Рабочая программа по дисциплине физика, математика цикл математический, естественнонаучный для специальности



страница4/4
Дата31.07.2016
Размер0.72 Mb.
ТипРабочая программа
1   2   3   4

Задача 1. (ОК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-9, ПК-32)

В касторовое масло опустили стальной шарик диаметром 1 мм и определили, что расстояние в 5 см он прошел за 14,2 с. Считая движение шарика равномерным, определить вязкость касторового масла, если его плотность равна 960 кг/м3, а плотность стали 7860 кг/м3.



Решение

На шарик двигающийся в вязкой жидкости действую три силы:



  1. Сила тяжести (направленная вниз)

mg=P =(4/3)πR3рст.g;

  1. выталкивающая сила Архимеда (направленная вверх)

FAMVg=(4/3) πR3рM.g;

  1. Сила трения, определяемая по закону Стокса (направленная вверх)

F= 6πηRv

  1. При равномерном движении алгебраическая сумма этих сил равна нулю:

P+FA+F=0

  1. Решая уравнение получим:

η=(2R2g(рст- рM.))9v

  1. Подставляя численные значения получим: η=1,07Па.с

Ответ: η=1,07Па.с

Задача 2 (ОК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-9, ПК-32)

Определить коэффициент теплопроводности �� костной ткани, если через площадку этой кости размером 3х 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 сопротивления

Q=(∆Т/∆x).S.t

��=(Q∆x)/( ∆Т.S.t).

Подставляя численные значения получим:

��=105 мВт/(м.К)



Ответ: ��=105 мВт/(м.К)

Задача 3 (ОК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-9, ПК-32)

Отношение интенсивностей двух источников звука равна I2/I1=2. Чему равна разность уровней интенсивностей этих звуков?



Решение

∆L=10.lg(I2/I1)=10lg2=3дБ



Ответ: ∆L=3дБ

Задача 4 (ОК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-9, ПК-32)

УЗ-волна с частотой 5 МГЦ проходит из мягких тканей в кость. Определить длину волны λ в обеих средах, если скорость УЗ в первой среде v1=1500 м/с, а во второй v2=3500 м/c.



Решение: λ=v/ν

Ответ: λ1=3.10-4м. λ2=7.10-4м

Задача 5 (ОК-1, ОК-3, ПК-9, ПК-14, ПК-31, ПК-32)

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 ј=I/S, I=∆q∆t, ∆q=I∆t= јS∆t.



j=0,12 мА/см2=0,12.10-3/10-4=1.2 А/м2; S=1,5дм2=0,015м2; ∆t=1200 с.

Подставляя численные значения, переведенные в СИ, получим: ∆q =21,6Кл.



Ответ: ∆q =21,6Кл.
ПРИМЕРЫ СИТУАЦИОННЫХ ЗАДАЧ

Задача 1. (ОК-1, ПК-2, ПК-3, ПК-9, ПК-32)

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 произошел разрыв барабанной перепонки. Определите интенсивность, амплитудное значение звукового давления и амплитуду смещения частиц в волне для звука частотой ν=1кГц.



  1. Вопрос. Укажите формулу для уровня данного звука.

Ответ L=10.lg

  1. Вопрос: Определите интенсивность данного звука.

Ответ: Как следует из представленной формулы:

Lmax=l0. =10-12⋅10150/10 = 103 = 1000



  1. Вопрос: Укажите формулу для интенсивности механической волны.

Ответ: l==

  1. Вопрос: Вычислите амплитуду данной звуковой волны.

Ответ: Значение исходных данных задачи: ρ=1,29 кг/м2;

ω=2 ⋅π⋅ν=6,28⋅103 1/c; с=330м/с

Р===923Па

А===0,00034м



Задача 2. (ОК-1, ПК-2, ПК-9,ПК-10, ПК-14, ПК-27, ПК-32)

При работе в рентгеновском кабинете персонал подвергается избыточному обучению 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 обучения он получает при этом в течение рабочего дня?



  1. Вопрос: Найти экспозиционную дозу, получаемую персоналом за 6 часов работы в рентгеновском кабинете, находясь на расстоянии 1 м от источника излучения.

Ответ: Х=0.1

  1. Вопрос: Как зависит мощность экспозиционной дозы в данной точке от расстояния до источника излучения?

Ответ:

  1. Вопрос: Чему равна экспозиционная доза, полученная персоналом на расстоянии 10м от источника?

Ответ: Х=

  1. Вопрос: Как связаны экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы?

Ответ: Н=k . D D=f . X

Коэффициент



  1. Вопрос: Какую эквивалентную дозу получает персонал в течение 6 часов работы с аппаратом?

Ответ: 0,36 бер.

Задача 3. (ОК-1, ПК-2, ПК-9,ПК-10, ПК-14, ПК-27, ПК-32)

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 радиационный йод ……. активностью 100 мкКи. К чему будет равна активность препарата через сутки?



  1. Вопрос: Как изменяется активность радиоактивного препарата со временем?

Ответ: А= λ⋅N0⋅еt

  1. Вопрос: Как связаны постоянная распада радиоактивного препарата и его период полураспада?

Ответ: λ=

  1. Вопрос: Вывести расчетную формулу для определения активности препарата через сутки, учитывая, что время полураспада радиоактивного йода составляет 8 суток.

Ответ: A2=

  1. Вопрос: Найти численное значение активности радиоактивного препарата через сутки.

Ответ: А2=57,8 мк Ки.



ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА РЕФЕРАТОВ

1. Физические основы акустических методов исследования в медицине аудиометрия, перкуссия, аускультация, фонокардиография.

2. Электрический диполь. Токовый диполь.

3. Электромагнитная волна. Шкала электромагнитных волн.

4. Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и его медико-биологические применения.

5. Физические принципы позитрон-эмиссионный томограф (ПЭТ). Применение методов ПЭТ в медицине.




  1. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА


7.1. Виды СРС




Наименование раздела учебной дисциплины

Виды СРС

Всего часов

1

Элементы высшей математики. Математическое моделирование в медицине

П3

6

2

Механика жидкостей газов и твердых тел. Акустика

П3

6

3

Электричество и магнетизм

П3

6

4

Основы медицинской электроники

П3

6

5

Оптика

П3

6

6

Квантовая физика, ионизирующее излучение

П3

6




Итого




36



  1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

8.1. Основная литература





Наименование


Автор (ы)


Год, место изд.

Количество экземпляров

В библиотеке

На кафедре

1


2
3

Физика в биофизике


Медицинская и биологическая физика

Руководство к практическим и лабораторным занятиям по математике и физике

Антонов В.Ф.

Ремизов А.Н.

Максина А.Г.

Потапенко А.Я.

М., ГЭОТАР-Медиа, 2009


М., «Дрофа», 2009

2015, Махачкала


200

1

1
50


8.2. Дополнительная литература







Наименование


Автор (ы)


Год, место изд.


Количество часов

В библиотеке

На кафедре

1

2



3


Медицинская и биологическая физика

Практические занятия по высшей математике

Физика и биофизика. Практикум




Федорова В.Н.

Фаустов Е.В.
Омельченко В.П.

Курбатова Э.В.


Антонов В.Ф.

Черныш А.М.

Козлова Е.К.

Коржуев А.В.


М., «ГЭОТАР –Медиа» 2009.


Ростов- на Дону

«Феникс» 2006

М., «ГЭОТАР- Медиа» 2008




1

1



50





  1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Лекционные аудитории и учебные комнаты с физическим оборудованием для выполнения студентами лабораторных работ, предусиотренных в лабораторном практикуме. Для чтения лекции имеется мультимедиа-проектор,ноутбук, набор таблиц и слайдов. Для проведения лабораторных работ используется: набор демонстрационных таблиц и плакатов, осцилограф, лазер, звукеовые генераторы, УЗ генератор, поляриметры, оптические микроскопы, аппарат УВЧ-терапии, фотоэлектроколориметр, рефрактометр, дозиметр.


  1. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Обучение складывается из аудиторных занятий (72ч), включающих лекционный курс, лабораторный практикум, практические занятия и самостоятельные работы (36ч). Основное учебное время выделяется на практическую работу по закреплению знаний и получении практических навыков.

При изучении учебной дисциплины (модуля) необходимо использовать знания школьного материала и освоить практические умения анализировать физические процессы, связанные с диагностикой, терапией и хирургией, прафилактикой заболеваний.

В соответствии с требованиями ФГОС-3 ВО в учебном процессе широко используются активные и интерактивные формы проведения занятий. Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, составляет не менее 10% от аудиторных занятий.

Самостоятельная работа студентов подразумевает подготовку дома и включает в себя составление конспектов - ответов на контрольные вопросы к каждой лабораторной и практической работе, оформление лабораторных работ, подготовку к контрольным работам и к итоговым занятиям.

Работа с учебной литературой рассматривается как вид учебной работы по дисциплине «Физика, математика» и выполняется в пределах часов отводимых на ее изучение (в разделе СРС).

Каждый студент обеспечен доступом к библиотечным фондам Академии и кафедры.

По каждому разделу учебной дисциплины разработаны методические рекомендации для студентов и методические указания для преподавателей.

Во время изучения учебной дисциплины студенты самостоятельно проводят ряд лабораторных работ. Самостоятельно обрабатывают результаты лабораторной работы, строят графики, вычисляют необходимые параметры. Записывают выводы работы. Оформленную работу представляют на подпись преподавателю. Работа студента в группе формирует чувство коллективизма и коммуникабельность.

Обучение студентов способствует воспитанию у них навыков общения с людьми. Самостоятельная работа способствует формированию аккуратности, дисциплинированности.

Исходный уровень знаний студентов определяется тестированием, текущий контроль усвоения предмета определяется письменным или устным опросам в ходе занятий, ответами на тестовые задания.

В конце изучения учебной дисциплины (модуля) проводится промежуточный контроль знаний с использованием тестового контроля или в виде устного опроса, проверкой практических умений и решением ситуационных задач.
ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
ВОПРОСЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ИТОГОВЫЙ ЗАЧЕТ ПО МАТЕМАТИКЕ И ФИЗИКЕ
(физика)


  1. Механические колебания. Типы колебаний. Параметры колебаний. Единицы измерений.

  2. Механические волны. Типы волн. Параметры волн.

  3. Эффект Доплера. Медицинские приложения эффекта Доплера. Формула, связывающая скорость частиц крови и изменения частоты ультразвука при его отражении.

  4. Звук. Объективные (физические) и субъективные (слухового ощущения) характеристики звука. Связь между ними. Единицы измерения.

  5. Аудиометрия. Порог слышимости. Спектральная характеристика порога слышимости уха.

  6. Звуковые методы в клинике.

  7. Ультразвук. Параметры ультразвука.

  8. Физические процессы в тканях при воздействии ультразвуком. Медицинские приложения ультразвука.

  9. Физические основы методов ультразвуковой локации и эходоплеровских исследований.

  10. Типы течения жидкостей. Число Рейнольдса.

10 а. Вязкость (внутреннее трение) жидкости. Формула Ньютона для силы внутреннего трения.

Коэффициент вязкости. Единицы измерения вязкости.



  1. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Физические особенности крови, определяющие принадлежность ее к неньютоновским жидкостям.

  2. Распределение вязкости крови вдоль кровеносного русла. Диагностическое значение вязкости крови.

  3. Методы определения вязкости крови.

  4. Гемодинамика. Гемодинамические показатели и их связь с физическими параметрами крови и кровеносных сосудов.

  5. Формула Паузейля. Гидравлическое сопротивление и его распределение вдоль кровеносного русла.

  6. Распределение скорости кровотока и давления крови вдоль сердечнососудистой системы.

  7. Пульсовая волна. Параметры пульсовых волн.

  8. Физические основы клинического метода измерения давления кровотока.

  9. Деформация тел. Упругая и пластичная деформация. Типы деформаций. Механическое напряжение. Закон Гука. Модуль упругости. Единицы измерения.

  10. Графическая зависимость механического напряжения и относительной деформации. Пределы упругости и прочности.

  11. Вязкоупругие тела. Основные механические свойства костей, кожи, сосудов.

  12. Строение мышц. Реологические свойства мышц.

  13. Модель скользящих нитей. Уравнение Хилла.

  14. Структура и физические свойства мембран. Строение липидных молекул.

  15. Пассивный транспорт молекул и ионов через мембраны. Разновидность пассивного транспорта через мембраны.

  16. Активный транспорт ионов через мембраны. Определение ионных насосов.

  17. Мембранные потенциалы. Природа ионов, участвующих в генерации мембранных потенциалов. Причины генерации мембранных потенциалов.

  18. Потенциал покоя. Механизмы генерации потенциала покоя.

  19. Уравнение Нернста и Гольдмана – Ходжкина-Каца.

  20. Потенциал действия. Механизм генерации потенциала действия. Распространение потенциала действия по нервным и мышечным волокнам.

  21. Электрическая активность органов. Зависимость электрической активности органов от их физиологического состояния.

  22. Электрография. Разновидность электрографии. Физические основы электрокардиографии (основное положение теории Эйнтховена).

  23. Полное сопротивление (импеданс) тканей организма переменному электрическому току. Формула импеданса.

  24. Природа омического и емкостного сопротивления тканей.

  25. Дисперсия электропроводности тканей организма. Медицинское значение дисперсии электропроводности. Коэффициент Тарусова.

  26. Реография. Физические основы реографии.

  27. Электрические токи. Разновидности и параметры токов. Порог ощутимого и не отпускающего тока.

  28. Низкочастотные методы электротерапии. Физические процессы в тканях при воздействии низкочастотными токами.

  29. Разновидности методов высокочастотной терапии. Факторы высокочастотной терапии. Физические процессы в тканях при воздействии высокочастотными факторами.

  30. Гальванизация и электрофорез. Физические процессы в тканях при гальванизации

  31. Аппарат гальванизации. Принцип действия и устройства.

  32. УВЧ – терапия. Физические процессы в проводящих и диэлектрических тканях при воздействии электрическим полем УВЧ – диапазона.

  33. Медицинская электроника. Классификация приборов и аппаратов медицинской электроники. Принцип действия и назначения электронных приборов и аппаратов.

  34. Общая схема съема, усиления, передачи, приема и регистрации медико-биологической информации. Классификация устройств съема.

  35. Требования, предъявляемые по технике безопасности при работе с электронной аппаратурой. Деление приборов и аппаратов медицинской электроники в зависимости от способа защиты от поражения электрическим током.

  36. Разновидности поражения электрическим током. Пороги ощутимого и не отпускающего токов и их зависимость от частоты.

  37. Природа света. Явления взаимодействия света с телами.

  38. Классификация оптических методов и исследования диагностики, основанных на явлениях взаимодействия света с телами.

  39. Поглощение света прозрачными растворами. Закон поглощения света (закон Бугера-Бэра). Коэффициент пропускания, оптическая плотность растворов. Фотоэлектроколориметрия.

  40. Лазеры. Устройства и принцип действия газового (или рубинового) лазера.

  41. Особенности лазерного излучения. Медицинские приложения лазеров.

  42. Тепловое излучение тел. Законы Стефана-Больцмана, Вина.

  43. Физические основы термографии. Технические средства термографии.

  44. Фотобиологические процессы. Разновидности фотобиологических процессов.

  45. Строение глаза. Параметры оптической системы глаза.

  46. Строение зрительных клеток. Физические основы зрительной рецепции.

  47. Люминесценция. Разновидности люминесценции.

  48. Естественный и поляризованный свет. Физические основы поляриметрии. Медицинское приложение поляриметрии.

  49. Ультразвуковое, инфракрасное излучения. Медицинские приложения ультрафиолетовых и инфракрасных излучений.

  50. Разновидности ионизирующих излучений. Методы получения и природа ионизирующих излучений.

  51. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада, постоянная распада, активность радиоактивного препарата, период полураспада.

  52. Первичные процессы взаимодействия ионизирующих излучений с тканями организма. Медицинское приложение ионизирующих излучений.

  53. Закономерности биологического действия ионизирующих излучений.

  54. Физические основы радионуклидной диагностики и терапии.

  55. Рентгеновские лучи. Природа и метод получения рентгеновских лучей. Первичные процессы взаимодействия рентгеновских лучей с тканями организма.

  56. Закон ослабления рентгеновских лучей при прохождении через вещество. Физические основы рентгеноскопии.

  57. Дозиметрия ионизирующих излучений. Экспозиционная доза. Мощность экспозиционной дозы.

  58. Поглощенная доза. Мощность поглощенной дозы.

  59. Эквивалентная доза и ее мощность. Единицы измерений. Коэффициент качества. Зависимость коэффициента качества от природы ионизирующих излучений.

  60. Способы защиты от ионизирующих излучений.

  61. Системные и практические единицы измерений поглощенной, экспозиционной и эквивалентной доз и их связь.


(математика)

  1. Понятие о функции и аргументе. Функциональная зависимость. Формы представления функциональной зависимости. Простые и сложные функции.

  2. Элементарные функции, часто встречаемые на практике. Привести их в аналитической форме.

  3. Производная функции. Производные элементарных функций.

  4. Дифференциал функции. Дифференциалы функций, представленных как сумма или разность, произведения и частного двух других функций.

  5. Неопределенный интеграл. Табличные интегралы. Постоянная интегрирования.

  6. Правила интегрирования. Методы интегрирования не табличных интегралов.

  7. Определенный интеграл. Свойства и практическое значение определенных интегралов.

  8. Дифференциальное уравнение. Общее и частное решения дифференциальных уравнений.

  9. Общие правила решения дифференциального уравнения первого порядка с разделяющими переменными.

  10. Определение модели, и моделирования. Модели, используемые в биологии и медицине.

  11. Математическая модель однократного введения лекарства в орган.

  12. Математическая модель непрерывного введения лекарства в орган.

  13. Способы быстрого достижения в органе заданной концентрации препарата.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница