Определение модуля упругости кости.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

9. Измерьте длину образца L (расстояние между точкой закрепления образца в держателе и крючком). Результат измерения занесите в таблицу 2

10. Измерьте штангенциркулем ширину b и высоту h образца. Каждое измерение проделайте три раза в разных местах образца и вычислите , . Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 2.

Таблица 2

Образец	,мм	,мм	L,мм	Е,Н/мм²	Е, Па
Кость
Дюраль
Гетинакс

11. Произведите расчёт модуля упругости кости по формуле (2). В формулу (2) подставляют средние значения ширины и высоты образца, длину образца, вместо P – сумму всех нагрузок, вместо f – сумму всех стрел прогиба, что равносильно нахождению их средних значений, и вычисляют модуль упругости Е.

Опыты полностью повторяются со следующим образцом.

Контрольные вопросы:

1.Что называют деформацией твёрдого тела? Чем отличаются упругая и пластическая деформация? Перечислите основные виды деформаций твёрдых тел.

2.Что такое механическое напряжение? В каких единицах СИ оно измеряется?

3.Сформулируйте закон Гука и запишите его. В чём состоит физический смысл модуля упругости?

4.Что такое диаграмма растяжения? Каков смысл пределов пропорциональности, упругости, текучести, прочности?

5.Охарактеризуйте механические свойства костной ткани.

6.Укажите особенности деформации изгиба.

7.Какова методика определения модуля упругости кости в данной лабораторной работе?

Решить задачи:

1.Мышца, длиной 10 см, диаметром 1 см под действием груза 49 Н удлиняется на 7 мм. Определите модуль упругости (модуль Юнга) мышечной ткани. Сравните ответ с результатом для костной ткани, полученным в лабораторной работе, сделайте вывод из этого сравнения.

2.Определить силу, необходимую для удлинения сухожилия сечением 4 мм² на 2% от его первоначальной длины. Модуль Юнга для сухожилия равнен 10⁹ Па.

3.Модуль Юнга эмали зуба 4,6∙10¹⁰ Па, периодонта 10⁷ Па. Как ведут себя эти ткани при действии внешней силы на зуб?

Литература.

1. В.Г.Лещенко, Г.К.Ильич. Медицинская и биологическая физика.- Мн.: Новое знание. 2011.

2.Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, М. Высш.шк.1987 г.

3..Горский Ф.К., Сакевич Н.М. Физический практикум с элементами электроники. Лабораторная работа №4.

4.Блохина М.Е. и др. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике. Лабораторная работа №11.

Лабораторная работа № 10.

Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости методом Ребиндера.

Цель работы:Изучение явления поверхностного натяжения и его

характеристик, капиллярных явлений, освоение метода

Ребиндера и определение с его помощью коэффициента

поверхностного натяжения раствора этилового спирта.

Теоретическая часть.

Молекулы жидкости расположены друг от друга на расстоянии в несколько нанометров и между ними действуют силы взаимного притяжения.

На молекулу М_2, расположенную внутри жидкости (рис.1), действуют примерно одинаковые силы со стороны окружающих ее молекул, поэтому их равнодействующая в среднем равна нулю.

Длямолекулы М₁, расположенной на поверхности жидкости,силы притяжения со стороны молекул газа очень малы по сравнению с силами притяжения молекул жидкости, поэтомуравнодействующая F₁ этих сил направлена внутрь жидкости, перпендикулярно ее поверхности. Вследствие этого молекулы поверхностного слоя втягиваются внутрь объема жидкости и поверхностный слой оказывает молекулярное давление на жидкость.

Чтобы переместить молекулу изнутри объема на поверхность жидкости, необходимо совершить работу против сил молекулярного давления, поэтому по сравнению с молекулами внутри жидкости каждая молекула на ее поверхности обладает дополнительной поверхностной потенциальной энергией.

Величина этой энергии W_п для всего поверхностного слоя прямо пропорциональна количеству молекул в этом слое и, следовательно, прямо пропорциональна площади S свободной поверхности жидкости:

W_п= σ·S. (1)

Коэффициент пропорциональности σ зависит только от температуры и природы жидкости и называется коэффициентом поверхностного натяжения, единицей его измерения в СИ является Джоуль/м² или Н/м.

Свободная поверхность жидкости стремится принять состояние с наименьшей потенциальной энергией и принять поэтому наименьшую возможную площадь. Сокращение поверхности жидкости вызывают молекулярные силы, действующие на молекулу М₁ (рис.1) поверхностного слоя по касательной к поверхности и стремящиеся как бы «разорвать» поверхность в точке М₁ и которые называются силами поверхностного натяжения. Если провести на поверхности жидкости воображаемую линию, то равнодействующая F_п сил поверхностного натяжения будет направлена по касательной к поверхности жидкости и одновременно перпендикулярно линии возможного разрыва поверхности. Эта сила пропорциональна числу молекул в линии разрыва, и, следовательно, ее длине l :

F_п= σ·l , (2)

где σ – тот же коэффициент поверхностного натяжения, выраженный в Н/м и численно равный силе пoверхностного натяжения, приходящейся на единицу длины рассматриваемой линии.

Коэффициент поверхностного натяжениязависит только от природы жидкости и ее температуры. Для различных веществ он принимает значения от 0,01 до 2,0 Н/м, для биоклеток не более 0,10 Н/м.

Вещества, растворенные в жидкости, способны как понижать, так и повышать поверхностное натяжение. Вещества, понижающие поверхностное натяжение раствора, называются поверхностно-активными веществами (ПАВ). К ним относится, в частности, сурфактант, снижающий поверхностное натяжение альвеолярных стенок, обеспечивая тем самым возможность дыхания.

Измерение коэффициента поверхностного натяжения имеет диагностическое значение в клинике. Например, в норме для мочи человека он равен 66 мН/м, а при появлении в моче желчных пигментов снижается до 56 мН/м.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 1489; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!