рщддщ. Лабораторные работы медицинская физика 1 2021 (1). Школа медицины
 Скачать 0.56 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) ШКОЛА МЕДИЦИНЫ Департамент медицинской биохимии и биофизики Рабочая тетрадь к лабораторным работам по дисциплине «Медицинская физика» Студент: Ткачук Дарья Алексеевна группа: С10120-31.05.01. 7 подгруппа Владивосток 2021 04.10.2021 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Цель работы: - обучить студентов правилам и технике безопасности при выполнении лабораторных работ, а также правильной обработке полученных результатов. Задачи: Изучить правила и технику безопасности при выполнении лабораторных работ; Правильно обрабатывать полученные результаты; Изучить основы работы в ПО scilab. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ Задание 1. Пример построения графика 1. Используя результаты табл. 1, самостоятельно постройте график. Для разбивки осей определите диапазоны изменения аргумента и функции, масштаб. Подпишите оси, не забыв указать размерности величин. Дайте название графику. Таблица 1 – Зависимость интенсивности люминесценции хлорофилла от его концентрации
 Рисунок 1. Зависимость интенсивности люминесценнции хлорофилла от его концентрации. Задание 2. Самостоятельно заполните табл. 2, примерно представляя, какой был у вас рост в возрасте от рождения по сегодняшний день. По полученным результатам с использованием компьютерной программы представьте график. Таблица 2 – Зависимость моего роста от возраста
 Рисунок 2. Зависимость моего роста от возраста Сделайте вывод по полученным результатам. Установлено, что мой рост активно увеличивался в период от 0 до 12 и замедлился к подростковому возрасту. Задание 3. Используя результаты табл. 3, самостоятельно постройте график. Для разбивки осей определите диапазоны изменения аргумента и функции, масштаб. Подпишите оси, не забыв указать размерности величин. Дайте название графику. Таблица 3 – Зависимость электропроводности (G) очень чистой воды при разных температурах
 Рисунок 3. Зависимость электропроводности очень чистой воды при разных температурах. 3. Рассчитать индекс массы тела Индекс массы тела (англ. bodymassindex (BMI), ИМТ) — величина, позволяющая оценить степень соответствия массы человека и его роста и тем самым косвенно оценить, является ли масса недостаточной, нормальной или избыточной. Важен при определении показаний для необходимости лечения. Индекс массы тела рассчитывается по формуле:  {\displaystyle I={\frac {m}{h^{2}}}} ,где:m — масса тела в килограммах h — рост в метрах, и измеряется в кг/м². Например, масса человека = 106 кг, рост = 168 см. Следовательно, индекс массы тела в этом случае равен: ИМТ = 106 : (1,68 × 1,68) = 37,55 Показатель индекса массы тела разработан бельгийским социологом и статистиком Адольфом Кетле в 1869 году. В соответствии с рекомендациями ВОЗ разработана следующая интерпретация показателей ИМТ:
Кроме того, для определения нормальной массы тела может быть применён ряд индексов: Индекс Брока используется при росте 155—170 см. Нормальная масса тела при этом равняется (рост [см] — 100) ± 10 %. Индекс Брейтмана. Нормальная масса тела рассчитывается по формуле — рост [см] • 0,7 — 50 кг. Индекс Бернгарда. Идеальная масса тела высчитывается по формуле — рост [см] • окружность грудной клетки [см] / 240. Индекс Давенпорта. Масса человека [г], делится на рост [см], возведённый в квадрат. Превышение показателя выше 3,0 свидетельствует о наличии ожирения (очевидно, это тот же ИМТ, только делённый на 10). Индекс Ноордена. Нормальный вес равен рост [см] • 420/1000. Индекс Татоня. Нормальная масса тела = рост − (100 + (рост − 100) / 20) Произвести расчет по индексам. ИМТ=59/(1.76*1.76)=19.047 – индекс находится в рамках нормы. Индекс Брока не подходит, так как мой рост больше 150-170 см. Индекс Бернгарда. 176*89/240=65 Индекс Давенпорта. 19/10=1.9 Индекс Ноордена. 176*420/1000=74 Индекс Татоня. 176-(100+(176-100)/20)=72,2 Выводы: Изучила принципы работы в Scilab. Изучила правила и технику безопасности при выполнении лабораторных работ. Правильно обрабатывать полученные результаты. 01.11.2021 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Цель работы: Научиться регистрировать простейшие колебательные процессы. Научиться определять основные параметры колебаний. Задачи: Изучить известные виды колебаний и установить взаимосвязь между их базовыми параметрами. Проанализировать уравнения, описывающие колебательные движения. Провести исследование свободных колебаний на примере электрического контура. Рассчитать данные, описывающие колебательные движения, и сделать выводы о полученных результатах. Задание 1. Моделирование гармонического колебания. Уравнение гармонического колебания имеет вид: х=𝐴cos(𝜔0𝑡+𝜑) Таблица 1
Расчеты T=1/v; = 𝜔0𝑡 + 𝜑; 𝜃 = 2piv𝑡 + 𝜑 2 T=1/2=0,5 c v=2 φ=30 t=1 𝜃 = 2pi*2*1+30= 42,56 t=2 𝜃 = 2pi*2*2+30=48,84 t=3 𝜃 = 2pi*2*3+30=55,13 4 T=1/5=0,2c v=5 φ=60 t=2,1 𝜃 = 2pi*5*2,1+60=125,97 t=3 𝜃 = 2pi*3*5+60=154,24 t=4,4 𝜃 =2pi*5*4,4+60=198,23 6 T=1/9=0,1 v=9 φ=0 t=1,5 𝜃 =2pi*9*1,5+0=84,82 t=3.4 𝜃 =2pi*9*3.4+0=28.68 t=5.2 𝜃 =2pi*9*5.2+0=294.05 8 T=1/11=0.091 v=11 φ=45 t=1.7 𝜃 =2pi*11*1.7+45=162.49 t=5 𝜃 =2pi*11*5+45=39.57 t=9.5 𝜃 =2pi*11*9.5+45=701.59 10 T=1/14 v=14 φ=80 t=1 𝜃 =2pi*14*1+80=167.96 t=2 𝜃 =2pi*14*2+80=255.93 t=4 𝜃 =2pi*14*4+80=28148.67   Рисунок 4, Моделирование гармонического колебания №2  Рисунок 5, Моделирование гармонического колебания №4  Рисунок 7, Моделирование гармонического колебания №6  Рисунок 8, Моделирование гармонического колебания №8  Рисунок 9, Моделирование гармонического колебания №10 Вывод: с увеличением частоты укорачивается период единичного колебания. Задание 2. Моделирование свободных затухающих колебаний. Уравнение свободных затухающих колебаний имеет вид: 𝑥(𝑡)=𝐴𝑒−𝛽𝑡cos(𝜔𝑡+𝜑0)
 Код графика №2 t=0:0.001:15 f=2//частота; w=2*%pi*f; A=0.005*exp(-t*0.13); x=A.*cos(w*t+30); plot2d(t,x,5) xgrid() xtitle('Затухающие колебания график №2') xlabe('t,c') ylabel('U,B')  Код графика №4 t=0:0.001:15 f=5//частота; w=2*%pi*f; A=0.009*exp(-t*0.3); x=A.*cos(w*t+60); plot2d(t,x,9) xgrid() xtitle('Затухающие колебания график №3') xlabe('t,c') ylabel('U,B')  Код графика №6 t=0:0.001:15 f=9//частота; w=2*%pi*f; A=0.013*exp(-t*0.44); x=A.*cos(w*t+0); plot2d(t,x,13) xgrid() xtitle('Затухающие колебания график №5') xlabe('t,c') ylabel('U,B')  Код графика №8 t=0:0.001:15 f=11//частота; w=2*%pi*f; A=0.017*exp(-t*0.6); x=A.*cos(w*t+45); plot2d(t,x,17) xgrid() xtitle('Затухающие колебания график №8') xlabe('t,c') ylabel('U,B') Расчеты: λ = 𝛽T – логарифмический декремент затухания τ=  – время, за которое А уменьшается в е раз =  – количество колебаний2. λ=0.13*0.5=0.065 τ=0.5*15, 38=7.69 =1/0.065= 15.384. λ=0.3*0.2=0.06 τ=0.2*16.66=3.33 =1/0.06= 16.666. λ=0.44*0.11=0.0484 τ=0.11*20.67=2.27 =1/0.0484= 20.678. λ=0.6*0.09=0.054 τ=0.09*18.52=1.66 =1/0.054= 18.52 |