1. под действием вращающего момента 520 н·м коленчатый вал трактора с-100 начал вращаться равноускоренно и через некоторое время приобрел кинетическую энергию 75 мдж. сколько времени длился разгон вала? момент инерции вала 10 кг·м2..
2. вычислить коэффициент отражения ультразвука на границе между костью черепа и мозгом. плотности мозга и кости черепа соответственно равны 1,05·103 и 1,7·103 кг/м3. скорости ультразвука в этих тканях соответственно 1,52 и 3,66 км/с.
3. какой максимальный объем крови может протекать через артерию с внутренним диаметром 4 мм, чтобы течение было ламинарным? коэффициент вязкости крови 5 мпа·с. критическое значение числа рейнольдса для гладких цилиндрических труб 2300. плотность крови 3050 кг/м3. при какой максимальной скорости крови течение в артерии стало бы турбулентным? достижима ли такая скорость?
4. масса 100 капель раствора, вытекающего из капилляра, равна 2,21 г. определить кпн раствора, если диаметр шейки капли в момент отрыва равен 1 мм.
5. при заболевании диабетом летальный исход наступает, когда концентрация сахара в крови достигает 0,25 %. каково будет при этом осмотическое давление сахара? считать температуру тела 37 ℃. диссоциация молекул сахара (с12н22011) отсутствует.
6. при диффузии 5 мкг калия из аксонов кальмара во внеклеточную среду совершается работа 1,16 мдж. определить концентрацию ионов калия в аксоне, если во внешней среде она равна 8 мм/л. температура тела кальмара 10 ℃.
7. для подогрева используемой при поении сельскохозяйственных животных в зимний период воды применяют водонагреватель вэп-600, потребляющий мощность 10 квт. сколько времени требуется для нагревания 600 л воды от 4° до 22 ℃? определить стоимость подогрева воды в месяц, если в хозяйстве ежедневно потребляют 1,8 т подогретой воды. удельная теплоемкость воды 4,19 кдж/(кг·к). стоимость электроэнергии 4 коп. за 1 квт·ч.
8.концентрация ионов хлора внутри моторного нейрона кошки равна 9 мм/л, а концентрация этих же ионов во внеклеточной среде равна 125 мм/л. определить величину мембранного потенциала нейрона, если температура тела кошки 38 ℃.
9. угол сдвига фаз между током и напряжением для ламинарии равен 78° при частоте переменного тока 1 кгц. какова электроемкость ламинарии, если ее активное сопротивление 850 ом? считать активное сопротивление и электроем¬кость соединенными последовательно.
10. вертикальная поверхность клетки с животным находится на расстоянии 8 м от ультрафиолетового источника света, состоящего из трех ламп лэ-15. одна из ламп вышла из строя. на сколько нужно передвинуть источник к клетке, чтобы облученность ее не изменилась?
11. во сколько раз изменится теплоотдача с поверхности тела коровы при понижении температуры воздуха в коровнике от 23 ℃ до 12 ℃? среднюю температуру кожи коровы принять равной 27 ℃. на какую длину волны приходится максимум излучения тела коровы?
12. вычислить показатель поглощения света жировой тканью, если при прохождении света через ткань толщиной 3 мм интенсивность света уменьшилась на 94 %.
K = (1/2) * I * ω^2,
где K - кинетическая энергия, I - момент инерции, ω - угловая скорость.
Мы знаем, что кинетическая энергия вала составляет 75 мдж и момент инерции равен 10 кг·м^2.
Подставим известные значения в формулу и найдем угловую скорость:
75 * 10^6 = (1/2) * 10 * ω^2.
300 * 10^6 = 5 * ω^2.
60 * 10^6 = ω^2.
ω = √(60 * 10^6).
ω ≈ 7746 рад/с.
Теперь мы можем использовать формулу для ускорения:
α = ω / t,
где α - угловое ускорение, t - время разгона вала.
Мы знаем, что момент вращения составляет 520 н·м.
Подставим известные значения и найдем время разгона вала:
520 = 10 * α,
α = 52 рад/с^2.
Теперь мы можем подставить известные значения в формулу ускорения и найти время разгона вала:
52 = 7746 / t,
t = 7746 / 52.
t ≈ 149 сек.
Ответ: время разгона вала составляет приблизительно 149 секунд.
2. Для вычисления коэффициента отражения ультразвука на границе между костью черепа и мозгом, мы можем использовать формулу:
R = ((Z2 - Z1) / (Z2 + Z1))^2,
где R - коэффициент отражения, Z1 - импеданс первой среды, Z2 - импеданс второй среды.
Импеданс определяется как произведение плотности на скорость звука в среде.
Мы знаем, что плотность мозга составляет 1,05 * 10^3 кг/м^3, скорость ультразвука в мозге 1,52 км/с, плотность кости черепа 1,7 * 10^3 кг/м^3 и скорость ультразвука в кости черепа 3,66 км/с.
Подставим известные значения в формулу и вычислим коэффициент отражения:
Z1 = (1,05 * 10^3) * (1,52 * 10^3),
Z2 = (1,7 * 10^3) * (3,66 * 10^3).
R = ((Z2 - Z1) / (Z2 + Z1))^2 = ((10.2 * 10^6 - 1.6 * 10^6) / (10.2 * 10^6 + 1.6 * 10^6))^2 = (8.6 * 10^6 / 11.8 * 10^6)^2 ≈ 0.432.
Ответ: коэффициент отражения ультразвука на границе между костью черепа и мозгом составляет примерно 0.432.
3. Для определения максимального объема крови, который может протекать через артерию для ламинарного течения, нам необходимо использовать число Рейнольдса:
Re = (v * d * ρ) / η,
где Re - число Рейнольдса, v - скорость течения, d - диаметр артерии, ρ - плотность крови, η - коэффициент вязкости крови.
Мы знаем, что диаметр артерии составляет 4 мм, коэффициент вязкости крови 5 мПа·с, а критическое значение числа Рейнольдса для гладких цилиндрических труб равно 2300. Плотность крови составляет 3050 кг/м^3.
Для ламинарного течения число Рейнольдса должно быть меньше 2300.
Подставим известные значения в формулу и найдем максимальный объем крови:
2300 = (v * 0.004 * 3050) / (5 * 10^-3),
2300 * 5 * 10^-3 = v * 0.004 * 3050,
v = (2300 * 5 * 10^-3 * 0.004 * 3050) / (0.004 * 3050),
v ≈ 1.19 м/с.
Теперь мы можем использовать формулу для определения максимальной скорости крови, при которой течение становится турбулентным:
Re = (v * d * ρ) / η,
2300 = (v * 0.004 * 3050) / (5 * 10^-3),
2300 * 5 * 10^-3 = v * 0.004 * 3050,
v = (2300 * 5 * 10^-3 * 0.004 * 3050) / (0.004 * 3050),
v ≈ 1.19 м/с.
Ответ: максимальная скорость крови, при которой течение становится турбулентным, составляет примерно 1.19 м/с. Эта скорость достижима в артерии, если проток крови достаточно интенсивен.
(Продолжение в следующем сообщении...)