Какова толщина мышечной ткани, при которой интенсивность ультразвука уменьшается вдвое при частоте 800 кГц и коэффициенте поглощения 0,19 см-1?
Plyushka
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон пропускания ультразвука через вещество, которое учитывает его поглощение. Формула для этого закона имеет вид:
\[I = I_0 \cdot e^{-\alpha \cdot d}\]
где:
- \(I\) - интенсивность ультразвука после прохождения через ткань,
- \(I_0\) - исходная интенсивность ультразвука до его попадания в ткань,
- \(\alpha\) - коэффициент поглощения ультразвука в ткани,
- \(d\) - толщина ткани.
Нам дано, что интенсивность ультразвука уменьшается вдвое и составляет половину исходной интенсивности. Поэтому, можно записать следующее:
\[\frac{I}{I_0} = \frac{1}{2}\]
Мы также знаем, что частота ультразвука составляет 800 кГц и коэффициент поглощения составляет 0,19 см\(^{-1}\). Мы должны найти толщину ткани \(d\).
Давайте найдем толщину ткани, заменив известные значения в формулу и решив уравнение:
\[\frac{1}{2} = e^{-0.19 \cdot d}\]
Для начала возьмем натуральный логарифм от обеих сторон для отделения переменной \(d\):
\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = \ln\left(e^{-0.19 \cdot d}\right)\]
Теперь мы можем использовать свойство логарифма для перемещения показателя степени вперед:
\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = -0.19 \cdot d \cdot \ln(e)\]
Так как \(\ln(e)\) равно 1, то упростим формулу:
\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = -0.19 \cdot d\]
Теперь мы можем выразить \(d\):
\[d = \frac{\ln\left(\frac{1}{2}\right)}{-0.19}\]
Таким образом, чтобы интенсивность ультразвука уменьшилась вдвое при частоте 800 кГц и коэффициенте поглощения 0,19 см\(^{-1}\), толщина ткани должна быть примерно равна \(-\frac{\ln\left(\frac{1}{2}\right)}{0.19}\) см.
При необходимости, вычислим полученное значение для получения конкретного числового ответа.
\[I = I_0 \cdot e^{-\alpha \cdot d}\]
где:
- \(I\) - интенсивность ультразвука после прохождения через ткань,
- \(I_0\) - исходная интенсивность ультразвука до его попадания в ткань,
- \(\alpha\) - коэффициент поглощения ультразвука в ткани,
- \(d\) - толщина ткани.
Нам дано, что интенсивность ультразвука уменьшается вдвое и составляет половину исходной интенсивности. Поэтому, можно записать следующее:
\[\frac{I}{I_0} = \frac{1}{2}\]
Мы также знаем, что частота ультразвука составляет 800 кГц и коэффициент поглощения составляет 0,19 см\(^{-1}\). Мы должны найти толщину ткани \(d\).
Давайте найдем толщину ткани, заменив известные значения в формулу и решив уравнение:
\[\frac{1}{2} = e^{-0.19 \cdot d}\]
Для начала возьмем натуральный логарифм от обеих сторон для отделения переменной \(d\):
\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = \ln\left(e^{-0.19 \cdot d}\right)\]
Теперь мы можем использовать свойство логарифма для перемещения показателя степени вперед:
\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = -0.19 \cdot d \cdot \ln(e)\]
Так как \(\ln(e)\) равно 1, то упростим формулу:
\[\ln\left(\frac{1}{2}\right) = -0.19 \cdot d\]
Теперь мы можем выразить \(d\):
\[d = \frac{\ln\left(\frac{1}{2}\right)}{-0.19}\]
Таким образом, чтобы интенсивность ультразвука уменьшилась вдвое при частоте 800 кГц и коэффициенте поглощения 0,19 см\(^{-1}\), толщина ткани должна быть примерно равна \(-\frac{\ln\left(\frac{1}{2}\right)}{0.19}\) см.
При необходимости, вычислим полученное значение для получения конкретного числового ответа.
Знаешь ответ?