Prujinali konstantaning ta'rifi va formulasi

Jismning, xususan, bahorning deformatsiyasi natijasida paydo bo'ladigan elastik kuch (), deformatsiyalanadigan jismning zarrachalarining harakatiga teskari yo'nalishda yo'naltirilgan, bahorning cho'zilishi bilan mutanosibdir:

Bu tananing shakliga, uning o'lchamlariga, tanasi tayyorlangan materialga (bahor) bog'liq.

Ba'zan qattiqlik koeffitsienti D va c harflari bilan belgilanadi.

Bahorning qattiqlik koeffitsientining qiymati uning yuklarning ta'siriga chidamliligini va ta'sir qilishda uning qarshiligi qanchalik katta ekanligini ko'rsatadi.

Prujinali ulanishlarning qattiqlik koeffitsienti

Agar ma'lum miqdordagi buloqlar ketma-ket ulangan bo'lsa, bunday tizimning umumiy qattiqligini quyidagicha hisoblash mumkin:

Agar biz parallel ravishda ulangan n ta buloq bilan ishlayotgan bo'lsak, natijada olingan qattiqlik quyidagicha olinadi:

Bobinli bahor doimiysi

Spiral shaklidagi kamonni ko'rib chiqing, u aylana kesimli simdan yasalgan. Agar prujinaning deformatsiyasini elastik kuchlar ta'sirida uning hajmidagi elementar siljishlar to'plami deb hisoblasak, unda qattiqlik koeffitsientini quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

bu erda bahorning radiusi, bahordagi burilishlar soni, simning radiusi, kesish moduli (materialga bog'liq bo'lgan doimiy).

Birliklar

SI tizimidagi qattiqlik koeffitsientining asosiy o'lchov birligi:

Muammoni hal qilishga misollar

en.solverbook.com

Elastik koeffitsient - Kimyogarning qo'llanmasi 21

Guruch. 61. Nordon devon yog'ining yorilgan qoldig'idan kub shaklida olingan va 1300 ° C da 5 soat davomida kaltsiylangan koksning elastik kengayish koeffitsienti.

mylink" data-url="http://chem21.info/info/392465/">chem21.info Elastiklik nazariyasi elementlari | payvandlash dunyosi Kirish Tashqi kuchlar ta'sirida har qanday qattiq jism o'z shaklini o'zgartiradi - u deformatsiyalanadi. Kuchlar ta'sirining to'xtashi bilan yo'qoladigan deformatsiya elastik deyiladi. Tana elastik deformatsiyalanganda, ichki elastik kuchlar paydo bo'lib, tanani asl shakliga qaytarishga intiladi. Bu kuchlarning kattaligi tananing deformatsiyasiga mutanosibdir. Siqilish va siqilish deformatsiyasi Ta'sir ostida namunaning natijada cho'zilishi (Dl). tashqi kuch(F) qiymatga mutanosib ish kuchi, boshlang'ich uzunligi (l) va kesma maydoniga (S) teskari proportsional - Guk qonuni: E qiymati birinchi turdagi elastiklik moduli yoki Young moduli deb ataladi va materialning elastik xususiyatlarini tavsiflaydi. F / S \u003d p qiymati kuchlanish deb ataladi. Har qanday uzunlik va kesimdagi novdalarning deformatsiyasi (namunalar) nisbiy uzunlamasına deformatsiya deb ataladigan qiymat bilan tavsiflanadi, e = Dl/l. Har qanday shakldagi namunalar uchun Guk qonuni: 2) Young moduli son jihatidan namuna uzunligini ikki baravar oshiradigan kuchlanishga teng. Biroq, namunaning yorilishi ancha past kuchlanishlarda sodir bo'ladi. 1-rasmda p ning e ga eksperimental bog'liqligi grafik tarzda ko'rsatilgan, bu erda pmax - yakuniy kuch, ya'ni. novda mahalliy torayish (bo'yin) olinadigan stress, ptech - hosil nuqtasi, ya'ni. suyuqlik paydo bo'ladigan stress (ya'ni, deformatsiya kuchini oshirmasdan deformatsiyaning kuchayishi), pupr - elastik chegara, ya'ni. pastda Guk qonuni amal qiladigan kuchlanish (kuchning qisqa muddatli ta'sirini bildiradi). Materiallar mo'rt va egiluvchan bo'linadi. Mo'rt moddalar juda kam nisbiy cho'zilishlarda parchalanadi. Mo'rt materiallar odatda buzilmasdan kuchlanishdan ko'ra ko'proq siqilishga bardosh beradi. Kuchlanish deformatsiyasi bilan birga namuna diametrining pasayishi kuzatiladi. Agar D d namuna diametrining o'zgarishi bo'lsa, u holda e1 = Dd/d odatda nisbiy ko'ndalang deformatsiya deb ataladi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, |e1/e| Mutlaq qiymat m = |e1/e| ko'ndalang deformatsiya nisbati yoki Puasson nisbati deyiladi. Kesish - bu ma'lum bir tekislikka parallel bo'lgan tananing barcha qatlamlari bir-biriga nisbatan siljigan deformatsiya. Kesish paytida deformatsiyalangan namunaning hajmi o'zgarmaydi. Bir tekislik ikkinchisiga nisbatan siljigan AA1 segmenti (2-rasm) absolyut siljish deyiladi. Kichik kesish burchaklarida a ≈ tg a = AA1/AD burchak nisbiy deformatsiyani xarakterlaydi va nisbiy siljish deyiladi. bu erda G koeffitsienti siljish moduli deb ataladi. Moddaning siqilish qobiliyati Tananing har tomonlama siqilishi tana hajmining DV ga kamayishiga va tanani asl hajmiga qaytarishga moyil bo'lgan elastik kuchlarning paydo bo'lishiga olib keladi. Siqilish (b) - bu sirtga normal bo'ylab ta'sir qiluvchi kuchlanish (p) birga o'zgarganda, jism hajmining DV / V nisbiy o'zgarishiga son jihatdan teng bo'lgan qiymat. Siqilishning o'zaro nisbati ommaviy modul (K) deb ataladi. Bosimning DP ga har tomonlama ortishi bilan tana hajmining DV o'zgarishi formula bo'yicha hisoblanadi. Elastik konstantalar orasidagi munosabatlar Young moduli, Puasson nisbati, massa moduli va siljish moduli tenglamalar bilan bog'liq: Bu, ma'lum bo'lgan ikkita elastik xususiyatga ko'ra, birinchi taxminan, qolganini hisoblash imkonini beradi. Elastik deformatsiyaning potentsial energiyasi formula bilan aniqlanadi Elastiklik moduli birliklari: N / m2 (SI), dyne / sm2 (CGS), kgf / m2 (MKGSS) va kgf / mm2. 1 kgf/mm2 = 9,8 106 N/m2 = 9,8 107 din/sm2 = 10-6 kgf/m2 Ilova 1-jadval - Ba'zi materiallarning tortishish kuchi (kg/mm2) Materialning kuchlanish kuchisiqilishdagi kuchlanishda Amino qatlamli 8 20 Bakelit 2–3 8–10 Beton - 0,5–3,5 Viniplast 4 8 Getinaks 15–17 15–18 Granit 0,3 15–26 Grafit 0,5–1,0 1,6–3,8 Don bo'ylab eman (15% namlikda). 9,5 5 Don bo'ylab eman (15% namlikda). - 1,5 G'isht - 0,74–3 guruch, bronza 22–50 - Muz (0 °S) 0,1 0,1–0,2 Polyfoam plitka bilan qoplangan 0,06 - Poliakrilat (pleksiglas) 5 7 Polistirol 4 10 Don bo'ylab qarag'ay (15% namlikda). 8 4 Don bo'ylab qarag'ay (15% namlikda). - 0,5 Strukturaviy po'lat 38–42 - Silikon-xrom-marganetsli po'lat 155 - Karbonli po'lat 32–80 - Temir temir 70–80 - Tekstolit PTK 10 15–25 Fenoplast tekstolit 8–10 10–26 Ftoroplast-4 2 - Cellon 4 16 Seluloid 5–7 - Oq quyma temir - 175 gacha Quyma temir kulrang nozik taneli 21–25 140 gacha Oddiy kulrang quyma temir 14–18 60–100 2-jadval - Elastik modullar va Puasson nisbatlari Material nomi Young moduli E,107 N/m2 Kesish moduli G,107 N/m2 Puasson nisbatim alyuminiy 6300–7000 2500–2600 0,32–0,36 Beton 1500–4000 700–1700 0,1–0,15 vismut 3200 1200 0,33 Bronza alyuminiy, quyma 10300 4100 0,25 Bronza fosforli prokat 11300 4100 0,32–0,35 Granit, marmar 3500–5000 1400–4400 0,1–0,15 Duralumin prokat 7000 2600 0,31 Ohaktosh zich 3500 1500 0,2 Invar 13500 5500 0,25 kadmiy 5000 1900 0,3 Kauchuk 0,79 0,27 0,46 Kvarts filamenti (eritilgan) 7300 3100 0,17 Konstantan 16000 6100 0,33 Kema prokatlangan guruch 9800 3600 0,36 Manganin 12300 4600 0,33 Mis prokat 10800 3900 0,31–0,34 Sovuq chizilgan mis 12700 4800 0,33 Nikel 20400 7900 0,28 Pleksiglas 525 148 0,35 Kauchuk yumshoq vulkanizatsiyalangan 0,15–0,5 0,05–0,15 0,46–0,49 Kumush 8270 3030 0,37 Qotishma po'latlar 20600 8000 0,25–0,30 Karbonli po'latlar 19500–20500 800 0,24–0,28 Shisha 4900–7800 1750–2900 0,2–0,3 Titan 11600 4400 0,32 Seluloid 170–190 65 0,39 Rux o'ralgan 8200 3100 0,27 Quyma temir oq, kulrang 11300–11600 4400 0,23–0,27 3-jadval - Suyuqliklarning turli haroratlarda siqilishi Moddaning harorati, °S Bosim oralig'ida, atm Siqilish b, 10-6 atm-1 Aseton 14,2 9–36 111 0 100–500 82 0 500–1000 59 0 1000–1500 47 0 1500–2000 40 Benzol 16 8–37 90 20 99–296 78,7 20 296–494 67,5 Suv 20 1–2 46 Glitserin 14,8 1–10 22,1 Kastor yog'i 14,8 1–10 47,2 Kerosin 1 1–15 67,91 16,1 1–15 76,77 35,1 1–15 82,83 52,2 1–15 92,21 72,1 1–15 100,16 94 1–15 108,8 Sulfat kislota 0 1–16 302,5 Sirka kislotasi 25 92,5 81,4 Kerosin 10 1–5,25 74 100 1–5,25 132 Nitrobenzol 25 192 43,0 Zaytun moyi 14,8 1–10 56,3 20,5 1–10 63,3 Parafin (erish nuqtasi 55 ° C) 64 20–100 83 100 20–400 24 185 20–400 137 Merkuriy 20 1–10 3,91 etanol 20 1–50 112 20 50–100 102 20 100–200 95 20 200–300 86 20 300–400 80 100 900–1000 73 Toluol 10 1–5,25 79 20 1–2 91,5 weldworld.com Elastik koeffitsient - WiKi en-wiki.org Elastiklik koeffitsienti - Vikipediya. Qattiqligi k1,k2,...,kn.(\displaystyle k_(1),k_(2),...,k_(n.) bilan ketma-ket bogʻlangan n(\displaystyle n) prujinalar mavjud.) Guk qonunidan. ( F=−kl(\displaystyle F=-kl) , bu yerda l kengaytma) shundan kelib chiqadiki, F=k⋅l.(\displaystyle F=k\cdot l.) Har bir prujinaning kengaytmalari yig‘indisi teng. butun ulanishning umumiy kengaytmasi l1+l2+ ...+ln=l.(\displaystyle l_(1)+l_(2)+...+l_(n)=l.) Har bir prujinaga bir xil kuch ta'sir qiladi F.(\displaystyle F.) Guk qonuniga ko'ra, F=l1⋅k1=l2⋅k2=...=ln⋅kn.(\displaystyle F=l_(1)\cdot k_(1)=l_(2)\cdot k_(2)=...=l_(n)\cdot k_(n).) Oldingi ifodalardan kelib chiqamiz: l=F/k,l1=F/k1 ,l2 =F/k2,...,ln=F/kn.(\displaystyle l=F/k,\quad l_(1)=F/k_(1),\quad l_(2)=F/k_ (2 ),\quad ...,\quad l_(n)=F/k_(n)). /k1+ 1/k2+...+1/kn,(\displaystyle 1/k=1/k_(1)+1/k_(2)+...+1/k_(n)), qaysi bo‘lishi kerak edi isbotladi. http-wikipedia.ru Puasson nisbati formulasi va misollar Puasson nisbatining ta’rifi va formulasi Keling, deformatsiyani ko'rib chiqaylik qattiq tana. Ko'rib chiqilayotgan jarayonda tananing hajmi, hajmi va ko'pincha shakli o'zgaradi. Demak, ob'ektning nisbiy bo'ylama cho'zilishi (siqilishi) uning nisbiy ko'ndalang torayishi (kengayishi) bilan sodir bo'ladi. Bunday holda, uzunlamasına deformatsiya quyidagi formula bilan aniqlanadi: bu yerda deformatsiyaga qadar namunaning uzunligi, yuk ostida uzunlikning o'zgarishi. Biroq, kuchlanish (siqilish) vaqtida nafaqat namunaning uzunligi o'zgaradi, balki tananing ko'ndalang o'lchamlari ham o'zgaradi. Ko'ndalang yo'nalishdagi deformatsiya nisbiy ko'ndalang torayish (kengayish) kattaligi bilan tavsiflanadi: bu erda deformatsiyadan oldingi namunaning silindrsimon qismining diametri (namunaning ko'ndalang o'lchami). Elastik deformatsiyalar ostida quyidagi tenglik amal qilishi empirik tarzda aniqlandi: Yang moduli (E) bilan birgalikda Puasson nisbati materialning elastik xususiyatlarining xarakteristikasi hisoblanadi. Volumetrik deformatsiyadagi Puasson nisbati Agar hajmli deformatsiya koeffitsienti () ga teng bo'lsa: bu erda tananing hajmining o'zgarishi, tananing boshlang'ich hajmi. Keyin, elastik deformatsiyalar ostida, munosabat bajariladi: Ko'pincha (6) formulada kichik buyurtma shartlari bekor qilinadi va quyidagi shaklda qo'llaniladi: Izotropik materiallar uchun Puasson nisbati quyidagicha bo'lishi kerak: Puasson nisbatining salbiy qiymatlarining mavjudligi, cho'zish paytida ob'ektning ko'ndalang o'lchamlari oshishi mumkinligini anglatadi. Bu tananing deformatsiyasi jarayonida fizik va kimyoviy o'zgarishlar mavjud bo'lganda mumkin. Puasson nisbati noldan kichik bo'lgan materiallar auxetiklar deyiladi. Puasson nisbatining maksimal qiymati elastikroq materiallarga xos xususiyatdir. Uning minimal qiymati mo'rt moddalarga tegishli. Shunday qilib, po'latlar Puasson nisbati 0,27 dan 0,32 gacha. Kauchuk uchun Puasson nisbati orasida o'zgarib turadi: 0,4 - 0,5. Puasson nisbati va plastik deformatsiya (4) ifoda plastik deformatsiyalar uchun ham amal qiladi, ammo bu holda Puasson nisbati deformatsiyaning kattaligiga bog'liq: Deformatsiyaning kuchayishi va sezilarli plastik deformatsiyalarning paydo bo'lishi bilan plastik deformatsiyaning moddaning hajmi o'zgarmasdan sodir bo'lishi eksperimental ravishda aniqlandi, chunki bu turdagi deformatsiyalar material qatlamlarining siljishi tufayli yuzaga keladi. Birliklar Puasson nisbati jismoniy miqdor, uning o'lchami yo'q. Muammoni hal qilishga misollar en.solverbook.com Puasson nisbati - WiKi Ushbu maqola materialning elastik xususiyatlarini tavsiflovchi parametr haqida. Termodinamika tushunchasi uchun Adiabatik ko‘rsatkichga qarang. Puasson nisbati (n(\displaystyle \nu ) yoki m(\displaystyle \mu ) deb belgilanadi) nisbiy ko‘ndalang siqilishning nisbiy bo‘ylama taranglikka nisbati. Bu koeffitsient tananing o'lchamiga bog'liq emas, balki namuna olingan materialning tabiatiga bog'liq. Puasson nisbati va Young moduli izotrop materialning elastik xususiyatlarini to'liq tavsiflaydi. O'lchamsiz, lekin nisbiy birliklarda ko'rsatilishi mumkin: mm / mm, m / m. Unga kuchlanish kuchlarini qo'llashdan oldin va keyin bir hil novda. Keling, bir hil tayoqqa tortish kuchlarini qo'llaymiz. Bunday kuchlarning ta'siri natijasida novda odatda bo'ylama va ko'ndalang yo'nalishda deformatsiyalanadi. l(\displaystyle l) va d(\displaystyle d) deformatsiyadan oldingi namunaning uzunligi va ko‘ndalang o‘lchami bo‘lsin va l′(\displaystyle l^(\prime )) va d′(\displaystyle d^(\) bo‘lsin. prime )) deformatsiyadan keyin namunaning uzunligi va ko'ndalang o'lchami bo'lsin. Keyin uzunlamasına cho'zilish (l′−l)(\displaystyle (l^(\prime )-l)) ga teng qiymat deb ataladi va ko'ndalang siqish -(d′−d)(\displaystyle) ga teng qiymatdir. -(d^( \prime )-d)) . Agar (l′−l)(\displaystyle (l^(\prime )-l)) Dl(\displaystyle \Delta l) va (d′−d)(\displaystyle (d^(\prime )) sifatida belgilansa - d)) sifatida Dd(\displaystyle \Delta d) , u holda nisbiy uzunlamasına cho'zilish Dll(\displaystyle (\frac (\Delta l)(l))) qiymatiga teng bo'ladi va nisbiy ko'ndalang siqilish bo'ladi. qiymatiga teng −Ddd(\displaystyle - (\frac (\Delta d)(d))) . Keyin, qabul qilingan yozuvda Puasson nisbati m(\displaystyle \mu ) ko'rinishga ega bo'ladi: m=−DddlDl.(\displaystyle \mu =-(\frac (\Delta d)(d))(\frac (l)(\Delta l)).) Odatda, tayoqqa kuchlanish kuchlari qo'llanilganda, u uzunlamasına yo'nalishda uzayadi va ko'ndalang yo'nalishlarda qisqaradi. Shunday qilib, bunday hollarda Dll>0(\displaystyle (\frac (\Delta l)(l))>0) va Ddd<0{\displaystyle {\frac {\Delta d}{d}}<0} , так что коэффициент Пуассона положителен. Как показывает опыт, при сжатии коэффициент Пуассона имеет то же значение, что и при растяжении. Mutlaqo mo'rt materiallar uchun Puasson nisbati 0 ga, mutlaqo siqilmaydigan materiallar uchun - 0,5 ga teng. Ko'pgina po'latlar uchun bu koeffitsient 0,3 ga teng, kauchuk uchun esa taxminan 0,5 ga teng. Puasson nisbati manfiy bo'lgan materiallar (asosan polimerlar) ham bor, bunday materiallar auksetika deb ataladi. Bu shuni anglatadiki, kuchlanish kuchi qo'llanilganda, tananing ko'ndalang kesimi ortadi. Misol uchun, bir devorli nanonaychalardan tayyorlangan qog'oz ijobiy Puasson nisbatiga ega va ko'p devorli nanonaychalar ulushi ortishi bilan -0,20 manfiy qiymatga keskin o'tish kuzatiladi. Ko'pgina anizotrop kristallar salbiy Puasson nisbatiga ega, chunki bunday materiallar uchun Puasson nisbati kristall strukturaning kuchlanish o'qiga nisbatan yo'naltirilganligi burchagiga bog'liq. Salbiy koeffitsient litiy (minimal qiymat -0,54), natriy (-0,44), kaliy (-0,42), kaltsiy (-0,27), mis (-0,13) va boshqalar kabi materiallarda uchraydi. Davriy sistemadagi kubik kristallarning 67% salbiy Puasson nisbatiga ega.

6. Tibbiyotda tovush tadqiqot usullari: perkussiya, auskultatsiya. Fonokardiografiya.

Auskultatsiya

Perkussiya

Fonokardiografiya

7. Ultratovush. Teskari va to'g'ridan-to'g'ri piezoelektrik effektga asoslangan ultratovushni olish va ro'yxatdan o'tkazish.

8. Turli chastota va intensivlikdagi ultratovushning modda bilan o'zaro ta'siri. Tibbiyotda ultratovushdan foydalanish.

Elektromagnit tebranishlar va to'lqinlar.

4. Elektromagnit to'lqinlarning masshtabi. Tibbiyotda qabul qilingan chastota oraliqlarining tasnifi

5. Elektromagnit nurlanishning organizmga biologik ta'siri. Elektr shikastlanishi.

6. Diatermiya. UHF terapiyasi. Induktotermiya. Mikroto'lqinli terapiya.

7. Ionlashtiruvchi bo'lmagan elektromagnit nurlanishning biologik muhitga kirib borish chuqurligi. Uning chastotaga bog'liqligi. Elektromagnit nurlanishdan himoya qilish usullari.

Tibbiy optika

1. Yorug'likning fizik tabiati. Yorug'likning to'lqin xususiyatlari. Yorug'lik to'lqinining uzunligi. Nurning fizik va psixofizik xususiyatlari.

2. Yorug`likning aks etishi va sinishi. umumiy ichki aks ettirish. Optik tolalar, uning tibbiyotda qo'llanilishi.

5. Mikroskopning aniqlik va aniqlik chegarasi. Rezolyutsiyani yaxshilash usullari.

6. Mikroskopning maxsus usullari. immersion mikroskop. Qorong'u maydon mikroskopi. polarizatsiya qiluvchi mikroskop.

Kvant fizikasi.

2. Atomlar nurlanishining chiziqli spektri. Uning izohi N. Bor nazariyasida.

3. Zarrachalarning to`lqin xossalari. De Broyl gipotezasi, uning eksperimental asoslanishi.

4. Elektron mikroskop: ishlash prinsipi; rezolyutsiya, tibbiy tadqiqotlarda qo'llash.

5. Atom va molekulyar spektrlarning tuzilishini kvant-mexanik tushuntirish.

6.Luminesans, uning turlari. Fotoluminesans. Stokes qonuni. Kimyoluminesans.

7. Biotibbiyot tadqiqotlarida lyuminestsensiyani qo'llash.

8. Fotoelektrik effekt. Tashqi fotoelektr effekti uchun Eynshteyn tenglamasi. Fotodiod. Fotosurat ko'paytiruvchisi.

9. Lazer nurlanishining xossalari. Ularning nurlanishning kvant tuzilishi bilan aloqasi.

10. Kogerent nurlanish. Golografik tasvirlarni olish va tiklash tamoyillari.

11. Geliy-neon lazerining ishlash printsipi. Energiya darajalarining teskari populyatsiyasi. Foton ko'chkilarining paydo bo'lishi va rivojlanishi.

12. Lazerlarning tibbiyotda qo'llanilishi.

13. Elektron paramagnit rezonansi. Tibbiyotda EPR.

14. Yadro magnit rezonansi. NMRning tibbiyotda qo'llanilishi.

ionlashtiruvchi nurlanish

1. Rentgen nurlanishi, uning spektri. Bremsstrahlung va xarakterli nurlanish, ularning tabiati.

3. Diagnostikada rentgen nurlaridan foydalanish. rentgen nurlari. Radiografiya. Fluorografiya. Kompyuter tomografiyasi.

4. Rentgen nurlarining moddalar bilan o'zaro ta'siri: fotoabsorbtsiya, kogerent sochilish, Kompton sochilishi, juft hosil bo'lishi. Bu jarayonlarning ehtimoli.

5. Radioaktivlik. Radioaktiv parchalanish qonuni. Yarim hayot. Radioaktiv preparatlarning faollik birliklari.

6 Ionlashtiruvchi nurlanishning susayishi qonuni. Chiziqli zaiflashuv koeffitsienti. Yarim zaiflash qatlamining qalinligi. Massani pasaytirish omili.

8. Diagnostika va davolash uchun radioaktiv preparatlarni olish va ulardan foydalanish.

9. Ionlashtiruvchi nurlanishni ro'yxatga olish usullari: Geiger hisoblagichi, sintilatsiya sensori, ionlash kamerasi.

10. Dozimetriya. So'rilgan, ekspozitsiya va ekvivalent doza va ularning kuchi haqida tushuncha. Ularning o'lchov birliklari. Tizimdan tashqari birlik rentgen hisoblanadi.

Biomexanika.

1. Nyutonning ikkinchi qonuni. Tanani haddan tashqari dinamik yuklardan va jarohatlardan himoya qilish.

2. Deformatsiyaning turlari. Guk qonuni. Qattiqlik koeffitsienti. Elastik modul. suyak to'qimalarining xususiyatlari.

3. Mushak to'qimalari. Mushak tolasining tuzilishi va vazifasi. Mushaklar qisqarishi paytida energiya konvertatsiyasi. Mushaklar qisqarishining samaradorligi.

4. Mushaklar ishining izotonik rejimi. Statik mushak ishi.

5. Qon aylanish tizimining umumiy tavsifi. Tomirlarda qon harakatining tezligi. Qonning zarba miqdori. Yurakning ishi va kuchi.

6. Puazeyl tenglamasi. Qon tomirlarining gidravlik qarshiligi tushunchasi va unga ta'sir qilish usullari.

7. Suyuqlik harakatining qonuniyatlari. Uzluksizlik tenglamasi; uning kapillyar tizimning xususiyatlari bilan aloqasi. Bernulli tenglamasi; uning miya va pastki ekstremitalarni qon bilan ta'minlash bilan bog'liqligi.

8. Laminar va turbulent suyuqlik harakati. Reynolds soni. Korotkov usuli bo'yicha qon bosimini o'lchash.

9. Nyuton tenglamasi. Yopishqoqlik koeffitsienti. Qon Nyutonga xos bo'lmagan suyuqlikdir. Oddiy va patologik sharoitlarda qonning viskozitesi.

Sitomembranalarning biofizikasi va elektrogenez

1. Diffuziya hodisasi. Fik tenglamasi.

2. Hujayra membranalarining tuzilishi va modellari

3. Biologik membranalarning fizik xossalari

4. Konsentratsiya elementi va Nernst tenglamasi.

5. Sitoplazma va hujayralararo suyuqlikning ionli tarkibi. Turli ionlar uchun hujayra membranasining o'tkazuvchanligi. Hujayra membranasidagi potentsial farq.

6. Hujayraning dam olish potentsiali. Goldman-Xodgkin-Kats tenglamasi

7. Hujayra va to'qimalarning qo'zg'aluvchanligi. Qo'zg'alish usullari. Hamma yoki hech narsa qonuni.

8. Harakat potentsiali: grafik ko'rinishi va xususiyatlari, paydo bo'lish va rivojlanish mexanizmlari.

9. Potensial eshikli ion kanallari: tuzilishi, xossalari, faoliyati

10. Amyopiatik nerv tolasi bo'ylab harakat potensialining tarqalish mexanizmi va tezligi.

11. Miyelinli nerv tolasi bo'ylab harakat potensialining tarqalish mexanizmi va tezligi.

Qabul qilish biofizikasi.

1. Retseptorlarning tasnifi.

2. Retseptorlarning tuzilishi.

3. Qabul qilishning umumiy mexanizmlari. retseptorlari potentsiallari.

4. Sezgilarda axborotni kodlash.

5. Yorug'lik va tovushni idrok etish xususiyatlari. Weber-Fechner qonuni.

6. Eshitish analizatorining asosiy xarakteristikalari. Eshitishni qabul qilish mexanizmlari.

7. Vizual analizatorning asosiy xarakteristikalari. Vizual qabul qilish mexanizmlari.

Ekologiyaning biofizik jihatlari.

1. Geomagnit maydon. Tabiat, biotropik xususiyatlari, biotizimlar hayotidagi roli.

2. Ekologik ahamiyatga ega fizik omillar. tabiiy fon darajalari.

Ehtimollar nazariyasi va matematik statistika elementlari.

O'rtacha xususiyatlar namunasi

2. Deformatsiyaning turlari. Guk qonuni. Qattiqlik koeffitsienti. Elastik modul. suyak to'qimalarining xususiyatlari.

Deformatsiya- tashqi yoki ichki kuchlar ta'sirida tananing hajmi, shakli va konfiguratsiyasining o'zgarishi. deformatsiya turlari:

kuchlanish-siqish - tananing bo'ylama o'qi bo'ylab yuk qo'llanilganda yuzaga keladigan tana deformatsiyasining bir turi.

kesish - kesish kuchlanishlari natijasida vujudning deformatsiyasi

egilish - tashqi kuchlar ta'sirida deformatsiyalanadigan ob'ektning o'qi yoki kulrang yuzasining egriligi bilan tavsiflangan deformatsiya.

buralish - tanaga uning ko'ndalang tekisligida bir juft kuch shaklida yuk qo'llanilganda sodir bo'ladi.

Guk qonuni- elastik muhitning kuchlanishi va deformatsiyasini bog'lovchi elastiklik nazariyasi tenglamasi. Og'zaki shaklda qonun quyidagicha o'qiydi:

Deformatsiyalanganda tanada yuzaga keladigan elastik kuch bu deformatsiyaning kattaligiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir.

Yupqa cho'zish tayog'i uchun Guk qonuni quyidagi shaklga ega:

Bu erda F - sterjenning taranglik kuchi, Dl - sterjenning mutlaq cho'zilishi (siqilishi), k - elastiklik (yoki qattiqlik) koeffitsienti deyiladi.

Elastik koeffitsient ham materialning xususiyatlariga, ham novda o'lchamlariga bog'liq. Elastiklik koeffitsientini quyidagicha yozish orqali novda o'lchamlariga bog'liqligini (ko'ndalang kesim maydoni S va uzunlik L) ajratib olish mumkin.

Qattiqlik koeffitsienti xarakterli nuqtada (ko'pincha kuch qo'llash nuqtasida) birlikning siljishiga olib keladigan kuchga teng.

Elastik modul- qattiq jismning (materialning, moddaning) ularga kuch ta'sirida elastik deformatsiyalanish qobiliyatini tavsiflovchi bir nechta jismoniy miqdorlarning umumiy nomi.

Tabiatda mutlaqo qattiq jismlar yo'q, haqiqiy qattiq jismlar biroz "bahor" qilishi mumkin - bu elastik deformatsiya. Haqiqiy qattiq moddalar elastik deformatsiya chegarasiga ega, ya'ni. shunday chegara, undan keyin bosim izi allaqachon qoladi va o'z-o'zidan yo'qolmaydi.

suyak to'qimalarining xususiyatlari. Suyak qattiq tana bo'lib, uning asosiy xususiyatlari kuch va elastiklikdir.

Suyakning mustahkamligi tashqi vayron qiluvchi kuchga qarshi turish qobiliyatidir. Miqdoriy jihatdan kuch valentlik kuchi bilan belgilanadi va suyak to'qimalarining tuzilishi va tarkibiga bog'liq. Har bir suyak o'ziga xos shaklga va skeletning ma'lum bir qismidagi yukga bardosh berishga imkon beruvchi murakkab ichki tuzilishga ega. Suyakning quvurli tuzilishining o'zgarishi uning mexanik kuchini pasaytiradi. Suyakning tarkibi ham kuchga sezilarli ta'sir qiladi. Mineral moddalar chiqarilsa, suyak kauchuk, organik moddalar chiqarilsa, mo'rt bo'ladi.

Suyak elastikligi atrof-muhit omillari ta'sirini to'xtatgandan so'ng o'zining asl shakliga ega bo'lish xususiyatidir. U, kuch kabi, suyakning tuzilishi va kimyoviy tarkibiga bog'liq.

3. Mushak to'qimalari. Mushak tolasining tuzilishi va vazifasi. Mushaklar qisqarishi paytida energiya konvertatsiyasi. Mushaklar qisqarishining samaradorligi.

Mushak to'qimasi tuzilishi va kelib chiqishi jihatidan har xil, ammo aniq qisqarish qobiliyatiga o'xshash to'qimalar deb ataladi. Ular butun tananing bo'shlig'ida, uning qismlarida va tana ichidagi organlarning harakatini ta'minlaydi va mushak tolalaridan iborat.

Mushak tolasi cho'zilgan hujayradir. Tolaning tarkibiga uning qobig'i - sarkolemma, suyuq tarkibi - sarkoplazma, yadro, mitoxondriya, ribosomalar, qisqaruvchi elementlar - miofibrillar, shuningdek, Ca 2+ ionlari - sarkoplazmatik to'r kiradi. Hujayraning sirt pardasi muntazam oraliqda ko'ndalang naychalar hosil qiladi, ular orqali harakat potentsiali qo'zg'alganda hujayra ichiga kiradi.

Mushak tolasining funksional birligi miofibrildir. Miyofibrilladagi takrorlanuvchi tuzilma sarkomer deb ataladi. Miyofibrillalarda 2 turdagi kontraktil oqsillar mavjud: aktinning ingichka filamentlari va miyozinning ikki barobar qalin filamentlari. Mushak tolasining qisqarishi miyozin filamentlarining aktin filamentlari ustidan siljishi tufayli yuzaga keladi. Bunday holda, filamentlarning bir-biriga yopishishi kuchayadi va sarkomer qisqaradi.

uy mushak tolalari funktsiyasi- mushaklarning qisqarishini ta'minlash.

Mushaklar qisqarishi paytida energiya konvertatsiyasi. Mushaklarning qisqarishi uchun ATP ning aktomiozin tomonidan gidrolizlanishi paytida ajralib chiqadigan energiya ishlatiladi va gidroliz jarayoni qisqarish jarayoni bilan chambarchas bog'liq. Mushak tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdori bo'yicha qisqarish paytida energiyani aylantirish samaradorligini baholash mumkin.Mushak qisqarganda, bajarilgan ishning ko'payishiga muvofiq gidroliz tezligi ortadi. gidroliz paytida chiqarilgan energiya faqat bajarilgan ishni ta'minlash uchun etarli, ammo mushakning to'liq energiya ishlab chiqarilishini ta'minlamaydi.

Samaradorlik mushak ishining (samaradorligi) r) tashqi mexanik ishning kattaligi nisbati ( V) issiqlik shaklida chiqarilgan umumiy miqdorga ( E) energiya:

Izolyatsiya qilingan mushak samaradorligining eng yuqori qiymati tashqi yukning maksimal qiymatining taxminan 50% ni tashkil etadigan tashqi yuk bilan kuzatiladi. Ish samaradorligi ( R) odamda ish va tiklanish davridagi kislorod iste'moli miqdori formula bo'yicha aniqlanadi:

bu erda 0,49 - iste'mol qilingan kislorod hajmi va bajarilgan mexanik ish o'rtasidagi mutanosiblik koeffitsienti, ya'ni 1 ga teng ishni bajarish uchun 100% samaradorlik bilan. kgf․m(9,81J), sizga 0,49 kerak ml kislorod.

Dvigatel harakati / samaradorligi

Yurish/23-33%; O'rtacha tezlikda yugurish / 22-30%; Velosiped/22-28%; Eshkak eshish/15-30%;

Yadro uloqtirish/27%; Otish/24%; Barni ko'tarish / 8-14%; Suzish / 3%.

"

Ertami-kechmi, fizika kursini o'rganayotganda, o'quvchilar va talabalar elastik kuch va Guk qonuni bo'yicha muammolarga duch kelishadi, bunda bahorning qattiqlik koeffitsienti paydo bo'ladi. Bu miqdor nima va u jismlarning deformatsiyasi va Guk qonuni bilan qanday bog'liq?

Birinchidan, asosiy atamalarni aniqlaymiz bu maqolada qo'llaniladi. Ma'lumki, agar siz tanaga tashqaridan ta'sir qilsangiz, u tezlashadi yoki deformatsiyalanadi. Deformatsiya - tashqi kuchlar ta'sirida jismning hajmi yoki shaklining o'zgarishi. Agar ob'ekt yukni tugatgandan so'ng to'liq tiklangan bo'lsa, unda bunday deformatsiya elastik hisoblanadi; agar tana o'zgargan holatda qolsa (masalan, egilgan, cho'zilgan, siqilgan va boshqalar), u holda deformatsiya plastikdir.

Plastik deformatsiyalarga misollar:

• loydan ishlov berish;
• egilgan alyuminiy qoshiq.

O'z navbatida, elastik deformatsiyalar hisobga olinadi:

• elastik tasma (siz uni cho'zishingiz mumkin, shundan so'ng u asl holatiga qaytadi);
• bahor (siqishni so'ng, u yana tekislanadi).

Jismning (xususan, prujinaning) elastik deformatsiyasi natijasida unda qo'llaniladigan kuchga mutlaq qiymatga teng, lekin teskari yo'nalishda yo'naltirilgan elastik kuch paydo bo'ladi. Prujinaning elastik kuchi uning cho'zilishi bilan mutanosib bo'ladi. Matematik jihatdan buni quyidagicha yozish mumkin:

Bu erda F - elastik kuch, x - cho'zilish natijasida tananing uzunligi o'zgargan masofa, k - bizga kerak bo'lgan qattiqlik koeffitsienti. Yuqoridagi formula, shuningdek, yupqa cho'zish tayog'i uchun Guk qonunining alohida holatidir. Umumiy shaklda bu qonun quyidagicha ifodalanadi: "Elastik jismda paydo bo'lgan deformatsiya bu jismga qo'llaniladigan kuchga mutanosib bo'ladi". Bu faqat kichik deformatsiyalar haqida gapiradigan holatlarda amal qiladi (kuchlanish yoki siqilish asl tananing uzunligidan ancha kam).

Qattiqlik omilini aniqlash

Qattiqlik omili(uning elastiklik yoki mutanosiblik koeffitsienti nomlari ham bor) ko'pincha k harfi bilan yoziladi, lekin ba'zida siz D yoki c belgilarini ko'rishingiz mumkin. Raqamli bo'lib, qattiqlik birlik uzunlikdagi bahorni cho'zadigan kuchning kattaligiga teng bo'ladi (SI holatida, 1 metrga). Elastiklik koeffitsientini topish formulasi Guk qonunining maxsus holatidan kelib chiqadi:

Qattiqlik qiymati qanchalik katta bo'lsa, tananing uning deformatsiyasiga qarshiligi shunchalik katta bo'ladi. Hooke koeffitsienti tananing tashqi yuk ta'siriga qanchalik barqarorligini ham ko'rsatadi. Ushbu parametr geometrik parametrlarga (sim diametri, burilishlar soni va sim o'qidan o'rash diametri) va u tayyorlangan materialga bog'liq.

SIda qattiqlik birligi N/m.

Tizimning qattiqligini hisoblash

Unda murakkabroq vazifalar mavjud umumiy qattiqlikni hisoblash talab qilinadi. Bunday vazifalarda buloqlar ketma-ket yoki parallel ravishda ulanadi.

Bahor tizimining ketma-ket ulanishi

Ketma-ket ulanganda tizimning umumiy qattiqligi kamayadi. Elastiklik koeffitsientini hisoblash formulasi quyidagicha bo'ladi:

1/k = 1/k1 + 1/k2 + … + 1/ki,

Bu erda k - tizimning umumiy qattiqligi, k1, k2, …, ki - har bir elementning individual qattiqligi, i - tizimda ishtirok etadigan barcha kamonlarning umumiy soni.

Bahor tizimining parallel ulanishi

Buloqlar parallel ravishda ulanganda, tizimning umumiy elastiklik koeffitsienti qiymati ortadi. Hisoblash formulasi quyidagicha ko'rinadi:

k = k1 + k2 + … + ki.

Bahorning qattiqligini empirik tarzda o'lchash - bu videoda.

Eksperimental usulda qattiqlik koeffitsientini hisoblash

Oddiy tajriba yordamida siz mustaqil ravishda hisoblashingiz mumkin, Hooke koeffitsienti qanday bo'ladi. Tajriba uchun sizga kerak bo'ladi:

• hukmdor;
• bahor;
• ma'lum massaga ega yuk.

Tajriba uchun harakatlar ketma-ketligi quyidagicha:

1. Har qanday qulay tayanchdan osib qo'yib, bahorni vertikal ravishda tuzatish kerak. Pastki cheti bo'sh qolishi kerak.
2. Chizgich yordamida uning uzunligi o'lchanadi va x1 shaklida yoziladi.
3. Erkin uchida siz ma'lum massa m bo'lgan yukni osib qo'yishingiz kerak.
4. Bahorning uzunligi yuklangan holatda o'lchanadi. x2 bilan belgilanadi.
5. Mutlaq cho'zilish hisoblanadi: x = x2-x1. Xalqaro birliklar tizimida natijaga erishish uchun uni darhol santimetr yoki millimetrdan metrga aylantirish yaxshiroqdir.
6. Deformatsiyaga sabab bo'lgan kuch - bu tananing tortishish kuchi. Uni hisoblash formulasi F = mg, bu erda m - tajribada ishlatiladigan yukning massasi (kg ga tarjima qilingan) va g - taxminan 9,8 ga teng bo'lgan erkin tezlashuv qiymati.
7. Hisob-kitoblardan so'ng, formulasi yuqorida ko'rsatilgan faqat qattiqlik koeffitsientini topish qoladi: k = F / x.

Qattiqlikni topish uchun topshiriqlarga misollar

Vazifa 1

10 sm uzunlikdagi prujinaga F = 100 N kuch tasir qiladi.Uzilgan prujinaning uzunligi 14 sm.Qattiqlik koeffitsientini toping.

1. Mutlaq cho'zilish uzunligini hisoblaymiz: x = 14-10 = 4 sm = 0,04 m.
2. Formulaga ko'ra, biz qattiqlik koeffitsientini topamiz: k = F / x = 100 / 0,04 = 2500 N / m.

Javob: bahorning qattiqligi 2500 N / m ni tashkil qiladi.

Vazifa 2

Massasi 10 kg bo`lgan yuk prujinaga osilgan holda uni 4 sm ga cho`zdi.Masasi 25 kg bo`lgan boshqa yuk qancha vaqtgacha cho`zilishini hisoblang.

1. Prujinani deformatsiya qiluvchi tortishish kuchi topilsin: F = mg = 10 9,8 = 98 N.
2. Elastiklik koeffitsientini aniqlaymiz: k = F/x = 98 / 0,04 = 2450 N/m.
3. Ikkinchi yuk ta'sir qiladigan kuchni hisoblang: F = mg = 25 9,8 = 245 N.
4. Guk qonuniga binoan absolyut cho’zilish formulasini yozamiz: x = F/k.
5. Ikkinchi holat uchun biz cho'zish uzunligini hisoblaymiz: x = 245 / 2450 = 0,1 m.

Javob: ikkinchi holda, bahor 10 sm ga cho'ziladi.

Video

Ushbu video sizga bahorning qattiqligini qanday aniqlashni ko'rsatib beradi.

Buloqlar elastik element bo'lib, ular orqali aylanish harakati mexanizmlarga uzatiladi, deyarli barcha mexanizmlar ular bilan jihozlangan. Ushbu mahsulot va uning xizmatining ishonchliligi kabi tushunchaga bog'liq bahor tezligi. Har xil ish sharoitida mexanizmning ishlashi qanchalik ishonchli bo'lishini aniqlaydigan qattiqlik. "" uning siqilishi uchun zarur bo'lgan kuch bilan belgilanadi. Bahorni yoyish biroz boshqacha masala bo'lib, u to'g'ridan-to'g'ri bahor tayyorlangan materialga bog'liq. Aytgancha, har doim ham bahorning yuqori qattiqligi uning uzoq xizmat qilish muddatini aniqlamaydi. Aksincha, bu bahor harakatlantiruvchi mexanizmga bog'liq.

Qattiqlik turlari:

Buloqlar navlariga ko'ra turlarga bo'linadi. Har bir tur ma'lum mexanizmlarda qo'llaniladi. Umuman olganda, spiralli buloqlar, buloqlar, konusli buloqlar, belleville va silindrsimon buloqlar talabga ega. "Bahorning qattiqligi" o'zining deformatsiyasini mexanizmga qanday o'tkazish omilini ham aniqlaydi. Demak, buloqlar yana bir muhim xususiyatga ega bo'lib, buloqlarni ga ajratadigan deformatsiya va albatta .
turli bo'lim. Shunday qilib, buloqlar olinadi, ular keyinchalik har xil turdagi uskunalar, mexanizmlar va avtomobillar bilan to'ldiriladi.

Bahor konstantasini qanday hisoblash mumkin?

Buloqlarni ishlab chiqarishda qat'iylik koeffitsienti majburiy ravishda hisobga olinadi, bu aslida mahsulotning xizmat qilish muddati ko'rsatkichi bo'lib xizmat qiladi. "" hisoblash formulasiga muvofiq hisoblanadi.
Shunday qilib, masalan, oddiy silindrsimon simdan yasalgan standart silindrsimon lasan kamonni olsak, u holda koeffitsientni quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

Formulada G belgisi kesish moduli sifatida olinishi kerak. Agar bahor mis bo'lsa, u taxminan 45 GPa bo'ladi va agar u shunchaki po'lat bo'lsa, modul taxminan 80 GPa bo'ladi. N harfi bahorning burilish sonini ko'rsatadi va dF - o'rash diametri. Belgilanish dD qoladi, lekin u faqat bahor qilingan simning diametrini ko'rsatadi. Aslida, arifmetika juda oddiy, agar siz faqat tegishli o'lchovlarni qabul qilsangiz va ko'rinadigan harflar va qiymatlar uchun raqamli ekvivalentlarni almashtirsangiz.

Agar qattiq jismga tashqi kuchlar ta'sirida u deformatsiyalansa, unda kristall panjara tugunlarining zarrachalarining siljishi sodir bo'ladi. Ushbu siljish zarrachalarning o'zaro ta'sir kuchlari tomonidan qarshilik ko'rsatadi. Deformatsiyaga uchragan jismga qo'llaniladigan elastik kuchlar shunday paydo bo'ladi. Elastik kuch moduli deformatsiyaga mutanosib:

qayerda elastik deformatsiyadagi kuchlanish, K - elastiklik moduli, birlikka teng nisbiy deformatsiyadagi kuchlanishga teng. Bu yerda - nisbiy deformatsiya, - mutlaq deformatsiya, - tananing shakli yoki hajmini tavsiflovchi miqdorning boshlang'ich qiymati.

TA’RIF

elastiklik koeffitsienti Guk qonunida bogʻlovchi fizik kattalik elastik jism deformatsiyalanganda yuzaga keladigan choʻzilish va elastik kuch deb ataladi. Teng qiymat elastiklik koeffitsienti deb ataladi. Elastik deformatsiya paytida yuk ta'sirida tananing o'lchamining o'zgarishini ko'rsatadi.

Elastiklik koeffitsienti tananing materialiga, uning o'lchamlariga bog'liq. Shunday qilib, bahor uzunligining oshishi va qalinligining pasayishi bilan elastiklik koeffitsienti kamayadi.

Yang moduli va elastiklik koeffitsienti

Uzunlamasına deformatsiya bilan bir tomonlama taranglikda (siqilishda) yoki bilan belgilanadigan nisbiy cho'zilish deformatsiya o'lchovi bo'lib xizmat qiladi. Bu holda elastiklik moduli quyidagicha aniqlanadi:

ko'rib chiqilayotgan holatda elastik modulga () teng bo'lgan va tananing elastik xususiyatlarini tavsiflovchi Yang moduli qayerda; - tananing boshlang'ich uzunligi; - yuk ostida uzunlikning o'zgarishi. Qachonki S - namunaning ko'ndalang kesimi maydoni.

Cho'zilgan (siqilgan) prujinaning elastiklik koeffitsienti

Prujinani X o'qi bo'ylab cho'zilganda (siqilganda) Guk qonuni quyidagicha yoziladi:

elastik kuch proyeksiyasining moduli qayerda; - prujinaning elastiklik koeffitsienti, - prujinaning cho'zilishi. Keyin elastiklik koeffitsienti - bu prujinaning uzunligini bir marta o'zgartirish uchun unga qo'llanilishi kerak bo'lgan kuch.

Birliklar

SI tizimidagi elastiklik koeffitsientining asosiy o'lchov birligi:

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish	Prujinani siqilganda qanday ish bajariladi? Elastik kuch siqilishga proporsional deb faraz qilaylik, prujinaning elastiklik koeffitsienti k ga teng.
Yechim	Asosiy formula sifatida biz shakl ishining ta'rifidan foydalanamiz: Quvvat siqilish miqdoriga mutanosib bo'lib, uni matematik tarzda quyidagicha ifodalash mumkin: (1.2) kuchning ifodalarini (1.1) formulaga almashtiramiz:
Javob

2-MISA

Mashq qilish	Mashina tezlikda harakatlanardi. U devorga urdi. Ukilganda avtomobilning har bir buferi l m ga qisqardi.Ikkita bufer mavjud. Buloqlarning elastik koeffitsientlari, agar ular teng deb hisoblasak?
Yechim	Keling, rasm chizamiz.