Методичка по физике ИжГСХА

Физика с основами биофизики: методические указания / Сост. И.Г. Поспелова – Ижевск: ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2013. – 66 с.

Контрольная работа для студентов-заочников зооинженерного и ветеринарного  факультетов включает любые десять задач из таблицы вариантов.

Таблица вариантов

Контрольные задачи

1. Рабочее колесо установленного в коровнике вентилятора МЦ вращается так, что зависимость частоты вращения от времени задается уравнением:  где А=0,1 с^-3/2 и В = 12 с^-1. Сколько оборотов сделает барабан через 2 мин от начала вращения?
2.  Вычислить момент инерции руки человека относительно плечевого сустава. Масса руки 4,1 кг, ее длина (при пальцах, сжатых в кулак) 0,56 м. Для упрощения принять руку за однородный стержень. С каким ускорением начнет перемещаться рука из горизонтального положения в вертикальное под действием собственной тяжести? Центр масс руки расположен на расстоянии 28 см от плечевого сустава.
3.  Туловище вертикально стоящего  человека (без учета рук) имеет относительно оси вращения, проходящей через его центр масс, момент инерции 0,86 кг·м². Вычислить полный момент инерции тела человека относительно этой же оси, считая, что плечевой сустав находится от нее на расстоянии 20 см и масса каждой руки 4,2 кг.
4.  Человек, расставив руки, стоит на скамье Жуковского, вращающейся относительно вертикальной оси, делая  1 об./с. Какова будет частота вращения, если человек прижмет руки к туловищу? Момент инерции туловища (без рук) 0,85 кг·м², момент инерции руки в горизонтальном положении 0,79 кг·м² и в вертикальном положении – 0,3 кг·м². Момент инерции скамьи Жуковского равен 0,15 кг·м².
5. Измельчитель кормов «Волгарь-5» содержит барабан диаметром 450 мм. Угол поворота барабана после его включения изменяется по закону:  где А=0,18 рад/с² и В=15 рад/с². Найти угловую скорость вращения барабана через 0,5 мин после начала вращения и линейную скорость точек на поверхности барабана.
6. Вентилятор Ц4-70, предназначенный для воздухообмена
   в животноводческих помещениях, достигает рабочей частоты
   вращения через 4 мин после включения. Какое число оборотов сделает до этого рабочее колесо вентилятора, если считать его вращение равноускоренным с угловым ускорением1,25 рад/с²? Какова будет рабочая частота вращения?
7. На барабан молотилки МК-100, имеющий момент инерции 50 кг м², действует вращающий момент 105 Н·м, под действием которого барабан сделал 75 полных оборотов. Считая вращение барабана равноускоренным, определить время вращения барабана.
8. Человек стоит на горизонтальной платформе, вращающейся с частотой 1,1 об./с. Определить частоту вращения после того как человек ложится на платформу так, что ось вращения проходит через его центр масс. Моменты инерции человека в вертикальном и в горизонтальном положениях равны соответственно 1,2 и 17 кг·м². Масса платформы 40 кг   и ее диаметр 2 м.
9.  Колесо вентилятора начинает вращаться с угловым ускорением 0,33 рад/с² и через  17 с после начала вращения имеет момент импульса 40 кг·м²/с. Вычислить кинетическую энергию колеса через 25 с после начала вращения.

10. 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.

Контрольные задачи

11. При стойловом содержании коров уровень интенсивности шума вблизи входа в помещение производственного комплекса недалеко от электродойки составляет 95 дБ, а в дальнем ряду 70 дБ. Во сколько раз различаются интенсивности шума в этих местах коровника?

12.    Согласно санитарным нормам, нахождение человека в помещении с уровнем интенсивности шума 100 дБ не должно превышать 30 мин. Какая энергия проходит за это время через барабанную перепонку человека, площадь которой 70 мм²?

13.    Ушные протекторы беруши снижают уровень  интенсивности шума на 20 дБ. Какова интенсивность шума в помещении, если через барабанную перепонку человека, надевшего беруши, за 10 мин прошла энергия 0,4 мкДж?  Площадь барабанной перепонки 66 мм².

14. Интенсивность звука, создаваемого мычанием  быка, равна 10^-4 Вт/м². Вычислить величину акустического давления, создаваемого этим звуком в воздухе.

15. Для уменьшения отражения ультразвука при переходе его от излучателя в облучаемый орган между ними помещают контактное вещество. Каково должно быть акустическое сопротивление такого вещества, чтобы коэффициент отражения на границе между ним и кварцевым излучателем был 0,05? Плотность кварца 2,65·10³ кг/м³, скорость ультразвука в нем 5,97 км/с.

16.  Для лечения мастита вымени применяют ультразвук с интенсивностью 0,6 Вт/м². Какая энергия ультразвука пройдет внутрь ткани, если время процедуры 10 мин и площадь головки излучателя 4,5 см²? Коэффициент проникновения ультразвука внутрь ткани 0,9.
17.  Определить скорость эритроцитов, движущихся  с потоком крови в сонной артерии, если доплеровская частота при отражении ультразвука от эритроцитов оказалась 1,7 кГц. Частота ультразвука, падающего под углом 60° к оси артерии, равна 3 МГц, а скорость его в крови принять равной 1,5 км/с.
18.  Кудахтанье курицы создает уровень интенсивности шума 90 дБ. Какой уровень интенсивности шума создает одновременное кудахтанье 20 куриц в птичнике?

19. При ультразвуковой терапии синовита сустава ультразвук доходит до костной ткани, проходя через кожу толщиной 1 мм и мышечную ткань толщиной 5 мм. Во сколько раз интенсивность ультразвука, дошедшего до сустава, меньше его интенсивности на поверхности кожи? Показатели поглощения ультразвука с частотой 1 МГц в коже и в мышечной ткани соответственно равны: 0,4 см^-1 и 0,15 см^-1.
20. 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.

Контрольные задачи

21.    Диаметр поршня шприца ветеринарного ШВВ равен 20 мм. Внутренний диаметр иглы 1 мм. Какое давление ветврач должен прикладывать к поршню, чтобы время инъекции составляло 10 с? Длина хода поршня 8 см. Плотность вводимого лекарственного раствора принять равной плотности воды, т. е. 103 кг/м³.

22.    В широкой части горизонтальной трубы молокопровода ДКО-8 молоко движется под давлением 2 атм. со скоростью 8,5 км/ч. Определить величину избыточного давления в узкой части трубы, если скорость молока в ней 20 км/ч. Плотность 1,029·10³ кг/м³.

23. В трубе, соединенной с емкостью для транспортировки молока, поддерживается разность давлений 104 Па. Какую работу совершит насос, перекачивающий через трубу 3000 л молока со скоростью 8 км/ч? Плотность молока  1029 кг/м³.

24. На универсальной доильной станции УДС-З молоко течет по молокопроводу с внутренним диаметром 38 мм со скоростью 10 км/ч. Какова будет кинетическая энергия молока, содержащегося в молокопроводе длиной 12 м, и какая масса молока протекает через сечение молокопровода за 1 минуту? Плотность молока 1029 кг/м³.

25. Средний диаметр жировых шариков в свежем молоке 3 мкм. Определить скорость всплытия этих шариков при образовании сливок, если плотность жира 900 кг/м³, плотность обрата 1030 кг/м³ и динамический коэффициент вязкости обрата 1,1 мПа·с.

26. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) в плазме крови с добавлением антикоагулянта для крупного рогатого скота в норме составляет 0,7 мм/ч. Определить диаметр эритроцитов, считая их сферическими (в действительности их форма более сложная) и что к их движению можно применить закон Стокса. Плотность эритроцитов 1250 кг/м³, плотность жидкости 1030 кг/м³. Коэффициент вязкости плазмы с антикоагулянтом 8,5 мПа·с.

27.    Скорость оседания эритроцитов (СОЭ)  для свиньи в норме равна 8 мм/ч. При воспалительном процессе эритроциты слипаются в комочки, средний диаметр которых на 30% больше диаметра одного эритроцита, а вязкость плазмы уменьшается на 15%. Какова будет в этом случае величина СОЭ?

28.    Какая разность давлений поддерживается на участке артерии с внутренним диаметром 3 мм и длиной 10 см, если объемный поток крови через артерию составляет 2·10^-5  м³/с? Коэффициент вязкости крови 5 мПа·с.

29.    В восходящей части аорты диаметром 3,2 см максимальная скорость крови достигает значения 60 см/с.  Будет ли при этих условиях течение крови ламинарным или турбулентным? Критическое значение числа Рейнольса при движении жидкости в гладкой цилиндрической трубе принять равным 2300. Коэффициент вязкости крови 5 мПа·с, плотность  крови 1050 кг/м³.

30. 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?

Контрольные задачи

31. Определить толщину стенки локтевой кости, если ее разрыв произошел при осевой  нагрузке 1295 Н. Внешний диаметр кости в месте разрыва  13 мм, предел прочности на разрыв 16,2 МПа.
32. Длина большеберцовой кости у лежащей собаки равна 36 см, площадь поперечного сечения ее в среднем равна 85 мм². Определить уменьшение длины кости у собаки, когда она стоит, если масса собаки 24 кг. Модуль Юнга 4,5·10¹⁰ Па.

33. Сухожилие длиной 75 мм и площадью поперечного сечения 80 мм² при нагрузке 9,5 Н удлиняется на 15 мм. Определить модуль упругости для этого сухожилия и вычислить для него объемную плотность энергии.

34.  Вычислить величину упругого напряжения, возникающего при подвешивании к портняжной мышце лягушки грузика массой 10 г. Площадь сечения мышцы 2,7 мм². Какова будет работа, необходимая для растяжения мышцы под действием веса грузика, если ее длина возросла от 25 мм до 34 мм? Модуль упругости мышцы при этом растяжении равен 0,95 МПа.
35.  Нормальная длина портняжной мышцы лягушки 25 мм. При растяжении до 32 мм модуль упругости мышцы равен 220 кПа, а при растяжении до 36 мм модуль упругости возрастает до 1,58 МПа. Во сколько раз объемная плотность энергии растяжения мышцы во втором случае больше, чем в первом?

36.    Объемная плотность энергии растянутой мышцы 1,2 кДж/м³ при относительном удлинении 5%. Какова величина упругого напряжения в мышце? Какова величина модуля упругости мышцы пря этих условиях?

37.     При взятии крови на анализ на коже делают надрез, к которому подводят кончик капиллярной трубки. Определить коэффициент поверхностного натяжения крови, если диаметр капилляра 0,3 мм и кровь поднялась в нем на высоту 76 мм. Считать смачивание стенки капилляра полным. Плотность крови 1060 кг/м³.

38.     Для измерения КПН жидкости сравнительным методом
используют сталагмометр, представляющий собой трубку малого диаметра, из которой каплями вытекает жидкость фиксированного объема. Определить КПН мочи, если при вытекании одного и того же объема дистиллированной воды и мочи образуется соответственно 150 и 158 капель. Плотности воды и мочи соответственно 1000 и 1020 кг/м³. КПН дистилли­рованной воды 72,7 мН/м.

39. Врач прописал больному принимать по 50 капель лекарства. Сколько капель лекарства придется принимать больному, если температура жидкости понизилась и КПН при этом возрастает от 71,9 до 74,3 мН/м? Изменением плотности жидкости пренебречь.

40. Масса 100 капель физиологического раствора, вытекающего из капилляра, равна 2,21 г. Определить КПН физиологического раствора, если диаметр шейки капли в момент отрыва равен 1 мм.

Контрольные задачи

         41. За какое время через мышцу животного площадью 1 дм² и толщиной 10 мм пройдет 2 кДж теплоты, если температура мышцы 38 , а температура окружающего воздуха 15 ? Коэффициент теплопроводности мышцы 5,7х10^-2 Вт/(м·К).

         42. Через сухожилие площадью 3 см² за 2 часа проходит 12,6 Дж теплоты. Толщина сухожилия 5 мм. Определить разность температур между внутренней и внешней частями сухожилия. Коэффициент теплопроводности сухожилия 4,60·10^-2 Вт /(м·К).

         43. Теплота из внутренних органов свиньи проходит сначала через мышечную ткань толщиной 4,5 см, а затем через жировую ткань толщиной 2,2 см. Температура на внешней поверхности жировой ткани 37 , на границе между мышечной и жировой тканями 37,5 . Какова температура на внутренней поверхности мышцы? Вычисление провести, не учитывая теплоты, выделяющейся в самой мышце. Коэффициенты теплопроводности мышцы и жировой ткани соответственно равны 5,70·10^-2 и 2,78·10^-2 Вт/(м·К).

         44. Какое количество углекислого газа продиффундирует из почвы в атмосферу за 1 час с поверхности грядки шириной 50 см и длиной 18 м, если видимая поверхность грядки в 1,5 раза меньше поверхности почвы, полученной при ее рыхлении? Коэффициент диффузии газов принять в среднем 0,05 см²/с, а градиент плотности газа 4·10^-5 гр/см⁴.

         45. За сутки с 50 м² поверхности дерново-подзолистой почвы продиффундировало 7,25кг углекислого газа. Вычислить коэффициент диффузии углекислого газа, если градиент его плотности в почве равен 1,42 кг/м⁴.

         46. Осмотическое давление крови 0,763 МПа. Такое же давление должен иметь физиологический раствор, т.е. водный раствор поваренной соли 37 . Какую массу поваренной соли необходимо взять для приготовления 2 л физиологического раствора, если степень диссоциации молекул соли 75 %?

         47. В клетках в солончаковых растений осмотическое давление достигает 10 МПа. Определить молярную концентрацию клеточного сока, если температура окружающего воздуха  27 . Считать, что молекулы в растворе  недиссоциированны.

         48. Осмотическое давление вторичной мочи для высших животных лежит в пределах от 1,35 до 2,77 МПа. Каковы молярные концентрации солей, соответствующие этим давлениям, если считать температуру тела животных 37 ⁰С? Средняя степень диссоциации солей принять равной 80 %.

         49. Вода поступает из лимфы в кровь под действием разности онкотических давлений (онкотическое давление – часть осмотического давления, обусловленное белковыми составляющими). Во сколько раз изменится интенсивность потока воды, если сначала онкотические давления крови и лимфы были соответственно32 и 9 мм.рт.ст., а затем стали 29 и 11 мм.рт.ст.?

         50. 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.

Контрольные задачи

51. Для лечения мастита на вымя накладывают парафиновую аппликацию при температуре 70 °С. Удельная теплоемкость парафина 3,23 кДж/(кг·К). Вычислить необходимую массу парафина, если для проведения процедуры необходимо передать вымени  185 кДж теплоты. Температура  вымени 38 °С.
52. Лечение хронического синовита у одной коровы проводили путем наложения озокеритовой аппликации массой 5 кг, а у другой – аппликации из горячей глины массой 6,5 кг. Температура озокерита и глины соответственно 68  и 60 . Удельные теплоемкости озокерита и глины соответственно 3,35 и 2,09 кДж/(кг·К). Температура тела коров 38 . Во сколько раз теплота, переданная телу  коровы  озокеритом, больше, чем глиной?

53. Какое количество теплоты затрачивает человек на парообразование, если за сутки он выделяет 0,5 кг пота? Каково полное количество теплоты, выделяемое человеком за сутки, если его масса 70 кг и теплопродукция взрослого человека 1,6 Дж/(кг·с)? Удельная теплота парообразования пота 2,45 МДж/кг.

54. В хирургии для местного обезболивания небольших участков тела применяют этиловый эфир.  Какое количество теплоты расходует тело на испарение эфира, если на него налито 20 г эфира при 20 ?  Удельная теплоемкость эфира 2,34 кДж/ (кг·К), удельная теплота парообразования 355 кДж/кг, температура кипения эфира 34,8 . Температура, тела 36,6 .

55. В боксе с температурой 61  было пролито 2,5 г хлороформа. Какое количество теплоты потрачено на испарение хлороформа, если его начальная температура была 18 ? Удельная теплоемкость хлороформа 0,98 кДж/(кг·К), удельная теплота парообразования 2,57 МДж/кг. Температура ки­пения хлороформа 61 .

56. Вычислите изменение энтропии, создаваемое в сутки лошадью и курицей. Сравните эти величины. Какая из них больше, во сколько раз? Вычислите изменение энтропии за сутки, приходящееся на 1 кг тела животного. Какая из этих величин окажется больше? Масса курицы и лошади соответ­ственно 2 кг и 450 кг.

57. Онкотическое давление крови  человека равно  28 мм рт. ст., а лимфы – 9,5 мм. рт. ст. Под действием разности онкотических давлений вода поступает из лимфы в кровь. Вычислить работу перемещения 25 г воды при температуре 37 °С.

58. В почках из крови в мочу переходит 50 мл воды при температуре 38 . Вычислить, во сколько раз осмотическое давление вторичной мочи больше, чем в плазме крови, если осмотическая работа, совершаемая почками, равна 0,67 Дж.

59. Концентрация ионов хлора внутри мышечного волокна лягушки равна 3 мМ/л, а во внеклеточной среде она равна 120 мМ/л. Какая работа совершается силами диффузии при переносе через клеточные мембраны 1 мкг ионов хлора? Температура тела лягушки 20 .

60. 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 .

Контрольные задачи

61. Разность потенциалов между внутренней и внешней поверхностями мембраны митохондрии внутри клетки печени крысы составляет 200 мВ. Толщина мембраны 8 нм. Какова напряженность электрического поля в мембране? Вычислите электроемкость внешней мембраны  митохондрии,  если  площадь ее поверхности 13 мкм², считая, что относительная диэлектрическая проницаемость мембраны равна 5.
62. Величина мембранного потенциала покоя для клетки икроножной мышцы лягушки равна 65 мВ. Какова напряженность электрического поля в  мембране толщиной  10 нм? Электроемкость мембраны в расчете на 1 см² ее поверхности равна 0,48 мкФ. Определить относительную диэлектрическую проницаемость мембраны.

63. Две параллельные металлические пластины, расстояние между которыми 10 мм, поместили в масло и сообщили им разность потенциалов 350 В. Затем расстояние между пластинами уменьшили до 5 мм и, удалив масло, залили яичный белок. При этом разность потенциалов уменьшилась до 42 В. Определить относительную диэлектрическую проницаемость белка, если для масла она равна 2,3.

64. Напряжение на плоском воздушном конденсаторе 24 В. Человек, стоя на изолирующей подставке, касается руками противоположных обкладок конденсатора и при этом их общее напряжение становится 21,4 В. Определить электроемкость человека, если площадь пластин конденсатора ИЗО см² и расстояние между ними 10 мм.

65. Величина поляризационной емкости клеточной мембраны достигает 2 мкФ на каждый см² ее поверхности. Определить величину заряда, сосредоточенного на поверхности клетки, если разность потенциалов между внутренней и внешней поверхностями мембраны 90 мВ. Площадь поверхности мембраны 50 мкм². Сколько ионов находится на поверхности клетки, если все ионы одновалентные?

66. Какой электроемкостью обладает миелиновая оболочка участка цилиндрического нервного волокна длиной 5 мм, если его диаметр 16 мкм и толщина миелинового слоя 1,5 мкм? Относительная диэлектрическая проницаемость миелина равна 45. Расчет провести по формуле емкости плоскости плоского конденсатора.
67.  При контакте с проводом электроизгороди на корову действует прямоугольный импульс тока длительностью 5 мс при напряжении 60 В. Какой заряд проходит при этом через тело коровы, если сопротивление тела 1,5 кОм? Какова мощность электрического разряда?
68.  При гальванизации через участок тела лошади за время лечебной процедуры (20 мин) проходит электрический заряд 90 Кл. Определить среднюю плотность тока, если площадь электродов 350 см².
69.  При лечении невралгии на плечевой сустав лошади наложили электроды, соединенные с аппаратом для гальванизации «Поиск-1». Плотность тока должна  быть 0,4 мА на 1 см² площади активного электрода, и суммарный ток не должен превышать 200 мА. Какова должна быть площадь активного электрода? Какой заряд пройдет через тело лошади при времени процедуры 25 мин?
70.  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.

Контрольные задачи

71.  При раздражении плечевого сустава коровы длительными прямоугольными импульсами электрического тока порог раздражения наступает при  12 мА  (реобаза). При длительности импульса 3 мс порог раздражения наступает при 14,5 мА.  Каков будет порог раздражения при длительности импульса 0,5 мс?
72. Какова должна быть длительность прямоугольных импульсов электрического тока, если при наложении электродов на основание хвоста коровы порог   раздражения наступает при токе 12 мА. Величина реобазы 4,2 мА. Константа Вейсса α= 2,3·10^-6  А·с. Вычислить сопротивление этого  участка хвоста коровы, если напряжение на электродах 20 В.
73. Величина потенциала действия, создаваемого в аксоне кальмара, равна 75 мВ. Какова будет величина этого потенциала после прохождения его по немиелинизированному аксону на расстояние 10 мм? Диаметр аксона 0,12 мм, удельное сопротивление аксоплазмы 0,85 Ом·м, поверхностное сопротивление мембраны 0,09 Ом на 1 м².

74.  На каком расстоянии от места раздражения немиелинизированного аксона  кальмара  потенциал действия уменьшится в 1000 раз, если константа затухания сигнала в аксоне 1,68 мм? Вычислить удельное сопротивление аксоплазмы, если диаметр аксона 0,1 мм и поверхностное сопротивление мембраны 0,1 Ом на 1 м².
75.  Из трупа свиньи вырезан образец, представляющий собой столбик одинакового поперечного сечения 8 см², в котором последовательно соединены мышечная и жировая ткани. Длина каждого из участков тканей одинакова и равна 3 см. Зная, что удельное сопротивление жировой ткани 33 Ом·м, вычислить удельное сопротивление мышечной ткани, если к торцам образца приложено напряжение 25 В. ЭДС поляризации была 16 В и сила тока в образце 9 мА.
76.  При некоторых заболеваниях крупного рогатого скота  применяют электрофорез ионов кальция. Сколько времени должна  продолжаться  процедура  лечебного  электрофореза, если через активный электрод площадью 350 см³ необходимо ввести 7 мг кальция при плотности тока 0,2 мА/см²?
77.  Концентрация ионов калия в крови кальмара равна 16 мМ/л. Какова концентрация этих же ионов в аксоплазме гигантского аксона кальмара, если температура морской воды 8 °С и величина потенциала покоя аксона 79 мВ?

78.  Концентрация ионов натрия в аксоплазме каракатицы равна 49 мМ/л. Какова концентрация ионов натрия во внеклеточной среде, если величина потенциала покоя аксона равна 57 мВ? Температура тела каракатицы 15 °С.
79.  Отношение концентраций ионов калия внутри клетки к концентрации их во внеклеточной среде для гигантского аксона каракатицы равно 340/10,4, а для мышечного волокна лягушки оно равно 140/2,5 (концентрации даны в мМ/л). Во сколько раз мембранный потенциал лягушки больше, чем у каракатицы, при одинаковой температуре внешней среды?

80. 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 .

Контрольные задачи

81.  В фильтре аппарата для гальванизации имеются дроссель с индуктивностью 65 Гн и электролитический конденсатор емкостью 20 мкФ. Определить сопротивления дросселя и конденсатора переменному току частотой 50 Гц. Какой ток пройдет через конденсатор, если напряжение на его обкладках 170 В? Активное сопротивление дросселя не учитывать.
82.  Отношение индуктивного сопротивления тела животного к его емкостному сопротивлению оказалось равным 0,4. При какой частоте переменного тока проводились измерения, если индуктивность животного 4 мГн, а его электроемкость 30 мкФ?

83. При воспалительных процессах в тканях структура клеточных мембран изменяется и соответственно меняется их электроемкость. Измерения емкостного сопротивления ткани в норме проводились при частоте переменного тока 1,3 кГц. Измерения емкостного сопротивления той же ткани при воспалении проводились при тех же условиях, но частота переменного тока была 6,2 кГц. Величина емкостного сопротивления во втором случае оказалась в 3,5 раза меньше, чем в первом. Во сколько раз уменьшилась электроемкость ткани при воспалении?

84.  Во сколько раз изменится полное сопротивление образца мышечной ткани при измерении его в цепях переменного тока с частотой  10 кГц и 100 кГц? Активное сопротивление ткани 80 Ом, ее электроемкость 0,5 мкФ.
85. При диатермии печени крупного рогатого скота один электрод размером 12 20 см² накладывают спереди на область печени, а второй – сзади, напротив первого электрода. Сила тока между электродами 1,1 А. Процедуру проводят 15 мин. Какое количество теплоты выделится в объеме печени толщиной 5 см? Удельное сопротивление печени принять равным 10 Ом·м.

86. Аппарат для индуктотермии ДКВ-1  генерирует переменное напряжение частотой 13,56 МГц. Во сколько раз снизится тепловой эффект, если индуктотермическую катушку подсоединить к аппарату для диатермии, работающему на частоте 1625 кГц?

87. Какое количество теплоты выделится за 10 мин в 0,5 дм³ вымени при УВЧ-терапии мастита, если эффективная напряженность электрического поля между электродами 350 В/м? Удельное  сопротивление  вымени  принять равным 8 Ом·м.

88.  Объем жировой ткани, подвергающейся УВЧ-терапии, имеет площадь 8 см² и толщину 3 см. Каково его активное сопротивление? Вычислить   полное    сопротивление этого участка ткани, если его электроемкость 85 пФ и частота электрического поля, генерируемого аппаратом УВЧ-терапии, равна 4,68 МГц. Удельное сопротивление жировой ткани принять равным 35 Ом·м.
89.  Вычислить угол сдвига фаз между током и напряжением для кожи лягушки при частоте переменного тока 2 кГц, если ее активное сопротивление 2,5 кОм и электроемкость 0,022 мкФ. Считать активное сопротивление и электроемкость соединенными последовательно.
90.  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 электроем­кость соединенными последовательно.

Контрольные задачи

91.    Фокусное расстояние объектива микроскопа 5 мм, окуляра 28 мм. Расстояние от объектива до окуляра 18 см. Какое увеличение дает микроскоп? Определить оптические силы линз микроскопа.

92.    Расстояние между фокусами объектива и окуляра внутри микроскопа  150 мм. Фокусное расстояние объектива 6 мм. С каким фокусным расстоянием следует взять окуляр, чтобы получить увеличение в 850 раз. Определить оптические силы линз микроскопа.

93. Определить оптическую силу окуляра микроскопа, если фокусное расстояние объектива 1,5 мм. Расстояние между объективом и окуляром 21 см. Микроскоп обладает 64-кратным увеличением.

94.    Энергетическая освещенность, создаваемая Солнцем на границе земной атмосферы, равна 1,37 кВт/м² (солнечная постоянная). Вычислить мощность излучения Солнца, если среднее расстояние от него до Земли равно 150 млн км.

95.    На рабочих столах пункта ветеринарного обслуживания  животных по санитарным  нормам  полагается освещенность 30 лк. Какую минимальную силу света должна иметь лампа, повешенная на высоте 2 м от поверхности рабочего стола? Какой световой поток будет давать эта лампа? Какова должна быть мощность лампы, если ее светоотдача 12,6 лм/Вт?

96. В коровнике повешен светильник из молочного стекла, имеющий форму шара диаметром 20 см. Сила света светильника 80 кд. Определить световой поток, светимость и яркость светильника.

97.    Ультрафиолетовая лампа ДРТ-400 создает на расстоянии 3,5 от нее при нормальном падении лучей эритемную облученность в 30 мэр/м2. Вычислить величину эритемного потока, создаваемого лампой, и эритемную отдачу лампы, если она потребляет мощность 400 Вт. Считать лампу точечным источником.

98.    Для обезвреживания бактериального токсина необходимо создать бактериальную облученность 156 мбакт/м2. Токсин в чашке Петри помещают под УФ-источником БУВ-30, создающим поток 4,5 бакт.  На  каком расстоянии от чашки следует поместить облучатель, считая его точечным источником?

99.    Над центром круглой клетки диаметром 2,5 м на высоте 3 м от пола подвешена лампа ЭУВ-30, создающая силу эритемного облучения 19,9 мэр/ср. Определить эритемную облученность в центре пола клетки и на краю клетки на полу.

100. 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?

Контрольные задачи

101.    Можно ли рассмотреть эритроцит диаметром 5 мкм в микроскопе с апертурным углом  70° с красным  светофильтром, пропускающим свет с длиной волны 655 нм?

102.  В ультрафиолетовом микроскопе  используют лучи с длиной волны 0,2 мкм. Можно ли обнаружить этим микроскопом рибосомы внутри    клетки, если их диаметр 30 нм? Апептурный угол объектива микроскопа 65°.

103. Объект наблюдают в микроскоп с красным светофильтром, пропускающим длину волны 645 нм, а затем с зеленым светофильтром при длине волны 490 нм. Во втором случае была использована иммерсионная жидкость – монобромнафталин с показателем преломления 1,66. Апертурный угол объектива микроскопа 65°. Вычислить в обоих случаях предел разрешения микроскопа.

104.  Предельный угол полного внутреннего отражения для роговицы глаза равен 46°. Вычислить для роговицы угол полной поляризации (угол Брюстера).

105.  Угол полной поляризации (угол Брюстера) для сыворотки крови здорового человека равен 53,3°. Вычислить для сыворотки предельный угол полного внутреннего отражения.

106.  Определить концентрацию сахара в моче человека, больного диабетом, если в трубке сахариметра длиной 20 см плоскость поляризации света повернулась на 40°. Удельное вращение сахара равно 66,5 град·см³/(г·дм).

107.  Определить удельное вращение мятного масла, плотность которого 905 кг/м³. В трубке поляриметра длиной 20 см угол поворота плоскости поляризации оказался равным 44°.

108.  Считая Солнце абсолютно  черным телом, определить температуру его поверхности. Радиус Солнца 6,95…108 м, расстояние от Земли до Солнца 150 млн. км. Солнечная постоянная (энергетическая освещенность, создаваемая  Солнцем  на границе земной атмосферы) равна 1,37 кВт/м².

109.  Во сколько раз теплоотдача (т. е. количество теплоты, излучаемой с 1 м² поверхности тела в секунду) лошади меньше, чем теплоотдача тела птицы при температуре окружающего воздуха 20  ? Средние температуры кожи лошади и птицы соответственно принять равными 25  и 33 . На какие длины волн приходятся максимумы излучения тел лошади  и птицы?

110. 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?

Контрольные задачи

                                                                                                                             111. Фотоактивирование семян производят излучением гелий-неонового лазера мощностью 25 мВт. Какое число фотонов падает на поверхность семени в минуту? Длина волны излучений 630 нм.

                                                                                                                             112. Мощность излучения Солнца составляет 3,84∙10²⁶ Вт. Вычислить, какую массу теряет Солнце на излучение в одну секунду. Через сколько лет масса Солнца (1,99-1027 т) уменьшится вдвое?

113. Вычислить энергию фотонов, излучаемых гелий-неоновым лазером, если длина волны этого излучения 632,8 нм. Ответ выразить в джоулях и электронвольтах. Сколько фотонов излучает лазер в секунду, если его мощность 50 мВт?

                   114.  Известно, что солнечный свет регулирует развитие растений, действуя на фитохром в узле кущения. Определить коэффициент поглощения света в стеблях растений, если на пути 8 см свет ослабляется в 20 раз.

                   115.  Лазерное излучение мощностью 2 мВт может вызвать ожог сетчатки глаза за время 2 с при площади пятна 1,2 мм². Вычислить интенсивность потока лазерного излучения. Какое количество фотонов падает за это время на    сетчатку, если длина волны излучения 632,8 нм?

                   116.  В реакции фотосинтеза на образование одной молекулы О₂ расходуется  8 фотонов.  Какое  количество световой энергии необходимо для образования при фотосинтезе 1 моля кислорода? Длину световой  волны  принять равной  555  нм. Коэффициент использования световой энергии 0,34.

                   117.  В лечебно-профилактических целях производят ультрафиолетовое облучение молодняка  сельскохозяйственных животных лампами ЛЭ-15, дающими излучение с длиной волны 315 нм. Интенсивность облучения  15 мкВт/см². Какое количество фотонов попадает при 10-минутном облучении на поверхность тела животного площадью 1,7 м²?

                   118.  Порог зрительного ощущения глаза человека в области его максимальной чувствительности при длине световой волны 555 нм составляет 3·10^-17 Вт. Какое количество фотонов попадает при этом в глаз за одну минуту?

                   119.  Для   определения показателя поглощения сыворотки крови ее наливают в кювету и с помощью фотометра определяют, что интенсивность света, прошедшего через столбик сыворотки, уменьшается на 14 % по сравнению с.интенсивностью падающего света. При прохождении через такую же толщу воды интенсивность света уменьшается на 3 %. Вычислить показатель  поглощения  сыворотки, если известно, что показатель поглощения воды равен 2·10^-3 см^-1.

                   120.  Вычислить показатель поглощения света жировой тканью, если при прохождении света через ткань толщиной 3 мм интенсивность света уменьшилась на 94 %.