 |
Задачи №№ 1-10 к контрольному заданию
|
|
|
|
1. Охотничья собака массой 10 кг на расстоянии в 30 м увеличивает скорость бега с 1 м/с до 15 м/с. Определить среднюю мощность, развиваемую собакой при беге.
2. Для выделения макромолекул белка из раствора его помещают в центрифугу, которая начинает вращаться с угловым ускорением 0,8 рад/с2. Вычислить тангенциальное, нормальное и полное ускорение макромолекулы белка, находящейся на дне пробирки на расстоянии 0,15 м от центра вращения, через 5 с после начала движения.
3. Маховик сепаратора в виде сплошного диска массой 80 кг и радиусом 0,5 м начал вращаться равноускоренно под действием вращающего момента 20 Н×м. Определить угловое ускорение и кинетическую энергию приобретаемую маховиком за 10 с от начала вращения.
4. Двуглавая мышца прикреплена к лучевой кости на расстоянии 0,03 м от локтевого сустава. Груз массой 5 кг находится на ладони руки на расстоянии 0,33 м от локтевого сустава. Определить силу развиваемую двуглавой мышцей при условии, чтобы лучевая кость оставалась в горизонтальном положении
5. С каким грузом человек массой 80 кг приподнимется на полупальцы, если мышечное усилие одной ноги составляет 1500 Н, расстояние от точки опоры до линии действия силы тяжести 0,18 м, а расстояние от точки опоры до точки крепления ахиллова сухожилия 0,22 м.
6. Найдите силу, действующую при центрифугировании на ядра клеток печени, диаметр которых 8×10-6 м (принять ядра за правильные сферические частицы), плотность ядра 1300 кг/м3, радиус ротора центрифуги 0,04 м, частота вращения ротора 2000 об/с.
7. В лабораторном помещении, находящемся в здании птичника, уровень интенсивности шума достигал 80 дБ. С целью уменьшения шума было решено обить стены лаборатории звукопоглощающим материалом, уменьшающим интенсивность звука в 5000 раз. Какой уровень интенсивности шума станет после этого в лаборатории.
|
|
|
8. Какой объем крови проходит через капилляр диаметром 8×10-6 м и длиной 30×10-3 м в течение часа, если давление на артериальном конце капилляра 30, а на венозном 10 мм. рт. ст.?
9. При атеросклерозе сечение кровеносных сосудов уменьшается вследствие оседания на стенках холестерина и последующего кальценирования. Критическое число Рейнольдса в таких сосудах становится равным 1160. Определить скорость, при которой возможен переход ламинарного течения крови в турбулентное в сосуде диаметром 2,6×10-3 м
10. В молоке содержатся микроскопические шарики масла, за счет всплывания которых при отстаивании образуются сливки. Считая, что к ним применим закон Стокса, определить вязкость молока, если диаметр шарика 3 мкм и за 10 часов они прошли в молоке путь 7×10-3 м.
6. Раздел 2. «Молекулярная физика и термодинамика»
Основные законы и формулы
| № | Наименование величины или физический закон | Формула |
| Уравнение состояния идеального газа | 
| |
| Закон Дальтона | Р=Р1+Р2+...+Рn | |
| Основное уравнение кинетической теории газов | 
| |
| Средняя кинетическая энергия молекул (k=1,38×10-23 Дж/К - постоянная Больцмана; i-количество степеней свободы молекулы). | 
| |
| Внутренняя энергия вещества | 
| |
| Средняя квадратичная скорость | 
| |
| Средняя арифметическая скорость | 
| |
| Наиболее вероятная скорость | 
| |
| Средняя длина свободного пробега молекул (d-эффективный диаметр молекулы) | 
| |
| Явления переноса: | ||
| а). уравнение диффузии (закон Фика) | 
| |
| б). уравнение теплопроводности (закон Фурье) | 
| |
| в). уравнение внутреннего трения (закон Ньютона) | 
| |
| Закон Вант-Гоффа для осмоса (Р0-смотическое давление; i - изотонический коэффициент i=1+a, где a-степень диссоциации) | 
| |
| Интенсивность потока J: | ||
| а). при диффузии | 
| |
| б). при теплопроводности | 
| |
| в). при осмосе | Jос.=A×(P10-P20) | |
| Уравнение состояния реального газа (уравнение Ван-дер-Ваальса) | 
|
|
|
|
| № | Наименование величины или физический закон | Формула |
| Критические параметры (параметры, определяющие критическое состояние газа) | ||
| а). критический объем газа | Vк=3×в×n | |
| б). критическое давление | Рк=а / (27×в2) | |
| в). критическая температура | Тк=8×а / (27×R×в) | |
| Влажность воздуха | ||
| а). абсолютная влажность | fа=m / V | |
| б). относительная влажность | 
| |
| Коэффициент поверхностного натяжения жидкости (F-сила поверхностного натяжения; DЕ - изменение свободной энергии поверхностного слоя) |
| |
| Дополнительное давление, вызванное кривизной поверхности жидкости (формула Лапласа) | 
| |
| Высота поднятия (опускания) жидкости в капилляре (формула Жюрена-Борелли) | 
| |
| Дополнительное давление насыщенного пара над искривленной поверхностью жидкости (r-плотность жидкости, r0-плотность насыщенного пара) |
| |
| Количество теплоты, необходимое для нагревания тела | Q=c×m×DT | |
| Теплоемкость одного моля вещества | ||
| а). при постоянном объеме | 
| |
| б). при постоянном давлении | 
| |
| Уравнение Майера | Ср- Сv=R; 
| |
| Первое начало термодинамики | DQ = DU + DA | |
| Применение первого начала термодинамики к газовым процессам: | ||
| а). изохорический процесс | DА=0; 
| |
| б). изобарический процесс | 
| |
| в). изотермический процесс | DU = 0; 
|
| № | Наименование величины или физический закон | Формула |
| г). адиабатический процесс | DQ = 0; DA = - DU;
| |
| Уравнение Пуассона | Р×Vg = const; T×Vg-1 = const | |
| Термодинамический коэффициент полезного действия | 
| |
| К.П.Д. цикла Карно | 
| |
| Изменение энтропии | 
| |
| Формула Больцмана (Р-термодинамичес-кая вероятность состояния системы) | S = k×lnP | |
| Изменение энтропии в биологических системах | DS = DSi + DSe | |
| Скорость изменения энтропии в организме | 
| |
| Скорость изменения энтропии организма в стационарном состоянии | 
|
|
|
|
