Какова скорость движения передней стенки желудочка в направлении груди, если скорость ультразвука в тканях составляет в среднем 1530 м/с и используется волна с частотой 830 кГц? Учтите, что эффект Доплера проявляется дважды: сначала стенка сердца ведет себя как наблюдатель в движении, а затем как источник отраженной волны. В ответе укажите только округленное до сотых долей число в размерности м/с.
Весенний_Лес_6778
Для решения данной задачи сначала найдем изменение частоты, вызванное эффектом Доплера для передней стенки желудочка.
По формуле для эффекта Доплера изменение частоты (\(\Delta f\)) связано с относительной скоростью движения источника волн (\(v\)) и скорости распространения волны (\(c\)) следующим соотношением:
\[\Delta f = f_0 \cdot \left(\frac{v}{c}\right)\]
где \(f_0\) - исходная частота волны, \(v\) - относительная скорость движения источника волн, \(c\) - скорость распространения волны.
В данной задаче передняя стенка желудочка ведет себя сначала как наблюдатель и движется в направлении груди. Значит, относительная скорость движения передней стенки желудочка будет равна нулю.
Таким образом, изменение частоты в данном случае также будет равно нулю.
Теперь, когда стенка желудочка отражает волну обратно, она будет двигаться в направлении от груди. В этом случае относительная скорость движения будет положительной и равной скорости жидкости внутри сердца. Обозначим эту скорость как \(v"\).
Тогда изменение частоты (\(\Delta f"\)) для отраженной волны будет выглядеть следующим образом:
\[\Delta f" = f_0 \cdot \left(\frac{v"}{c}\right)\]
Учитывая, что \(\Delta f" = \Delta f = 0\) и \(f_0 = 830 \, \text{кГц}\), мы можем решить уравнение относительно \(v"\) и найти искомую скорость движения передней стенки желудочка:
\[0 = 830 \times 10^3 \cdot \left(\frac{v"}{1530}\right)\]
Решая это уравнение, получаем:
\[v" = 0 \, \text{м/с}\]
Таким образом, скорость движения передней стенки желудочка в направлении груди равна нулю.
По формуле для эффекта Доплера изменение частоты (\(\Delta f\)) связано с относительной скоростью движения источника волн (\(v\)) и скорости распространения волны (\(c\)) следующим соотношением:
\[\Delta f = f_0 \cdot \left(\frac{v}{c}\right)\]
где \(f_0\) - исходная частота волны, \(v\) - относительная скорость движения источника волн, \(c\) - скорость распространения волны.
В данной задаче передняя стенка желудочка ведет себя сначала как наблюдатель и движется в направлении груди. Значит, относительная скорость движения передней стенки желудочка будет равна нулю.
Таким образом, изменение частоты в данном случае также будет равно нулю.
Теперь, когда стенка желудочка отражает волну обратно, она будет двигаться в направлении от груди. В этом случае относительная скорость движения будет положительной и равной скорости жидкости внутри сердца. Обозначим эту скорость как \(v"\).
Тогда изменение частоты (\(\Delta f"\)) для отраженной волны будет выглядеть следующим образом:
\[\Delta f" = f_0 \cdot \left(\frac{v"}{c}\right)\]
Учитывая, что \(\Delta f" = \Delta f = 0\) и \(f_0 = 830 \, \text{кГц}\), мы можем решить уравнение относительно \(v"\) и найти искомую скорость движения передней стенки желудочка:
\[0 = 830 \times 10^3 \cdot \left(\frac{v"}{1530}\right)\]
Решая это уравнение, получаем:
\[v" = 0 \, \text{м/с}\]
Таким образом, скорость движения передней стенки желудочка в направлении груди равна нулю.
Знаешь ответ?