1. Какова скорость течения крови в аорте, если площадь сечения аорты в 800 раз меньше, чем суммарная площадь сечения капилляров?
2. Во сколько раз изменяется модуль упругости стенки аорты при атеросклерозе, если скорость пульсовой волны увеличивается в три раза?
3. Какое изменение давления происходит в цилиндрической трубке длиной 50 см и внутренним диаметром 1 см, если объемный расход воздуха составляет 10 л/мин при температуре 20 °С?
4. Какая мощность развивается сердцем человека при сокращении длительностью 0,3 с, если ударный объем крови...
2. Во сколько раз изменяется модуль упругости стенки аорты при атеросклерозе, если скорость пульсовой волны увеличивается в три раза?
3. Какое изменение давления происходит в цилиндрической трубке длиной 50 см и внутренним диаметром 1 см, если объемный расход воздуха составляет 10 л/мин при температуре 20 °С?
4. Какая мощность развивается сердцем человека при сокращении длительностью 0,3 с, если ударный объем крови...
Алекс
1. Для нахождения скорости течения крови в аорте, нам необходимо использовать уравнение Контиу. Это уравнение связывает площадь сечения с объемным расходом крови и скоростью течения. Уравнение Контиу выглядит следующим образом:
\[Q = A \times v\]
где \(Q\) - объемный расход крови, \(A\) - площадь сечения и \(v\) - скорость течения.
В данной задаче известно, что площадь сечения аорты в 800 раз меньше, чем суммарная площадь сечения капилляров. Обозначим площадь сечения капилляров как \(\text{A}_{\text{капилляры}}\), тогда площадь сечения аорты будет составлять \(\frac{1}{800} \times \text{A}_{\text{капилляры}}\).
Также нам известен объемный расход крови в капиллярах, который обозначим как \(Q_{капилляры}\).
Перепишем уравнение Контиу для аорты:
\[Q_{аорта} = \frac{1}{800} \times \text{A}_{\text{капилляры}} \times v_{аорта}\]
Из условия задачи нам также дано, что объемный расход крови в аорте равен объемному расходу крови в капиллярах:
\[Q_{аорта} = Q_{капилляры}\]
Теперь мы можем записать уравнение, в котором искомая величина - скорость течения крови в аорте:
\[Q_{капилляры} = \frac{1}{800} \times \text{A}_{\text{капилляры}} \times v_{аорта}\]
Решим это уравнение относительно \(v_{аорта}\):
\[v_{аорта} = \frac{Q_{капилляры}}{\frac{1}{800} \times \text{A}_{\text{капилляры}}}\]
Таким образом, чтобы найти скорость течения крови в аорте, нужно поделить объемный расход крови в капиллярах на 1/800 от площади сечения капилляров.
2. Для нахождения изменения модуля упругости стенки аорты при атеросклерозе, связанного с увеличением скорости пульсовой волны, нам необходимо использовать уравнение Моисеева-Лапласа. Это уравнение связывает модуль упругости, толщину стенки и скорость пульсовой волны.
Уравнение Моисеева-Лапласа выглядит следующим образом:
\[v = \sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}}\]
где \(v\) - скорость пульсовой волны, \(E\) - модуль упругости стенки, \(h\) - толщина стенки и \(\rho\) - плотность крови.
В данной задаче известно, что скорость пульсовой волны увеличивается в три раза. Обозначим скорость пульсовой волны до увеличения как \(v_0\), а после увеличения - \(v_1\).
Теперь мы можем записать уравнения для скоростей до и после увеличения:
\[v_0 = \sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}}\]
\[v_1 = \sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}} \times 3\]
Разделим эти два уравнения и получим:
\[\frac{v_1}{v_0} = \frac{\sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}} \times 3}{\sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}}} = 3\]
Таким образом, модуль упругости стенки аорты изменяется в три раза при атеросклерозе, если скорость пульсовой волны увеличивается в три раза.
3. Для нахождения изменения давления в цилиндрической трубке при заданном объемном расходе воздуха, нам необходимо использовать уравнение неразрывности для идеального газа. Это уравнение связывает объемный расход, скорость потока и площадь сечения.
Уравнение неразрывности для идеального газа выглядит следующим образом:
\[Q = A \times v\]
где \(Q\) - объемный расход, \(A\) - площадь сечения и \(v\) - скорость потока.
В данной задаче известно, что объемный расход воздуха составляет 10 л/мин и что площадь сечения трубки равна площади круга радиусом 0,5 см.
Переведем объемный расход воздуха в систему СИ:
\(10 \,л/мин = \frac{10}{60} \cdot \frac{1}{1000} \,м^3/с\)
Теперь мы можем записать уравнение, в котором искомая величина - изменение давления в цилиндрической трубке:
\[Q = A \times v\]
\[10/60 \cdot 1/1000 = \pi \cdot (\frac{1}{100})^2 \cdot v\]
Таким образом, чтобы найти изменение давления в цилиндрической трубке, нужно поделить объемный расход на площадь сечения трубки и умножить на скорость потока.
4. Для нахождения мощности, развиваемой сердцем человека при сокращении длительностью 0,3 секунды, нам необходимо использовать уравнение мощности ускорения. Это уравнение связывает мощность, работу и время.
Уравнение мощности ускорения выглядит следующим образом:
\[P = \frac{W}{t}\]
где \(P\) - мощность, \(W\) - работа и \(t\) - время.
В данной задаче известно, что длительность сокращения сердца составляет 0,3 секунды.
Также известно, что работа, совершаемая сердцем, связана с ударным объемом крови \(V\) и изменением давления \(\Delta P\) по следующей формуле:
\[W = V \cdot \Delta P\]
Теперь мы можем записать уравнение, в котором искомая величина - мощность сердца:
\[P = \frac{V \cdot \Delta P}{t}\]
Таким образом, чтобы найти мощность, развиваемую сердцем человека при сокращении длительностью 0,3 секунды, нужно вычислить работу сердца, деленную на время сокращения.
\[Q = A \times v\]
где \(Q\) - объемный расход крови, \(A\) - площадь сечения и \(v\) - скорость течения.
В данной задаче известно, что площадь сечения аорты в 800 раз меньше, чем суммарная площадь сечения капилляров. Обозначим площадь сечения капилляров как \(\text{A}_{\text{капилляры}}\), тогда площадь сечения аорты будет составлять \(\frac{1}{800} \times \text{A}_{\text{капилляры}}\).
Также нам известен объемный расход крови в капиллярах, который обозначим как \(Q_{капилляры}\).
Перепишем уравнение Контиу для аорты:
\[Q_{аорта} = \frac{1}{800} \times \text{A}_{\text{капилляры}} \times v_{аорта}\]
Из условия задачи нам также дано, что объемный расход крови в аорте равен объемному расходу крови в капиллярах:
\[Q_{аорта} = Q_{капилляры}\]
Теперь мы можем записать уравнение, в котором искомая величина - скорость течения крови в аорте:
\[Q_{капилляры} = \frac{1}{800} \times \text{A}_{\text{капилляры}} \times v_{аорта}\]
Решим это уравнение относительно \(v_{аорта}\):
\[v_{аорта} = \frac{Q_{капилляры}}{\frac{1}{800} \times \text{A}_{\text{капилляры}}}\]
Таким образом, чтобы найти скорость течения крови в аорте, нужно поделить объемный расход крови в капиллярах на 1/800 от площади сечения капилляров.
2. Для нахождения изменения модуля упругости стенки аорты при атеросклерозе, связанного с увеличением скорости пульсовой волны, нам необходимо использовать уравнение Моисеева-Лапласа. Это уравнение связывает модуль упругости, толщину стенки и скорость пульсовой волны.
Уравнение Моисеева-Лапласа выглядит следующим образом:
\[v = \sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}}\]
где \(v\) - скорость пульсовой волны, \(E\) - модуль упругости стенки, \(h\) - толщина стенки и \(\rho\) - плотность крови.
В данной задаче известно, что скорость пульсовой волны увеличивается в три раза. Обозначим скорость пульсовой волны до увеличения как \(v_0\), а после увеличения - \(v_1\).
Теперь мы можем записать уравнения для скоростей до и после увеличения:
\[v_0 = \sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}}\]
\[v_1 = \sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}} \times 3\]
Разделим эти два уравнения и получим:
\[\frac{v_1}{v_0} = \frac{\sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}} \times 3}{\sqrt{\frac{E \cdot h}{\rho}}} = 3\]
Таким образом, модуль упругости стенки аорты изменяется в три раза при атеросклерозе, если скорость пульсовой волны увеличивается в три раза.
3. Для нахождения изменения давления в цилиндрической трубке при заданном объемном расходе воздуха, нам необходимо использовать уравнение неразрывности для идеального газа. Это уравнение связывает объемный расход, скорость потока и площадь сечения.
Уравнение неразрывности для идеального газа выглядит следующим образом:
\[Q = A \times v\]
где \(Q\) - объемный расход, \(A\) - площадь сечения и \(v\) - скорость потока.
В данной задаче известно, что объемный расход воздуха составляет 10 л/мин и что площадь сечения трубки равна площади круга радиусом 0,5 см.
Переведем объемный расход воздуха в систему СИ:
\(10 \,л/мин = \frac{10}{60} \cdot \frac{1}{1000} \,м^3/с\)
Теперь мы можем записать уравнение, в котором искомая величина - изменение давления в цилиндрической трубке:
\[Q = A \times v\]
\[10/60 \cdot 1/1000 = \pi \cdot (\frac{1}{100})^2 \cdot v\]
Таким образом, чтобы найти изменение давления в цилиндрической трубке, нужно поделить объемный расход на площадь сечения трубки и умножить на скорость потока.
4. Для нахождения мощности, развиваемой сердцем человека при сокращении длительностью 0,3 секунды, нам необходимо использовать уравнение мощности ускорения. Это уравнение связывает мощность, работу и время.
Уравнение мощности ускорения выглядит следующим образом:
\[P = \frac{W}{t}\]
где \(P\) - мощность, \(W\) - работа и \(t\) - время.
В данной задаче известно, что длительность сокращения сердца составляет 0,3 секунды.
Также известно, что работа, совершаемая сердцем, связана с ударным объемом крови \(V\) и изменением давления \(\Delta P\) по следующей формуле:
\[W = V \cdot \Delta P\]
Теперь мы можем записать уравнение, в котором искомая величина - мощность сердца:
\[P = \frac{V \cdot \Delta P}{t}\]
Таким образом, чтобы найти мощность, развиваемую сердцем человека при сокращении длительностью 0,3 секунды, нужно вычислить работу сердца, деленную на время сокращения.
Знаешь ответ?