醫(yī)藥物理學(xué)課后習(xí)題答案

1、醫(yī)藥物理學(xué)課后習(xí)題答案醫(yī)藥物理學(xué)課后計(jì)算題答案第一章1-8 在邊長為2.010-2m的立方體的兩平行表面上，各施加以9.8102N的切向力，兩個(gè)力方向相反，使兩平行面的相對(duì)位移為1.010-3m，求其切變模量？解：由切應(yīng)力和切應(yīng)變的關(guān)系式可得切變模量為1-9有一根8.0m長的銅絲和一根4.0m長的鋼絲，橫截面積均為0.50cm2。將它們串聯(lián)后加500N的張力，求每根金屬絲的長度改變了多少？解：由于是串聯(lián)，銅絲和鋼絲受力均為500N，由楊氏模量可得長度的改變量，代入求得銅絲的長度改變量為鋼絲的長度改變量為1-10 試計(jì)算橫截面積為5.0cm2的股骨：（1）在拉力作用下骨折將發(fā)生時(shí)所具有的張力。（

2、骨的抗張強(qiáng)度為1.2108Pa）（2）在4.5104N的壓力作用下它的應(yīng)變。（骨的楊氏模量為9109Pa）解：（1）骨的抗張強(qiáng)度就是骨折將發(fā)生時(shí)所受的應(yīng)力，則所受的張力為（2）有可知其應(yīng)變1-11設(shè)某人下肢骨的長度約為0.60m，平均橫截面積6.0cm2，該人體重900N。問此人單腿站立時(shí)下肢骨縮短了多少。解：由題意可知骨的楊氏模量為9109Pa，由可得長度的改變量，代入已知條件可得1-12 松弛的肱二頭肌伸長2.0cm時(shí)，所需要的力為10N，當(dāng)它處于攣縮狀態(tài)而主動(dòng)收縮時(shí)，產(chǎn)生同樣的伸長量則需要200N的力，若將它看成是一條長0.20m、橫截面積為50cm2的均勻柱體，求上述兩種狀態(tài)下它的彈性

3、模量。解：此彈性模量為楊氏模量由楊氏模量公式可得第二章2-3有人認(rèn)為，計(jì)算粘滯流體的平均流速時(shí)，從連續(xù)性方程來看，管子愈粗流速愈小，而從泊肅葉公式來看，管子愈粗流速俞大，兩者看似有矛盾。你怎樣看等？答：對(duì)于一定的管子，在流量一定的情況下，管子愈粗流速愈慢；在管子兩端壓強(qiáng)差一定的情況下，管子愈粗流速愈快。2-4水在粗細(xì)不均勻的水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)，已知截面S1處的壓強(qiáng)為110Pa，流速為0.2ms-1，截面S2處的壓強(qiáng)為5Pa，求S2處的流速（內(nèi)摩擦不計(jì)）。解：由伯努利方程在水平管中的應(yīng)用 代入數(shù)據(jù) 得 2-5水在粗細(xì)不均勻的水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)，出口處的截面積為管最細(xì)處的3倍，若出口處的流速為，問

4、最細(xì)處的壓強(qiáng)為多少？若在此最細(xì)處開一小孔，水會(huì)不會(huì)流出來？解：由連續(xù)性方程，得最細(xì)處的流速根據(jù)伯努利方程在水平管中的應(yīng)用 代入數(shù)據(jù) 得 最細(xì)處壓強(qiáng)為，因?yàn)椋运粫?huì)流出來。2-6在水管的某一點(diǎn)，水的流速為2 ms-1，高出大氣壓的計(jì)示壓強(qiáng)為104Pa，設(shè)水管的另一點(diǎn)的高度比第一點(diǎn)降低了1m，如果在第二點(diǎn)處水管的橫截面是第一點(diǎn)的1/2，求第二點(diǎn)的計(jì)示壓強(qiáng)。解：由連續(xù)性方程，得第二點(diǎn)的流速 根據(jù)伯努利方程 有 代入數(shù)據(jù)得 2-7 一直立圓柱形容器，高，直徑為，頂部開啟，底部有一面積為的小孔。若水以每秒的流量自上面放入容器中，求容器內(nèi)水可升的最大高度。解：（1）設(shè)容器內(nèi)水面可上升的高度為，此時(shí)放入

5、容器的水流量和從小孔流出的水流量相等，由連續(xù)性方程有得 因?yàn)?，所以可將容器中水面處流速近似為零，水面處和出水處壓?qiáng)均為大氣壓強(qiáng)。運(yùn)用伯努利方程有得 2-8 一硬斑部分阻塞半徑為的小動(dòng)脈，阻塞后小動(dòng)脈的有效半徑為，血流的平均速度為，求：（1）未變窄處的血流平均速度；（2）阻塞處會(huì)不會(huì)發(fā)生湍流；（3）阻塞處的動(dòng)壓強(qiáng)（血液密度為，粘滯系數(shù)）解：（1）由連續(xù)性方程得（2） 不會(huì)發(fā)生湍流（3）2-9 設(shè)某人的心輸出量為，體循環(huán)的總壓強(qiáng)差為，此人體循環(huán)的總流阻是多少？ 解：因?yàn)?所以 2-10 設(shè)橄欖油的粘滯系數(shù)為1.8P，流過長度為0.5m，半徑為1.0cm 的管子，管兩端的壓強(qiáng)差為2104，求其體積流

6、量。解：根據(jù)泊肅葉公式得體積流量2-11 設(shè)排尿時(shí)尿從計(jì)示壓強(qiáng)為的膀胱經(jīng)過尿道后由尿道口排出，已知尿道長為，流量為，尿的粘滯系數(shù)為，求尿道的有效直徑。解：根據(jù)泊肅葉公式 得2-12 設(shè)血液的粘度為同溫度下水的5 倍（37），如以72cms -1 的平均流速通過主動(dòng)脈，試用雷諾數(shù)為1000來計(jì)算產(chǎn)生湍流時(shí)的半徑。設(shè)37水的粘度為6.910-4Pas，密度為1050kgm3）。解：由于血液的粘度是水的粘度的5倍，可知血液的粘度為由雷諾數(shù)可得2-13直徑為0.01mm的水滴在速度為2cm/s的上升氣流中，是否可向地面落下（設(shè)空氣的粘度為1.810-5Pas）解：水滴的收尾速度為此水滴的下降收尾速度小

7、于上升氣流的速度，則會(huì)隨著氣流上升，不向地面落下。2-14 液體中一空氣泡，直徑為1mm，液體的粘度為0.15Pas，密度為9000kgm -3，求：（1）空氣泡在此液體中上升時(shí)的收尾速度為多少?（2）如果這個(gè)空氣泡在水中上升，其收尾速度又是多少？解：（1）氣泡在液體中的收尾速度為，代入已知條件可得空氣泡在此液體中收尾速度為即氣泡運(yùn)動(dòng)是上升。（2）如其氣泡在水中運(yùn)動(dòng)，則即氣泡運(yùn)動(dòng)是上升。第三章3-4 試指出下列各式所表示的物理意義 （1）； （2） （3） （4）；（5） （6） 解：()在平衡態(tài)下，分子熱運(yùn)動(dòng)能量平均地分配在分子每一個(gè)自由度上的能量均為()在平衡態(tài)下，分子平均平動(dòng)動(dòng)能均為.(

8、)在平衡態(tài)下，自由度為的分子平均總能量均為.()由質(zhì)量為，摩爾質(zhì)量為，自由度為的分子組成的系統(tǒng)的內(nèi)能為.(5）摩爾自由度為的分子組成的系統(tǒng)內(nèi)能為.（6）1摩爾單原子分子組成的系統(tǒng)內(nèi)能為.3-5 若室內(nèi)因生起爐子后，溫度從15oC升高到27oC，而室內(nèi)氣壓不變，問此時(shí)室內(nèi)的氣體減少了百分之幾？解：由理想氣體物態(tài)方程，室內(nèi)氣壓P不變，為定值則有，即體積變大，則變大的體積占原來的體積比為這一部分氣體就是室內(nèi)減少的那部分氣體，即室內(nèi)的氣體減少了4.2%。3-6 湖面下50m深處，溫度為，有一體積為的氣泡，若湖面的溫度為，求此氣泡升到湖面時(shí)的體積。解：在湖底 在湖面 由得 3-7 一容器內(nèi)儲(chǔ)有氣體，壓強(qiáng)

9、為1.33Pa，溫度為300K，問單位容積內(nèi)有多少分子？這些分子的總平動(dòng)動(dòng)能是多少？解：由可得，T=300K，P=1.33Pa代入可得個(gè)/m3這些分子的總平動(dòng)動(dòng)能為3-8 2g氫氣裝再20L的容器內(nèi)，當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為4.0104pa時(shí)，氫氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能是多少？解：容器中共有2g氫氣，則氫氣的摩爾數(shù)為，即容器中的總分子數(shù)為個(gè)從而可知分子數(shù)密度為個(gè)/m3由壓強(qiáng)公式可知?dú)錃夥肿拥钠骄絼?dòng)動(dòng)能為3-9 毛細(xì)管的半徑為m，將它插入試管中的血液中。如果接觸角為零，求血液在管中上升的高度。（血液的密度，表面張力系數(shù)）解：血液在毛細(xì)管中發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象，血液上升，上升高度為3-10 求半徑為mm的許多小水滴

10、融合成一個(gè)半徑為2mm的大水滴時(shí)釋放的能量。解：水的表面張力系數(shù)設(shè)共有n個(gè)小水滴融合成個(gè)大水滴，則有，個(gè)則釋放的能量為3-11 設(shè)液體中的壓強(qiáng)為，表面張力系數(shù)，問在液體中生成的半徑為m的氣泡中壓強(qiáng)是多大？解：泡內(nèi)外有壓強(qiáng)差則氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)為3-12 表面張力系數(shù)為7.2710-2N/m的水（1=999Kg/m3），在毛細(xì)管中上升2.5cm，丙酮(2=792Kg/m3)在同樣的毛細(xì)管中上升1.4cm，假設(shè)兩者都完全潤濕毛細(xì)管，求丙酮的表面張力系數(shù)是多大？解：兩者在毛細(xì)管中都發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象，上升高度由于兩者都完全潤濕毛細(xì)管，接觸角都為零，水的上升高度 丙酮的上升高度通過上上式可得代入各已知條件3-13 一U形玻璃管的兩豎直管的直徑分別為1mm和3mm。試求兩管內(nèi)水面的高度差。（水的表面張力系數(shù)為） 解：3-14 試求把一個(gè)表面張力系數(shù)為的肥皂泡，由半