Отраженный от пластины луч составляет угол 1020 с падающим лучом. Определите показатель преломления жидкости, если отраженный луч максимально поляризован, а абсолютный показатель преломления стекла n = 1, 6 .
62.Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность диэлектрика, показатель
преломления которого равен 1, 5 . Определите угол между преломленным и отраженным лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.
63.Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1, 4 . Определите угол между отраженным и падающим лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.64.Естественный луч света падает на полированную поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1, 6 . Определите угол между преломленным и падающим лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.
65.Интенсивность естественного света после прохождения через поляризатор и анализатор составила 0,4 от интенсивности падающего света. Найдите угол между плоскостями поляризатора и анализатора.
66.Интенсивность естественного света после прохождения без поглощения через поляризатор и анализатор уменьшилась в 4 раза. Определите угол между плоскостями поляризатора и анализатора.
67.Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при прохождении его через
систему поляризатор - анализатор, плоскости которых лежат под углом 600
68.Интенсивность света после прохождения через поляризатор и анализатор уменьшилась в 8 раз. Определите угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если на поляризатор падает естественный свет. Поглощением света пренебречь.
69.Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, главные плоскости которых составляют между собой угол в 60 градусов. Во сколько раз уменьшится интенсивность прошедшего света, если и поляризатор и анализатор поглощает и отражает каждый по 20 % падающего на них света?
70.Концентрация сахара в моче определялась поляриметром. Чему равна эта концентрация, если для восстановления первоначальной (без трубки с пробой мочи) освещенности поля зрения анализатор поляриметра пришлось повернуть на угол равный 30 градусов? Длина трубки с пробой 1,5 дм; удельное вращение раствора сахара φ0 = 0,653 град *м 2 * кг - 1.
71.При лазерной акупунктуре луч гелий-неонового лазера мощностью 30 мВт сфокусировали на биологически активную точку. Лазер дал вспышку продолжительностью 3мс. Определите энергию вспышки
72. При лазерной акупунктуре луч гелий-неонового лазера с длиной волны равной
630 нм и мощностью 10 мВт сфокусировали на биологически активную точку
Лазер дал вспышку продолжительностью 5 мс. Найдите число фотонов, выпущенных при вспышке.
73. .Лазер в офтальмологической установке, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1кВт. Число импульсов в 1 с. равно 150 . На излучение лазера идет 0,1% потребляемой мощности. Найдите излучаемую энергию в одном импульсе.
74.Лазер в офтальмологической установке, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1кВт. Длительность одного импульса 10 мкс, а число импульсов в 1 с равно 200 . На излучение лазера идет 0,1% потребляемой мощности. Найдите мощность одного импульса.
75. Какова пространственная протяженность лазерного импульса с длительностью 5 пс в вакууме?
76. Для разрыва связи в некоторой фотохимической реакции требуется 200 кДж/моль.
Какова должна быть длина волны падающего излучения?
77. Для разрыва связи в некоторой фотохимической реакции требуется энергия
500 кДж /моль. Какова должна быть частота излучения?
78.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны излучения.
Определить температуру, при которой снята эта зависимость.
79.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости от
длины волны для излучения солнца.
Определить по этим данным температуру поверхности солнца.
80.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости от
длины волны для излучения солнца.
Принимая радиус солнца равным 0,7*10 9 м, определить мощность солнца.
81.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости
от длины волны некоторой области поверхности человеческого тела.
Определить температуру этой области.
82. На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической
светимости от длины волны излучения абсолютно черного тела и некоторого серого.
Определить из представленных данных коэффициент поглощения серого тела.
83.Температура поверхности тела человека принимается равной 33 0 С. Если она
изменилась на три градуса, то на сколько процентов изменилась энергетическая
светимость?
84.Энергетическая светимость голубой звезды больше аналогичной величины для желтой звезды в
81 раз. У какой звезды абсолютная температура выше и во сколько раз?

Ионизирующее излучение
1.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе

Какому напряжению соответствует первая кривая?
2.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе.

Какому напряжению соответствует вторая кривая?

3.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе

Какому напряжению соответствует третья кривая?
4. На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена

Для представленной на рисунке кривой 1 найти полный поток излучения, при условии, что ток в рентгеновской трубке равен 4 мА.
5.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных
материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Для представленной на рисунке кривой 2 найти полный поток излучения, при условии, что ток
в рентгеновской трубке равен 3 мА
6.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных
материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Для представленной на рисунке кривой 3 найти полный поток излучения, при условии, что ток в
рентгеновской трубке равен 2 мА.

7.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий первой кривой
8.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий второй кривой.
9. На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных
материалов: хрома, вольфрама, молибдена

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий третьей
кривой.
10.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 3 кривой.
11.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из
вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 2 кривой.
12.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны
при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.
13.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.
14.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны
при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 2 кривой.
15.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из
молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 3 кривой.
16.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из хрома.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.
17.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из хрома.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде,
которое соответствует 2 кривой.
18.Определите на сколько процентов надо изменить напряжение, приложенное к рентгеновской
трубке, чтобы коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра увеличилась в
3 раза.
19.При рентгеноскопии желудка, для увеличения контраста теневого изображения, больному
дают кашеобразную массу сульфата бария. Во сколько раз при этом массовый коэффициент
поглощения μ m сульфата бария (BaSO4) больше аналогичного для мягкой ткани.
20.Во сколько раз массовый коэффициент поглощения μ m костной ткани больше аналогичного
для мягкой ткани.
21.Определите возраст найденных при раскопках фрагментов дерева (в годах), используя радиоуглеродный метод. Известно, что число ядер радиоактивного изотопа углерода 14 6 С в этих фрагментах составляет 70% от содержания этого изотопа в только что срубленных деревьях. Период полураспада ядер углерода 14 6 С составляет 5570 лет.
22.При определении периода полураспада радиоактивного вещества применен счетчик
импульсов. В течение первой минуты было зарегистрировано 250 импульсов, а спустя 5 час
после начала первого измерения - 90 импульса в минуту. Определите период полураспада
радиоактивного вещества в минутах.
23.Изотоп стронция испускает бета частицы и имеет период полураспада 28 лет. Определите
время (в годах) распада 30 % первоначального количества стронция.
24.Активность радиоактивного элемента уменьшилась в четыре раза за 4 суток. Определите
период полураспада (в сутках).
25.Средняя поглощенная мощность дозы излучения, получаемая врачом рентгенологом, равна
7 мкГр /час. Определите, какую часть от предельно допустимой дозы получит врач, если он
должен проработать 246 дней в году, а рабочий день длится 6 часов. Предельно допустимая
доза облучения равна 50 мГр в год.
26. Период полураспада радиоактивного радона равен 3,8 суток. Определите отношение
первоначальной активности изотопа к активности через 6 суток.
27.За 10 суток активность препарата радона уменьшилась в 9 раз. Определите период полураспада
изотопа в сутках.
28. Определите долю радиоактивных ядер некоторого элемента, не распавшихся за время, равное
0,2 периода полураспада.
29.Среди радиоактивных загрязнений, вызванных аварией на Чернобыльской АЭС, наиболее опасными являются долгоживущие продукты деления, такие как цезий-137. Определите промежуток времени (в годах) до момента, когда активность загрязнения по этому изотопу уменьшится в 100 раз, если период полураспада 30 лет.
30.Определите поглощенную дозу при полном облучении тела, которую получит больной массой
70 кг при облучении его кобальтовым источником в течение 10 мин. Активность источника
6*10 12 Бк, на больного попадает 25 % гамма-излучения. Изотоп Со-60 испускает гамма- кванты с энергиями 2,1*10 - 13 Дж и 1,9 *10 - 13 Дж (те и другие в равных количествах). Примерно 50% излучения взаимодействует с тканями тела и выделяет в них всю энергию. Остальное излучение не вызывает биологического эффекта.
31. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ первого элемента.
32. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ второго элемента.
33. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ третьего элемента.
34.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у третьего элемента через время,
равное двум периодом полураспада этого элемента.
35.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у второго элемента через время, равное
половине периода полураспада этого элемента.
36.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у первого элемента через время, равное
четырем периодам полураспада этого элемента.
38.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность второго препарата через 60 с.
39.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов
Найти активность второго препарата через 80 с.
40.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность третьего препарата через 45 с.

БИОФИЗИКА
I.Электрическая емкость полярных головок фосфолипидов составляет С1 = 30 мкФ/см2, ажирнокислотные "хвосты" фосфолипидов имеют емкость С2 = 1 мкФ/см2. Определите емкость, приходящуюся на один квадратный сантиметр площади монослоя в мембране.
2.Электрическая емкость полярных головок фосфолипидов составляет С1 = 20 мкФ/см2,а
жирнокислотные "хвосты" фосфолипидов имеют емкость С2 = 1 мкФ/см2. Определите емкость, приходящуюся на один квадратный сантиметр площади бислойной мембраны.
3.Некоторое вещество за время t1 = 2 с продиффундировало в растворе на расстояние х = 20 нм.
Определите расстояние, на которое продиффундирует это вещество за время t2 = 1 с.
4. Некоторое вещество за время t1 = Зс продиффундировало в растворе на расстояние
х1 = 30 нм. Определите время, за которое вещество продиффундирует на расстояние х2 = 3 нм.
5.Определите среднее квадратичное расстояние, на которое переместится молекула
фосфолипида в мембране за 20 мкс в процессе латеральной диффузии. Концентрация снаружи
мембраны Cout = 3*10 - 4 моль/м3, а внутри C in составляла 0,5 от этой концентрации.
Коэффициент распределения К = 10. Коэффициент латеральной диффузии для
рассматриваемых молекул составляет D = 2*10 - 12 м2/c.
6.Определите коэффициент диффузии эритрозы в диффузионном барьере, если среднее квадратическое смещение молекул этого вещества составляет 50 мкм за t = 0,06 с.
7.Определите плотность потока формамида через плазматическую мембрану толщиной
8 нм в тот момент, когда концентрация формамида снаружи была равна 2*10 - 4 моль/м3, а внутри составляла 0,8 от этой концентрации. Коэффициент диффузии формамида в мембране равен 1,4*10 - 12 м 2/с. Коэффициент распределения К = 8.
8.Определите коэффициент диффузии в мембране, если плотность потока через мембрану толщиной 10 нм равна 3 .10 - 7 моль/(м2с) концентрация снаружи равна 3*10 - 4 моль/м3, а внутри составляла 0,7 от этой концентрации. Коэффициент распределения К = 9.
9.Определите толщину плазматической мембраны, если коэффициент диффузии формамида в
мембране, равен 1,6* 10 - 12 м 2/с, плотность потока формамида через плазматическую мембрану
равна 4* 10 - 7 моль/(м2с) концентрация формамида снаружи
10.Определите разность концентраций по обе стороны плазматической мембраны, если
коэффициент диффузии в мембране, равен 2*10 - 2 м 2/с, плотность потока через
плазматическую мембрану равна 12*10 - 7 моль/(м2 с). Коэффициент распределения К = 10.
Толщина мембраны равна 8 нм.
11.Определить концентрацию формамида внутри плазматической мембраны, если плотность потока от внутренней стороны мембраны к наружной равна 15*10 - 7 моль/(м2с), коэффициент диффузии формамида в мембране, равен 3*10 - 12 м2/с, толщина мембраны равна 10 нм, а концентрация формамида снаружи равна 4* 10 - 4 моль/м3. Коэффициент распределения К = 9
12.Определить концентрацию формамида снаружи плазматической мембраны, если плотность
потока от внутренней стороны мембраны к наружной равна 14*10 - 7моль/(м2с), коэффициент
диффузии формамида в мембране, равен 5 *10 - 12 м2/с, толщина мембраны равна 7 нм, а
концентрация формамида внутри равна 2*10 - 4 моль/м3 . Коэффициент распределения К = 8.
13.Определите коэффициент распределения К, если плотность потока через плазматическую
мембрану толщиной 8 нм равна 7*10 - 7 моль/(м2 с), концентрация снаружи равна
2*10 - 4 моль/м3, а внутри составляет 0,8 от этой концентрации. Коэффициент диффузии в
мембране равен 1,4*10 - 12 м 2/с.
14.Определите толщину диффузионного барьера, если коэффициент диффузии молекул глюкозы составляет 0,5*10 - 9м2/с, коэффициент распределения К = 8 , а коэффициент проницаемости по отношению к этому диффузионному барьеру равен 6*10 - 8 м/с.
15.Определите проницаемости по отношению к диффузионному барьеру, если толщину диффузионного барьера равна 8 мм, коэффициент диффузии молекул глюкозы составляет
0,2*10 - 9 м 2 /с, а коэффициент распределения К = 8 .
16.Определите коэффициент диффузии молекул глюкозы, если толщина диффузионного барьера равна 6 мм, коэффициент распределения К = 10 , а коэффициент проницаемости по отношению к этому диффузионному барьеру равен 8*10 - 8 м/с.
17.Определите коэффициент распределения К, если коэффициент диффузии молекул глюкозы
составляет D = 0,5 * 10 - 10 м 2 /с, коэффициент проницаемости по отношению к этому
диффузионному барьеру равен Р = 12*10 - 8 м/с, а толщина барьера равна h = 5 мм.
18.Молекула глюкозы последовательно диффундирует через два диффузионных барьера с проницаемостями - первого барьера Р 1 = 2 мкм/с, и второго Р2 = 1 мкм/с. Определите проницаемость для глюкозы всего диффузионного барьера.
19.Молекула глюкозы последовательно диффундирует через два диффузионных барьера спроницаемостями - первого барьера Р1 = 5 мкм/с, и второго Р2 = 4мкм/с.Определите диффузионное сопротивление всего диффузионного барьера в целом.
20.Определите величину равновесного мембранного потенциала на митохондриальной мембране, если при температуре 35 °С внутри митохондрии рН = 9 , а в окружающейсреде рН = 7 и температура равна 20° . Считать, что потенциалообразующими ионами,в данном случае, являются ионы водорода.
При температуре 23 °С величина потенциала покоя нервного волокна равна ─ 90 мВ. Найти концентрацию ионов калия внутри волокна, если снаружи она составляет 10 моль/м3.
При температуре 25 °С величина потенциала покоя нервного волокна равна ─ 95 мВ. Найти концентрацию ионов калия снаружи волокна, если внутри она составляет 400 моль/м3.
23.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей
водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по обе стороны мембраны (10:1). Температура растворов равнялась 30°С.
24.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы калия при отношении концентраций ионов калия по обе стороны мембраны (60:1). Температура растворов равнялась 30°С.
25.Определите температуру, при которой определялся равновесный мембранный потенциал
на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы калия при отношении
концентраций ионов калия по обе стороны мембраны (50:1), если измеренный
равновесный мембранный потенциал равен 100мВ.
26.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране
разделяющей водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по
обе стороны мембраны (500:1). Температура растворов 30°С.
27.Потенциал покоя нерва при температуре 20 °С равен ─ 90 мВ. Чему равна концентрация ионов калия внутри нерва, если снаружи она Сout = 1моль/м3?
28.При соотношении концентраций однозарядных ионов по обе стороны полупроницаемой мембраны (10: 1) потенциал Нернста оказался равным 40 мВ. Определите, каким должно стать соотношение концентраций в случае полной замены одновалентных ионов на четырехвалентные, чтобы потенциал Нернста при той же температуре и прочих равных условиях остался прежним.Определите электрический заряд, приходящийся на один квадратный сантиметрплощади бислойной липидной мембраны, если равновесный мембранный потенциалсоздан ионами калия при температуре 30°С, концентрация ионов калия с однойстороны мембраны равна 10 моль/м3, а с другой - 300 моль/м3. Электрическая емкостьмембраны составляет 0,5 мкФ/см2.
В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранныйпотенциал U(0) = 30 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. Найдитекоординату X, в которой трансмембранный потенциал составляет U(x) = 10 мВ, еслипостоянная длины данной мембраны равна 0,5 мм.
31. В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранный потенциал U(0) = 50 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. На расстоянии 1 мм от этой точки трансмембранный потенциал составляет U(x) = 10 мВ. Найдите постоянную длины данной мембраны.
В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранныйпотенциал U(0) = 70 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. Найтитрансмембранный потенциал на расстоянии 1 мм от этой точки, если постоянная длиныданной мембраны равна 2 мм.
Определить величину удерживающего трансмембранного потенциала U(0) в некоторойточке Х(0), если на расстоянии Змм от нее трансмембранный потенциал равен 15 мВ.Постоянная длины данной мембраны равна 2 мм.
34.Определите отношение постоянной длины мембраны аксона кальмара к постоянной длины обычного безмиелинового нервного волокна, если радиус осевого цилиндра гигантского аксона кальмара превосходит радиус осевого цилиндра безмиелинового волокна в 5 раз.
35.В некоторой точке возбудимой мембраны скачком (мгновенно) изменился мембранный потенциал до величины 15 мВ, являющейся допороговой для данной мембраны. Определите величину потенциала в данной точке спустя 5 мс. Сопротивление, мембраны равно 1 кОм, а электроемкость мембраны равна 1 мкФ
36.Определите потенциал покоя на мембране аксона кальмара, если проводимость для ионов калия в 20 раз больше, чем проводимость мембраны для ионов натрия. Равновесный потенциал для ионов калия составляет ─ 80 мВ, а равновесный потенциал ионов натрия составляет + 40 мВ.
37.Под действием внешнего электрического поля частотой 50 Гц и амплитудой напряженности
Е = 20 В/м находятся ткани головного мозга человека с удельной электропроводимостью
g = 0,3См/м. Определите максимальную плотность тока проводимости в тканях мозга, если относительная диэлектрическая проницаемость тканей мозга на данной частоте равна 105.
ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
Скорость света в вакууме с = 2,9 * 10 м/сГравитационная постоянная G = 6,67 * 10 -11 м/(кг *с)
Число Авогадро Nа = 6,02 * 10 23 моль -1
Постоянная Больцмана к = 1,38 * 10 - 23 Дж/КЭлементарный заряд е = 1,6 * 10 - 19 Кл
Диэлектрическая постоянная ε0 = 8,85 * 10 - 12 Ф/м
Магнитная постоянная μ 0 = 1,26 * 10 - б Гн/м
Постоянная Планка h = 6,63 * 10 - 34 Дж *сМасса электрона m e = 9,1*10 - 31кг
Число Фарадея F = 9,6 *10 4 Кл/мольУниверсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль *К)
Постоянная Вина b = 2,9 * 10 - 3м *КПостоянная Стефана-Больцмана σ = 5,67 * 10 - 8 Вт/(м 2 *K4)
Масса протона m p = 1,672*10 – 27 кгМНОЖИТЕЛИ И ПРИСТАВКИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ И ИХ НАИМЕНОВАНИЙ
Кратность Приставка Обозначение Пример
русская международная русское международное 10 1 дека deca да da дал — декалитр
10 2 гекто hecto г h га — гектар
10 3 кило kilo к k кН — килоньютон
10 6 мега Mega М M МПа — мегапаскаль
10 9 гига Giga Г G ГГц — гигагерц
10 12 тера Tera Т T ТВ — теравольт
Дольность Приставка Обозначение
Пример
русская международная русское международное 10−1 деци deci д d дм — дециметр
10−2 санти centi с c см — сантиметр
10−3 милли milli м m мл — миллилитр
10−6 микро micro мк µ (u) мкм — микрометр
10−9 нано nano н n нм — нанометр
10−12 пико pico пp пФ — пикофарад
Хром 24Cr ; Молибден 42Mo ; Вольфрам 74W

Эталоны ответов
Электробиофизика
N Ответ N Ответ
29 36 56 2,83
30 10,5 57 680 Дж
31 0,04В58 1,77 Дж
32 63В/м 59 447 Дж
33 4,8*10 7 В/м 60 1,34 Дж
34 8*10 6 В/м 61 2,72 А/м2
35 - 9 мВ 62 1,9 нА/м236 -70 мВ 63 81,6 нА/м237 7,4*10 – 25 Н*м 64 2 мм3
38 5,9*10 – 20 Н*м 65 45 мм3
39 1,5*10 – 2 Дж 66 2,67 мА/м240 -2*10 – 2 Дж 67 40000 а.е.м.
41 -1,5*10 – 8 Дж 68 0,7 кОм
42 7,5*10 – 9 Дж 69 0,74 кОм
43 3,6 мкВ/м70 3,77
44 7,2мк В/м 71 1,14 кОм
45 41,7*10 – 30 В/м 72 106
46 9,5 мкВ/м73 - 0,2
47 0,375 мА/м274 5,2 кОм
48 0,6 мкА 75 2,8 *10 3
49 2*10 – 5 См/м 76 10 мкА/м 2
50 2 77 60,65 мВ/м
51 5 мА/м278 30 км52 0,2 79 1,02 см53 2,5 А/м2 80 1 Г Гц
54 200 мВ/м 81 1,78
55 1,28 Дж

Медицинская техника
N Ответ N Ответ
46 1,8 В67 3
47 380 мА 68 9
48 40 69 15
49 200 70 0,1
50 0,5 71 4 А/с
51 0,57 72 1,16 Дж
52 1700 73 2
53 683 74 20 Гц
54 328 75 0,1 мм55 0,255 76 2,5 мс
56 0,3 77 0,06 с
57 95 78 0,05 с
58 438 79 200Гц;60%
59 11 лет 80 50Гц;71,4%
60 7 лет 81 150Гц;20%
61 4 года 82 100Гц;89%
62 2,7 83 50Гц;3950Гц;
4050Гц
63 2,4 84 30Гц;4970Гц;
5030Гц
64 15; 5;1,5 85 3,1мс;1,35мс;
1,75мс;1,77
65 2 86 6,3мс;2,6мс;
3,7мс;1,7
66 1,7 87 12,5мс;77Гц;
6мс;6,5мс;
2,1;0,9А/с
Оптические методы исследований
N Ответ N Ответ
39 0,5 62 90 0
40 290мкм 63 109 0
41 4 дптр 64 209 0
42 0,2 м65 26,56 0
43 4 дптр 66 45 0
44 -2,25 67 8
45 1,5дптр 68 60 0
46 5,5 см69 12,5
47 2 70 300кг/м3
48 4,8мм 71 90мкДж
49 133,3 72 ≈2*10 14
50 687,5 нм 73 7мДж
51 0,458 74 500 Вт
52 0,64 75 1,5 мм53 458,3нм; 4 76 596,7 нм
54 Да, 2 77 1,26*10 15
55 36,9 0 78 17 0 C56 0,096 79 5800 K
57 0,12 80 4*10 26 Вт
58 100мВт/м281 35,5 0C59 5*10 – 4 1/м 82 0,6
60 0,52 83 ± 3,9 %
61 1,3 84 В 3 раза
Ионизирующее излучение
N Ответ N Ответ
1 12 кВ 22 203 мин
2 8 кВ 23 14,5лет
3 6 кВ 24 2 суток
4 42,6мВт 25 0,2
5 18 мВт 26 3
6 6,9мВт 27 3,14 суток
7 0,09 % 28 0,87
8 0,05 % 29 200 лет
9 0,03 % 30 2,1 мЗв
10 0,044 % 31 0,046 1/c
11 0,06 % 32 0,023 1/c
12 0,088 % 33 0,014 1/c
13 0,05 % 34 0,75 *10 6
14 0,034 % 35 0,6*10 6
15 0,025 36 0,95*10 6
16 0,03 % 37 1,38*10 4 Бк
17 0,02 % 38 5,75*10 3 Бк
18 - 66,6 % 39 3,46*10 3 Бк
19 354 40 7,45*10 3 Бк
20 68 21 2866 лет МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
МЕДИКО-СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА
Медицинской и биологической физики
А.А. Синицын, В.С. Воеводский, В.М.Говорун
Вопросы и задачи
к экзамену по медицинской и биологической
физике для студентов стоматологического и лечебного факультетов
ЧАСТЬ II

3-е издание переработанное и дополненное
Москва 2008
ББК 22.3 я 73
С88
УДК 53 (075.8)
Рецензенты:
Н.Н.Фирсов - профессор кафедры ЭТФ РГМУ доктор мед. наук.
О.Ф.Беляев - профессор кафедры общей физики МГТА доктор физ. - мат. наук
Краткая аннотация
Представленные вопросы и задачи составляют основу коллоквиумов и экзаменационных билетов по курсу медицинской и биологической физики. Они охватывают четыре раздела курса, читаемого студентам стоматологам во втором семестре.
Стр.
1.Электробиология……………………………………………...3—7
2.Медицинская техника………………………………………….8---15
3.Оптические методы исследований………………………… 16—17
4.Ионизирующее излучение……………………………………18—32
5.Ответы………………………………………………………….33--34
Разделы начинается с примерно 20 теоретических вопросов, проработка которых необходима для решения последующих задач.
В каждом разделе задачи расположены по мере возрастания их сложности. При этом рядом расположенные задачи могут быть однотипными. Это дает возможность преподавателю, разобрав одну из них на занятиях, остальные, однотипные, задать на дом.
Ответы на все теоретические вопросы даются в лекциях, которыми в первую очередь рекомендуем пользоваться при подготовке к экзамену.
О МГМСУ, 2008-01-16
© Кафедра медицинской и биологической физики МГМСУ
© Синицын А. А., Воеводский B.C., Говорун В.М. 20008
Электробиология
1. Дайте определение понятия силовой характеристики электрического поля. Приведите
соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих
в него величин, укажите единицы измерений.
2.Дайте определение понятия энергетической характеристики электрического поля.
Приведите соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл,
входящих в него величин, укажите единицы измерений.
3.Дайте определение понятия электростатического диполя.
4.Дайте определение понятия момента электростатического диполя. Приведите
соответствующее математическое выражение, раскройте физический смысл, входящих в
него величин, укажите направление и единицы измерений.
5.Запишите математическое выражение, по которому определяется вращающий момент,
действующий на электростатический диполь, помещенный в однородное электрическом поле. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.
6.Запишите математическое выражение, по которому определяется работа, которую надо
затратить, чтобы повернуть электростатический диполь в однородном электрическом
поле. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.
7.Что происходит с электростатическим диполем, помещенным в неоднородное
электрическое поле? Запишите выражение силы, действующей на такой диполь.
Раскройте физический смысл, входящих в него величин.
8.Запишите математическое выражение, по которому определяется потенциал,
создаваемый электростатическим диполем в диэлектрической среде на расстоянии r.
Раскройте физический смысл, входящих в него величин.
9.Запишите математическое выражение, по которому определяется напряженность
электрического поля, создаваемого электростатическим диполем в диэлектрической
среде на расстоянии r. Раскройте физический смысл, входящих в него величин.
10.Перечислите основные механизмы поляризации диэлектриков. Приведите примеры
веществ, относящихся к соответствующим классам.
11.Каков механизм поляризации неполярных атомов и молекул?
12.Каков механизм поляризации полярных атомов и молекул?
13.Каков механизм поляризации в ионных кристаллических диэлектриках?
14.В чем заключается физическая сущность прямого и обратного пьезоэффектов?
Приведите примеры их использования в медицине.
15.Запишите закон Ома в дифференциальной форме. Раскройте физический смысл,
входящих в него величин, укажите единицы измерений.
16.Запишите закон Джоуля - Ленца в дифференциальной форме. Раскройте физический
смысл, входящих в него величин, укажите единицы измерений.
17.Запишите математические выражения: а) для плотности тока в электролитах, б) для
удельной электропроводности электролита. Раскройте физический смысл, входящих в
них величин, укажите единицы измерений.
18.Нарисуйте векторную диаграмму цепи переменного тока, состоящую из последовательно
соединенных активного, емкостного и индуктивного сопротивлений.
19. Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической
ткани, описывающую ее свойства на низких частотах. Приведите график дисперсии импеданса
Z для такой схемы.20.Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической ткани,
описывающую ее свойства на высоких частотах. Приведите график дисперсии импеданса Z для
такой схемы.
21.Нарисуйте и объясните простейшую электрическую эквивалентную схему биологической ткани,
описывающую ее свойства, как на низких, так и на высоких частотах. Приведите график
дисперсии импеданса Z для такой схемы.
22.Нарисуйте и объясните векторную диаграмму для простейшей электрической эквивалентной
схемы биологической ткани, которая описывает ее свойства на низких частотах.
23.Нарисуйте и объясните векторную диаграмму для простейшей электрической эквивалентной
схемы биологической ткани, которая описывает ее свойства на высоких частотах.
24.Дайте определение импеданса живых тканей. Приведите соответствующее математическое
выражение. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите единицы
измерений.
25.Нарисуйте и объясните графики дисперсии импеданса мертвой и живой биологических тканей.
26.Запишите формулу Кедрова. Раскройте физический смысл, входящих в него величин, укажите
единицы измерений.
27.Запишите выражение для коэффициента поляризации Тарусова. Раскройте физический смысл,
входящих в него величин, укажите единицы измерений.
28.Запишите математическое выражение для скорости распространения плоско поляризованной
электромагнитной волны в среде с относительной диэлектрической проницаемостью r и
относительной магнитной проницаемостью r.
29.Определите десятичный логарифм отношения силы электростатического отталкивания между
протонами к силе их гравитационного притяжения.
30.Определите потенциал поля точечного заряда φ2 на расстоянии r 2 = 4 м, если потенциал
электростатического поля этого заряда в точке на расстоянии r 1= 6 м φ1 = 7 В.
31.Определите величину потенциала φ электрического поля на расстоянии r = 0,9 нм от
положительного одновалентного иона. Заряд иона считать точечным. Ион находится в среде с
относительной диэлектрической проницаемостью r = 40.
32.Определите модуль напряженности поля точечного заряда E1 на расстоянии r1 = 3 м, если
напряженность электростатического поля заряда в точке на расстоянии r2 = 9 м в том же
направлении составляла E2 = 7 В/м.
33.Определите модуль напряженности электрического поля E на расстоянии r = 1 нм от
одновалентного иона. Заряд иона считать точечным, находящимся в среде с относительной
диэлектрической проницаемостью r = 30.
34.На плазматической мембране толщиной 10 нм зарегистрирован электрический потенциал
φ = ─ 80 мВ. Определите напряженность электрического поля E в мембране.
35.На плазматической мембране толщиной 10 нм потенциал φ = _- 90 мВ. Рассчитайте потенциал
φ в мембране на расстоянии r = 9 нм от внутренней поверхности мембраны.
36.На плазматической мембране толщиной 9 нм существует потенциал φ = _- 100 мВ. Рассчитайте
потенциал в мембране на расстоянии r = 7 нм от внешней поверхности мембраны.
37.Каков максимальный момент силы M, действующей в электрическом поле напряженностью
Е = 20 кВ / м на молекулу воды с дипольным моментом р = 3,7 10 - 29 Кл * м?
38.В электрическом поле неподвижного точечного заряда q = 0 ,5 Кл на расстоянии r =1 м от него
находится диполь с дипольным моментом p = 13 *10 – 30 Кл *м. Определить максимальный
момент силы M, действующей на диполь в вакууме.
39.В однородном электростатическом поле с напряженностью E = 150 В/м под действием сил поля
перемещается заряд q = 5 мКл на расстояние l = 4 см под углом 60 0 к направлению силовой
линии поля. Определите работу, произведенную силами поля.
40.В однородном электростатическом поле с напряженностью E = 100 В/м перемещается заряд
q = 4 мКл на расстояние l = 5 см против силовой линии однородного электрического поля.
Определите работу, по перемещению заряда.
41.Электростатический диполь с электрическим дипольным моментом p = 2 пКл *м
ориентирован по силовой линии однородного электростатического поля с напряженностью
Е = 40 В/см. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть диполь на
угол 150 градусов
42.Электростатический диполь с электрическим дипольным моментом p = 1 пКл *м
ориентирован против силовой линии однородного электростатического поля с
напряженностью Е = 50 В/см. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы
повернуть диполь на угол 120 градусов.
43.Определите величину потенциала электрического поля φ, созданного электростатическим
диполем в вакууме, в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 мм в направлении 60 градусов
относительно электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 2 нКл,
расположенными на расстоянии 100 нм друг от друга.
44.Определите модуль напряженности поля E, созданного электростатическим диполем в вакууме,
в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 мм в направлении 90 градусов относительно
электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 1 нКл, расположенными на
расстоянии 100 нм друг от друга.
45.Модуль напряженности электростатического поля, созданного точечным электрическим
диполем в вакууме на расстоянии r = 5 нм по перпендикуляру от середины оси диполя,
E = 3 МВ/м. Определите электрический момент диполя М.
46.Определите модуль напряженности поля E, созданного электростатическим диполем в вакууме,
в точке, удаленной на расстояние r = 0,5 м в направлении 60 градусов относительно
электрического момента диполя. Диполь образован зарядами по 1нКл, расположенными на
расстоянии 100 нм друг от друга.
47.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный ток. В
сечении, площадь которого S1 = 3 см 2 плотность тока j1 = 2 мА/м 2. Определите величину
плотности электрического тока j2 там, где площадь поперечного сечения S2 = 16 см.2
48.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный ток. В
сечении, площадь которого S1= 2 см 2 плотность тока j1 = 3 мА/м2. Определите величину
электрического тока I в том месте проводника, где площадь поперечного сечения S2 = 16 см.2
49.Значение плотности тока проводимости в однородном проводнике j1 = 6 мА/м 2 ,
напряженность электрического поля в проводнике E = 300 В/м. Определить удельную
электрическую проводимость γ.
50.По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный
электрический ток. Площадь поперечного сечения в первой точке S1 = 2,5 см 2, площадь
поперечного сечения проводника во второй точке S2 = 5 см 2. Определите величину отношения
напряженности электрического поля во второй точке E2 к аналогичной величине в первой E1.
51.По однородному проводнику переменного поперечного сечения проходит постоянный
электрический ток. В сечении, площадь которого S1 = 4 см 2 , плотность тока j 1 = 20 мА/м 2.
Определить плотность тока j 2 в том месте проводника, где площадь поперечного сечения
S2 = 16 см.252.По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный
электрический ток силой I = 8 А. Площадь поперечного сечения в первой точке S1 =1,5 см 2,
площадь поперечного сечения проводника во второй точке S2 = 0,5 см 2. Определите величину
отношения напряженности электрического поля в первой точке E1 к аналогичной величине E2
во второй.
53.Определите значение плотности тока проводимости j в однородном проводнике с удельной
электрической проводимостью γ = 0,025 См/м, если в нем существует постоянное
электрическое поле с напряженностью E = 100 В/м.
54.Плотность тока проводимости j = 6 мА/м 2 в однородном проводнике с удельной
электрической проводимостью γ = 0,03 См/м, определить величину модуля напряженности
электрического поля E в проводнике.
55.По однородному проводнику переменного поперечного сечения протекает постоянный
электрический ток. В сечении S1 = 20 мм 2 количество тепла, выделяющегося в единице
объема ежесекундно q1 = 40 мДж/(м 3 *с). Определите количество тепла, которое выделится в
единице объёма в сечении S2 = 5 мм 2 за время t = 2 c.
56.По однородному проводнику переменного сечения протекает постоянный электрический ток.
Количество тепла, выделяющееся в единице объема в 1 с в сечении S1 : q 1 = 40 мДж/(м 3 *с), а
в сечении S2 : q 2 = 320 мДж/(м 3с). Определите отношение сечений S1 к S2.
57.По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой,
одинаковых геометрических размеров протекает электрический ток одинаковой силы. В
мышечной ткани выделяется 10 Дж/с тепла. Определите количество тепла, которое выделится
в жировой ткани за 2 с. Удельные электрические проводимости: мышечной ткани
γ (м) = 0,68 См/м., жировой ткани γ (ж) = 0,02 См/м.
58.По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой,
одинаковых геометрических размеров протекает электрический ток одинаковой силы. В
жировой ткани выделяется 20 Дж/с тепла. Определите количество тепла, которое выделится в
мышечной ткани за 3 с. Удельные электрические проводимости мышечной ткани
γ (м) = 0,68 См/м., жировой ткани γ (ж) = 0,02 См/м.
59.При диатермии к участку тела человека по проводам подводится переменный ток высокой
частоты. Участок тела состоит из мышечной и жировой тканей объем и геометрические
размеры, которых одинаковы. В жировой ткани выделяется q ж = 20 Дж/(м3 *с) тепла.
Определите количество тепла , q м которое выделяется в мышечной ткани. Удельная
электрическая проводимость мышечной ткани γ (м) = 0,67 См/м, а жировой ткани
γ (ж) = 0,03 См/м,
60.При диатермии к участку тела человека по проводам подводится переменный ток высокой
частоты. Участок тела состоит преимущественно из мышечной и жировой тканей одинаковых
геометрических размеров. В мышечной ткани выделяется q м = 30 Дж/(м3 *с) тепла. Определите
количество тепла q ж, которое выделяется в жировой ткани. Удельная электрическая
проводимость мышечной ткани γ (м) = 0,67 См/м, а жировой ткани γ (ж) = 0,03 См/м,
61.Через плоское сечение проводника под действием постоянного электрического поля проходят
электроны со скоростью v = 1,7 нм/с. Концентрация электронов в проводнике n = 10 28 ,1/м 3 .
Определите плотность тока проводимости j .
62.Через плоское сечение проводника S = 2см 2 под действием постоянного электрического поля
проходит электрический ток I = 0,6 мА. Определить скорость направленного движения
электронов, если их концентрация n = 10 28 ,1/ м 3 .
63.Определите плотность тока j в электролите, если концентрация ионов в нем
n = 10 10 ,1/см 3, их подвижности b(+) = 4,110 - 4 см 2/(Вс) , b(─) = 6,110 - 4 см 2/(Вс), а
напряженность поля E = 5 В/см. Заряды ионов равны элементарному заряду.
64.При реографии некоторого сосудистого участка, имеющего форму цилиндра объемом
V= 40 мм3 было зарегистрировано уменьшение активной составляющей R электрического
импеданса на 5 %. Определите изменение объема ∆V сосудистого участка, которое
соответствует зарегистрированному изменению импеданса.
65.При реографии некоторого сосудистого участка, имеющего форму цилиндра объемом
V0= 50 мм3 было зарегистрировано увеличение активной составляющей R электрического
импеданса на 10 %. Определите конечное значение объема V сосудистого участка, которое
соответствует зарегистрированному изменению импеданса.
66.В электролите, динамическая вязкость которого η 1 =5 мПа *с, проходит постоянный
электрический ток плотностью j 1 = 8 мА/м 2. Определите величину плотности тока j 2 в
электролите, если при прочих равных условиях, вязкость электролита станет η 2 =15 мПа *с.
67. При электрофорезе глобулярных белков сыворотки крови один из белков с молекулярной массой 20000 а.е.м. за время 15 мин продвинулся на расстояние 3 см. Определите молекулярную массу второго белка, если за 20 мин он продвинулся на расстояние 2 см. Считать, что молекулярная масса глобулярного белка пропорциональна радиусу глобулы, а электрические заряды белков одинаковы.68.Электрическая схема состоит из параллельно соединенных активного сопротивления
R = 0,7 кОм и конденсатора емкостью C = 140 нФ. Определите значение, к которому
стремится импеданс схемы Z, когда частота приложенного напряжения стремится к нулю.
69.Электрическая схема состоит из последовательно соединенных активного сопротивления
R = 0,8 кОм и конденсатора емкостью C = 130 нФ. Определите значение, к которому стремится
импеданс схемы, когда частота приложенного к схеме напряжения стремится к бесконечности.
70.Рассчитайте для живой ткани на векторной диаграмме тангенс угла между током и
напряжением при пропускании через ткань электрического тока частотой 30 Гц, используя для
вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет
10 кОм, а емкость 2 мкФ.
71.Рассчитайте электрический импеданс Z живой ткани на частоте 70 Гц, используя для
вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет
R =10кОм, а емкость C = 2 мкФ.
72.Рассчитайте электрический импеданс Z живой ткани на высокой частоте 1 МГц, используя для
вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет
R = 70 Ом, а емкость C = 2 нФ.
73.Рассчитайте для живой ткани тангенс угла между током и напряжением при пропускании
через ткань электрического тока высокой частоты 2 МГц. Активное сопротивление ткани
R = 80 Ом, а емкость C = 5 нФ.
74.Для тканей обнаженной пульпы при обострении хронического пульпита рассчитайте
электрический импеданс Z, используя для вычислений, простейшие эквивалентные схемы. На
частоте зондирующего тока 1 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей
импеданса R = 25 кОм и емкость C =30 нФ.
75.Для тканей кариесной полости рассчитайте величину tgδ угла сдвига фаз между током и
напряжением, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. На частоте
зондирующего тока 1 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей импеданса
R = 150 кОм и емкость C =3 мкФ.
76.Определите максимальное значение плотности тока смещения j см в однородном проводнике
с относительной диэлектрической проницаемостью ε r = 400 , если в нем существует
электрическое поле с напряженностью, изменяющейся по закону E = 30 cos(100 *t), В/м.
77.На поверхность некоторого вещества падает электромагнитная волна с амплитудой
напряженности электрического поля E0=100 мВ/м. Определите величину амплитуды
напряженности волны E на расстоянии от поверхности вещества, равном половине глубины
проникновения.
78.Определите длину волны λ электромагнитного излучения в веществе относительной
магнитной проницаемостью μr = 1 и относительной диэлектрической проницаемостью r = 1,
если частота излучения = 10 кГц.
79.Для мышечной ткани глубина проникновения электромагнитной волны с частотой
1 = 400 МГц составила d 1 = 3, 6 см. Рассчитайте, при прочих равных условиях, глубину
проникновения d 2 в ткань электромагнитной волны с частотой 2 = 5000 МГц.
80. В жировой ткани с относительной диэлектрической проницаемостью r = 6 Длина волны
излучения λ = 12 см. Найдите частоту излучения ν.
81.Длина электромагнитной волны частоты ν =1500 МГц в жировой ткани составляет 15 см.
Определите относительную диэлектрическую проницаемость r жировой ткани на данной
частоте, приняв относительную магнитную проницаемость μ r = 1.

МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА

1.Приведите в виде таблицы классификацию медицинской техники.
2.Дайте определение понятия медицинского прибора и аппарата приведите примеры соответствующих устройств.
3.Дайте характеристику основных классов защиты применяемых и изделиях медицинской техники от поражения электрическим током.
4.К какому классу зашиты от поражения электрическим током относятся устройства,
имеющие на корпусе клемму "заземление"?
5.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства, имеющие трехштырьковую вилку для включения в электросеть?
6.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства с дополнительной "двойной" изоляцией?
7.К какому классу защиты от поражения электрическим током относятся устройства с питанием от сети пониженного напряжения?
8.Что понимается под надежностью медицинской техники? Перечислите основные характеристики надежности, приведите соответствующие математические выражения, раскройте смысл, входящих в них величин.
11.Нарисуйте зависимость интенсивности отказов медицинской техники от времени. Укажите
участок, на котором должны эксплуатироваться изделия медицинской техники. Объясните,
почему?
12.Какова связь между вероятностью Р безотказной работы медицинских изделий и
интенсивностью отказов ? Запишите соответствующее математическое выражение,
объясните смысл, входящих в него величин.
13.Нарисуйте структурную блок-схему диагностического прибора. Перечислите назначение
основных элементов каждого блока.
14.Перечислите основные типы устройств съема медико-биологической информации.
Укажите в чем их принципиальное различие.
15.Приведите классификацию датчиков съема медико-биологической информации.
16.Объясните принцип работы резистивных датчиков.
17.Объясните принцип работы емкостных датчиков.
18.Объясните принцип работы индуктивных датчиков.
19.Приведите физическое обоснование диатермии, диатермокоагуляции, диатермотомии.
20.Приведите физическое обоснование индуктотермии.
21.Дайте физическое обоснование УВЧ-терапии.
22.Дайте физическое обоснование СМВ-терапии.
23.Что общего и в чем различие между СМВ и ДМВ терапией.
24.В чем преимущество высокочастотного прогрева биологических тканей по сравнению с
другими тепловыми процедурами.
25.Объясните с физической точки зрения основные недостатки диатермии.
26.Объясните с физической точки зрения преимущества индуктотермии по сравнению с
диатермией.
27.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при
индуктотермии.
28. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при диатермии.
29. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при УВЧ-терапии.
30. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при гальванизации.
31. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при СМВ - терапии.
32.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при ДМВ - терапии.
33.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при местной дарсонвализации.
34. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Полюс".
35.Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Тонус".
36. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект применения физиотерапевтического аппарата типа " Амплипульс".
37. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся
устройства съема информации при электрокардиографии?
38. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся
устройства съема информации при регистрации артериального давления?
39. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся
устройства съема информации при электромиографии?
40. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся
устройства съема информации при электроодонтодиагностике?
41.Дайте определение реографии, как диагностического метода исследования. Какие
основные медицинские задачи решаются этим методом?
42.Дайте определение электрокардиографии, как диагностического метода исследования.
43.Дайте определение электроэнцефалографии, как диагностического метода исследования.
44. Дайте определение электромиографии, как диагностического метода исследования.
45.Какой формы электрические сигналы оказывают наибольшее раздражающее действие на биологические ткани? С чем это связано?
46.Определите значение допустимого напряжения прикосновения, если эквивалентное
сопротивление тела человека 1000 Ом, а допустимый ток утечки составляет 1,8 мА.
47. Аппарат включен в электрическую сеть напряжением 220 В. Сопротивление утечки между
сетевым проводом и корпусом равно 2,2 МОм. Работник, использующий аппарат, коснулся
корпуса незаземленного аппарата. Определите максимальное значение силы тока, который
пройдет через тело работника, если сопротивление тела человека составляет 1000 Ом,
48.Закуплено 100 приборов. Вероятность безотказной работы их через год равна 0.6.
Сколько приборов вышло из строя?
49.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8. За это время из
строя вышло 40 изделий. Сколько изделий первоначально было закуплено?
50.Из первоначально закупленных 1000 изделий через 3 года из строя вышло 400. Какова
вероятность их безотказной работы через 4 года?
51.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8. Чему будет равна
вероятность безотказной работы через 5 лет?
52.Из первоначально закупленных изделий через 3 года из строя вышло 400. Вероятность их
безотказной работы через 4 года равна 0,7. Сколько изделий было закуплено?
53.Из первоначально закупленных изделий через 3 года осталось 400. Вероятность их
безотказной работы через 2 года равна 0,7. Сколько изделий было закуплено?
54.Закуплено 1000 аппаратов, а через два года работало из них только 800.
Сколько исправных останется через 10 лет?
55.Вероятность безотказной работы приборов через два года стала равной 0,6. Чему равна интенсивность отказов ?
56.Интенсивность отказов некоторых изделий равна 0,4 1/год. Найти вероятность безотказной работы этих приборов через три года.
57.Определите число отказавших изделий, если к началу испытаний их было 1000 шт., работали они 500 часов, а интенсивность отказов для данных изделий составляет 0,0002 ,1/час.
58.Закуплено 1500 аппаратов, а через два года вышло из строя 100. Сколько аппаратов выйдет из строя через 10 лет?
59.Вероятность безотказной работы некоторых изделий через 2 года равна 0,8.
Через сколько лет вероятность безотказной работы станет равной 0,3?
60.Закуплено 100 приборов. Интенсивность отказов = 0, 1 год - 1.
Через сколько лет половина приборов останется работоспособной?
61.Закуплено 800 приборов. Интенсивность отказов = 0,1 год - 1.
Через сколько лет треть приборов выйдет из строя?
62.Закуплено 1000 приборов. Вероятность безотказной работы через два года Р = 0,6.
Через сколько лет половина приборов останется работоспособной?
63. Закуплено 1000 приборов. Вероятность безотказной работы через три года Р = 0,6 .
Через сколько лет треть приборов выйдет из строя?
64. По графику импульсного тока треугольной формы определите:
1) период следования импульсов T, 2) длительность паузы t, 3) скважность Q.

65.Конденсатор переменной ёмкости включен в терапевтический контур аппарата УВЧ и при резонансе с рабочим контуром его величина равна 400 мкФ. Если параллельно ему подключить еще второй конденсатор, то при резонансе контуров величина переменного конденсатора будет 300 мкФ и уменьшится до 200 мкФ, если второй заполнить жидким диэлектриком. Чему равна при этом диэлектрическая проницаемость r диэлектрика?
66.При местной дарсонвализации частота следования импульсов ν = 50 Гц с длительностью паузы 0,008 с. Определите скважность Q.
67.Конденсатор переменной ёмкости, включенный в терапевтический контур аппарата УВЧ терапии, при резонансе с рабочим контуром имеет ёмкость C0 500 мкФ. Она уменьшается до C 1 = 450 мкФ, если параллельно ему подключить второй конденсатор и до C 2 = 350 мкФ, если второй конденсатор заполнить диэлектриком. Найти относительную диэлектрическую проницаемость r диэлектрика.
68.При воздействии на мозг последовательностью прямоугольных импульсов тока
частотой следования 100 Гц, скважности Q =10 наблюдается феномен электросна. Найдите отношение длительности паузы между импульсами к длительности импульса.
69.Подсчитайте количество тепла, выделяющееся в одной и той же ткани при индуктотермии, производимой аппаратом ИВК-4 (рабочая частота 13,56 МГц), если количество тепла, выделяющееся при индуктотермии, производимой импортным аппаратом (рабочая частота 27,12 МГц) составляет 60 Дж.
(Амплитуды индукции магнитного поля в обоих случаях считать равными.)
70.Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью
Q = 6 имеет длительность отдельного импульса равную 20 мс. Определите длительность паузы между импульсами.
71.В треугольном видеоимпульсе время нарастания тока от нуля до максимального значения
I = 40 мкА составило t = 10 мкс. Определите крутизну переднего фронта импульса.
72.При процедуре УВЧ воздействию подвергаются ткани с относительной диэлектрической проницаемостью r = 2 и тангенсом угла диэлектрических потерь tgδ = 0,32. Определите количество тепла q1 , выделяющегося при этом в единице объема ткани в 1 с, если амплитуда напряженности электрического поля в ткани составляла E = 40 В/м.(ν = 40,68 МГц)
73.Подстроечный конденсатор переменной емкости терапевтического контура аппарата
УВЧ снабжен шкалой. При резонансе его показания соответствовали C(0) =400 мкФ.
Параллельно этому конденсатору к клеммам пластин-излучателей первый раз
включили сухой конденсатор неизвестной емкости, а второй раз этот же
конденсатор, но заполненный жидким диэлектриком. В первый раз при резонансе конденсатор переменной емкости показал C1 = 350 мкФ, а во второй раз C2 = 300 мкФ. Определите относительную диэлектрическую проницаемость r диэлектрика.
74.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 3000 Гц, а на другую пару - ток с частотой 2980 Гц. Определите частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие. Электрические токи, подводимые к пациенту - гармонические.
75.У ультразвукового диагностического прибора имеется набор зондов с рабочими частотами:
1) 2,5 МГц, 2) 3,5 МГц, 3) 5,5 МГц, 4) 7,5 МГц и 5) 15 МГц. ( Скорость У.З. V=1500м/с)
Объекты, каких наименьших размеров можно различить этим прибором?
76.Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью Q = 5 имеет
длительность паузы между импульсами равную 10 мс. Определите длительность отдельного
импульса.
77.На кардиограмме во II стандартном отведении зубец P, соответствующий
деполяризации предсердий, занял 1,5 мм на бумажной ленте. Определите длительность зубца P, если скорость протяжки ленты при записи кардиограммы составляла 25 мм/с.
78.На кардиограмме в 1 стандартном отведении зубец R ,связанный с сокращением левого желудочка сердца, занял 2,5 мм на бумажной ленте. Определите длительность зубца R, если скорость протяжки ленты при записи кардиограммы составляла 50 мм/с.
79.На рис представлен синусоидально-модулированный сигнал, которым оказывается воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".

Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.
80.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается
воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".

Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.
81.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".



Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.
82.На рис представлен синусоидально модулированный сигнал, которым оказывается
воздействие на биологические ткани при применении аппарата "Амплипульс".
.



Определите модулирующую частоту и глубину модуляции.
83.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента
подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 4000 Гц, а на другую пару -
ток неизвестной частотой. В результате сложения токов возникают биения. См. рис. t{с}.

Определите: 1) частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие,
2) возможные значения частот тока, который подается на другую пару электродов.
Электрические токи, подводимые к пациенту – гармонические, одинаковой амплитуды.
84.При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента
подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 5000 Гц, а на другую пару -
ток неизвестной частотой. В результате сложения токов возникают биения. См. рис. t{мс}.

Определите: 1) частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие,
2) возможные значения частот тока, который подается на другую пару электродов.
Электрические токи, подводимые к пациенту – гармонические, одинаковой амплитуды.
85.По графику импульсного тока прямоугольной формы определите: а)период следования
импульсов, б)длительность паузы, в)длительность импульса. г)скважность. t (мс),


86.По графику импульсного тока прямоугольной формы определите:
а) период следования импульсов, б) длительность паузы, в) длительность импульса.
г) скважность. t {мс}.

87.По графику импульсного тока определите:
а) период следования импульсов, б) частоту следования импульсов, в) длительность импульса
д) длительность паузы, г)скважность е) крутизну переднего фронта. I{мА}; t {мс}


Оптические методы исследований
1.Дайте определение оптики, как раздела физики.
2.Какова физическая природа света?
3.В чем заключается двойственная природа света?
4.В чем отличие геометрической оптики от физической оптики (волновой)?
5.От чего зависит фокусное расстояние линзы, как оно связано с оптической силой, приведите соответствующие математические выражения?
6.В каких случаях двояковыпуклая линза становится рассеивающей (объяснить)?
7. В каких случаях двояковогнутая линза становится собирающей (объяснить)?
8.Какими основными параметрами характеризуется изображение, получаемое в линзе?
9.Дате характеристику изображения, получаемого на сетчатке глаза
10.В какой части глаза происходит набольшее преломление света?
11.Что такое аккомодации глаза?
12.Что называется пределом разрешения глаза, какова его величина для нормального глаза?
13.Как определяется острота зрения, в чем она измеряется, чему равна для нормального глаза?
14.Может ли человек видеть с разрушенным (удаленным) хрусталиком глаза и, если может, то почему?
15.Какие недостатки оптических систем присущи глазу? Как они проявляются? С чем они связаны?
16.Какими методами коррекции зрения устраняются: а) астигматизм б) миопия
в) гиперметропия
17.Что представляет собой с точки зрения геометрической оптики микроскоп?
18.Какие минимальные объекты можно рассмотреть в оптическом микроскопе, и с чем это связано?
19.Запишите формулу коэффициента увеличения микроскопа? Раскройте физический смысл, входящих в нее величин?
20.От чего зависит предел разрешения микроскопа? Запишите соответствующее выражение, раскройте физический смысл, входящих в него величин.
21.Приведите основные специальные методы оптической микроскопии. В каких случаях применятся каждый из приведенных методов?
22.Какое оптическое явление лежит в основе медицинских эндоскопов? Поясните физический принцип их "работы".
23.Что означают надписи, стоящие на оправах объектива и окуляра биологического микроскопа?
24.Приведите примеры, доказывающие волновую природу света.
25.В чем сущность явления интерференции света, что необходимо для его осуществления?
26.В чем сущность дифракции света, когда ее можно наблюдать?
27.Приведите простейшую схему опыта для наблюдения явления интерференции света, выведите условия максимума и минимума интенсивности света при интерференции.
28.Перечислите явления, в которых наблюдается разложение белого света на составляющие.
29.Каким опытом можно доказать поперечность световой волны? Опишите его.
30.Какой свет называется плоскополяризованным?
31.Приведите пример одного из методов получения плоскополяризованного света
32.Какие вещества называются оптически активными?
33.Приведите пример применения плоскополяризованного света в медицине. Какие физические закономерности лежат в его основе?
34.Запишите закон поглощения света при прохождении его через раствор некоторой концентрации. Раскройте физический смысл входящих в него величин.
35.В чем заключается основное достоинство люминесцентного метода анализа? Приведите пример соответствующего медицинского прибора.
36.Как зависит интенсивность рассеянного света от длины волны при: а) молекулярном рассеянии; б) рассеянии на мутных средах.
37.В чем основные отличия излучения лазера от излучения лампы накаливания?
38.За счет, каких основных свойств излучения лазер нашел применение в медицине?
39.Предел разрешения глаза у пациента на расстоянии наилучшего зрения равен 146 мкм.
Определить остроту зрения этого глаза.
40.Острота зрения у пациента равно 0,25.Чему равен предел разрешения на расстоянии наилучшего
зрения?
41.Расстояние до самой удаленной точки, лучи из которой еще образуют резкое изображение на
сетчатке глаза равно 1м, а расстояние до самой ближней точки, лучи из которой образуют резкое изображение на сетчатке глаза равно 0,2м. Определить изменение оптической силы хрусталика глаза при этом.
42.Расстояние до самой удаленной точки, лучи из которой еще образуют резкое изображение на сетчатке глаза равно 2м, оптическая сила хрусталика глаза может изменяться на 4,5 дптр. Определить расстояние до самой ближней точки, лучи из которой образуют резкое изображение на сетчатке глаза.
43.На сколько диоптрий изменится оптическая сила хрусталика глаза при переводе взгляда со
звезды на книгу, (книга находится на расстоянии наилучшего зрения)?
44.Мальчик читал книгу, держа ее на расстоянии d = 16 см от глаз. Какой оптической силы
контактные линзы он должен носить?
45.Некто читал книгу, держа ее на расстоянии d = 40 см от глаз. Какой оптической силы контактные линзы он должен носить?
46.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 300. Оптическая длина тубуса
микроскопа равна 16см., фокусное расстояние объектива микроскопа равно 2,4мм. Определить
фокусное расстояние окуляра.
47.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 200. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см., фокусное расстояние объектива микроскопа равно 1,6мм. Определить коэффициент увеличения окуляра.
48.Коэффициент увеличения оптического микроскопа равен 200. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см., коэффициент увеличения окуляра равен 6.Определить фокусное расстояние объектива.
49.Фокусное расстояние объектива микроскопа равно 2,4 мм, фокусное расстояние окуляра равно 12,5 см. Оптическая длина тубуса микроскопа равна 16см. Определить коэффициент увеличения микроскопа.
50.На оправе объектива микроскопа написано 0,4; 20. Какие минимальные объекты можно рассматривать этим микроскопом, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза.
51.Какой минимальной числовой апертуры надо взять объектив микроскопа, чтобы можно было рассмотреть объекты размером 0,6 мкм, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза.
52.Во сколько раз изменяется предел разрешения микроскопа при переходе от длины световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза к длине волны, соответствующей ультрафиолетовому излучению (350 нм).
53.В микроскопе стоит объектив, на оправе котором написано 0,6; 40.Какие минимальные объекты можно рассмотреть этим микроскопом, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза и какое минимальное увеличение должен при этом иметь окуляр (увеличение окуляра округлить до целых чисел).
54.Необходимо рассмотреть объекты размером не менее 1,7мкм. В микроскопе стоит объектив, на оправе которого написано 0,2;20 .Можно ли рассмотреть указанные объекты, ориентируясь на длину световой волны соответствующей максимальной чувствительности человеческого глаза и какое минимальное увеличение должен при этом иметь окуляр (увеличение окуляра округлить до целых чисел).
55.На плоскую дифракционную решетку (500 штрихов /мм) падает параллельный пучок света с
длиной волны 400нм. Определите угол, под которым виден максимум третьего порядка.
56.При прохождении монохроматического света через раствор поглощается 0,2
интенсивности света. Определите оптическую плотность раствора.
57.При прохождении монохроматического света через раствор поглощается 25% интенсивности
света. Определите оптическую плотность раствора.
58.На поверхность некого тела падает монохроматический свет интенсивностью 200 мВт/м2. Определите интенсивность прошедшего света, если оптическая плотность тела для данной длины волны равна D = 0,3.
59. Интенсивность света, прошедшего слой воздуха толщиной в 2 км, уменьшилась в 4 раза.
Определите коэффициент поглощения.
60.При прохождении света через раствор поглощается 70 % интенсивности света. Определите
оптическую плотность раствора.
61. Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность стеклянной пластины, полностью погруженной в жидкость. Отраженный от пластины луч составляет угол 1020 с падающим лучом. Определите показатель преломления жидкости, если отраженный луч максимально поляризован, а абсолютный показатель преломления стекла n = 1, 6 .
62.Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность диэлектрика, показатель
преломления которого равен 1, 5 . Определите угол между преломленным и отраженным лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.
63.Естественный луч света, идущий в воздухе, падает на поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1, 4 . Определите угол между отраженным и падающим лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.64.Естественный луч света падает на полированную поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1, 6 . Определите угол между преломленным и падающим лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.
65.Интенсивность естественного света после прохождения через поляризатор и анализатор составила 0,4 от интенсивности падающего света. Найдите угол между плоскостями поляризатора и анализатора.
66.Интенсивность естественного света после прохождения без поглощения через поляризатор и анализатор уменьшилась в 4 раза. Определите угол между плоскостями поляризатора и анализатора.
67.Во сколько раз уменьшится интенсивность естественного света при прохождении его через
систему поляризатор - анализатор, плоскости которых лежат под углом 600
68.Интенсивность света после прохождения через поляризатор и анализатор уменьшилась в 8 раз. Определите угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если на поляризатор падает естественный свет. Поглощением света пренебречь.
69.Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, главные плоскости которых составляют между собой угол в 60 градусов. Во сколько раз уменьшится интенсивность прошедшего света, если и поляризатор и анализатор поглощает и отражает каждый по 20 % падающего на них света?
70.Концентрация сахара в моче определялась поляриметром. Чему равна эта концентрация, если для восстановления первоначальной (без трубки с пробой мочи) освещенности поля зрения анализатор поляриметра пришлось повернуть на угол равный 30 градусов? Длина трубки с пробой 1,5 дм; удельное вращение раствора сахара φ0 = 0,653 град *м 2 * кг - 1.
71.При лазерной акупунктуре луч гелий-неонового лазера мощностью 30 мВт сфокусировали на биологически активную точку. Лазер дал вспышку продолжительностью 3мс. Определите энергию вспышки
72. При лазерной акупунктуре луч гелий-неонового лазера с длиной волны равной
630 нм и мощностью 10 мВт сфокусировали на биологически активную точку
Лазер дал вспышку продолжительностью 5 мс. Найдите число фотонов, выпущенных при вспышке.
73.Лазер в офтальмологической установке, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1кВт. Число импульсов в 1 с. равно 150 . На излучение лазера идет 0,1% потребляемой мощности. Найдите излучаемую энергию в одном импульсе.
74.Лазер в офтальмологической установке, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1кВт. Длительность одного импульса 10 мкс, а число импульсов в 1 с равно 200 . На излучение лазера идет 0,1% потребляемой мощности. Найдите мощность одного импульса.
75. Какова пространственная протяженность лазерного импульса с длительностью 5 пс в вакууме?
76. Для разрыва связи в некоторой фотохимической реакции требуется 200 кДж/моль.
Какова должна быть длина волны падающего излучения?
77. Для разрыва связи в некоторой фотохимической реакции требуется энергия
500 кДж /моль. Какова должна быть частота излучения?
78.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны излучения.
Определить температуру, при которой снята эта зависимость.
79.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости от
длины волны для излучения солнца.
Определить по этим данным температуру поверхности солнца.
80.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости от
длины волны для излучения солнца.
Принимая радиус солнца равным 0,7*10 9 м, определить мощность солнца.
81.На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической светимости
от длины волны некоторой области поверхности человеческого тела.
Определить температуру этой области.
82. На рисунке представлена зависимость спектрально плотности энергетической
светимости от длины волны излучения абсолютно черного тела и некоторого серого.
Определить из представленных данных коэффициент поглощения серого тела.
83.Температура поверхности тела человека принимается равной 33 0 С. Если она
изменилась на три градуса, то на сколько процентов изменилась энергетическая
светимость?
84.Энергетическая светимость голубой звезды больше аналогичной величины для желтой звезды в
81 раз. У какой звезды абсолютная температура выше и во сколько раз?

Ионизирующее излучение
1.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе

Какому напряжению соответствует первая кривая?
2.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе.

Какому напряжению соответствует вторая кривая?

3.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе

Какому напряжению соответствует третья кривая?
4. На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена

Для представленной на рисунке кривой 1 найти полный поток излучения, при условии, что ток в рентгеновской трубке равен 4 мА.
5.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных
материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Для представленной на рисунке кривой 2 найти полный поток излучения, при условии, что ток
в рентгеновской трубке равен 3 мА
6.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных
материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Для представленной на рисунке кривой 3 найти полный поток излучения, при условии, что ток в
рентгеновской трубке равен 2 мА.

7.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий первой кривой
8.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных материалов: хрома, вольфрама, молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий второй кривой.
9. На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при постоянном токе. Аноды рентгеновских трубок сделаны из различных
материалов: хрома, вольфрама, молибдена

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки, соответствующий третьей
кривой.
10.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 3 кривой.
11.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из
вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 2 кривой.
12.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны
при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из вольфрама.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.
13.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.
14.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины волны
при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 2 кривой.
15.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из
молибдена.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 3 кривой.
16.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из хрома.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде, которое соответствует 1 кривой.
17.На рисунке даны зависимости спектрального потока рентгеновского излучения от длины
волны при различных напряжениях на аноде и постоянном токе. Анод трубки сделан из хрома.

Найти коэффициент полезного действия рентгеновской трубки при напряжении на аноде,
которое соответствует 2 кривой.
18.Определите на сколько процентов надо изменить напряжение, приложенное к рентгеновской
трубке, чтобы коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра увеличилась в
3 раза.
19.При рентгеноскопии желудка, для увеличения контраста теневого изображения, больному
дают кашеобразную массу сульфата бария. Во сколько раз при этом массовый коэффициент
поглощения μ m сульфата бария (BaSO4) больше аналогичного для мягкой ткани.
20.Во сколько раз массовый коэффициент поглощения μ m костной ткани больше аналогичного
для мягкой ткани.
21.Определите возраст найденных при раскопках фрагментов дерева (в годах), используя радиоуглеродный метод. Известно, что число ядер радиоактивного изотопа углерода 14 6 С в этих фрагментах составляет 70% от содержания этого изотопа в только что срубленных деревьях. Период полураспада ядер углерода 14 6 С составляет 5570 лет.
22.При определении периода полураспада радиоактивного вещества применен счетчик
импульсов. В течение первой минуты было зарегистрировано 250 импульсов, а спустя 5 час
после начала первого измерения - 90 импульса в минуту. Определите период полураспада
радиоактивного вещества в минутах.
23.Изотоп стронция испускает бета частицы и имеет период полураспада 28 лет. Определите
время (в годах) распада 30 % первоначального количества стронция.
24.Активность радиоактивного элемента уменьшилась в четыре раза за 4 суток. Определите
период полураспада (в сутках).
25.Средняя поглощенная мощность дозы излучения, получаемая врачом рентгенологом, равна
7 мкГр /час. Определите, какую часть от предельно допустимой дозы получит врач, если он
должен проработать 246 дней в году, а рабочий день длится 6 часов. Предельно допустимая
доза облучения равна 50 мГр в год.
26. Период полураспада радиоактивного радона равен 3,8 суток. Определите отношение
первоначальной активности изотопа к активности через 6 суток.
27.За 10 суток активность препарата радона уменьшилась в 9 раз. Определите период полураспада
изотопа в сутках.
28. Определите долю радиоактивных ядер некоторого элемента, не распавшихся за время, равное
0,2 периода полураспада.
29.Среди радиоактивных загрязнений, вызванных аварией на Чернобыльской АЭС, наиболее опасными являются долгоживущие продукты деления, такие как цезий-137. Определите промежуток времени (в годах) до момента, когда активность загрязнения по этому изотопу уменьшится в 100 раз, если период полураспада 30 лет.
30.Определите поглощенную дозу при полном облучении тела, которую получит больной массой
70 кг при облучении его кобальтовым источником в течение 10 мин. Активность источника
6*10 12 Бк, на больного попадает 25 % гамма-излучения. Изотоп Со-60 испускает гамма- кванты с энергиями 2,1*10 - 13 Дж и 1,9 *10 - 13 Дж (те и другие в равных количествах). Примерно 50% излучения взаимодействует с тканями тела и выделяет в них всю энергию. Остальное излучение не вызывает биологического эффекта.
31. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ первого элемента.
32. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ второго элемента.
33. На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить постоянную распада λ третьего элемента.
34.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у третьего элемента через время,
равное двум периодом полураспада этого элемента.
35.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у второго элемента через время, равное
половине периода полураспада этого элемента.
36.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Определить число распавшихся радиоактивных ядер у первого элемента через время, равное
четырем периодам полураспада этого элемента.
37.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность первого препарата через 25 с.
38.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность второго препарата через 60 с.
39.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность второго препарата через 80 с.
40.На рисунке представлены кривые радиоактивного распада трех элементов

Найти активность третьего препарата через 45 с.

БИОФИЗИКА
I.Электрическая емкость полярных головок фосфолипидов составляет С1 = 30 мкФ/см2, ажирнокислотные "хвосты" фосфолипидов имеют емкость С2 = 1 мкФ/см2. Определите емкость, приходящуюся на один квадратный сантиметр площади монослоя в мембране.
2.Электрическая емкость полярных головок фосфолипидов составляет С1 = 20 мкФ/см2,а
жирнокислотные "хвосты" фосфолипидов имеют емкость С2 = 1 мкФ/см2. Определите емкость, приходящуюся на один квадратный сантиметр площади бислойной мембраны.
3.Некоторое вещество за время t1 = 2 с продиффундировало в растворе на расстояние х = 20 нм.
Определите расстояние, на которое продиффундирует это вещество за время t2 = 1 с.
4. Некоторое вещество за время t1 = Зс продиффундировало в растворе на расстояние
х1 = 30 нм. Определите время, за которое вещество продиффундирует на расстояние х2 = 3 нм.
5.Определите среднее квадратичное расстояние, на которое переместится молекула
фосфолипида в мембране за 20 мкс в процессе латеральной диффузии. Концентрация снаружи
мембраны Cout = 3*10 - 4 моль/м3, а внутри C in составляла 0,5 от этой концентрации.
Коэффициент распределения К = 10. Коэффициент латеральной диффузии для
рассматриваемых молекул составляет D = 2*10 - 12 м2/c.
6.Определите коэффициент диффузии эритрозы в диффузионном барьере, если среднее квадратическое смещение молекул этого вещества составляет 50 мкм за t = 0,06 с.
7.Определите плотность потока формамида через плазматическую мембрану толщиной
8 нм в тот момент, когда концентрация формамида снаружи была равна 2*10 - 4 моль/м3, а внутри составляла 0,8 от этой концентрации. Коэффициент диффузии формамида в мембране равен 1,4*10 - 12 м 2/с. Коэффициент распределения К = 8.
8.Определите коэффициент диффузии в мембране, если плотность потока через мембрану толщиной 10 нм равна 3 .10 - 7 моль/(м2с) концентрация снаружи равна 3*10 - 4 моль/м3, а внутри составляла 0,7 от этой концентрации. Коэффициент распределения К = 9.
9.Определите толщину плазматической мембраны, если коэффициент диффузии формамида в
мембране, равен 1,6* 10 - 12 м 2/с, плотность потока формамида через плазматическую мембрану
равна 4* 10 - 7 моль/(м2с) концентрация формамида снаружи
10.Определите разность концентраций по обе стороны плазматической мембраны, если
коэффициент диффузии в мембране, равен 2*10 - 2 м 2/с, плотность потока через
плазматическую мембрану равна 12*10 - 7 моль/(м2 с). Коэффициент распределения К = 10.
Толщина мембраны равна 8 нм.
11.Определить концентрацию формамида внутри плазматической мембраны, если плотность потока от внутренней стороны мембраны к наружной равна 15*10 - 7 моль/(м2с), коэффициент диффузии формамида в мембране, равен 3*10 - 12 м2/с, толщина мембраны равна 10 нм, а концентрация формамида снаружи равна 4* 10 - 4 моль/м3. Коэффициент распределения К = 9
12.Определить концентрацию формамида снаружи плазматической мембраны, если плотность
потока от внутренней стороны мембраны к наружной равна 14*10 - 7моль/(м2с), коэффициент
диффузии формамида в мембране, равен 5 *10 - 12 м2/с, толщина мембраны равна 7 нм, а
концентрация формамида внутри равна 2*10 - 4 моль/м3 . Коэффициент распределения К = 8.
13.Определите коэффициент распределения К, если плотность потока через плазматическую
мембрану толщиной 8 нм равна 7*10 - 7 моль/(м2 с), концентрация снаружи равна
2*10 - 4 моль/м3, а внутри составляет 0,8 от этой концентрации. Коэффициент диффузии в
мембране равен 1,4*10 - 12 м 2/с.
14.Определите толщину диффузионного барьера, если коэффициент диффузии молекул глюкозы составляет 0,5*10 - 9м2/с, коэффициент распределения К = 8 , а коэффициент проницаемости по отношению к этому диффузионному барьеру равен 6*10 - 8 м/с.
15.Определите проницаемости по отношению к диффузионному барьеру, если толщину диффузионного барьера равна 8 мм, коэффициент диффузии молекул глюкозы составляет
0,2*10 - 9 м 2 /с, а коэффициент распределения К = 8 .
16.Определите коэффициент диффузии молекул глюкозы, если толщина диффузионного барьера равна 6 мм, коэффициент распределения К = 10 , а коэффициент проницаемости по отношению к этому диффузионному барьеру равен 8*10 - 8 м/с.
17.Определите коэффициент распределения К, если коэффициент диффузии молекул глюкозы
составляет D = 0,5 * 10 - 10 м 2 /с, коэффициент проницаемости по отношению к этому
диффузионному барьеру равен Р = 12*10 - 8 м/с, а толщина барьера равна h = 5 мм.
18.Молекула глюкозы последовательно диффундирует через два диффузионных барьера с проницаемостями - первого барьера Р 1 = 2 мкм/с, и второго Р2 = 1 мкм/с. Определите проницаемость для глюкозы всего диффузионного барьера.
19.Молекула глюкозы последовательно диффундирует через два диффузионных барьера спроницаемостями - первого барьера Р1 = 5 мкм/с, и второго Р2 = 4мкм/с.Определите диффузионное сопротивление всего диффузионного барьера в целом.
20.Определите величину равновесного мембранного потенциала на митохондриальной мембране, если при температуре 35 °С внутри митохондрии рН = 9 , а в окружающейсреде рН = 7 и температура равна 20° . Считать, что потенциалообразующими ионами,в данном случае, являются ионы водорода.
При температуре 23 °С величина потенциала покоя нервного волокна равна ─ 90 мВ. Найти концентрацию ионов калия внутри волокна, если снаружи она составляет 10 моль/м3.
При температуре 25 °С величина потенциала покоя нервного волокна равна ─ 95 мВ. Найти концентрацию ионов калия снаружи волокна, если внутри она составляет 400 моль/м3.
23.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей
водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по обе стороны мембраны (10:1). Температура растворов равнялась 30°С.
24.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы калия при отношении концентраций ионов калия по обе стороны мембраны (60:1). Температура растворов равнялась 30°С.
25.Определите температуру, при которой определялся равновесный мембранный потенциал
на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы калия при отношении
концентраций ионов калия по обе стороны мембраны (50:1), если измеренный
равновесный мембранный потенциал равен 100мВ.
26.Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране
разделяющей водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по
обе стороны мембраны (500:1). Температура растворов 30°С.
27.Потенциал покоя нерва при температуре 20 °С равен ─ 90 мВ. Чему равна концентрация ионов калия внутри нерва, если снаружи она Сout = 1моль/м3?
28.При соотношении концентраций однозарядных ионов по обе стороны полупроницаемой мембраны (10: 1) потенциал Нернста оказался равным 40 мВ. Определите, каким должно стать соотношение концентраций в случае полной замены одновалентных ионов на четырехвалентные, чтобы потенциал Нернста при той же температуре и прочих равных условиях остался прежним.Определите электрический заряд, приходящийся на один квадратный сантиметрплощади бислойной липидной мембраны, если равновесный мембранный потенциалсоздан ионами калия при температуре 30°С, концентрация ионов калия с однойстороны мембраны равна 10 моль/м3, а с другой - 300 моль/м3. Электрическая емкостьмембраны составляет 0,5 мкФ/см2.
В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранныйпотенциал U(0) = 30 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. Найдитекоординату X, в которой трансмембранный потенциал составляет U(x) = 10 мВ, еслипостоянная длины данной мембраны равна 0,5 мм.
31. В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранный потенциал U(0) = 50 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. На расстоянии 1 мм от этой точки трансмембранный потенциал составляет U(x) = 10 мВ. Найдите постоянную длины данной мембраны.
В точке возбудимой мембраны с координатой Х(0) = 0 удерживается трансмембранныйпотенциал U(0) = 70 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. Найтитрансмембранный потенциал на расстоянии 1 мм от этой точки, если постоянная длиныданной мембраны равна 2 мм.
Определить величину удерживающего трансмембранного потенциала U(0) в некоторойточке Х(0), если на расстоянии Змм от нее трансмембранный потенциал равен 15 мВ.Постоянная длины данной мембраны равна 2 мм.
34.Определите отношение постоянной длины мембраны аксона кальмара к постоянной длины обычного безмиелинового нервного волокна, если радиус осевого цилиндра гигантского аксона кальмара превосходит радиус осевого цилиндра безмиелинового волокна в 5 раз.
35.В некоторой точке возбудимой мембраны скачком (мгновенно) изменился мембранный потенциал до величины 15 мВ, являющейся допороговой для данной мембраны. Определите величину потенциала в данной точке спустя 5 мс. Сопротивление, мембраны равно 1 кОм, а электроемкость мембраны равна 1 мкФ
36.Определите потенциал покоя на мембране аксона кальмара, если проводимость для ионов калия в 20 раз больше, чем проводимость мембраны для ионов натрия. Равновесный потенциал для ионов калия составляет ─ 80 мВ, а равновесный потенциал ионов натрия составляет + 40 мВ.
37.Под действием внешнего электрического поля частотой 50 Гц и амплитудой напряженности
Е = 20 В/м находятся ткани головного мозга человека с удельной электропроводимостью
g = 0,3См/м. Определите максимальную плотность тока проводимости в тканях мозга, если относительная диэлектрическая проницаемость тканей мозга на данной частоте равна 105.
ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
Скорость света в вакууме с = 2,9 * 10 м/сГравитационная постоянная G = 6,67 * 10 -11 м/(кг *с)
Число Авогадро Nа = 6,02 * 10 23 моль -1
Постоянная Больцмана к = 1,38 * 10 - 23 Дж/КЭлементарный заряд е = 1,6 * 10 - 19 Кл
Диэлектрическая постоянная ε0 = 8,85 * 10 - 12 Ф/м
Магнитная постоянная μ 0 = 1,26 * 10 - б Гн/м
Постоянная Планка h = 6,63 * 10 - 34 Дж *сМасса электрона m e = 9,1*10 - 31кг
Число Фарадея F = 9,6 *10 4 Кл/мольУниверсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль *К)
Постоянная Вина b = 2,9 * 10 - 3м *КПостоянная Стефана-Больцмана σ = 5,67 * 10 - 8 Вт/(м 2 *K4)
Масса протона m p = 1,672*10 – 27 кгМНОЖИТЕЛИ И ПРИСТАВКИ ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ И ИХ НАИМЕНОВАНИЙ
Кратность Приставка Обозначение Пример
русская международная русское международное 10 1 дека deca да da дал — декалитр
10 2 гекто hecto г h га — гектар
10 3 кило kilo к k кН — килоньютон
10 6 мега Mega М M МПа — мегапаскаль
10 9 гига Giga Г G ГГц — гигагерц
10 12 тера Tera Т T ТВ — теравольт
Дольность Приставка Обозначение
Пример
русская международная русское международное 10−1 деци deci д d дм — дециметр
10−2 санти centi с c см — сантиметр
10−3 милли milli м m мл — миллилитр
10−6 микро micro мк µ (u) мкм — микрометр
10−9 нано nano н n нм — нанометр
10−12 пико pico пp пФ — пикофарад
Хром 24Cr ; Молибден 42Mo ; Вольфрам 74W

Эталоны ответов
Электробиофизика
N Ответ N Ответ
29 36 56 2,83
30 10,5 57 680 Дж
31 0,04В58 1,77 Дж
32 63В/м 59 447 Дж
33 4,8*10 7 В/м 60 1,34 Дж
34 8*10 6 В/м 61 2,72 А/м2
35 - 9 мВ 62 1,9 нА/м236 -70 мВ 63 81,6 нА/м237 7,4*10 – 25 Н*м 64 2 мм3
38 5,9*10 – 20 Н*м 65 45 мм3
39 1,5*10 – 2 Дж 66 2,67 мА/м240 -2*10 – 2 Дж 67 40000 а.е.м.
41 -1,5*10 – 8 Дж 68 0,7 кОм
42 7,5*10 – 9 Дж 69 0,74 кОм
43 3,6 мкВ/м70 3,77
44 7,2мк В/м 71 1,14 кОм
45 41,7*10 – 30 В/м 72 106
46 9,5 мкВ/м73 - 0,2
47 0,375 мА/м274 5,2 кОм
48 0,6 мкА 75 2,8 *10 3
49 2*10 – 5 См/м 76 10 мкА/м 2
50 2 77 60,65 мВ/м
51 5 мА/м278 30 км52 0,2 79 1,02 см53 2,5 А/м2 80 1 Г Гц
54 200 мВ/м 81 1,78
55 1,28 Дж

Медицинская техника
N Ответ N Ответ
46 1,8 В67 3
47 380 мА 68 9
48 40 69 15
49 200 70 0,1
50 0,5 71 4 А/с
51 0,57 72 1,16 Дж
52 1700 73 2
53 683 74 20 Гц
54 328 75 0,1 мм55 0,255 76 2,5 мс
56 0,3 77 0,06 с
57 95 78 0,05 с
58 438 79 200Гц;60%
59 11 лет 80 50Гц;71,4%
60 7 лет 81 150Гц;20%
61 4 года 82 100Гц;89%
62 2,7 83 50Гц;3950Гц;
4050Гц
63 2,4 84 30Гц;4970Гц;
5030Гц
64 15; 5;1,5 85 3,1мс;1,35мс;
1,75мс;1,77
65 2 86 6,3мс;2,6мс;
3,7мс;1,7
66 1,7 87 12,5мс;77Гц;
6мс;6,5мс;
2,1;0,9А/с
Оптические методы исследований
N Ответ N Ответ
39 0,5 62 90 0
40 290мкм 63 109 0
41 4 дптр 64 209 0
42 0,2 м65 26,56 0
43 4 дптр 66 45 0
44 -2,25 67 8
45 1,5дптр 68 60 0
46 5,5 см69 12,5
47 2 70 300кг/м3
48 4,8мм 71 90мкДж
49 133,3 72 ≈2*10 14
50 687,5 нм 73 7мДж
51 0,458 74 500 Вт
52 0,64 75 1,5 мм53 458,3нм; 4 76 596,7 нм
54 Да, 2 77 1,26*10 15
55 36,9 0 78 17 0 C56 0,096 79 5800 K
57 0,12 80 4*10 26 Вт
58 100мВт/м281 35,5 0C59 5*10 – 4 1/м 82 0,6
60 0,52 83 ± 3,9 %
61 1,3 84 В 3 раза
Ионизирующее излучение
N Ответ N Ответ
1 12 кВ 22 203 мин
2 8 кВ 23 14,5лет
3 6 кВ 24 2 суток
4 42,6мВт 25 0,2
5 18 мВт 26 3
6 6,9мВт 27 3,14 суток
7 0,09 % 28 0,87
8 0,05 % 29 200 лет
9 0,03 % 30 2,1 мЗв
10 0,044 % 31 0,046 1/c
11 0,06 % 32 0,023 1/c
12 0,088 % 33 0,014 1/c
13 0,05 % 34 0,75 *10 6
14 0,034 % 35 0,6*10 6
15 0,025 36 0,95*10 6
16 0,03 % 37 1,38*10 4 Бк
17 0,02 % 38 5,75*10 3 Бк
18 - 66,6 % 39 3,46*10 3 Бк
19 354 40 7,45*10 3 Бк
20 68 21 2866 лет 2. РЕОЛОГИЯ И ГЕМОДИНАМИКА
2.1. Какое реологическое свойство под действием всестороннего однородного давления проявит костная ткань?
2.2. Образец брыжейки начальной длины 11 мм подвергается растяжению до относительной деформации равной единице. Определите получившуюся при этом длину образца. Модуль Юнга брыжейки считать равным 0,9 МПа.
2.3. Образец выйной связки быка с начальной длиной 4 см был медленно растянут до длины 8 см. При длине 8 см было зарегистрировано напряжение 15 кПа. Предполагая, что материал образца линейно упругий, определите значение относительной деформации.
2.4. Образец выйной связки быка с начальной длиной 3 см был медленно растянут до длины 6 см. При длине 6 см было зарегистрировано напряжение 13 кПа. Предполагая, что материал образца линейно упругий, определите значение коэффициента растяжения.
2.5. Образец выйной связки быка с начальной длиной 1 см был медленно растянут до длины 2 см. При длине 2 см было зарегистрировано напряжение 14 кПа. Предполагая, что материал образца линейно упругий, определите значение модуля упругости.
2.6. Под действием «внезапно» - очень быстро приложенной силы
F = 213 Кн упругий стержень от первоначальной длины l0 = 18 см удлинился на 0,01% . Определите работу силы F.
2.7. Под действием «внезапно» - очень быстро приложенной силы F = 210 кН упругий стержень от первоначальной длины l0 = 8 см удлинился на 0,02% . Определите значение энергии упругой деформации, накопленной в стержне.
2.8. Под действием «внезапно» - очень быстро приложенной силы F = 249 кН упругий стержень от первоначальной длины l0 = 11 см удлинился на 0,03%. Определите энергию, образовавшихся при этом, колебаний и волн.
2.9. Под действием равных по величине растягивающих сил F = 452 кН находятся два цилиндрических стержня из сплава КХС. Стержни растянуты до одинаковой длины L = 23 см. Напряжения в любом из поперечных сечений стержней не превосходят предела пропорциональности. Диаметр первого из стержней равен 15 мм, а второго 120 мм . Найдите отношение энергии деформации, накопленной в первом стержне к энергии деформации, накопленной во втором стержне.
2.10. Модель идеально упругого материала состоит из двух последовательно соединенных элементов Гука с модулями упругости 1 Па и 5 Па. Определите модуль упругости эквивалентной модели, содержащей лишь один идеально упругий элемент Гука.
2.11. Модель идеально упругого материала состоит из двух параллельно соединенных элементов Гука с модулями упругости 1 Па и 2 Па. Определите модуль упругости эквивалентной модели, содержащей лишь один идеально упругий элемент Гука.
2.12. Подсчитайте, какой объем будет иметь цилиндрический образец, изготовленный из парафина, при его удлинении на 2 %. Если первоначальный объем образца был 47 мм3. Коэффициент Пуассона парафина равен 0,5.
2.13. Подсчитайте, какой объем будет иметь цилиндрический образец, изготовленный из пробки, при его удлинении на 5 %. Если первоначальный объем образца был 105 мм3 . Коэффициент Пуассона пробки равен нулю.
2.14. Определите коэффициент динамической вязкости ньютоновской жидкости, если при касательном напряжении 5 Па скорость сдвига составила 13 1/с.
2.15. Сколько тепла выделится в одном см3 за одну секунду при ламинарном течении ньютоновской жидкости? Если при напряжении сдвига равном 0,5 Па скорость сдвига оказалась равной 10 1/с.
2.16. Определите значение эффективного дифференциального модуля упругости мышцы при напряжении равном 10 кПа, если этому напряжению соответствует длина мышцы 3 см, а длине мышцы L2 = 3,05 см соответствует растягивающее напряжение 37 кПа.
2.17. Определите отношение значения эффективного дифференциального модуля упругости мышцы при напряжении P(3) = 138 кПа, к значению эффективного дифференциального модуля упругости мышцы при напряжении P(1) = 10 кПа. Если растягивающему напряжению P(1) соответствует длина мышцы L(1) = 5 см; напряжению P(2) = 37 кПа длина мышцы L(2) = 5,04 см. Соответственно, растягивающее напряжение P(3) = 138 кПа наблюдалось при длине мышцы L(3)= 5,05 см, а растягивающее напряжение P(4) = 518 кПа - при длине мышцы L(4) = 5,09 см.2.18. Каково будет среднее кольцевое напряжение в стенке цилиндрического кровеносного сосуда с толщиной стенки h = 0,08 см и диаметром просвета d = 2,2 см, если внутри просвета давление крови Pi = 933 мм рт. ст., а давление вне сосуда равно 760 мм.рт.ст.?
2.19. Определите значение давления в полости левого желудочка сердца, при котором напряжение в стенке желудочка составляет 38 кПа, толщина стенки желудочка равна 14 мм. Желудочек считать сферической оболочкой, ограничивающей объем 108 мл. Внешнее давление принять равным атмосферному P = 760 мм рт.ст.
2.20. Сделайте оценку отношения толщины стенки аорты человека на 'малой кривизне' к толщине стенки дуги аорты на 'большой кривизне'. Давление в аорте принять равным 900 мм рт.ст., атмосферное давление - 760 мм рт.ст.. Радиус просвета аорты равен 14 мм, радиус второго главного сечения 'большой кривизны' 62 мм, радиус второго главного сечения 'малой кривизны' 27 мм.
2.21. Напряжение в упругом элементе модели упруговязкого тела составляет 38 Па. Модуль упругости упругого элемента равен 2 Па, коэффициент динамической вязкости ньтоновского элемента равен 9,99 Па с. Определите напряжение в вязком элементе.
2.22. Вещество, реологическое поведение которого соответствует модели Максвелла, находится под действием постоянного напряжения 23 Па. Спустя 55 секунд после внезапного приложения указанного напряжения относительная деформация составила 9 %. Определите коэффициент динамической вязкости модели.
2.23. Напряжение в вязком элементе модели упруговязкого тела составляет 5 Па. Модуль упругости упругого элемента равен 7 Па, коэффициент динамической вязкости ньютоновского элемента равен 0,15 Па с. Определите относительную деформацию упругого элемента.
2.24. При испытании на релаксацию механического напряжения упруговязкое тело мгновенно деформируют до значения относительной деформации 0,14. В момент окончания деформирования напряжение составило 326 мПа. Определите напряжение в теле спустя 0,5 с, если коэффициент вязкости ньютоновского элемента равен 75 мПа с, а модуль упругости элемента Гука равен 150 мПа.
2.25. Миками и Эттингер (1969г) наблюдали релаксацию давления в яремной вене собаки после очень быстрого ступенчатого увеличения объема. Сразу после увеличения объема датчик зарегистрировал начальное давление в вене Р(0) = 60 см водного столба, а спустя еще 326 секунд после начала опыта давление оказалоь на уровне Р(t) = 41 см водного столба и далее практически не изменялось оставаясь равным 40 см водного столба. Определить постоянную времени релаксации давления в вене, если считать, что процесс релаксации давления происходит по экспоненциальному закону.
2.26. Относительная деформация упругого элемента вязкоупругой системы равна 0,3. Модуль упругости упругого элемента равен 6 Па, а коэффициент вязкости вязкого элемента равен 18 мПа с. Определите относительную деформацию вязкого элемента.
2.27. Материал, поведение которого описывается вязкоупругой моделью, находится под действием постоянно приложенного напряжения равного 157 Па. Определите значение максимальной относительной деформации, если коэффициент кинематической вязкости ньютоновского элемента равен 0,03 м2/с, модуль упругости элемента Гука Е = 43 Па, плотность материала равна 1050 кг/м3.
2.28. Вязкоупругое тело испытывают на ползучесть. Коэффициент вязкости вязкого элемента равен 6 Па с, а модуль упругости упругого элемента равен 4 Па. Определите значение относительной деформации спустя время t = 870 с после нагружения. Если напряжение в теле поддерживалось постоянным и равным 17 Па.
2.29. Какую скорость деформацию сдвига вызовет в веществе, реологическое поведение которого соответствует простейшей модели Бингама, напряжение сдвига 14 мПа, если коэффициент вязкости ньютоновского элемента равен 10 мПа с, а предел текучести ( предельное напряжение сдвига ) составляет 10 мПа ?
2.30. Для описания кинетики деформации растяжения мембраны эритроцитов, Ренд и Бертон предложили линейную реологическую модель:


Приняв в этой модели модули Юнга для элементов 1 и 2 равными по 40 МПа, коэффициент вязкости для ньютоновского элемента 3 равным 26 Мпа с и коэффициент вязкости для ньютоновского элемента 4 равным 6,5 Мпа с. Определите значение относительной деформации мембраны в процентах спустя 21c после внезапного (ступенчатого) задания и последующего удержания постоянного напряжения равного 1230 Па.
2.31. При механическом воздействии на биологические ткани они проявляют временные эффекты:
А. псевдоупругость, анизотропию мех.свойств, релаксацию напряжения, эластичность;
Б. ползучесть, прочность, релаксацию напряжения, анизотропию механических свойств;
В. гетерогенность, механический гистерезис, сдвиг фаз между периодически задаваемым напряжением и получающейся при этом деформацией;
Г. релаксацию напряжения, ползучесть, механический гистерезис, сдвиг фаз между периодически задаваемым напряжением и получающейся при этом деформацией;
Д. несжимаемость, релаксацию напряжения, ползучесть, прочность.
2.32. Кажущаяся вязкость образца крови при гематокрите 0,40, температуре 37 градусов Цельсия и скорости сдвига, равной 0,05 1/с, составила 0,1 Па с. Определите значение кажущейся вязкости крови при увеличении гематокрита на 17 % (при той же скорости сдвига и температуре), если считать, что состав плазмы крови не изменился. Вязкость плазмы составляет 1,5 мПа с.
2.33. Какую скорость сдвига вызовет напряжение сдвига 53 мПа при реологическом исследовании плазмы крови, если вязкость плазмы равна 1,2 мПа с?
2.34. Реологическое поведение образца крови описывается моделью Кессона, имея асимптотическую вязкость равную 5 мПа с и предел текучести равный 15 мПа. Какое напряжение сдвига потребуется, чтобы у этого образца получить скорость сдвига равную 6 1/с?
2.35. При исследовании реологических свойств образца крови получены данные: при скорости сдвига – 0,05 1/с значение напряжения сдвига – 31,848 мПа. При скорости сдвига – 0,20 1/с значение напряжения сдвига – 37,095 мПа. Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, кессоновскую вязкость.
2.36. При исследовании реологических свойств образца крови получены данные: при скорости сдвига – 0,05 1/с значение напряжения сдвига - 8,773 мПа. При скорости сдвига – 0,20 1/с значение напряжения сдвига – 10,747 мПа. Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, предельное напряжение сдвига (предел текучести) крови.
2.37. При исследовании реологических свойств образца крови получены данные: при скорости сдвига – 0,05 1/с значение напряжения сдвига – 25,833 мПа. При скорости сдвига – 0,20 1/с значение напряжения сдвига – 31,165 мПа. Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, асимптотическую вязкость крови.
2.38. При исследовании реологических свойств образца крови получены данные: при скорости сдвига – 0,05 1/с значение напряжения сдвига – 34,017 мПа. При скорости сдвига – 0,20 1/с значение напряжения сдвига – 39,433 мПа. Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, кажущуюся вязкость крови при меньшей из скоростей сдвига.
2.39. При исследовании реологических свойств образца крови получены данные: при скорости сдвига – 0,05 1/с значение напряжения сдвига – 38,667 мПа. При скорости сдвига – 0,20 1/с значение напряжения сдвига – 43,633 мПа. Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, кажущуюся вязкость крови при большей из скоростей сдвига.
2.40. При исследовании реологических свойств образца крови получены данные: при скорости сдвига – 0,05 1/с значение напряжения сдвига - 4,982 мПа. При скорости сдвига – 0,20 1/с значение напряжения сдвига - 7,464 мПа. Определите по этим данным, предполагая, что для крови применима модель Кессона, отношение кажущейся вязкости при меньшей из скоростей сдвига к кажущейся
вязкости при большей из скоростей сдвига.
2.41. Во сколько раз изменится объемная скорость (расход) кровотока при переходе от участка сосудистого русла с общей площадью поперечного сечения S(1) = 195 мм2 к участку сосудистого русла с общей площадью поперечного сечения S(2) = 780 мм2?
2.42. Во сколько раз изменится средняя линейная скорость кровотока при переходе от участка сосудистого русла с общей площадью поперечного сечения S(1) = 164 мм2 к участку сосудистого русла с общей площадью поперечного сечения S(2) = 820 мм2?
2.43. Определите время прохождения крови через капилляр длины l = 496 мкм, если минутный объем кровообращения равен 0,81 л/мин, средняя линейная скорость течения крови в аорте 12 см/с, а площадь поперечного сечения капиллярного русла в 700 раз превосходит площадь поперечного сечения аорты.
2.44. Какова будет средняя линейная скорость кровотока в участке сосудистого русла с общей площадью поперечного сечения 533 см2, если в аорте диаметром 13 мм скорость крови составляет 25 cм/с?
2.45. Когда человек делает вдох через нос, сквозь ноздри (диаметр 1 см) воздух проходит со средней скоростью V = 918 см/с. При двадцати градусах Цельсия воздух имеет коэффициент динамической вязкости 17 мкПа с, плотность - 1 кг/м3. Определите значение числа Рейнольдса.
2.46. Когда человек делает вдох через нос, сквозь ноздри (диаметр 1 см) воздух проходит со средней скоростью V = 553 см/с. При двадцати градусах Цельсия воздух имеет коэффициент динамической вязкости 17 мкПа с, плотность - 1 кг/м3. Каков при этом режим течения воздуха ?2.47. Какова должна быть разность давлений на концах горизонтально расположенной цилиндрической трубки, длина которой равна 39 см и радиус просвета 7 мм, чтобы по ней ламинарно протекала ньютоновская жидкость со скоростью на оси трубки V = 142,8571 мм/с ? Коэффициент динамической вязкости жидкости равен 1,2 мПа c, плотность –1200 кг/м3.
2.48. По магистральному кровенсному сосуду ламинарно течет кровь под действием разности давлений на концах сосуда P = 0,4 мм.рт.ст., длина рассматриваемого участка сосуда равна 4 см, радиус просвета сосуда равен 0,1 см. Определите напряжение сдвига на расстоянии 0,3 мм по перпендикуляру от оси сосуда. Кровь считать ньютоновской жидкостью с коэффициентом динамической вязкости равным 4 мПа с и плотностью 1050 кг/м3.
2.49. По кровеносному капилляру с радиусом просвета R = 2,7 мкм и длиной l = 673 мкм протекает в ламинарном режиме кровь со средней линейной скоростью 1,3 мм/с. Определите значение скорости сдвига у стенки капилляра.
2.50. В одной из магистральных артерий человека максимальное значение числа Рейнольдса 4287 . Диаметр просвета сосуда равен 15 мм, плотность крови равна 1050 кг/м3, коэффициент динамической вязкости
крови принять равным 5 мПас. Определить максимальную линейную скорость кровотока в артерии.
2.51. Во сколько раз отличается гидродинамическое сопротивление участка кровеносного сосуда радиуса 0,6мм и длины 6 мм от гидродинамического сопротивления участка кровеносного сосуда с радиусом 1,8 мм и длиной 18 мм ?2.52. Определите высоту над постелью больного, на которой висела капельница. Если в вену предплечья вводился раствор лекарственных веществ плотностью 1026 кг/м3 и вязкостью 1,8 мПа с, давление в вене составляло 60 мм водного столба. Игла введенная в вену имела диаметр просвета равный 0,7 мм, длину 90мм. Через капельницу в венозное русло больного поступило 240 мл раствора за 70 минут. Считать режим течения в игле ламинарным.
2.53. Кровеносный сосуд с радиусом просвета 1.8 мм разделился на две ветви с радиусами по 1,26 мм. Во сколько раз при этом изменилось гидродинамическое сопротивление, приходящееся на единицу длины сосудистого русла ?2.54. Во сколько раз изменится гидродинамическое сопротивление кровеносного сосуда, если его радиус уменьшится на 42 %?
2.55. Периферическое сопротивление у пациента увеличилось на 11 %. На сколько процентов изменился минутный объем циркуляции, если артериальное давление увеличилось на 6 %?
2.56. При перфузии кровеносной системы кошки кровью было получено значение гидродинамического сопротивления W(1), затем кровь заменили раствором реополиглюкина с коэффициентом вязкости 2,8 мПас и получили значение гидродинамического сопротивленя W(2) на 10% меньше, чем W(1). Найдите асимптотическую вязкость крови кошки, если перфузионное давление поддерживалось постоянным. В качестве модели кровообращения используйте чисто резистивную модель с сосредоточенными параметрами.
2.57. Два соседних участка артериального русла имеют диаметры просветов d1 = 9 мм и d2 = 3 мм. Определите отношение гидродинамического сопротивления, приходящегося на единицу длины второго участка к аналогичной величине первого участка.
2.58. В высоком вертикально стоящем цилиндрическом сосуде радиуса 200 мм, заполненном ньтоновской жидкостью, падает с постоянной скоростью 0,2 см/с стальной шарик диаметром 2 мм. С какой постоянной скоростью будет падать в этом сосуде стальной шарик диаметром 6 мм ?2.59. Определите скорость с которой должен бы равномерно двигаться эритроцит при набдюдаемой реакции СОЭ. Считать эритроцит шариком с диаметром 7 мкм. Плотность эритроцита равна 1085 кг/куб.м, плотность плазмы крови составляет 1035 кг/м3. Вязкость плазмы крови равна 1,9 мПас. Электростатическим распором и магнитными свойствами эритроцитов пренебречь.
2.60. В опыте с вискозиметром Оствальда вязкость эталонной жидкости равнялась 1,2 мПас, плотность ее составляла 800 кг/м3. Вязкость исследуемой жидкости оказалась равной 2 мПас, а плотность составила 1200 кг/м3. Время истечения через капилляр 2 мл исследуемой жидкости равно 10 с. Определите время истечения через капилляр 3-х мл эталонной жидкости.
2.61. В плечевой артерии человека средняя линейная скорость кровотока составляет 21 см/с. Систолическое давление, измеренное по методу Короткова составило 180 мм.рт.ст.. Определить допущенную ошибку при измерении давления в процентах, если принять за истинное значение давления - среднее боковое давление в артерии. Считать кровь идеальной жидкостью с плотностью равной 1050 кг/м3, а давление, необходимое для сжатия манжеткой тканей, окружающих артерию, принять равным 8 мм рт.ст.
2.62. Для аллопластики бифуркации брюшной аорты необходимо изготовить протез так, чтобы кровь не травмировалась вследствие действия гидродинамических факторов, возникающих при движении ее через протез. Диаметр основного ствола протеза должен быть равен 9 мм. Определите значение диаметра дочерней ветви протеза.
2.63. Для аллопластики бифуркации брюшной аорты необходимо изготовить протез так, чтобы кровь не травмировалась вследствие действия гидродинамических факторов, возникающих при движении ее через протез. Диаметр основного ствола протеза должен быть равен 14 мм. Определите отношение гидродинамического сопротивления, приходящееся на единицу длины участка протеза после разветвления, к значению аналогичной величины основного ствола протеза.
2.64. Определите отношение гидродинамического сопротивления прекапиллярного участка (содержащего артериолы) к гидродинамическому сопротивлению участка кровеносного русла человека, содержащего капилляры. Диаметр артериолы составляет 0,007 мм, длина - 0,8 мм, общее число артериол - 400.000.000. Диаметр капилляра составляет 0,0037 мм, длина - 0,1 мм, общее число капилляров в сосудистом русле человека 1.800.000.000.
2.65. Конструкция бифуркационного протеза такова, что диаметр дочерней ветви равен 50% от диаметра основного ствола протеза. Определите среднюю линейную скорость крови в дочерних ветвях при включении магистрального кровотока, если средняя скорость в основном стволе составляла 17 см/с.
2.66. Изготовлены два протеза бифуркации брюшной аорты, причем диаметры D просвета протеза до разветвления у обоих равны по 9,3 мм. Первый изготовлен правильно, а у второго диаметры d ветвей после разветвления равны каждый по 4,65 мм. Найдите отношение гидродинамического сопротивления, приходящегося на единицу длины участка после разветвления второго протеза к аналогичной величине первого (''правильного'') протеза.
3. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ, БИОАКУСТИКА
3.1. Уровень интенсивности звука при стрельбе из одного автомата АК46М равен 100 дБ. Определите уровень интенсивности звука при стрельбе из 3 автоматов.
3.2. Одиночный комар, находящийся на расстоянии 10 м от человека, создает звук, близкий к порогу слышимости на частоте 1000 Гц. Какой уровень громкости создадут 3339 комаров?
3.3. Определите уровень интенсивности (в дБ ) звуковой волны в воздухе, который соответствует амплитуде смещения колеблющихся молекул воздуха 2,1 мм при частоте 190 Гц. Плотность воздуха принять равной 1,29 кг/ м3, а скорость звука в воздухе - 331 м/с.
3.4. Звуковая волна с уровнем интенсивности 56 дБ попадает на барабанную перепонку площадью 50 квадратных миллиметров и полностью поглощается. Определите энергию, которую поглощает при этом барабанная перепонка в одну секунду.
3.5. В паспорте регистрирующего устройства фонокардиографа записано, что отношение сигнал / шум у него равно 55 дБ. Определите отношение интенсивностей сигнала и фонового шума.
3.6. Маятник совершает гармонические колебания по закону косинуса. Определите начальную фазу колебаний в градусах, если начало отсчета времени совпало с моментом прохождения маятником положения максимального отклонения от положения равновесия.
3.7. Маятник совершает гармонические колебания по закону косинуса. Определите начальную фазу колебаний в градусах, если начало отсчета времени совпало с моментом прохождения маятником положения равновесия.
3.8. У диагностического ультразвукового прибора среди набора зондов имеются два зонда - первый с рабочей частотой 7,5 МГц и второй с рабочей частотой 15 МГц. Определите отношение теоретического предела разрешения для первого зонда к аналогичной величине для второго.
3.9. В механической системе совершаются собственные гармонические колебания с частотой 46 Гц и амплитудой 2 мм. Определите частоту гармонических колебаний в системе после того, как амплитуда увеличилась на 0,5%.
3.10. Уравнение плоской механической волны задано уравнением:
S(x,t) = S(o)•COS( •(t+x/v)), где:
S - смещение колеблющихся частиц от положения равновесия;
S(o) - максимальное смещение колеблющихся частиц от положения равновесия;
v - фазовая скорость волны.
В каком направлении распространяется волна?
А. - в сторону уменьшения координаты х;
Б. - в сторону уменьшения координаты y;
В. - в сторону уменьшения координаты z;
Г. - в сторону увеличения координаты х;
Д. - в сторону увеличения координаты y;
Е. - в сторону увеличения координаты z
3.11. Гармонические колебания материальной точки массой 5 г происходят по закону:
x = 1• COS( 77• t + 12). Определите частоту изменения потенциальной энергии колебаний.
t - в секундах; x - в миллиметрах.
3.12. Гармонические колебания материальной точки массой 4 г происходят по закону:
x = 6•COS( 66• t+12).
Определите частоту изменения кинетической энергии колебаний.
t - в секундах; x - в миллиметрах.
3.13.
Гармонические колебания материальной точки массой 2 г происходят по закону:
x = 5COS( 67t +12). Определите период изменения потенциальной энергии колебаний.
t - в секундах; x - в миллиметрах.
3.14. Гармонические колебания материальной точки массой 3 г происходят по закону:
x = 3COS( 66t +12). Определите период изменения кинетической энергии колебаний.
t - в секундах; x - в миллиметрах.
3.15. Гармонические колебания материальной точки массой 7 г происходят по закону:
x = 1COS( 27t +12). Определите круговую частоту изменения потенциальной энергии колебаний.
t - в секундах; x - в миллиметрах.
3.16. Гармонические колебания материальной точки массой 1 г происходят по закону: x = 3 COS( 68t +12). Определите круговую частоту изменения кинетической энергии колебаний.
t - в секундах; x - в миллиметрах.
3.17. Гармонические колебания материальной точки массой 2 г происходят по закону:
x = 1COS( 85 t +12). Определите частоту изменения полной энергии колебаний.
t - в секундах; x - в миллиметрах.
3.18. Два камертона звучат одновременно. Частота колебаний одного из них 6000 Гц, другого 6003 Гц. Определите частоту изменения амплитуды результирующего колебания.
3.19. Два камертона звучат одновременно. Частота колебаний одного из них 3000 Гц, другого 3005 Гц. Определите период изменения амплитуды результирующего колебания.
3.20. Логарифмический декремент затухания колебаний маятника равен 0,005. Определите число полных колебаний, которое должен сделать маятник, чтобы амплитуда колебаний уменьшилась в 4 раза.
3.21. Логарифмический декремент затухания колебаний маятника равен 0,006. Определите число полных колебаний, которое должен сделать маятник, чтобы амплитуда колебаний уменьшилась в 4 раза.
3.22.
Работа стоматологической турбины сопровождается шумом с уровнем громкости 34 фон. Компрессор слюноотсоса создает шум с уровнем громкости 39 фон. Определите уровень громкости в фонах, который сопровождает одновременную работу турбины и слюноотсоса.
3.23. Определите угол сдвига фаз между вынуждающей силой и установившимися вынужденными колебаниями системы, если затухание в системе отсутствует.
3.24. Определите угол сдвига фаз (в градусах ) между вынуждающей силой и установившимися вынужденными колебаниями системы, если частота периодически действующей внешней вынуждающей силы равна собственной частоте колебательной системы.
3.25. Какое ощущение вызовут у человека механические колебания частотой 6000 Гц и интенсивностью 573 пВт/ кв.м ?
3.26. Амплитуда колебаний маятника уменьшается в 7 раз за 27 полных колебаний. Определите логарифмический декремент затухания.
3.27. Амплитуда колебаний маятника уменьшается в 20 раз за 186 полных колебаний. Определите добротность колебательной системы.
3.28. На пружине подвешен шарик массой m = 60 г, радиусом r = 1 см. Он совершает затухающие колебания в широком и глубоком сосуде с ньютоновской жидкостью. За время t = 15 с амплитуда колебаний уменьшилась в «e» раз. Определите коэффициент вязкости жидкости.
3.29.
При неизменной частоте энергия гармонических колебаний возросла в 4 раз. Определите, во сколько раз изменилась амплитуда колебаний.
3.30. Потеря (понижение) слуха у пациента на частоте 1 кГц составляет 25 дБ. Определите минимальную интенсивность механических колебаний, которая на частоте 1 кГц вызывает у пациента ощущение звука.
3.31. Колебательное движение материальной точки задано уравнением:
x = 12• SIN(0,63•t + 0,5)
Определите максимальное ускорение колеблющейся точки.
x - в миллиметрах, t - в секундах.
3.32. Определите период собственных гармонических колебаний груза массы 4 кг, подвешенного вертикально на пружине с жесткостью 72 Н/м.
3.33. Определите частоту собственных гармонических колебаний груза массы 4 кг, подвешенного вертикально на пружине с жесткостью 60 Н/м.
3.34. Мощность ультразвукового импульса, посылаемого диагностическим прибором равна 13 мВт. Определите амплитуду ультразвуковой волны в точке, где площадь поперечного сечения конуса излучения равна 8 кв. см. Скорость распространения ультразвука в тканях человека равна 1500 м/с. Рабочая частота зонда прибора 10 МГц. Средняя плотность тканей 1100 кг/м3. Поглощением ультразвука в тканях пренебречь.
3.35. Мощность ультразвукового импульса, посылаемого диагностическим прибором равна 23 мВт. Определите интенсивность ультразвуковой волны в точке, где площадь поперечного сечения конуса излучения равна 8 кв. см. Скорость распространения ультразвука в тканях человека равна 1500 м/с. Рабочая частота зонда прибора 15 МГц. Средняя плотность тканей 1100 кг/м3. Поглощением ультразвука в тканях пренебречь.
3.36. Через дно, радиусом 2 см в стакан со 100 граммами воды, проходит звуковая волна с уровнем интенсивности 100 дБ. Определите время необходимое, чтобы вода в стакане закипела. Дно стакана не поглощает звук. Исходная температура воды составляла 33 градусов Цельсия. Удельную теплоемкость воды принять равной 4,19 кДж/(кг К). Считать, что вся звуковая энергия поглощается водой и переходит в тепло. Потерями на передачу тепла окружающей воду среде пренебречь.
3.37. Эритроцит движется в потоке крови со скоростью 258 мм/с. На него падает и затем отражается ультразвуковая волна от неподвижного источника (зонда), работающего на частоте 21 МГц. Определите разность частот между отраженной эритроцитом и излучаемой источником ультразвуковыми волнами, если эритроцит удаляется от источника . Скорость распространения ультразвука в крови принять равной 1500 м/с.
3.38. Эритроцит движется в потоке крови со скоростью 208 мм/с. На него падает и затем отражается ультразвуковая волна от неподвижного источника (зонда), работающего на частоте 13 МГц. Определите разность частот между отраженной эритроцитом и излучаемой источником ультразвуковыми волнами, если эритроцит приближается к источнику . Скорость распространения ультразвука в крови принять равной 1500 м/с.
3.39. Определите период собственных гармонических колебаний груза массы 2 кг, подвешенного вертикально на пружине с жесткостью 84 Н/м.
3.40. Определите круговую частоту собственных гармонических колебаний груза массы 5 кг, подвешенного вертикально на пружине с жесткостью 77 Н/м.
3.41. Ухо человека способно воспринимать разницу уровней громкости на частоте 1000 Гц в 1,0 фон. Определите отношение интенсивностей двух звуковых волн уровни громкости которых различаются на эту величину.
4. ЭЛЕКТРОБИОЛОГИЯ
4.1. Напряженность является характеристикой ...... точек элекростатического поля.
4.2. Напряжение является характеристикой ...... точек элекростатического поля.
4.3. Определите десятичный логарифм отношения силы электростатического отталкивания между протонами к силе их гравитационного притяжения. Масса протона mp = 1,672·10-27 кг, гравитационная постоянная G=6,67·10-11 Н·м2\(кг2).
4.4. Определите потенциал поля точечного заряда на расстоянии 3 м, если потенциал электростатического поля заряда в точке на расстоянии 7 м составлял 1 В. Направление от источника поля до рассматриваемых точек одно и то же.
4.5. Определите потенциал поля точечного диполя на расстоянии 2 м, если потенциал электростатического поля диполя в точке на расстоянии 6 м составлял 5 В. Направление от источника поля до рассматриваемых точек одно и то же.
4.6. Определите напряженность поля точечного заряда на расстоянии 6 м, если напряженность электростатического поля заряда в точке на расстоянии 10 м составляла 8 В/м. Направление от источника поля до рассматриваемых точек одно и то же.
4.7. Определите напряженность поля точечного диполя на расстоянии 1 м, если напряженность электростатического поля диполя в точке на расстоянии 5 м составляла 1 В/м. Направление от источника поля до рассматриваемых точек одно и то же.
4.8. Определите модуль напряженности поля, созданного электростатическим диполем в точке, удаленной на расстояние r = 0,6 м в направлении 60 градусов относительно электрического момента диполя. Среда - вакуум. Диполь образован зарядами по 9 нКл, расположенными на расстоянии 100 нм друг от друга.
4.9. Определите потенциал поля, созданного электростатическим
диполем в точке, удаленной на расстояние r = 0,9 м в направлении 45 градусов относительно электрического момента диполя. Среда - вакуум. Диполь образован зарядами по 5 нКл, расположенными на расстоянии 100 нм друг от друга.
4.10. На плазматической мембране зарегистрирован потенциал электрического поля равный - 66 мВ относительно внешнего окружения клетки. Определите величину напряженности электрического поля в мембране, считая поле в мембране постоянным. Толщину мембраны принять равной 10 нм.
4.11. Для получения выражения потенциала Гольдмана-Ходжкина -Каца электородиффузионное уравнение Нернста -Планка решают в приближении Гольдмана. (Считают, что напряженность электрического поля в мембране постоянна.) Пусть на плазматической мембране толщиной 10 нм существует потенциал (-100 мВ) относительно внешнего окружения клетки. Рассчитайте потенциал в мембране на расстоянии 4 нм от внутренней поверхности мембраны относительно внешнего окружения клетки, если приближение Гольдмана принято.
4.12. Напряженность электростатического поля, созданного точечным электрическим диполем на расстоянии r = 3 нм по перпендикуляру от середины оси диполя, равна 1,28 МВ/м. Определите электрический момент диполя, который образован элементарными зарядами. Среда - вакуум. Единица измерения дипольного момента – дебай (Д).
4.13. В электрическом поле неподвижного точечного заряда q = 0,6 Кл на расстоянии r = 3 м от него находится диполь с дипольным моментом p = 6 Д. Определите десятичный логарифм величины максимального момента силы, действующей на диполь в вакууме. Единица измерения момента силы Н · м.
4.14. Электростатический диполь с электрическим дипольным моментом p = 6 пКл · м ориентирован вдоль силовой линии однородного электростатического поля с напряженностью Е = 80 В/см. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть диполь на угол 180 градусов.
4.15. Электростатический диполь с электрическим дипольным моментом p = 5 пКл·м ориентирован против силовой линии однородного электростатического поля с напряженностью Е = 80 В/см. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть диполь на угол 60 градусов.
4.16. У поверхности Земли напряженность электрического поля в среднем составляет E = 110 В/м. Считайте, что Земля - шар радиусом 6400 км. Определите заряд, который несет Земля.
4.17. У поверхности Земли напряженность электрического поля в среднем составляет E = 100 В/м. Считайте, что Земля – шар радиусом 6400 км. Определите потенциал поля Земли на расстоянии 100 км от ее поверхности.
4.18. В однородном электростатическом поле с напряженностью E = 100 В/м под действием сил поля перемещается электрический заряд
q = 6 мКл на расстояние l = 7 см вдоль силовой линии. Определите работу, произведенную при этом силами поля.
4.19. В однородном электростатическом поле с напряженностью E = 100 В/м под действием сил поля перемещается электрический заряд q = 1мКл на расстояние l = 7 см вдоль эквипотенциальной поверхности с потенциалом 201 В. Определите работу, произведенную при этом силами поля.
4.20. Градиент потенциала электрического поля между двумя параллельными расположенными близко друг от друга и равномерно заряженными пластинами, равен 300 В/см. Определите величину заряда на пластинах, если площадь пластины 300 см2. Пластины заряжены противоположными по знаку и равными по величине зарядами.
4.21. Определите величину напряженности электрического поля на расстоянии r = 0,2 нм от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным. Ион находится в вакууме.
4.22. Определите величину потенциала электрического поля на расстоянии r = 0,9 нм от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным. Ион находится в среде с относительной диэлектрической проницаемостью εr = 43.
4.23. Определите величину напряженности электрического поля на расстоянии r = 0,4 нм от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным. Ион находится в среде с относительной диэлектрической проницаемостью εr = 36.
4.24. Определите величину потенциала электрического поля на расстоянии r = 0,6 нм от одновалентного иона. Заряд иона считать точечным. Ион находится в вакууме.
4.25. Электронная поляризация в диэлектриках ..... от температуры.
4.26. Спонтанная поляризация в диэлектриках ..... от температуры.
4.27. Ориентационная поляризация в диэлектриках ..... от температуры.
4.28. Определите период малых колебаний полярной молекулы в однородном электрическом поле, напряженность которого E= 60 кВ/м.
Полярную молекулу схематически можно представить в виде ''гантельки'' длиной 0,1 нм, на концах которой находятся равные точечные массы m = 10-27 кг, несущие по элементарному заряду (+q) и (-q).
4.29. Укажите компоненты биологических объектов, которые делают основной вклад в «альфа» зону на кривой дисперсии диэлектрической проницаемости биологических тканей?
4.30. Укажите компоненты биологических объектов, которые делают основной вклад в «бета» зону на кривой дисперсии диэлектрической проницаемости биологических тканей.
4.31. Укажите компоненты биологических объектов, которые делают основной вклад в «гамма» зону на кривой дисперсии диэлектрической проницаемости биологических тканей.
4.32. По однородному проводнику переменного поперечного сечения с удельной электрической проводимостью 16 См/м проходит постоянный ток. В сечении, площадь которого равна 120 см2 плотность тока составляет 5 А/м2. Определите величину плотности электрического тока в том месте проводника, где площадь поперечного сечения равна 50 см2.
4.33. По однородному проводнику переменного поперечного сечения с удельной электрической проводимостью 8 См/м проходит постоянный ток. В сечении, площадь которого равна 30 см2 плотность тока составляет 3 А/м2. Определите величину плотности электрического тока в том месте проводника, где площадь поперечного сечения равна 120 см2.
4.34. По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный электрический ток силой 2 А. Площадь первого поперечного сечения равна 50 см, площадь второго поперечного сечения проводника равна 10 см2. Определите величину отношения плотности тока проводимости во втором сечении к аналогичной величине в первом.
4.35. По однородному проводнику переменного поперечного сечения течет постоянный электрический ток силой 1 А. Площадь поперечного первого сечения равна 60 см2, площадь второго поперечного сечения проводника равна 30 см2. Определите величину отношения напряженности электрического поля во втором сечении к величине напряженности в первом сечении.
4.36. По однородному проводнику переменного поперечного сечения протекает постоянный электрический ток. В сечении S(1) = 27 мм2 количество тепла, выделяющегося в единице объема ежесекундно равно 90 мДж. Определите количество тепла, которое выделится в единице объема в сечении S(2) = 9 мм2 за время t = 5 c.
4.37. По двум участкам, один из которых состоит из мышечной ткани, а другой из жировой, одинаковых геометрических размеров протекает постоянный электрический ток одинаковой силы. В жировой ткани в единицу времени выделяется 50 Дж тепла. Определите количество тепла, которое выделится в мышечной ткани. Удельная электрическая проводимость мышечной ткани γ1 = 0,64 См/м, относительная диэлектрическая проницаемость – ε1 = 110. Удельная электрическая проводимость жировой ткани γ2 = 0,05 См/м, а относительная диэлектрическая проницаемость – ε2 = 23 .
4.38. При диатермии к участку тела человека по проводам подводится переменный ток частотой 5 МГц. Участок тела состоит преимущественно из мышечной и жировой тканей объем и геометрические размеры которых одинаковы. В единице объема жировой ткани в единицу времени выделяется 20 Дж тепла. Определите количество тепла, которое выделяется при диатермии ежесекундно в единице объема мышечной ткани. Удельная электрическая проводимость мышечной ткани γ1 = 0,69 См/м, относительная диэлектрическая проницаемость - ε1 = 110 . Удельная электрическая проводимость жировой ткани γ2 = 0,02 См/м, а
относительная диэлектрическая проницаемость - ε2 = 28 .
4.39. В электролите, динамическая вязкость которого равна 5 мПа?с, проходит постоянный электрический ток с плотностью j = 0,6 мА/м2. Определите величину плотности тока в электролите, если, при прочих равных условиях, вязкость электролита станет 13 мПа·с.
4.40. Через плоское сечение проводника под действием постоянного электрического поля проходят электроны со скоростью v = 1,5 нм/с. Концентрация электронов в проводнике n = 1028 м -3. Определите плотность тока проводимости.
4.41. Определите плотность тока в электролите, если концентрация ионов в нем n = 1010 1/см3, их подвижности b(+) = 5,8·10-4 см2/(В·с)
и b(-) = 6,2·10-4 см2/(В·с), а напряженность электрического поля E = 12 В/cм. Заряды ионов обоих знаков равны элементарному заряду.
4.42. К какому типу магнетиков, по Вашему, относятся
молекулы воды ?4.43. К какому типу магнетиков, по Вашему, относятся
свободные радикалы ?4.44. Определите расстояние от длинного прямого провода с током силы I =5,50 А, с которого начинается «зона безопасности» по отношению к магнитному полю промышленной частоты. За предельно допустимое значение индукции магнитного поля принять стандарт Швеции - 0,2 мкТл.
4.45. В соответствии с теорией Бора в невозбужденном атоме водорода электрон движется вокруг ядра по круговой траектории. Магнитные моменты атомов измеряют в магнетонах Бора. Один магнетон Бора равен μ B =9,28 ·10 –24 А·м2, r = 0,53 ·10-8 см, v = 2,2 · 106 м/с. Где r - радиус траектории (орбиты), v - скорость электрона на орбите. Определите силу тока, обусловленную орбитальным движением электрона.
4.46. В соответствии с теорией Бора в невозбужденном атоме водорода электрон движется вокруг ядра по круговой траектории. Магнитные моменты атомов измеряют в магнетонах Бора. Один магнетон Бора μ B =9,28 ·10 –24 А·м2, r = 0,53 ·10-8 см, v = 2,2 · 106 м/с. Где r - радиус траектории (орбиты), v - скорость электрона на орбите. Определите магнитный момент, обусловленный орбитальным движением электрона.
4.47. Круговой виток радиуса r = 3 мм с током силы I= 100 мкА ориентирован так, что его магнитный момент направлен вдоль силовой линии однородного магнитного поля с индукцией B = 40 мТл. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть виток на угол 120 градусов.
4.48. Круговой виток радиуса r = 2 мм с током силы I= 200 мкА ориентирован так, что его магнитный момент направлен против силовой линии однородного магнитного поля с индукцией B = 50 мТл. Определите работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть виток на угол 30 градусов.
4.49. В однородном магнитном поле свободно с периодом T = 60 с колеблется рамка с током силы I = 0,2 А. Площадь рамки с током S = 10 см2, момент инерции J = 0,002 кг·м2. Определите магнитную индукцию поля. Максимальный угол отклонения рамки мал.
4.50. В эксперименте были определены значения удельной электрической проводимости тканей головного мозга человека на двух разных частотах электромагнитного поля. При этом были получены данные: 5,06 мСм/см и 5,36 мСм/см. Определите частоту, которой соответствует значение - 5,06 мСм/см. Использованные в эксперименте частоты составляли 50 МГц и 100 МГц.
4.51. Электрическая схема состоит из параллельно соединенных чисто активного сопротивления R = 0,92 кОм и идеальной электрической емкости C = 140 нФ. Определите значение, к которому стремится импеданс схемы, когда частота приложенного к схеме напряжения стремится к бесконечности.
4.52. Электрическая схема состоит из последовательно соединенных чисто активного сопротивления R = 0,77 кОм и идеальной электрической емкости C = 110 нФ. Определите значение, к которому стремится импеданс схемы, когда частота приложенного к схеме напряжения стремится к бесконечности.
4.53. Из каких, по Вашему, компонентов электрических цепей должна состоять простейшая эквивалентная схема (схема замещения) нежизнеспособной (отмирающей) ткани организма?4.54. При реографии некоторого сосудистого участка, имеющего форму цилиндра с объемом 20 мм3, было зарегистрировано уменьшение активной составляющей электрического импеданса на 4 %. Определите конечное значение объема сосудистого участка, которое соответствует зарегистрированному изменению импеданса.
4.55. При реографии некоторого сосудистого участка, имеющего форму цилиндра с объемом 30 мм3 , было зарегистрировано увеличение активной составляющей электрического импеданса на 2 %. Определите конечное значение объема сосудистого участка, которое соответствует зарегистрированному изменению импеданса.
4.56. Рассчитайте для живой ткани абсолютную величину тангенса угла между током и напряжением при пропускании через ткань электрического тока низкой частоты 80 Гц, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет 30 кОм, а емкость 4 мкФ.
4.57. Рассчитайте электрический импеданс живой ткани на низкой частоте 40 Гц, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет 40 кОм, а емкость 2 мкФ.
4.58. Рассчитайте для живой ткани абсолютную величину тангенса угла между током и напряжением при пропускании через ткань электрического тока высокой частоты 20 кГц, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет 1 кОм, а емкость 1 нФ.
4.59. Рассчитайте электрический импеданс живой ткани на высокой частоте 100 МГц, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. Активное сопротивление ткани составляет 10 Ом, а емкость 1 нФ.
4.60. Рассчитайте коэффициент поляризации (коэффициент поляризации Тарусова), для ткани печени после трансплантации органа, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. Если на частоте зондирующего тока 10 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей импеданса R(1) = 0,97 кОм и емкость C(1) = 150 нФ, а на частоте 1 МГц - R(2) = 89 Ом, и емкость C(2) = 23 нФ.
4.61 Сохранила ли жизнеспособность ткань печени после трансплантации органа, если на частоте зондирующего тока 10 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей импеданса R(1) = 0,97 кОм и емкость C(1) = 140 нФ, а на частоте 1 МГц - R(2) = 93 Ом, и емкость C(2) = 32 нФ ?4.62. Для тканей межзубного десневого сосочка при остром пульпите рассчитайте электрический импеданс, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. Если на частоте зондирующего тока 1 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей импеданса R = 113 кОм и емкость C =11 нФ.
4.63. Для тканей обнаженной пульпы при остром пульпите рассчитайте абсолютную величину угла сдвига фаз между током и напряжением, используя для вычислений простейшие эквивалентные схемы. Если на частоте зондирующего тока 1 кГц были зарегистрированы значения активной составляющей импеданса R = 63 кОм и емкость C =5 нФ.
4.64. Определите максимальное значение плотности тока проводимости в однородном проводнике с удельной электрической проводимостью 0,015 См/м, если в нем существует постоянное электрическое поле с напряженностью 50 В/м.
4.65. Определите максимальное значение плотности тока смещения в однородном проводнике с удельной электрической проводимостью 0,022 См/м, если в нем существует постоянное электрическое поле с напряженностью 50 В/м.
4.66. Определите максимальное значение плотности тока смещения в однородном проводнике с удельной электрической проводимостью 0,025 См/м и относительной диэлектрической проницаемостью 100 , если в нем существует электрическое поле с напряженностью, изменяющейся по закону E = 90 COS(62,8·t) В/м.
4.67. На поверхность некоторого вещества падает электромагнитная волна с амплитудой напряженности электрического поля равной 700 мВ/м. Определите величину амплитуды напряженности волны на расстоянии от поверхности вещества, равном глубине проникновения.
4.68. На поверхность некоторого вещества падает электромагнитная волна с интенсивностью равной 200 мВт/м2. Определите величину интенсивности волны на расстоянии от поверхности вещества, равном глубине проникновения.
4.69. Вещество находится в электрическом поле, напряженность которого изменяется по гармоническому закону с частотой 10 МГц. Удельная электрическая проводимость и относительная диэлектрическая проницаемость вещества на данной частоте составляют γ = 485 См/м и εr = 1000. Можно ли считать вещество при данных обстоятельствах проводником?
4.70. Определите длину волны электромагнитного излучения в веществе с относительной магнитной проницаемостью равной 1 и относительной диэлектрической проницаемостью εr = 9 , если частота излучения f = 60 ГГц.
4.71. Определите границу «ближней зоны» для плоской монохроматической электромагнитной волны с частотой f = 20 МГц, распространяющейся в вакууме.
4.72. Для мышечной ткани экспериментально определенная глубина проникновения электромагнитной волны с частотой 433 МГц составила 3,57 см. Рассчитайте, при прочих равных условиях, глубину проникновения в ткань электромагнитной волны с частотой 5000 МГц.
4.73. Вещество находится в электрическом поле, напряженность которого изменяется по гармоническому закону с частотой 10000 МГц. Удельная электрическая проводимость и относительная диэлектрическая проницаемость вещества на данной частоте составляют γ = 80 См/м и εr = 100. Можно ли считать вещество при данных обстоятельствах проводником?
5. БИОФИЗИКА
5.1. Молекула глюкозы последовательно диффундирует через два диффузионных барьера с проницаемостями - первого барьера P(1) = 3 мкм/с, и второго P(2) = 3 мкм/с. Определите проницаемость для глюкозы всего диффузионного барьера в целом.
5.2. Молекула глюкозы последовательно диффундирует через два диффузионных барьера с проницаемостями - первого барьера P(1) = 1 мкм/с, и второго P(2) = 3 мкм/с. Определите диффузионное сопротивление для глюкозы всего диффузионного барьера в целом.
5.3. Градиент концентрации ионов вещества и мембранный потенциал составляют градиент ______________ потенциала для этого вещества.
5.4. Определите абсолютную величину равновесного мембранного потенциала на митохондриальной мембране, если при температуре 35 градусов Цельсия внутри митохондрии pH = 9 , а в окружающей среде pH = 6 и температура равна 19 градусов Цельсия. Считать, что потенциалобразующими ионами, в данном случае, являются ионы водорода.
5.5. Перечислите основные функции биологических мембран.
5.6. Электрическая емкость полярных головок фосфолипидов составляет C(1) = 30 мкФ/см2, а « жирнокислотные хвосты » фосфолипидов имеют емкость C(2) = 0,6 мкФ/см2. Определите электрическую емкость, приходящуюся на один квадратный сантиметр площади монослоя в мембране.
5.7.Электрическая емкость полярных головок фосфолипидов составляет C(1) = 34 мкФ/см2, а « жирнокислотные хвосты » фосфолипидов имеют емкость C(2) = 0,6 мкФ/см2. Определите электрическую емкость приходящуюся на один квадратный сантиметр площади бислойной мембраны.
5.8. Определите толщину диффузионного барьера, если коэффициент диффузии молекул глюкозы для этого случая составляет 0,52·10-5 см2 /с, коэффициент распределения K = 7 , а коэффициент проницаемости глюкозы по отношению к этому диффузионному барьеру равен 6·10-6 см/с.
5.9.Перечислите названия основных молекулярных компонент биологических мембран.
5.10.В точке возбудимой мембраны с координатой X(0) = 0 мм удерживается трансмембранный потенциал U(0) = 12 мВ, являющийся допороговым для данной мембраны. Найдите координату x, в которой трансмембранный потенциал составляет U(x) = 4,41 мВ, если постоянная длины данной мембраны равна 0,5 мм.
5.11. Искусственные бислои, содержащие определенные липиды или смесь различных липидов можно получить либо в форме сферических везикул (пузырьков), называемых ___________, либо в форме плоских бислоев, называемых ___________ мембранами.
5.12. При температуре 34 градусов Цельсия абсолютная величина потенциала покоя нервного волокна конечности краба равна 85 мВ. Определите концентрацию ионов калия внутри волокна, если снаружи она составляет 13 ммоль/куб.м5.13. ___________________ белки можно выделить из мембраны мягкими методами, например экстракцией солевым раствором, тогда как ______________ белки можно извлечь только при полном разрушении бислоя детергентами или органическими растворителями.
5.14. Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по обе стороны мембраны 4:1. Температура растворов равнялась 20 градусов Цельсия.
5.15. Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по обе стороны мембраны 60:1. Температура растворов равнялась 22 градусов Цельсия.
5.16. Определите равновесный мембранный потенциал на полупроницаемой мембране, разделяющей водные растворы натрия при отношении концентраций ионов натрия по обе стороны мембраны 1000:1. Температура растворов равнялась 27 градусов Цельсия.
5.17. С увеличением температуры абсолютная величина
равновесного потенциала Нернста __________________.
5.18. С уменьшением температуры абсолютная величина стационарного потенциала Гольдмана-Ходжкина-Каца __________________.

5.19. В некоторой точке возбудимой мембраны скачком (мгновенно) изменился мембранный потенциал до величины 11 мВ, являющейся допороговой для данной мембраны. Определите величину потенциала в данной точке спустя 1 мс. Сопротивление, приходящееся на единицу площади мембраны равно 1 кОмּсм2, а электроемкость, приходящаяся на единицу площади мембраны равна 1 мкФ/ см2.
5.20. Чтобы небольшие полярные молекулы, например сахара, аминокислоты, а так же ионы могли проходить через мембрану клетки, необходимы особые белки, называемые _______________ белками, которые осуществляют их перенос.
5.21. Некоторое вещество за время t1 = 2 с продиффундировало в растворе на расстояние x1 = 19 нм. Определите расстояние, на которое продиффундирует это вещество за время t2 = 1,2 с.
5.22. Молекулы липидов в биологических мембранах образуют непрерывный двойной слой толщиной 5 нм, называемый ________________ .5.23. Некоторое вещество за время t1 = 3 с продиффундировало в растворе на расстояние x1 = 16 нм. Определите время, за которое это вещество продиффундирует на рассояние x2 = 30 нм.
5.24. Подобно липидам белки способны вращаться относительно оси, перпендикулярной плоскости бислоя ( ___________ диффузия); многие из них могут двигаться в плоскости мембраны ( __________ диффузия), но они не могут перемещаться поперек бислоя путем ______________________________ .5.25. Определите потенциал покоя на мембране аксона кальмара, если проводимость для ионов калия в 16 раз больше, чем проводимость мембраны для ионов натрия. Равновесный потенциал для ионов калия составляет –80 мВ, а равновесный потенциал для ионов натрия составляет +40 мВ.
5.26. Метод электронного парамагнитного резонанса, который очень полезен для изучения подвижности молекул липидов, требует введения в липиды ________, например, нитроксильного радикала.
5.27. Определите электрический заряд, приходящийся на один квадратный сантиметр площади бислойной липидной мембраны, если равновесный мембранный потенциал создан ионами калия при температуре 21 градус Цельсия, концентрация ионов калия с одной стороны мембраны равна 10-3 ммоль/м3, а с другой – 10-5 ммоль/ м3. Электрическая емкость мембраны составляет 0,5 мкФ/см2.
5.28. Поступление веществ в клетку регулируется двумя основными транспортными процессами: _____________ транспортом, не требующим затрат энергии, и ____________ транспортом, при котором отдельные растворенные вещества проходят через мембрану в сторону увеличения концентрации.
5.29. Определите отношение постоянной длины мембраны гигантского аксона кальмара к постоянной длины обычного безмиелинового нервного волокна, если радиус осевого цилиндра гигантского аксона кальмара превосходит радиус осевого цилиндра безмиелинового волокна в 3 раза.
5.30. Неодинаковое распределение ионов по двум сторонам от плазматической мембраны приводит к возникновению на ней электрического потенциала, называемого, ________________. Он целиком зависит от существования __________ каналов, благодаря которым проницаемость мембран большинства животных клеток для ионов калия в 100 раз выше, чем для ионов натрия.
5.31. Определите плотность потока формамида через плазматическую мембрану Chara ceratophylla толщиной 8 нм в тот момент, когда концентрация формамида снаружи была равна 2·10-4 моль/м2, а внутри составляла 0,2 от этой концентрации. Коэффициент диффузии формамида в мембране равен 1,4·10-8 см2/с.
5.32. Белки - _____________ образуют поры в мембране клеток эукариот; эти поры заполнены водой. Почти все эти белки в плазматической мембране эукариот осуществляют избирательный транспорт ионов и поэтому называются ________________.
5.33. Пороговая величина плотности тока проводимости для наиболее возбудимых нейронов головного мозга человека составляет j = 0,1 А/м2. Электрическая проводимость клеточных мембран нейронов в 1000 раз меньше электрической проводимости межклеточной жидкости. Суммарная удельная электрическая проводимость тканей головного мозга γ = 0,27 См/м. Относительная диэлектрическая проницаемость тканей мозга на низкой частоте равна 105. Определите значение амплитуды напряженности электрической компоненты внешнего электромагнитного поля частотой 10 Гц, способного вызвать возбуждение нейронов головного мозга.
5.34. За счет регулируемых электрическим потенциалом ионных каналов, имеющихся в плазматических мембранах, нервные и мышечные клетки могут проводить ___________, который представляет собой кратковременную самораспространяющуюся деполяризацию мембраны.
5.35. Определите среднее квадратичное расстояние, на которое переместится молекула фосфолипида в мембране за 90 мкс в процессе латеральной диффузии. Измеренный методом спиновой метки коэффициент латеральной диффузии для рассматриваемых молекул фосфолипидов составляет D = 2·10-8 см2/с.
5.36. Есть два больших класса мембранных транспортных белков: белки - ______________, которые специфически связываются с веществами, содержащимися в среде и изменяют свою конформацию, чтобы перенести эти вещества через мембрану; и белки - ____________, образующие в мембране заполненные водой поры, через которые определенные вещества могут пересекать мембрану в соответствии с электрохимическим градиентом.
5.37. При соотношении концентраций однозарядных ионов по обе стороны полупроницаемой мембраны (10:1) потенциал Нернста оказался равным 40 мВ. Определите, каким должно стать соотношение концентраций в случае полной замены одновалентных ионов на двухвалентные, чтобы потенциал Нернста, при той же температуре и прочих равных условиях, остался прежним.5.38. Известны четыре вида сдвигов, которые могут привести к открыванию или закрыванию ионных каналов, имеющих « ворота »: ___________, ______________, ___________ и ___________.
5.39. Происходит свободная диффузия молекул глюкозы в растворе. Спустя время t = 1 с после нанесения вещества в точку с координатой x0 = 80 нм концентрация глюкозы в этой точке составила 1 ммоль/м3. Определите координату точки, в которой концентрация в этот момент времени окажется равной 0,37 ммоль/м3, если коэффициент диффузии глюкозы в растворе равен D = 0,5·10-7 см2/с.
5.40. Изучение зависимости проводимости клеточной мембраны от мембранного потенциала производится с помощью техники ________ ____________.
5.41. Под действием внешнего электрического поля частотой 50 Гц и амплитудой напряженности E = 40 В/м находятся ткани головного мозга человека с удельной электропроводимостью γ = 0,21 См/м. Определите максимальную плотность тока проводимости в тканях мозга, если относительная диэлектрическая проницаемость тканей головного мозга на данной частоте равна 100000.
5.42. Очень важный метод, при помощи которого можно изучать поведение отдельных каналов в клеточных мембранах, называют техникой ______ ______ ________.
5.43. Определите коэффициент диффузии эритрозы в диффузионном барьере, если среднее квадратическое смещение молекул этого вещества составляет 20 мкм за 0,16 с.
5.44. Число жирнокислотных гидрофобных «хвостов», которыми обладают молекулы мембранных липидов, образующих липидный бислой в биомембране, равно ______.
5.45. Белки, пронизывающие липидный бислой и контактирующие с водной средой с обеих сторон клеточной мембраны, называются ___________ белками.
5.46. Опыты с радиоактивными изотопами показали, что энергии распада одной молекулы АТФ достаточно для выкачивания наружу из клетки ______ ионов натрия и закачивания внутрь клетки _____ ионов калия.
6. МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА
6.1. Определите коэффициент усиления электронного усилителя миографа по мощности в децибелах, если коэффициент усиления этого усилителя по напряжению 20 дБ, а по току 2 дБ.
6.2. При диатермии для накожных и внутриполостных электродов допускаются предельные значения плотности высокочастотного тока проводимости: 0,015 А/см2 и 0,03 А/ см2. Объясните и укажите значение плотности тока, которое допускается при использовании накожных электродов?
6.3. Подсчитайте количество тепла, выделяющееся в одной и той же ткани при индуктотермии, производимой аппаратом ИВК-4 (рабочая частота 13,6 МГц), если количество тепла, выделяющееся при индуктотермии, производимой импортным аппаратом (рабочая частота 27,12 МГц) составляет 20 Дж.(Амплитуды индукции магнитного поля в обоих случаях считать равными.)
6.4. Зависит ли значение интенсивности отказов изделий медицинской техники от времени ?6.5. Определите вероятность безотказной работы реографа за время 500 часов при заданном среднем времени безотказной работы tm = 450 часов.
6.6. Обеспечивает ли «рабочее» заземление реоплетизмографа электробезопасность пациента и врача ?6.7. Определите число отказавших изделий медицинской техники, если к началу испытаний их было 9000, работали они 500 часов, а интенсивность отказов для данных изделий составляет 0,000002 1/час.
6.8. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся устройства съема информации при электрокардиографии?
6.9. Во сколько раз изменится напряжение сигнала на выходе усилителя, если его усиление по напряжению возросло на 20 дБ ?6.10. К какому классу по обеспечению электробезопасности относится аппарат для лечения диадинамическими токами 'ТОНУС' ?6.11. Определите входное сопротивление второго каскада двухкаскадного электронного усилителя, если выходное напряжение и сила тока первого каскада соответственно равны 3В и 0,06 А.
6.12. Электронная схема аппарата для СМТ - терапии «АМПЛИПУЛЬС-4» формирует ________________ .6.13. Определите минимальное входное сопротивление усилителя биопотенциалов, если внутреннее сопротивление источника биопотенциалов r = 100 Ом, а потенциалы должны быть зарегистрированы с погрешностью не большей, чем 8 %.
6.14. Определите значение допустимого напряжения прикосновения, если эквивалентное сопротивление тела человека 1000 Ом, а допустимый ток утечки составляет 1,2 мА.
6.15. Определите входное сопротивление усилителя биопотенциалов, если внутреннее сопротивление источника биопотенциалов r = 300 Ом, а
в усилительный тракт должно попасть 90% от ЕДС источника биопотенциалов.
6.16. Медицинский аппарат включен в электрическую сеть промышленной частоты 50 Гц и напряжением 220 В. Сопротивление утечки между сетевой цепью аппарата и корпусом равно 12 МОм. Медработник, использующий аппарат, коснулся корпуса незаземленного аппарата. Определите максимальное значение напряжения, под которым окажется тело медработника, если эквивалентное сопротивление тела человека составляет 1000 Ом.
6.17. Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью 2 имеет длительность отдельного импульса равную 40 мс. Определите длительность паузы между импульсами.
6.18. Медицинский аппарат включен в электрическую сеть промышленной частоты 50 Гц и напряжением 220 В. Сопротивление утечки между сетевой цепью аппарата и корпусом равно 29 МОм. Медработник, использующий аппарат, коснулся корпуса незаземленного аппарата. Определите максимальное значение силы тока, который пройдет через тело медработника, если эквивалентное сопротивление тела человека составляет 1000 Ом, а внутренним сопротивлением сетевого источника пренебречь.
6.19. В треугольном видеоимпульсе время нарастания тока от нуля до максимального значения равного 10 мкА составило 5 мкс. Определите крутизну переднего фронта импульса.
6.20. В качестве экрана от рентгеновского излучения используется пластина свинца толщиной d(1) = 0,3 см. Его линейный коэффициент поглощения равен 52,5 1/см. Определите толщину пластины из алюминия, линейный коэффициент поглощения которого равен 0,765 см-1, чтобы она экранировала рентгеновское излучение в такой же степени.
6.21. При процедуре УВЧ воздействию подвергаются ткани с относительной диэлектрической проницаемостью равной 2 и тангенсом угла диэлектрических потерь равном 0,38. Определите количество тепла, выделяющегося при этом в единице объема ткани ежесекундно, если амплитуда напряженности электрического поля в ткани составляла 10 В/м.
6.22. Определите число слоев половинного ослабления, необходимое для уменьшения интенсивности рентгеновского излучения в 32 раза.
6.23. Подстроечный конденсатор переменной емкости терапевтического контура аппарата УВЧ снабжен шкалой. При резонансе его показания соответствовали C(0) = 200 мкФ. Параллельно этому конденсатору к клеммам пластин-излучателей первый раз включили сухой конденсатор неизвестной емкости, а второй раз этот же конденсатор, но заполненный жидким диэлектриком. В первый раз при резонансе конденсатор переменной емкости показал C(1) = 150 мкФ, а во второй раз C(2) = 120 мкФ. Определите относительную диэлектрическую проницаемость жидкого диэлектрика на частоте УВЧ.
6.24. Рентгеновское излучение, генерируемое рентгеновской трубкой клинического рентгеновского аппарата, и используемое для получения рентгеновского снимка легких относится к _______________ рентгеновскому излучению.
6.25. При электрофорезе глобулярных белков сыворотки крови один из белков с молекулярной массой 50000 а.е.м. за время 16 мин продвинулся на расстояние 9 см. Определите молекулярную массу второго белка, если при тех же условиях он продвинулся на расстояние 8 см. Считать, что молекулярная масса глобулярного белка пропорциональна гидродинамическому радиусу глобулы, а электрические заряды белков одинаковы.6.26. С больного в кабинете функциональной диагностики на многоканальном полиграфе одновременно регистрируются ЭКГ и реокардиограмма. Каким образом соотносятся во времени начала комплексов ЭКГ и реограммы ?6.27. При лечении интерференционными токами с помощью двух пар электродов на пациента подаются: на одну пару электродов электрический ток с частотой 1000 Гц, а на другую пару - ток с частотой 987 Гц. Определите частоту электрического тока, оказывающего лечебное действие. Электрические токи, подводимые к пациенту - гармонические.
6.28. У ультразвукового диагностического прибора имеется набор зондов с рабочими частотами: 1) 2,5 МГц, 2) 3,5 МГц, 3) 5,5 МГц, 4) 7,5 МГц и 5) 15 МГц. Укажите номер зонда, обеспечивающего идентификацию объектов с наименьшими размерами.
6.29. Определите ЭДС источника входного сигнала, если входной ток и входное сопротивление усилителя составляют 3 мА и 400 Ом. Внутреннее сопротивление источника равно 40 Ом.
6.30. Для определения концентрации гемоглобина в крови был прокалиброван фотоэлектрический гемоглобинометр. На построенном калибровочном графике точке с оптической плотностью 0,23 соответствует концентрация гемоглобина 167,00 г/л . Определите концентрацию гемоглобина в пробе, полученной от больного, если для этой пробы, измеренная на гемоглобинометре оптическая плотность, оказалась равной 0,24. Для раствора гемоглобина закон Ламберта-Бугера-Бера выполняется.
6.31. Определите число одинаковых каскадов с коэффициентом усиления по напряжению K = 10, которое должен содержать усилитель, чтобы обеспечить общее усиление по напряжению 150 дБ.
6.32. Рассчитайте индукцию магнитного поля, необходимую для того, чтобы протонный магнитный резонанс наблюдался при частоте 120 МГц. g-фактор для протонов равен 5,585.
6.33. Определите коэффициент усиления по напряжению однокаскадного усилителя в отвлеченных числах, если напряжение на входе 40 мВ, а выходное напряжение 7 В.
6.34. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при УВЧ - терапии.
6.35. Определите выходную мощность электронного усилителя, если коэффициент усиления по току равен 7 , сопротивление на выходе усилителя составляет 100 Ом, а величина входного тока - 2 мА.
6.36. С помощью предварительно прокалиброванного флуорометра определялась концентрация витамина B в растворе. Относительная интенсивность флуоресценции для пробирки с чистым растворителем оказалась равной 5%. Для образца с эталонной концентрацией 16 нг/л относительная интенсивность флуоресценции равна 40%. Определите концентрацию витамина B в пробе, для которой считанное со шкалы прибора значение относительной интенсивности флуоресценции оказалось равным 36 %.
6.37. Длина электоромагнитной волны СВЧ диапазона частоты 1000 МГц в жировой ткани (по данным Прессман А.С. 1968г.) составляет 12,42 см. Определите относительную диэлектрическую проницаемость жировой ткани на данной частоте, приняв относительную магнитную проницаемость ткани равной единице.
6.38. Для определения чувствительности электрокардиоскопа на его вход от генератора подаются электрические гармонические колебания частотой 50 Гц. При этом на экране кардиоскопа при выключенной развертке измеряют длину вертикального отрезка - траекторию луча. Определите показания стрелочного вольтметра на выходе генератора, если длина отрезка на экране должна соответствовать 3 мВ.
6.39. Определите на сколько процентов надо уменьшить напряжение, приложенное к рентгеновской трубке, чтобы коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра увеличилась в 1,7 раза.
6.40. На кардиограмме во II стандартном отведении зубец P, соответствующий деполяризации предсердий, занял 1,9 мм на бумажной ленте. Определите длительность зубца P, если скорость протяжки ленты при записи кардиограммы составляла 25 мм/с.
6.41. При диатермии для накожных и внутриполостных электродов допускаются предельные значения плотности высокочастотного тока проводимости: 0,015 А/см2 и 0,03 А/см2. Обоснуйте и укажите значение плотности тока допустимое для внутриполостных электродов ?6.42. К какому типу устройств съема медико-биологической информации относятся устройства съема информации при регистрации артериального давления?
6.43. Правильная последовательность прямоугольных видеоимпульсов со скважностью 5 имеет длительность паузы между импульсами равную 30 мс. Определите длительность отдельного импульса.
6.44. К какому классу по обеспечению электробезопасности относится аппарат для УВЧ -терапии 'УВЧ-66' ?
6.45. Электронная схема аппарата для местной дарсонвализации 'ИСКРА' формирует ________________ .6.46. Электронная схема аппарата для лечения диадинамическими токами 'ТОНУС' формирует ________________ .6.47. Укажите экзогенный физический фактор, определяющий лечебный эффект при индуктотермии.
7. ОПТИКА
7.1 Лазерная среда содержит атомы, энергетические состояния которых имеют энергии: Е(0) = -13,5 эВ (основное состояние), Е(1)= -11,5 эВ, Е(2) = -9,5 эВ, Е(3)= -8,90 эВ. Лазерный эффект проявляет только состояние Е(1). Атом из состояния Е(2) переходит, испуская излучение, главным образом в состояние с энергией Е(1). Из состояния с энергией Е(3) атом, также предварительно испуская излучение, переходит в основное состояние. Определите длину волны излучения, используемую для накачки лазера.
7.2. При лазерной акупунктуре луч гелий-неонового лазера с длиной волны равной 632,8 нм и мощностью 19 мВт сфокусировали на биологически активную точку диаметром 0, 1 мм. Лазер дал вспышку
продолжительностью 1 мс. Определите энергию вспышки.
7.3. Лазерная среда содержит атомы, энергетические состояния которых имеют энергии: Е(0) = -14 эВ (основное состояние), Е(1)= -11,5 эВ, Е(2) = -9,90 эВ, Е(3)= -8,8 эВ. Лазерный эффект проявляет только состояние Е(1). Атом из состояния Е(2) переходит, испуская излучение, главным образом в состояние с энергией Е(1). Из состояния с энергией Е(3) атом, также предварительно испуская излучение, переходит в основное состояние. Определите длину волны излучения лазера.
7.4. При лазерной акупунктуре луч гелий-неонового лазера с длиной
волны равной 632,8 нм и мощностью 18 мВт сфокусировали на биологически активную точку диаметром 0, 1 мм. Лазер дал вспышку продолжительностью 5 мс. Найдите число фотонов, выпущенных при вспышке.
7.5. Лазер в хирургической установке, работающий в импульсном режиме, за один импульс, длящийся одну микросекунду, излучает 0, 1 Дж лучистой энергии. Угловая расходимость лазерного излучения -
2 миллирадиана. (Расходимость излучения - это плоский угол осевого сечения конуса излучения). Найдите плотность потока излучения на расстоянии 9 м от лазера.
7.6. Лазер в офтальмологической установке, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1кВт. Длительность одного импульса 7 мкс, а число импульсов в 1 с равно 182 . На излучение лазера идет 0,1% потребляемой мощности. Найдите излучаемую энергию в одном импульсе.
7.7. Лазер в офтальмологической установке, работающий в импульсном режиме, потребляет мощность 1кВт. Длительность одного импульса 8 мкс, а число импульсов в 1 с равно 166 . На излучение лазера идет 0,1% потребляемой мощности. Найдите мощность одного импульса.
7.8. Какова пространственная протяженность лазерного импульса с длительностью 5 пс в вакууме?
7.9. Сколько колебаний вектора индукции магнитного поля содержится в импульсе лазерного излучения с длиной волны 630 нм и длительностью 5 пс, распространяющегося в вакууме?
7.10. Сколько колебаний светового вектора содержится в импульсе лазерного излучения с длиной волны 630 нм и длительностью 5 пс, распространяющегося в вакууме?
7.11. На плоскопараллельную пленку с показателем преломления 1,4 падает нормально параллельный пучок белого света. Определите наименьшую толщину пленки, при которой она будет прозрачна для света с длиной волны 730 нм.
7.12. На круглое отверстие радиусом 5 мм в непрозрачном экране падает параллельный пучок света с длиной волны 440 нм. Определите максимальное расстояние от отверстия до экрана, на котором наблюдается дифракционная картина, если в центре дифракционной картины располагается темное пятно.
7.13. Необходимо просветлить поверхность стекла для света с длиной волны 520 нм. Вычислите наименьшую толщину просветляющей пленки, если показатель преломления данного сорта стекла для света указанной длины волны равен 1,6.
7.14. Радиус четвертой зоны Френеля для плоского волнового фронта равен 3 мм. Определите радиус 7 -ой зоны из той же точки наблюдения.
7.15. Интенсивность света после прохождения через поляризатор и анализатор уменьшилась в 2 раз. Определите угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора, если на поляризатор падает естественный свет. Поглощением света пренебречь.
7.16. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, главные плоскости которых составляют между собой угол в 60 градусов. Во сколько раз уменьшится интенсивность прошедшего света, если и поляризатор и анализатор поглощает и отражает каждый по 13 процентов падающего на них света?
7.17. Концентрация сахара в моче определялась поляриметром. Чему равна эта концентрация, если для восстановления первоначальной (без трубки с пробой мочи) освещенности поля зрения анализатор поляриметра пришлось повернуть на угол равный 60 градусов? Длина трубки с пробой 1,5 дм; удельное вращение раствора сахара 1,14·10-2 рад·м2/кг.
7.18. Естественный луч света падает на полированную поверхность стеклянной пластины, полностью погруженной в жидкость. Отраженный от пластины луч составляет угол равный 97 градусов с падающим лучом. Определите показатель преломления жидкости, если отраженный свет максимально поляризован, а абсолютный показатель преломления стекла n = 1, 38 .
7.19. Естественный луч света падает на полированную поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1,47. Определите угол междуотраженным и преломленным лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.
7.20. Естественный луч света падает на полированную поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1,40. Определите угол между падающим и отраженным лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.
7.21. Естественный луч света падает на полированную поверхность диэлектрика, показатель преломления которого равен 1,47. Определите угол между падающим и преломленным лучами, если отраженный луч полностью поляризован в плоскости перпендикулярной плоскости падения.
7.22. При прохождении монохроматического света через слой раствора поглощается 1\9 первоначальной световой энергии. Определите оптическую плотность раствора.
7.23. Мощность излучения с единицы поверхности голубой звезды больше аналогичной величины для желтой звезды в 81 раз. Во сколько раз
абсолютная температура голубой звезды выше температуры желтой?
7.24. Определите мощность, необходимую для того, чтобы поддерживать температуру расплавленной платины 1773 градуса Цельсия неизменной, если площадь ее поверхности 4 см2. Считать платину абсолютно черным телом и потери на теплопроводность не учитывать.
7.25. Определите энергию фотона, соответствующую электромагнитному излучению с длиной волны равной 586 нм в электронвольтах.
7.26. Пучок параллельных лучей света с длиной волны 739 нм проходит через щель шириной 2 мкм. Определите ширину центрального максимума в градусах.
7.27. Пучок параллельных лучей света с длиной волны 384 нм проходит через щель шириной 5 мкм. Определите ширину центрального максимума в сантиметрах на экране, находящемся на расстоянии 20 см от щели?
7.28. Определите интенсивность света в максимуме интерференционной картины от двух когерентных источников света, если интенсивности, создаваемые каждым из источников равны по 3 пВт/см2.
7.29. Двоякопреломляющий одноосный кристалл называется ____________ , если показатель преломления обыкновенного луча больше или равен показателя преломления для необыкновенного луча.
7.30. Сетчатка человеческого глаза чувствительна к голубому свету (длина волны 500 нм), если на нее в течение одной секунды попадает энергия 4,3·10-18 Дж. Определите число фотонов, попадающих при этом на сетчатку.
7.31. Тонкая нить-световод - элемент волоконной оптики для освещения поля зрения при эндоскопии изготовлена из прозрачного материала с показателем преломления n = 1,29. Один из концов нити прижат к источнику рассеянного света. Другой конец нити размещен на расстоянии L =0,6 см от освещаемой поверхности. Определите диаметр светового пятна на освещаемой поверхности. Считать, что диаметр волокна много меньше диаметра светового пятна.
7.32. Пусть лазерная среда содержит один миллион атомов. В каждом атоме имеется только два энергетических уровня. Длина волны света для перехода между этими уровнями равна 654,4 нм. Определите число атомов, находящихся на верхнем уровне при температуре 3793 К.
7.33. Человек с нормальным зрением рассматривает через лупу с 7 кратным увеличением предмет и уверенно различает две близко расположенные детали. Определите расстояние между этими деталями на предмете.
7.34. Найдите отношение интенсивности рассеянного синего света с длиной волны 435 нм к интенсивности рассеянного красного света с длиной волны 650 нм при наблюдении молекулярного рассеяния из одной и той же точки.
7.35. Двоякопреломляющий одноосный кристалл называется ____________, если показатель преломления обыкновенного луча меньше или равен показателя преломления для необыкновенного луча.
7.36. Определите отношение скорости фотонов света в вакууме к скорости фотонов при распространении света в веществе с абсолютным показателем преломления n = 1,7.
7.37. У человека, страдающего дальнозоркостью, расстояние наилучшего зрения равно 28,57 см. Определите оптическую силу линз его очков, при которой он может читать текст с расстояния 25 см. Расстоянием от глаза человека до линзы очков пренебречь.
7.38. У близорукого человека линзы очков имеют фокусное расстояние F = -22,22 cм и находятся на расстоянии R= 1,7 см от глаз. Определите фокусное расстояние контактных линз, которые заменят этому человеку очки.
7.39. У близорукого человека линзы очков имеют фокусное расстояние F = -20 cм и находятся на расстоянии R= 2,2 см от глаз. Определите оптическую силу контактных линз, которые заменят этому человеку очки.
8. РАДИОАКТИВНОСТЬ И ДОЗИМЕТРИЯ
8.1. Определите возраст, найденных при раскопках, фрагментов дерева, используя радиоуглеродный метод. Известно, что число ядер радиоактивного изотопа ( углерод - 14 ) в этих фрагментах составляет 5 / 7 от содержания этого изотопа в только что срубленных деревьях. Период полураспада ядер углерода -14 составляет 5570 лет.
8.2. При определении периода полураспада короткоживущего радиоактивного вещества использован медицинский счетчик импульсов типа Б-2. В течение одной минуты было зарегистрировано 250 импульсов, а спустя 4 час после начала первого измерения - 92 импульса в минуту. Определите период полураспада радиоактивного вещества.
8.3. Изотоп стронция ( стронций -90 ) испускает бета-частицы и имеет период полураспада составляющий 28 лет. Определите время, необходимое для того, чтобы распалось 60% первоначального количества стронция-90.
8.4. Активность радиоактивного элемента уменьшилась в четыре раза за 18 суток. Определите период полураспада.
8.5. Cредняя поглощенная доза излучения, получаемая врачом рентгенологом, равна 7 мкГр за 1 час. Определите, какую часть от допустимой дозы получит врач, если он должен проработать 232 дней в году, а рабочий день длится 6 часов. Предельно допустимая доза облучения равна 50 мГр в год.
8.6. Cредняя поглощенная доза излучения, получаемая врачом рентгенологом, равна 7 мкГр за 1 час. Определите эквивалентную дозу, которую получит врач за год, если он должен проработать 239 дней в году, а рабочий день длится 6 часов.
8.7. Первоначальная масса радиоактивного изотопа радона (массовое число 222, период полураспада 3,82 суток) равна 2,2г. Определите отношение первоначальной активности изотопа к активности через 7 суток.
8.8. За 5,91 суток активность препарата радона уменьшилась в 3 раза. Определите период полураспада изотопа.
8.9. Определите долю радиоактивных ядер некоторого элемента, распавшихся за время, равное 1/3 периода полураспада.
8.9. Среди радиоактивных загрязнений, вызванных аварией на Чернобыльской АЭС, наиболее опасными являются долгоживущие продукты деления, такие как цезий-137. Определите промежуток времени до момента, когда активность загрязнения по этому изотопу уменьшится в 20 раз. Если период полураспада 30 лет.
8.10. Изменяется ли химическая природа элемента при испускании гамма лучей его ядрами?
8.11. При бета распаде испускаются быстрые электроны. Каково их происхождение?
8.12. Определите поглощенную дозу при полном облучении тела, которую получит больной массы 73 кг за 1 с при облучении его кобальтовым источником. Активность источника 6,3 ТБк, на больного попадает 27 % гамма-излучения. Изотоп Со-60 испускает гамма кванты с энергиями 1,33 и 1,17 МэВ (те и другие в равных количествах). Примерно 50% гамма излучения взаимодействует с тканями тела и выделяет в них всю энергию. (Остальное излучение проходит, не вызывая биологического эффекта.)
8.13. Разновидность атомов, ядра которых имеют определенное число протонов и нейтронов, называется ..……… .
8.14. Разновидности атомов, ядра которых содержат разное число протонов, но одинаковое число нейтронов, называются ..……. .
8.15. Разновидности атомов, ядра которых имеют разный состав, но содержат одинаковое число нуклонов, называются …....… .8.16. Разновидности атомов одного элемента, различающиеся массами атомных ядер или числом нейтронов в ядре, называются …...... .8.17. 1 Бк (беккерель) равен активности нуклида в радиоактивном источнике, в котором происходит ... .
8.18. При облучении углерода С-12 протонами образуется изотоп углерода С-13. Какая при этом выбрасывается частица?
8.19. Атом лития содержит 3 электрона, 3 протона и 4 нейтрона. Определите его атомное массовое число.
8.20. Ядро атома состоит из 90 протонов и 144 нейтронов. Определите состав ядра, получившегося из исходного, после испускания двух бета-частиц, а затем одной альфа-частицы.
8.21. Изотоп кобальта (Со-60) известен как источник ионизирующего излучения. Излучение определяется соответствующим прибором. Когда кусок свинца толщиной 20 мм установлен как поглотитель между кобальтовым источником и этим прибором, излучение продолжает фиксироваться прибором. Это излучение представляет собой: …………. .8.22. Определенные нуклиды испускают гамма излучение, потому что: ………………… .8.23. При определении нозальной ликвореи по методу интралюмбального введения радиоактивного технеция в результате измерения скорости счета импульсов от марлевой турунды, извлеченной из средних носовых ходов, получено N(1) = 869 1/мин ; фоновая активность счета импульсов N(0) = 31 1/мин. Определите скорость счета импульсов, обусловленных нозальной ликвореей.
8.24. Альфа частица имеет наибольшую величину линейного пробега в .………………… .
8.25. Альфа-частица является ….......... .8.26. Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Между какими парами частиц внутри ядра действуют ядерные силы притяжения?
8.27. Из атомного ядра в результате самопроизвольного превращения вылетело ядро атома гелия. Такое превращение атомных ядер называется …...... ….... .8.28. При бета-минус распаде из атомного ядра освобождаются …........ .
8.29. При внешнем облучении человека наиболее опасно ..... ........ .8.30. При осуществлении ядерной реакции деления ядер урана около 165 МэВ освобождается в форме кинетической энергии движения осколков ядра. Работу по приращению кинетической энергии осколков ядра при этом совершили ...... ........ .8.31. У каких из перечисленных ниже частиц есть античастицы?
1) Протон. 2) Нейтрон. 3) Электрон.
8.32. C выделением или поглощением энергии происходят реакции синтеза атомных ядер?
8.33. В каком приборе след движения быстрой заряженной частицы в газе делается видимым в результате конденсации пересыщенного пара на ионах?
8.34. В каком приборе прохождение ионизирующей частицы регистрируется по возникновению импульса электрического тока в результате возникновения самостоятельного разряда в газе?
8.35. При бета-плюс распаде из атомного ядра освобождаются .....… .
8.36. При внутреннем облучении человека наиболее опасно ..... ...... .8.37. Определите вероятность распада радиоактивного нуклида I – 131 за промежуток времени 8,04 суток, если его период полураспада составляет 8,04 суток.
ОТВЕТЫ, УКАЗАНИЯ И РЕШЕНИЯ
1. БИОМЕХАНИКА
1.1 5,133 МН/м. 1.14. 16.
1.2. 8 МН/м. 1.15. 2.
1.3 186 МПа.. 1.16. 1.
1.4 1,76%. 1.17. 63,0 мм2.
1.5 72 мм3. 1.18. 1,70.
1.6 22 мм. 1.19. пластическое.
1.7. 228,5 Н. 1.20. 54.
1.8. 323,7 Н. 1.21. 65,3.
1.9. 3,43 Н·м. 1.22. к группе основныхконструкционнных
материалов
1.10. 2,9 Н·м. 1.23. 55,4 ч.
1.11. 75,6 ГПа. 1.24. второй материал
имеет больший модуль
упругости, так как : =(2Ес)1/2.
1.12. 213,3 ГПа .1.25 2,4 МПа.
1.13. 0,367. 2. БИОРЕОЛОГИЯ И ГЕМОДИНАМИКА
2.1. упругость. 2.34. 87,43мПа
2.2. 22 мм. 2.35 2(мПас)1/2
2.3. 100 %. 2.36. 7 мПа
2.4. 2. 2.37. 5 мПас.
2.5. 14 кПа. 2.38. 680мПас.
2.6. 3,83 Дж. 2.39. 218 мПас2.7. 1,68 Дж. 2.40. 2,67.
2.8. 4,11 Дж. 2.41. 1
2.9. 64. 2.42. 5
2.10. 0,83 Па. 2.43. 2,89 с
2.11. 3 Па. 2.44. 0,06 см/с2.12. 47 мм3. 2.45. 5400
2.13. 110,25 мм3. 2.46. 5400
2.14. 0,38 Пас. 2.47. 5,46 Па
2.15. 5 мкДж. 2.48. 199,95МПа
2.16. 1620 кДж. 2.49. 1925,93 1/с
2.17. 14,21. 2.50. 136,1 см/с2.18. 328,62 кПа. 2.51. 27
2.19. 978,56 мм.рт. ст.. 2.52. 21,41 см2.20. 2,55. 2.53. 2,08
2.21. 38 Па. 2.54. 8,84
2.22. 14,06 кПас. 2.55. 4,5 %
2.23. 71,43%. 2.56. 3,11 мПас2.24. 119,93 мПа. 2.57. 81
2.25. 108,82 с. На рисунке показана зависимость давления в
вене от времени.
Аналитически она описывается
как:
(Pt - P) = (P0 -P)exp{-t/t}.
Откуда: t=(t/[ln(P0 -P)/(Pt - P)]
2.58. 1,8 см/с2.26. 0,3. 2.59. 2,53 мм/ч
2.27. 365,12 %. 2.60. 13,5 с
2.28. 4,25. 2.61. 4,76 %
2.29. 0,4 1/с. 2.62. 6,36 мм2.30. 0,4%. 2.63. 2
2.31. релаксация напряжения, ползучесть, петля гистерезиса, сдвиг фаз приложенного напряжения и получающейся деформации при циклических нагрузках. 2.64. 2,81
2.32. 204,2 мПас. 2.65. 34 см/с2.33. 44,17 1/с. 2.66. 4
3. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ, БИОАКУСТИКА
3.1 104,77 дБ 3.22 40,19
3.2 35,24 фон 3.23 0о
3.3 151,28 дБ 3.24 90о
3.4 19,91 пДж 3.25 Чистого тона
3.5 316230 3.26 7,00
3.6 0о 3.27 195,06
3.7 90о 3.28 42,46 мПас3.8 2 3.29 2
3.9 46 Гц 3.30 316,23 пВт/м23.10 А 3.31 4,76 мм/с23.11 24,52 Гц 3.32 1,48 с
3.12 21,02 Гц 3.33 0,62 Гц
3.13 0,05 с 3.34 70,62 пм
3.14 0,05 с 3.35 28,75 Вт/м23.15 54 1/с 3.36 70,87 лет
3.16 136 1/с 3.37 -7,22 кГц
3.17 0 Гц 3.38 3,61 кГц
3.18 3 Гц 3.39 0,97 с
3.19 0,2 с 3.40 3,92 1/с
3.20 277,26 3.41 1,26
3.21 231,05 4. ЭЛЕКТРОБИОЛОГИЯ
4.1. Одной точки 4.38. 690 Дж
4.2. Двух точек 4.39. 0,23 мА/м24.3. 36,09 4.40. 2,4 А/м2
4.4. 2,33 4.41. 230,4 нА/м24.5. 45В 4.42 Диамагнетикам
4.6. 22,22 В/м 4.43. Парамагнетикам
4.7. 125 В/м 4.44. 5,5 м4.8. 49,62 мкВ/м4.45. 1,06 мА
4.9. 3,93 мкВ 4.46. 9,2810-24Ам2
4.10. 6,60 МВ 4.47. 169,65 пДж
4.11. -60 мВ 4.48. -16,84 пДж
4.12. 1,25 Д4.49. 0,11 Тл
4.13. -19,92 4.50. 50 МГц
4.14. 96 нДж 4.51. К нулю
4.15. -20 нДж 4.52. 0,77 кОм
4.16. 500,61 кКл 4.53. Из идеального резистора
4.17. 630,15 МВ 4.54. 20,8 мм3
4.18. 42 мДж 4.55. 29,4 мм3
4.19. 0 Дж 4.56. 60,29
4.20. 7,96 нКл 4.57. 1,99 кОм
4.21. 36 ГВ/м 4.58. 7,96
4.22. 37,21 мВ 4.59. 10,1 Ом
4.23. 0,25 ГВ/м 4.60. 1,18
4.24. 2,4 В4.61. Коэффициент поляризации Тарусова равен 1,21, поэтому ткань не является жизнеспособной
4.25. Не зависит 4.62. 14,35 Ком
4.26. Зависит 4.63. 63,19о
4.27. Зависит 4.64. 750 мА/м24.28. 14 пс 4.65. 0 А/м2
4.29. Компартменты 4.66. 5,0 мкА/м24.30. Макромолекулы 4.67. 259 мВ/м
4.31. Молекулы воды 4.68. 27,06 мВт/м24.32. 12 А/м2 4.69. Да. Отношение плотности тока проводимости к плотности тока смещения при данной частоте равно 872,65 » 100.
4.33. 0,75 А/м2 4.70. 1,67 м4.34. 5 4.71. 30 м4.35. 2 4.72. 1,05 см4.36. 4,05 Дж 4.73. Нет. Отношение плотности тока проводимости к плотности тока смещения при данной частоте равно 1,44 « 100.
4.37. 3906,25 мДж 5. БИОФИЗИКА
5.1. 1,5 мкм/с5.24. вращательная диффузия. латеральная диффузия. трансмембранный переход
5.2. 1,33 с/мкм5.25. -73 мВ
5.3. электрохимическим потенциалом 5.26. спиновой метки
5.4. 202,37 мВ 5.27. 580нКл/м25.5. механическая, барьерная, матричная 5.28. пассивным, активным
5.6. 0,59 мкФ/см25.29. 1,73
5.7. 0,30 мкФ/см25.30. потенциалом покоя, калиевых5.8. 607 см5.31. 2,8 нмоль/(м3·с)
5.9. белки, углеводы, липиды 5.32. каналы,ионными каналами
5.10. 0,5 мм5.33. 37,1 МВ/м
5.11. Липосомы, БЛМ 5.34. потенциал действия
5.12. 323,58 ммоль/м3 5.35. 18,97 нм
5.13. периферические,интегральные 5.36. переносчики, каналы
5.14. 35 мВ 5.37. 100:1
5.15. 104,08 мВ 5.38. изменение электрического потенциала, механическая стимуляция, связывание лиганда, изменение концентраций ионов
5.16. 178,6мВ 5.39. -4452 нм; +4392 нм
5.17. увеличивается 5.40. фиксации потенциала
5.18. уменьшается 5.41. 84 мкА/м25.19. 4,05 мВ 5.42 локальной фиксации потенциала
5.20. транспортными 5.43. 1250 мкм2/с
5.21. 14,7 нм 5.44. двум
5.22. липодный бислой 5.45. трансмембранными
5.23. 10,6 с 5.46. трёх (Na+), двух (K+)
6. МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА
6.1. 11 дБ 6.25. 56250 а.е.м.
6.2. 0,015 А/м2 6.26. ЭКГ опережает РГ
6.3. 5,03 Дж 6.27. 13 Гц
6.4. Зависит и эта зависимость называется «лямбда хапактеристикой» 6.28. №5
6.5. 0,33 6.29. 1,32 В6.6. Нет.(Служит для экранирования электронной схемы отвнешних электростатических полей 6.30. 174,26 г/л
6.7. 9,0 6.31. 7,5 (8 каскадов)
6,8. к электродам 6.32. 2,82 Тл
6.9. 10 6.33. 175
6.10. Ко II классу 6.34. Электрическое поле УВЧ диапазона
6.11. 50 Ом 6.35. 19,6 мВт
6.12. Синусоидально модулированные токи. 6.36. 14,17 нг/л
6.13. 1050 Ом 6.37. 5,83
6.14. 1,2 В6.38. 1,06 мВ
6.15. 2700 Ом 6.39. 41,2 %
6.16. 26 мВ-амплитудное значение (18,3 мВ-эффективное значение) 6.40. 0,076 с
6.17. 40 мс 6.41. 0,03 А/м2
6.18. (10,7 мкА-амплитудное значение (7,6 мкА-эффективное значение6.40. К датчикам –преобразователям
6.19. 2 А/с 6.43. 7,5 с
6.20. 20,6 см6.44. К I классу
6.21. 859 Дж 6.45. Последовательность радиоимпульсов
6.22. 5 6.46. Последовательность видеоимпульсов
6.23. 1,6 6.47. Магнитное поле ВЧ диапазона
6.24. тормозному 7. ОПТИКА
7.1. 310,8 нм 7.21. 201,540
7.2. 19 мкДж 7.22. 0,051
7.3. 497,3 нм 7.23. 3
7.4. 2,9·1012 фотонов 7.24. 397,43 Вт
7.5. 3,93·108 Вт/м27.25. 9,12 эВ
7.6. 5,5 мДж 7.26. 43,370
7.7. 0,793 кВт 7.27. 3,08 см7.8. 1,5 мм7.28. 12 пВт/см27.9. ≈ 2381 7.29. Отрицательным
7.10. ≈ 2381 7.30. 10,8
7.11. 260,7 нм 7.31. 16,87 мм7.12. 25,41 м7.32. 3007,3
7.13. 102,77 нм 7.33. 10,38 мкм
7.14. 3,96 мм7.34. ≈ 5
7.15. 00 7.35. Положительным
7.16. 10,56 7.36. 1
7.17. 0,612 г/см3 7.37. 0,5 дптр
7.18. 1,22 7.38. -23,92
7.19. 900 7.39. -4,5 дптр
7.20. 108,920 8. РАДИОАКТИВНОСТЬ И ДОЗИМЕТРИЯ
8.1. 2704 года 8.20. 7
8.2. 2,77 час 8.21. 90 протонов и 140 нейтронов
8.3. 37 лет 8.22. Гамма излучение
8.4. 9 суток 8.23. Их ядра стабильны и находятся в возбуждённом состоянии
8.5. 19,55% 8.24. 838 1/мин
8.6. 10,038 мЗв 8.25. В верхних слоях атмосферы
8.7. 3,56 8.26. Дважды ионизованный атом гелия
8.8. 3,72 8.27. Между всеми
8.9. 0,21 8.28. Альфа распад
8.10. 129,7 лет 8.29. Электрон и антинейтрино
8.11. Нет 8.30. Гамма излучение
8.12. 8.31. Кулоновские силы
8.13. 2,33 мГр 8.32. У всех
8.14. Нуклидом 8.33. В одних случаях с поглощением, в других с выелением
8.15. Изотоны 8.34. Камера Вильсона
8.16. Изобары 8.35. Счётчик Гейгера
8.17. Изотопы 8.36. Позитрон и нейтрино
8.18. Один распад в секунду 8.37. 0,5
8.19. Позитрон СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Фундаментальные постоянные
Универсальная газовая постоянная R=8,314 Дж/(Кּмоль)

Постоянная Больцмана k = 1,38 · 10 –23 Дж/К
Число Фарадея F=96485 Кл/моль

Постоянная Планка h = 6,63ּ 10-34Джּс
Магнетон Бора = 9,28ּ10 –24 Аּм2 (Дж/Тл)

Ядерный магнетон = 5,05ּ10Аּм(Дж/Тл)
Электрическая постоянная = 8,85ּ10Кл/(Нּм)
Магнитная постоянная = 1,26ּ10 Гн/м
Заряд электрона (абс. значение) e = 1,6ּ10 Кл

Атомная единица массы (а.е.м.) 1,66ּ10 кг

Гравитационная постоянная G = 6,67ּ10 Нּмּкг

Масса покоя электрона m= 9,1ּ10 кг
Масса покоя протона m = 1,67ּ10 кг
Постоянная Стефана-Больцмана σ = 5,67ּ10-8 Вт/(м2ּК4)

Внесистемная единица электрического дипольного момента –дебай (Д)
1Д= 3,33·10-30 Кл·м
Наименования и обозначения приставок СИ
для образования десятичных кратных и дольных единиц и их множители
Наименование приставки Обозначение приставки Множитель
Примеры
международное Русское Экса E Э 1018 эксабеккерель
Пета P П1015 петаджоуль
Тера T Т 1012 терагерц
Гига G Г 109 гигаватт
Мега M М 106 мегаом
Кило k к 103 километр
Гекто h г 102 гектолитр
Дека da да 101 декалитр
Деци d д 10-1 дециметр
Санти c с 10-2 сантиметр
Милли m м 10-3 милливольт
Микро мк 10-6 микроампер
Нано n н 10-9 наносекунда
Пико p п10-12 пикофарад
Фемто f ф 10-15 фемтокулон
Атто a а 10-18 аттограмм
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. БИОМЕХАНИКА……………………………………. 3
2. РЕОЛОГИЯ И ГЕМОДИНАМИКА………………...9
3. КОЛЕБ
АНИЯ И ВОЛНЫ, БИОАКУСТИКА……19
4. ЭЛЕКТРОБИОЛОГИЯ……………………………..24
5. БИОФИЗИКА ……………………………………….33
6. МЕДИЦИНСКАЯ ТЕХНИКА……….…………….39
7. ОПТИКА……………………………………………...45
8. РАДИОАКТИВНОСТЬ И ДОЗИМЕТРИЯ……....50
ОТВЕТЫ, УКАЗАНИЯ И РЕШЕНИЯ…………....53
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ……………….…..60

Приложенные файлы

  • docx 23659702
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий