Механические колебания и волны
Тема 1
Введение в лабораторный практикум. Техника безопасности. Методы измерений различных величин и обработка экспериментальных данных.
Теоретические вопросы:
1. Электроизмерительные приборы: назначение, диапазон использования, область применения.
2. Метрологические характеристики прибора: название прибора, система прибора, род тока, класс точности, условные обозначения, положение при измерении, пределы измерений, цена деления.
3. Построение шкал электроизмерительных приборов.
4. Методика определения цены деления электроизмерительного прибора с равномерной и неравномерной шкалой.
5. Прочие обозначения на шкалах электроизмерительных приборов.
6. Обеспечение электробезопасности при работе с аппаратурой.
7. Виды электрического тока и его характеристики.
8. Электрическая аппаратура медицинского и фармацевтического назначения.
9. Что означает измерить какую - либо физическую величину? Основные единицы измерений в международной системе СИ. Производные единицы измерений.
10. Когда измерения считаются хорошими?
11. Какие измерения называются прямыми и косвенными? Приведите примеры таких измерений
12. Какие виды погрешностей Вы знаете?
13. Что называется абсолютной погрешностью отдельных измерений? Какие знаки могут иметь эти ошибки?
14. Что называется относительной погрешностью?
15. Какие погрешности называются систематическими, случайными? Приведите примеры этих погрешностей.
|
|
|
16. Оценка случайных погрешностей прямых измерений.
17. В каких случаях среднее арифметическое значение отдельных измерений будет наилучшим приближением к истинному значению измеряемой величины?
18. Как определяется среднее арифметическое значение?
19. Как определяется средняя абсолютная погрешность?
20. Коэффициент Стьюдента, надёжность, доверительный интервал.
21. Оценка приборных погрешностей прямых измерений.
22. Полная абсолютная погрешность прямых измерений.
23. Относительная погрешность прямых измерений.
24. Относительная погрешность косвенных измерений.
25. Абсолютная погрешность косвенных измерений.
26. В какой форме записывается конечный результат.
Вопросы для самоконтроля :
1. Что означает измерить какую - либо физическую величину? Основные единицы измерений в международной системе СИ. Производные единицы измерений.
2. Когда измерения считаются хорошими?
3. Какие измерения называются прямыми и косвенными? Приведите примеры таких измерений
4. Какие виды погрешностей Вы знаете?
5. Что называется абсолютной погрешностью отдельных измерений? Какие знаки могут иметь эти ошибки?
6. Что называется относительной погрешностью?
|
|
|
7. Какие погрешности называются систематическими, случайными? Приведите примеры этих погрешностей.
8. Оценка случайных погрешностей прямых измерений.
9. В каких случаях среднее арифметическое значение отдельных измерений будет наилучшим приближением к истинному значению измеряемой величины?
10. Как определяется среднее арифметическое значение?
11. Как определяется средняя абсолютная погрешность?
12. Коэффициент Стьюдента, надёжность, доверительный интервал.
13. Оценка приборных погрешностей прямых измерений.
14. Полная абсолютная погрешность прямых измерений.
15. Относительная погрешность прямых измерений.
16. Относительная погрешность косвенных измерений.
17. Абсолютная погрешность косвенных измерений.
18. В какой форме записывается конечный результат.
19. Что такое нониус?
20. Сколько делений в шкале нониуса, точность которого составляет 1мм, 0,05 мм?
21. Что такое цена деления нониуса и как ее определить?
22. Что такое точность нониуса?
23. Как устроен микрометр?
24. Как снимаются показания микрометра?
25. Ваши предложения по усовершенствованию установки.
Рекомендуемая литература
а) основная литература:
Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: Учеб. для мед. вузов. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 19-25.
|
|
|
б) дополнительная литература:
Блохина М.Е., Эссаулова И.А., Мансурова Г.В. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике: Учеб. пособие. - 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 288 с.
Тема 2
“Изучение электроизмерительных приборов”
Теоретические вопросы:
1. Электроизмерительные приборы: назначение, диапазон использования, область применения.
2. Метрологические характеристики прибора: название прибора, система прибора, род тока, класс точности, условные обозначения, положение при измерении, пределы измерений, цена деления.
3. Построение шкал электроизмерительных приборов.
4. Методика определения цены деления электроизмерительного прибора с равномерной и неравномерной шкалой.
5. Прочие обозначения на шкалах электроизмерительных приборов.
6. Обеспечение электробезопасности при работе с аппаратурой.
7. Виды электрического тока и его характеристики.
8. Электрическая аппаратура медицинского и фармацевтического назначения.
Вопросы для самоконтроля :
1. Определите важнейшие характеристики прибора по его внешнему виду и условным обозначениям на шкале.
|
|
|
2. По каким признакам можно отличить многопредельный прибор от однопредельного?
3. Определить абсолютную и относительную погрешность измерения, зная класс точности прибора.
4. Измерить величину тока или напряжения с равномерной и неравномерной шкалой.
5. Измерить величину напряжения многопредельным прибором с наименьшей относительной погрешностью и записать результат измерения.
Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика: Учеб. для мед. вузов. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 19-25.
б) дополнительная литература :
1. Методические указания для студентов по выполнению лабораторной работы “Электроизмерительные приборы”.
2. Блохина М.Е., Эссаулова И.А., Мансурова Г.В. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике: Учеб. пособие. - 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 288 с.
Тема 3
“Измерение потенциальной и кинетической энергии падающего шарика”
Теоретические вопросы :
1. Предмет и задачи механики. Некоторые элементарные кинематические понятия: материальная точка, система отсчёта, эталоны длины и времени, относительность движения.
2. Основная задача и уравнения кинематики. Способы описания движения материальной точки. Основные кинематические понятия: перемещение, скорость, ускорение. Уравнения движения материальной точки.
3. Равномерное движение. Уравнения движения материальной точки. Прямолинейное равнопеременное движение: равномерно-ускоренное, равномерно-замедленное. Уравнения движения материальной точки.
4. Ускорение при криволинейном движении.
5. Кинематика вращательного движения: угловое перемещение, угловая скорость и ускорение (связь между угловыми и линейными величинами).
6. Угловая скорость и угловое перемещение как вектор. Связь угловых и линейных скоростей и ускорений.
7. Движение и взаимодействие тел. Понятие о силе, виды сил в механике. Фундаментальные взаимодействия.
8. Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчёта. Инертность. Инерция. Импульс. Общая форма второго закона Ньютона. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Сила тяжести и вес тела. Невесомость.
9. Движение системы материальных точек. Закон сохранения и изменения импульса.
10. Работа и мощность силы. Единицы их измерения. Работа силы тяжести и сил упругости.
11. Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Кинетическая энергия материальной точки и системы материальных точек. Потенциальная энергия механической системы. Плотность энергии.
12. Изменение кинетической, потенциальной и полной механической энергии. Закон сохранения механической энергии.
13. Применение законов сохранения импульса и энергии к анализу упругого и неупругого ударов.
Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Лекция №1: “Физические основы механики”.
2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика. М.: Высшая школа, 1987. – С. 104–119.
3. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М.: Дрофа, 2004. – С. 11–106.
а) дополнительная литература:
Физика: Механика, колебания и волны / Учебное пособие для студентов очного и заочного отделений фармацевтического факультета / С.Н. Деревцова, И.Н. Соловьёва – Смоленск: изд. СГМА, 2012. – С. 4–35.
Тема 4
Механические колебания и волны
Теоретические вопросы:
Механические колебания
1. По каким признакам различают колебания? Возможен ли единый подход при изучении колебаний различной физической природы?
2. Являются ли периодические колебания гармоническими? Гармонические – периодическими?
3. Дать определения и записать формулы амплитуды, фазы, периода, частоты, циклической частоты колебаний
4. Записать и пояснить формулы для кинетической, потенциальной и полной энергий гармонического колебания.
5. Что такое пружинный, физический и математический маятники? Каковы периоды их колебаний?
6. Что такое приведённая длина физического маятника?
7. Что получится при сложении одинаково направленных гармонических колебаний с одинаковыми частотами? С разными частотами?
8. Как получается биение? Чему равна частота биений, период биений?
9. Проанализируйте дифференциальное уравнение и его решение для свободных затухающих колебаний.
10. Запишите закон изменения амплитуды затухающих колебаний. Являются ли затухающие колебания периодическими?
11. В чём физический смысл коэффициента затухания? Логарифмического коэффициента затухания?
12. Проанализируйте дифференциальное уравнение и его решение для вынужденных колебаний.
13. Что такое механический резонанс? Какова его роль?
14. Чем определяется амплитуда вынужденных колебаний? Запишите выражение для амплитуды и фазы при резонансе?
15. Чем определяется резонансная частота колебательной системы?
16. Что происходит при резонансе с энергией колебательной системы? Почему?
17. Что такое автоколебательная система? Приведите примеры.
18. В чём отличие автоколебаний от вынужденных и свободных незатухающих?
19. Что называется колебаниями?
20. Дайте определение периода, частоты, фазы, циклической частоты, амплитуды.
21. Какие колебания называются гармоническими?
22. Составьте дифференциальное уравнение гармонических колебаний на примере пружинного маятника.
23. Как вычислить скорость и ускорение гармонических колебаний?
24. От чего зависит энергия гармонических колебаний?
25. Как строится векторная диаграмма?
26. Как сложить два гармонических колебания одинакового направления и частоты? От чего зависит результирующая амплитуда?
Механические волны
1. Распространение волн в упругой среде. Длина волны, фронт волны, волновая поверхность.
2. Какие волны называются поперечными.
3. Продольные волны. Основные характеристики продольной волны.
4. Уравнение плоской волны. График плоской волны
5. Уравнение сферической волны.
6. Энергетические характеристики волны (энергия, объёмная плотность, групповая скорость, поток энергии, интенсивность.
7. Энергия волны, объёмная плотность энергии волны, физический смысл, формула.
8. Волновой пакет. Групповая скорость волны
9. Поток энергии волны, интенсивность волны, вектор Умова.
10. Распространение сферической волны. Интенсивность и амплитуда сферической волны.
11. Интерференция и дифракция волн. Когерентные волны, принцип суперпозиции.
12. Стоячие волны, уравнение стоячей волны, график стоячей волны.
13. Ударные волны. График зависимости 
14. Звуковые волны. Акустика, виды акустики.
15. Физические характеристики звука. Связь между интенсивностью звука и амплитудным значением звукового давления.
16. Вибрации.
17. Связь физических характеристик звука и характеристик слухового ощущения.
18. Высота звука
19. Тембр звука. Гармонический спектр звука.
20. Громкость звука. Закон Вебера-Фехнера. Единицы измерения громкости
21. Пороговые кривые. Шум.
22. Эффект Доплера.
23. Ультразвук и его получение.
24. Ультразвуковой метод измерения скорости кровотока.
25. Применение ультразвука в фармации и клинических лабораториях.
26. Звуковоспринимающая и звукопроводящие системы уха. Гидродинамическая теория слуха.
Вопросы для самоконтроля :
1. Что такое порог слышимости?
2. Закон Вебера – Фехнера (формулировка, формула).
3. Как зависит порог слышимости от частоты?
4. Что такое аудиаграмма?
5. Как устроен и как работает генератор?
6. Как построить график в полулогарифмическом масштабе?
7. Как определить верхнюю и нижнюю граничную частоту?
8. Методика определения порога слышимости.
Рекомендуемая литература
а) основная литература:
1. Волобуев А.Н. Курс физики и биофизики. Самара: ФГУП “Изд-во “Самарский Дом печати”, 2004. – C. 25–62
2. Савельев И.В. Курс обшей физики. М.: Наука, 1998. – т.1. – C. 263–299.
3. Ремизов А.Н., Потапенко А.Я. Курс физики. М.: Дрофа, 2004.
4. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика, изд. 3-е, испр. М.: Высшая школа, 1999. – C. 87–112.
б) дополнительная литература:
1. Блохина М.Е., Эссаулова И.А., Мансурова Г.В. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике: Учеб. пособие. - 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2002. – 288 с.
2. Физика: Механика, колебания и волны / Учебное пособие для студентов очного и заочного отделений фармацевтического факультета / С.Н. Деревцова, И.Н. Соловьёва – Смоленск: изд. СГМА, 2012. – 100 с.
Тема 5
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 301; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!