uzluga.ru
добавить свой файл
1



Идеальная жидкость. Уравнение Бернулли.

  • Идеальная жидкость. Уравнение Бернулли.

  • Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона.

  • Течение вязкой жидкости. Формула Гаагена – Пуазейля.

  • Реологические свойства крови.

  • Методы измерения вязкости жидкостей.

  • Работа и мощность сердца. Модели кровообращения.



Реологией называется область механики, которая изучает деформационные (реологические) свойства жидкостей, газов и твердых тел, способы установления и описания этих свойств, а отчасти и их физическую природу.



Жидкость несжимаемая и не имеющая внутреннего трения называется идеальной.

    • Жидкость несжимаемая и не имеющая внутреннего трения называется идеальной.
    • Течение, при котором скорости частиц жидкости в каждой точке потока со временем не изменяются, называется стационарным.


Воображаемые линии, совпадающие с траекториями частиц, называются линиями тока.



V1=V2; S1L1= S2L2;

  • V1=V2; S1L1= S2L2;

  • Работа сил, оказывающих давление: Ад=F1L1 – F2L2=P1S1L1 – P2S2L2

  • Работа силы тяжести:

  • АТ=mgh1 – mgh2 =ρS1L1gh1 – ρS2L2gh2

  • Изменение кинетической энергии при движении объема жидкости:



т.к. Ад+ АТ =ΔЕК , то

  • т.к. Ад+ АТ =ΔЕК , то

  • P1S1L1 – P2S2L2 + ρS1L1gh1 – ρS2L2gh2 =

  • и S1L1= S2L2

  • т.к. сечение выбрано произвольно, то



При стационарном течении идеальной

  • При стационарном течении идеальной

  • жидкости (υ=Const) полное давление,

  • равное сумме статического,

  • гидростатического и динамического

  • давлений, остается постоянным в

  • любом поперечном сечении потока.



Наклонная трубка постоянного сечения

  • Наклонная трубка постоянного сечения

  • Горизонтальная трубка переменного сечения



Способность реальных жидкостей оказывать сопротивление движению в них тел или собственному течению за счет сил межмолекулярного взаимодействия называется внутренним трением или вязкостью жидкости.

  • Способность реальных жидкостей оказывать сопротивление движению в них тел или собственному течению за счет сил межмолекулярного взаимодействия называется внутренним трением или вязкостью жидкости.





Жидкости, течение которых подчиняется уравнению Ньютона – ньютоновские жидкости.

  • Жидкости, течение которых подчиняется уравнению Ньютона – ньютоновские жидкости.





Вязкость не зависит от градиента скорости – ньютоновская жидкость.

  • Вязкость не зависит от градиента скорости – ньютоновская жидкость.

  • Вязкость уменьшается с увеличением градиента скорости – псевдопластическое вещество.

  • Вязкость увеличивается с увеличением градиента скорости – дилатантное вещество.

  • Вязкость уменьшается при продолжительном вращении, но после остановки возвращается к исходному значению – тиксотропное вещество (жидкость Бингама).

  • Вязкость возрастает при продолжительном вращении, но после остановки возвращается к исходному значению – реопексное вещество.



Реологические кривые для ньютоновской (1), псевдопластической (2), дилатантной (3), вязко-пластической (4) жидкостей

  • Реологические кривые для ньютоновской (1), псевдопластической (2), дилатантной (3), вязко-пластической (4) жидкостей





Характер течение жидкости по трубе зависит от ее поверхности, диаметра D, от свойств жидкости (плотности  и вязкости ), ее скорости v.

  • Характер течение жидкости по трубе зависит от ее поверхности, диаметра D, от свойств жидкости (плотности  и вязкости ), ее скорости v.

  • Течение с завихрениями при смешивании слоев называется турбулентным.



Скорость протекания жидкости по трубе v зависит от разности давлений (Р1-Р2) на концах трубы, ее длины L, радиуса R и вязкости жидкости:

  • Скорость протекания жидкости по трубе v зависит от разности давлений (Р1-Р2) на концах трубы, ее длины L, радиуса R и вязкости жидкости:



Объем жидкости, протекающий через поперечное сечение горизонтальной трубы в 1 с:

  • Объем жидкости, протекающий через поперечное сечение горизонтальной трубы в 1 с:





Метод Стокса

  • Метод Стокса







Метод ротационного вискозиметра

  • Метод ротационного вискозиметра



Работа сил давления А1= FL=PSL=PVуд

  • Работа сил давления А1= FL=PSL=PVуд

  • Кинетическая энергия А2= mυ2/2=ρVудυ2/2

  • Aл = А1+ А2= PVуд+ ρVудυ2/2

  • Ап=0,2 Aл ; А= Aл+ Ап=1,2Aл

  • A=1,2 (PVуд+ ρVудυ2/2)

  • Р=13 кПа; Vуд=60 мл =6·10-5 м3; υ=0,5 м/с;

  • ρ=1,05103 кг/м3

  • A ≈ 1 Дж; Продолжительность систолы 0,3с, следовательно, мощность сердца А/t=3,3 Вт.



Модель Франка (упругий резервуар)

  • Модель Франка (упругий резервуар)

  • Электрическая модель

  • Модель с распределенными параметрами







Модели, содержащие несколько сотен элементов, называют моделями с распределенными параметрами

  • Модели, содержащие несколько сотен элементов, называют моделями с распределенными параметрами





Нами рассмотрены:

  • Нами рассмотрены:

  • понятия идеальной и реальной жидкости, а также уравнения, описывающие их поведение;

  • методы измерения вязкости жидкостей.

  • реологические свойства крови.

  • Модели кровообращения (Франка, электрическая модель и модель с распределенными параметрами).



Наибольший коэффициент вязкости из перечисленных жидкостей имеет:

  • Наибольший коэффициент вязкости из перечисленных жидкостей имеет:

  • вода

  • лимфа

  • кровь

  • плазма.



Обязательная:

  • Обязательная:

  • Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: учебник. -М.: Дрофа, 2007.-

  • Дополнительная:

  • Федорова В.Н. Краткий курс медицинской и биологической физики с элементами реабилитологии: учебное пособие. -М.: Физматлит, 2005.-

  • Антонов В.Ф. Физика и биофизика. Курс лекций: учебное пособие.-М.: ГЭОТАР-Медиа, 2006.-

  • Богомолов В.М. Общая физиотерапия: учебник. -М.: Медицина, 2003.-

  • Самойлов В.О. Медицинская биофизика: учебник. -СПб.: Спецлит, 2004.-

  • Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике для самост. работы студентов /сост. О.Д. Барцева и др. Красноярск: Литера-принт, 2009.-

  • Сборник задач по медицинской и биологической физике: учебное пособие для самост. работы студентов / сост. О.П.Квашнина и др. -Красноярск: тип.КрасГМА, 2007.-

  • Физика. Физические методы исследования в биологии и медицине: метод. указания к внеаудит. работе студентов по спец. – педиатрия / сост. О.П.Квашнина и др. -Красноярск: тип.КрасГМУ, 2009.-

  • Электронные ресурсы:

  • ЭБС КрасГМУ

  • Ресурсы интернет

  • Электронная медицинская библиотека. Т.4. Физика и биофизика.- М.: Русский врач, 2004.