Giáo trình Lý sinh y học: Phần 2

Nội dung cuốn sách đi nghiên cứu các hiện tượng xảy ra trong cơ thể sống dựa trên quan điểm và các định luật vật lý như: Sự biến đổi năng lượng, sự chuyển động, hiện tượng điện, hiện tượng âm, ánh sáng, bức xạ ion hoá trên cơ thể sống. Phần 2 giáo trình gồm nội dung chương 4 đến chương 6: Các hiện tượng âm trên cơ thể sống, ánh sáng và cơ thể sống, bức xạ ion hóa và cơ thể sống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Lý sinh y học: Phần 2 CHƯƠNG 4. CAC HIÊN nlDNG ÂM TRÊN C0 THỂ SỔNG Nguyễn văn Thiện, Phan Sỹ An, Nguyễn Hữu Trí4.1. DAO ĐỘNG C ơ HỌC Chuyển động lặp lại sau một khoảng thời gian xác định gọi là chuyển độngtuần hoàn. Chẳng hạn như vật quay quanh trục, võng đu đưa... Chuyổn động tuánhoàn mà vật lệch khỏi vị trí cân bằng vé phía này hay phía kia gọi là chuyển độngdao động. Chuyển động dao động rál phổ biến trong tự nhiên, la xét dạng đơn giànià dao động cơ học của chất điếm.4.1.1. Các loại dao động cơ học4.1.1.1. Dao động điểu hòa a) Khái niệm: Xél sự chuyển động của con lắc loán học, đó là mộl vật khốiiượng M (coi là chất điểm) buộc vào một sợi dây không co dãn dài i có khối lượngkhổng đáng kể. Đầu kia cùa sợi dây buôc vào môt điổm cố định (hình 4.1) Khi con lắc ở vị trí thẳng dứng,trọng lượng p của vật sẽ cân bằng vớisức căng của dây, kéo con lắc cho lệchkhỏi vị trí cân bằng một góc bé. Trọnglực p bây giờ được phân tích thành p„cân bằng sức căng của dây, p, xu hướngmuốn kéo con lắc về vị trí cân bằng.Trong tam giác vuổng MP, p có: p, = - Psinọ. Nếu góc Ti) thiíy ngiiy lưt kéo p, ti lộ với đò dịch chiiyôn, luôn cóxuhướng kéo conlắc trớ vé VỊ II í cán băng, đó lìi một dạng dao dộng điều hoà. DỊiili Iiiiliia: Diio dọn” điêu hoà là dao dõng sinh ra dưới tác dụng của lực tỷlệ với độ dịch chiiycn và hướng vé vị Irí cAii bâng. Một trong những dấu hiệu cơ bán cùa diio dộng điều hoà là sự thay đổi củađộ dịch chuyén phu thuộc thời gian theo hàm số sin hay cosin. h} Phươni n inh iíao (iộHỊị-. Giá sử có chất điểm khối lượng m, chịutác dụngcủa lực li lệ độ dịch chuyến và luôn hướng về vị trí cân bằng f = -k.x Lực này gây cho chất điếm gia tôc ;i, theo định luật Nevvlon 2: ma = f = -kx dv ^ ^ Vi ii = — = — nên ta có: dt clt- d’x m ^ + kx = 0 (4.2) dt- hoặc là: d‘x k ^ +— x = 0 df m Nếu đật; 0) =. — thì có: Vm dx ■ > IA T — 4 (ỏ X = 0 dl Giái phương Irình vi pỊ)ân hạng hai này sẽ thii được: X = A c o s (0)1 + (X) ( 4 .3 ) trong đó A và a là những hằng số tùy thuộc diêu kiện ban đầu. Ta có thênghiêm lại đế thấy biếu thức (4.3) đúng là nghiệm của phương trình (4.2) bằngcách lấy đạo hàm hạng 2 và thay vào phương trình, thấy 2 vế bằng nhau. Trong biểu thức ( 4.3), X gọi là ly độ dao động hay độ dịch chuyển. A gọi làbiên dộ dao dông,(o)t + a ) gọi là pha dao động trong đố 0) là tần số góc, a là phaban đáu (vì khi t = 0 thì pha là a ). Đổ thị dao dộng điểu hoà ờ hình 4.2. r) Chu kỳ và tán số. Vì hàm sổ cosin tuần hoàn chu kỳ 2n nên X = Acos(o)t + a ) = Acos (o)t + a + 2n) = A cos |w (t + — ) + a ] (4 .3 ’ ) ■ 0) 997 271 Biêu thức này cho ta thấy sau một khoảng thời gian là — thì chất diếm trớ 03lại vị irí ban đáu. hay nói khác đi sau — chĩú điếm ihực hiện một dao động toàn (•) 2n Lirợng T = (4.4) (!) gọi là chu kỳ dao động, đó là thời gian cần thiết đê chất điểm thực hiện mộtdao động toàn phán. Từ điVy fa thíTíy —là sô dao động thực hiên trong một đơn vị thời gian gọi làtần số u; (4.5) ...