Задача 1
Определить коэффициент теплопроводности костной ткани, если через площадку этой кости размером 3 х 3 см и толщиной 5 мм за 1 час проходит 68 Дж теплоты. Разность температур между внешней и внутренней поверхностями кости в теле составляет 10.
Решение
Воспользуемся законом теплопроводности:
Q = (T/x)St = (Q x)/ (TSt).
Подставив численные значения получим:
= 105 мВт/(мК)
Ответ: = 105 мВт/(мК)
Задача 2
Отношение интенсивностей двух источников звука равно I2/I1 = 2. Чему равна разность уровней интенсивностей этих звуков?
Решение
L= 10lg(I2/I1) = 10lg2 = 3 дБ.
Ответ: L = 3 дБ.
Задача 3
УЗ-волна с частотой 5 МГЦ проходит из мягких тканей в кость. Определить длину волны в обеих средах, если скорость УЗ в первой среде v1 = 1500 м/с, а во второй v2 = 3500 м/с.
Решение: = v/.
Ответ: 1 = 310-4 м, 2 = 710-4 м.
Задача 4
Аппарат для гальванизации создает плотность тока 0,12 мА/см2. Какое количество электричества проходит через тело, если наложенные на поверхность кожи электроды имеют площадь 1,5 дм2 и процедура гальванизации длится 20 мин?
Решение
Плотность тока j = I/S, I = q/t, q = It = jSt.
j = 0,12 мА/см2 = 0,1210-3/10-4 = 1,2 А/м2; S = 1,5 дм2 = 0, 015 м2; t = 1200 с.
Подставляя численные значения, переведенные в СИ, получим: q = 21,6 Кл.
Ответ: q = 21,6 Кл.
Задача 5. При проведении взрывных работ в шахте рабочий оказался в области действия звукового удара. Уровень интенсивности звука при этом составил Lmax = 150 дБ. В результате полученной им травмы произошёл разрыв барабанной перепонки. Определите интенсивность, амплитудное значение звукового давления и амплитуду смещения частиц в волне для звука частотой ν= 1кГц.
Вопрос: Укажите формулу для уровня интенсивности звука.
Ответ:
Вопрос: Определите интенсивность данного звука.
Ответ: Как следует из представленной формулы:
Вопрос: Укажите формулу для интенсивности механической волны.
Ответ:
Вопрос: Вычислите амплитуду данной звуковой волны.
Ответ: Значения исходных данных задачи: ρ =1,29 кг/м3 ; ω=2·π·ν=6.28·103 1/с; c = 330 м/с.
Задача 6 При работе в рентгеновском кабинете персонал подвергается избыточному облучению рентгеновскими лучами. Известно, что мощность экспозиционной дозы на расстоянии 1 м от источника рентгеновского излучения составляет 0,1 Р/мин. Человек находится в течение 6 часов в день на расстоянии 10 метров от источника. Какую эквивалентную дозу облучения он получает при этом в течение рабочего дня?
Вопрос: Найти экспозиционную дозу, получаемую персоналом за 6 часов работы в рентгеновском кабинете, находясь на расстоянии 1 м от источника излучения.
Ответ:
Вопрос: Как зависит мощность экспозиционной дозы в данной точке от расстояния до источника излучения?
Ответ:
Вопрос: Чему равна экспозиционная доза, полученная персоналом на расстоянии 10 м от источника?
Ответ:
Вопрос: Как связаны экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы?
Ответ:
Коэффициенты k и f принимаем равными единице.
Вопрос: Какую эквивалентную дозу получает персонал в течение 6 часов работы с аппаратом?
Ответ: 0,36 бэр Задача 7. При лечении опухолей используют радиоактивные препараты для пролонгированного облучения опухолевых клеток. Активность радиоактивного препарата изменяется со временем, поэтому врач должен оценить продолжительность возможного облучения опухоли данным препаратом. В ампуле находится радиоактивный йод активностью 100 мкКи. Чему будет равна активность препарата через сутки?
Вопрос: Как изменяется активность радиоактивного препарата со временем?
Ответ:
Вопрос: Как связаны постоянная распада радиоактивного препарата и его период полураспада?
Ответ:
Вопрос: Вывести расчетную формулу для определения активности препарата через сутки), учитывая, что время полураспада радиоактивного йода составляет 8 суток.
Ответ:
Вопрос: Найти численное значение активности радиоактивного препарата через сутки.
Ответ: A2=57,8 мкКи
- перечень тем рефератов:
Современные методы изучения структуры мембраны.
Исследование электрической активности головного мозга.
Особенности кровотока при сужении сосудов.
Фильтрационно- реабсорбционные процессы в капиллярах.
Биофизика необратимых процессов.
Виды физических полей человека, их источники.
Естественный радиационный фон Земли и последствия его нарушения.
3. Оценочные средства для промежуточной аттестации студентов:
- перечень зачетных вопросов.
Биомембранология. Функции, модели, классификация биологических мембран. Биофизические основы строения мембран.
Транспорт веществ через мембраны. Механизмы пассивного транспорта. Математическое описание пассивного транспорта: уравнение Теорелла, Фика, электродиффузионное уравнение Нернста-Планка.
Активный транспорт веществ через мембраны. Ионные насосы. Работа калий - натриевого насоса.
Генерация мембранных потенциалов. Равновесный потенциал покоя. Уравнение Гольдмана.
Проведение возбуждения. Особенности проведения нервного импульса в миелизированных нервных волокнах.
Физические основы электрографии. Электрокардиография. Теория Эйнтховена.
Импеданс биологической ткани, дисперсия импеданса переменному току. Эквивалентные схемы живой ткани. Метод импедансной реографии.
Импульсные токи низкой частоты, их характеристики. Законы раздражающего действия. Электростимуляция.
Действия ЭМП ВЧ, УВЧ, СВЧ диапазонов на биологические ткани. Тепловые эффекты. Методы высокочастотной терапии.
Элементы биомеханики кровообращения. Гемодинамические показатели: скорость и кровяное давление. Работа и мощность сердца.
Методы измерения скорости крови и кровяного давления. Ультразвуковой метод определения скорости кровотока. Метод Короткова.
Биомеханика опорно-двигательного аппарата человека. Сочленения и рычаги. Подвижность биомеханизма.
Биофизика мышечного сокращения. Тонкая структура мышцы. Теория скользящих нитей.
Режимы сокращения мышц. Абсолютная мышечная сила. Уравнение Хилла. КПД мышечного сокращения.
Физические и физиологические характеристики звука. Закон Вебера-Фехнера. Звуковые методы в медицине.
Элементы биофизики слуха. Строение и функции отделов органа слуха человека.
Строение и оптическая система глаза человека. Светопреломляющий аппарат глаза человека.
Элементы биофизики зрения. Световоспринимающий аппарат глаза человека. Механизм фоторецепции. Методы исследования зрения.
Способы теплообмена организма с окружающей средой. Уравнение теплового баланса.
Виды работ в живых организмах. Первый закон термодинамики, его применение к биосистемам. Энерготраты организма. Прямая и непрямая калориметрии.
Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Активность. Использование радионуклидов и нейтронов в медицине.
Ионизирующее излучение и его биологическое действие. Основы дозиметрии.
-критерии оценки:
Итоговый контроль: зачет по дисциплине проводится в два этапа:
компьютерное тестирование;
устное собеседование.
Если студент выполнил правильно 70-100% итогового теста, то от второго этапа освобождается.
Устное собеседование проводится только со студентами, которые ответили правильно менее 70%.
Материалы для контроля остаточных знаний студентов (АПИМ).
|