Какова скорость движения передней стенки желудочка в сторону груди, если скорость ультразвука в тканях составляет в среднем 1510 м/с, и использовалась волна с частотой 750 кГц, а сигнал отраженный от сердца был воспринят на частоте 750,21 кГц?
Стрекоза
Чтобы решить данную задачу, нужно воспользоваться эффектом Доплера. В этом эффекте частота звука, воспринимаемая наблюдателем, изменяется при движении источника звука или наблюдателя относительно друг друга.
Сначала найдем изменение частоты сигнала. Формула для этого:
\[
\Delta f = f - f_0
\]
где \(\Delta f\) - изменение частоты, \(f\) - фактическая частота сигнала, \(f_0\) - частота источника сигнала.
В нашем случае фактическая частота сигнала (\(f\)) равна 750,21 кГц, а частота источника сигнала (\(f_0\)) равна 750 кГц. Подставим эти значения в формулу:
\[
\Delta f = 750,21 \, \text{кГц} - 750 \, \text{кГц} = 0,21 \, \text{кГц} = 210 \, \text{Гц}
\]
Теперь определим изменение частоты в относительных единицах (\(\frac{\Delta f}{f_0}\)), которое связано с относительным изменением скорости движения (\(\frac{\Delta v}{v_0}\)). Формула для этого:
\[
\frac{\Delta f}{f_0} = -\frac{\Delta v}{v_0}
\]
где \(\Delta v\) - изменение скорости, \(v_0\) - скорость звука в среде.
Скорость звука в среде (\(v_0\)) составляет 1510 м/с. Подставим значения и решим уравнение относительно \(\Delta v\):
\[
-\frac{\Delta f}{f_0} = \frac{\Delta v}{v_0}
\]
\[
-\frac{210 \, \text{Гц}}{750 \, \text{кГц}} = \frac{\Delta v}{1510 \, \text{м/с}}
\]
Для удобства переведем скорость звука из метров в секунду в километры в час, умножив на множитель \(\frac{3600}{1000}\), и получим:
\[
-\frac{210}{750} = \frac{\Delta v}{1,51}
\]
\[
-\frac{210}{750} = \Delta v \cdot \frac{1}{1,51}
\]
\[
-0,28 = \Delta v \cdot \frac{1}{1,51}
\]
Теперь можем найти \(\Delta v\):
\[
\Delta v \approx -0,28 \cdot 1,51 \approx -0,4228 \, \text{м/с}
\]
Из полученного значения видим, что звук отражается и приходит обратно с небольшим изменением скорости в обратном направлении. Отрицательное значение означает, что скорость источника сигнала уменьшается.
Наконец, чтобы определить скорость движения передней стенки желудочка в сторону груди, мы можем просто взять абсолютное значение изменения скорости:
\[
\text{скорость} = 0,4228 \, \text{м/с}
\]
Таким образом, скорость движения передней стенки желудочка в сторону груди составляет примерно 0,4228 м/с.
Сначала найдем изменение частоты сигнала. Формула для этого:
\[
\Delta f = f - f_0
\]
где \(\Delta f\) - изменение частоты, \(f\) - фактическая частота сигнала, \(f_0\) - частота источника сигнала.
В нашем случае фактическая частота сигнала (\(f\)) равна 750,21 кГц, а частота источника сигнала (\(f_0\)) равна 750 кГц. Подставим эти значения в формулу:
\[
\Delta f = 750,21 \, \text{кГц} - 750 \, \text{кГц} = 0,21 \, \text{кГц} = 210 \, \text{Гц}
\]
Теперь определим изменение частоты в относительных единицах (\(\frac{\Delta f}{f_0}\)), которое связано с относительным изменением скорости движения (\(\frac{\Delta v}{v_0}\)). Формула для этого:
\[
\frac{\Delta f}{f_0} = -\frac{\Delta v}{v_0}
\]
где \(\Delta v\) - изменение скорости, \(v_0\) - скорость звука в среде.
Скорость звука в среде (\(v_0\)) составляет 1510 м/с. Подставим значения и решим уравнение относительно \(\Delta v\):
\[
-\frac{\Delta f}{f_0} = \frac{\Delta v}{v_0}
\]
\[
-\frac{210 \, \text{Гц}}{750 \, \text{кГц}} = \frac{\Delta v}{1510 \, \text{м/с}}
\]
Для удобства переведем скорость звука из метров в секунду в километры в час, умножив на множитель \(\frac{3600}{1000}\), и получим:
\[
-\frac{210}{750} = \frac{\Delta v}{1,51}
\]
\[
-\frac{210}{750} = \Delta v \cdot \frac{1}{1,51}
\]
\[
-0,28 = \Delta v \cdot \frac{1}{1,51}
\]
Теперь можем найти \(\Delta v\):
\[
\Delta v \approx -0,28 \cdot 1,51 \approx -0,4228 \, \text{м/с}
\]
Из полученного значения видим, что звук отражается и приходит обратно с небольшим изменением скорости в обратном направлении. Отрицательное значение означает, что скорость источника сигнала уменьшается.
Наконец, чтобы определить скорость движения передней стенки желудочка в сторону груди, мы можем просто взять абсолютное значение изменения скорости:
\[
\text{скорость} = 0,4228 \, \text{м/с}
\]
Таким образом, скорость движения передней стенки желудочка в сторону груди составляет примерно 0,4228 м/с.
Знаешь ответ?