Fizika za fizioterapeute

Transcript

1 Fizika za fizioterapeute Nastavu drže: Ivica Levanat Tehničko veleučilište u Zagrebu Konavoska Dalibor Perković Zdravstveno veleučilište Mlinarska 38 1

2 k 4π eh ω) = N c mc ( ' R f ( R ) c c exp ( R ) c ( V ( R ) / kt) i c ( R) = Vf( R) Vi( R) ( Rc) = hω f mω Rc ) = 3he g ( D αβ( Rc ) i αβ, r 1 3 3π ω π = 3c m E ( ) ( ) kt, ω (, ) k T k ( ω ) = ( ω ) i, f k if kt Ee de b be db P 0 0 mω r r F( R1, R ) = Dαβ( R1 ) D αβ( R ) 3he g i αβ, k(ω) = N L(z) = H( z) = π e h mc dte dte 1/ t 3 1/ t 3 R1 f(r1) πz exp ' (R) 1 + [ Ai( zt) ] t [ Ai ( zt) ] t 3 1 R ' (R ( V(R)/ kt) + exp( V(R )/ kt) F(R,R 1 1 ' i ) ) (R ) 1 exp R f(r (R ) ( V(R)/ kt) i 1 ' ) i H(z) L(z) z H(z) L(z) + + z z(ω) 1 3 R µ 3 = dr ( ) 3 ( R) hω kt 4h R1

3 Arhimed (87-1 p.n.e) Sir Isaac Newton ( ) Niels (Henrik David) Bohr ( ) Zadnjih 300 godine fizike Albert Einstein ( ) 3

4 Što ćemo raditi fizikalne veličine i jedinice opis gibanja mehanika krutog tijela sile, moment sile, poluge mehanika tekućina i plinova zakoni idealnog plina toplina i temperatura osnove elektriciteta i magnetizma elektromagnetizam, elektromagnetsko zračenje izmjenične struje 4

5 Što ćemo raditi () elektrokemijske pojave fiziološko djelovanje električne struje osnovni elektronički elementi i sklopovi generatori različitih impulsa osnovni ureñaji u elektroterapiji metode elektroterapije učinci električne struje i zaštita akustika i ultrazvuk, terapija što su laseri i upotreba u fizikalnoj terapiji 5

6 Popis literature Jakobović, Z.: Fizika i elektronika - odabrana poglavlja za studije Visoke zdravstvene škole. Zagreb: Visoka zdravstvena škola, Brnjas-Kraljević, J.: Fizika za studente medicine. Zagreb: Medicinska naklada, 001. Ove prezentacije izrañene su: najvećim dijelom prema knjizi Z. Jakobovića, uz dopune R. Beuca (prethodnog nastavnika) i uz neke moje preinake. Varijanta koju je koristio kolega Beuc može se naći na 6

7 Fizikalne veličine, mjerne jedinice Mrzim definicije 7

8 Da li da uključim 6V ili 600 V? 8

9 Fizikalne veličine Fizikalne veličine su poseban naziv za neka mjerljiva svojstva materijalnog svijeta, npr: vrijeme, duljina, masa, sila, brzina, temperatura Iznos fizikalne veličine opisuje se pomoću mjerne jedinice Dvije skupine: skalari imaju samo iznos, npr. masa od 4kg vektori imaju iznos i smjer, brzina npr. može imati iznos od 3m/s i smjer prikazan skicom: 9

10 Znak fizikalne veličine Jedno koso (kurzivno) slovo Brojčana vrijednost fizikalne veličine Mjerna jedinica d = 14,5 m što koliko čega 10

11 Znak fizikalne veličine Jedno koso (kurzivno) slovo Brojčana vrijednost fizikalne veličine Mjerna jedinica m = 64,3 kg masa Šezdeset i četiri cijela tri kilograma 11

12 ZAKONITE MJERNE JEDINICE U REPUBLICI HRVATSKOJ 1. Jedinice Me unarodnog sustava (jedinice SI) Osnovne jedinice SI 1.. Izvedene jedinice SI s posebnim nazivima i znakovima Izvedene jedinice SI bez posebnih naziva i znakova. Decimalne jedinice od jedinica SI Predmeci za tvorbu decimalnih jedinica 5. Slo`ene jedinice 4. Decimalne jedinice od nekih iznimno dopu{tenih jedinica 3. Iznimno dopu{tene jedinice izvan SI 1

13 Definicije sedam osnovnih SI jedinica metar [m] je osnovna jedinica duljine. To je udaljenost koju svjetlost preñe u vakuumu u 1/ sekunde. kilogram [kg] je osnovna jedinica mase. To je masa meñunarodnog etalona cilindričnog oblika, napravljenog od iridija i platine koji se čuva u Sevresu, Francuska (Meñunarodni ured za utege i mjere). sekunda [s] je osnovna jedinica vremena. To je vrijeme vibracijskih perioda atoma cezija 133 Cs. amper [A] je osnovna jedinica jakosti električne struje.to je jakost struje koja prolazi kroz dva beskonačno duga i beskonačno tanka paralelna vodića u vakuumu i stvara silu izmeñu njih od *10 7 N (newtona) po metru dužine. Nazvana je po francuskom fizičaru Andre Ampereu ( ). kelvin [K] je osnovna jedinica za temperature. To je 1/73.16 termodinamičke temperature trojne točke vode. Nazvana je po škotskom matematičaru I fizičaru William Thomson 1st Lord Kelvin ( ). mol [mol] je osnovna jedinica množine tvari. To je količina koja sadrži toliko elementarnih jedinica koliko je atoma u 0.01 kg ugljika 1 C. kandela [cd] je osnovna jedinica intenziteta rasvjete. 13

14 Izvedene mjerne jedinice Osnovna jedinica je proizvoljno dogovoreni iznos za mjerenje odabranih veličina. Ostale veličine se mjere pomoću izvedenih jedinica, koje se dobivaju (iz osnovnih) pomoću matematičkih jednadžbi koje opisuju veze izmeñu fizikalnih veličina (veličinske jednadžbe). Npr. iznos brzine može se u najjdenostavnijem slučaju računati pomoću jednadžbe: Za mjerne jedinice vrijedi ista jednadžba Zato je mjerna jedinica za brzinu v= [ ] s t v = m s gdje je: v=brzina s=put t=vrijeme [ ] v = [ s] [] t 14

15 Neke izvedene SI jedinice s posebnim nazivima Znak Veza sa drugim jedinicama Jedinica za veličinu bekerel Bq s -1 radioaktivnost Celzijev stupanj o C K temperatura džul J N m rad, toplina, energija henri H Wb/A induktivnost herc Hz s -1 frekvencija kulon C A s elektricitet njutn N kg m/s sila om Ω V/A električni otpor radijan rad 1 kut paskal Pa N/m tlak tesla T N/(A m) magnetska indukcija vat W J/s snaga volt V W/A električni napon 15

16 Iznimno dopuštene jedinice izvan SI Naziv Znak Veza s jedinicama SI Jedinica za veličinu morska milja 185 m duljina astronomska jedinica 1, m ar a 100 m ploština hektar ha m litra 1 L 10-3 m 3 = dm 3 obujam π rad 180 π rad stupanj 1 o kut minuta sekunda 1` 1`` π gram g 10-3 kg masa tona t 10 3 kg minuta min 60 s vrijeme sat h s dan d s rad 16

17 Decimalne jedinice od jedinica SI Koliko kilograma ima mrav? Koliko metara je duga bubamara? Koliko je milimetara od Zagreba do Splita? 17

18 10 n Prefiks Simbol Naziv Decimalni ekvivalent 10 4 jota Y kvadrilijun zeta Z trilijarda eksa E trilijun peta P bilijarda tera T bilijun giga G milijarda mega M millijun kilo k tisuču hekto h sto deka da deset jedan 1 18

19 10 4 = km = m 3 hl = 300 l 3 t = kg 51 Mb b 19

20 10 n Prefiks Simbol Naziv Decimalni ekvivalent 10 0 jedan deci d desetina centi c stotnina mili m tisućina mikro µ (u) milijuntina nano n milijarditina piko p bilijuntina femto f bilijarditina ato a trilijuntina zepto z trilijarditina jokto y kvadrilijuntina

21 10-4 = 1/10000 =0, mm = 0,001 m 0,1 nm = 0, m dl = 0, l 3 µg = 0, g 1

22 Načini zapisa i preciznost mjernog broja Koji je od ovih brojeva precizniji? 0, ,5 43 Svi su gornji brojevi napisani pregledno. Ako nisu, treba ih dugačije pisati, da bi se lako vidjela njihova veličina npr: ,45 s = 3, s ili 34, Ms 0, s = 3, s ili 34,57 ns Rezultati običnih jednostavnih mjerenja u pravilu daju točnost do 4 znamenke. Zaokružite rezultate računa; račun ne može uvećati točnost!

23 Dimenzije u svijetu koji nas okružuje 3

24 Materijalna tijela Sadržaj svemira koji neposredno opažamo čine: materija (tvar) i energija Jedna i druga imaju masu. Većina materije u našoj blizini nalazi se u tvorevinama koje nazivamo materijalna tijela (ili samo tijela). Tijela imaju raznolika svojstva: položaj obujam oblik masu... 4

25 Neka svojstva tijela se opisuju geometrijskim veličinama: duljinom, ploštinom, obujmom, kutom, uglom. A z T B Duljina predstavlja udaljenost izmeñu dvije točke Može označavati : širinu visinu dubinu put polumjer x y Kordinate točke opisane duljinama Mjerne jedinice: m, cm, mm, km, 5

26 Ploština ili površina, dio plohe koji obuhvaća geometrijski lik, a opisan je brojem mjernih jedinica: m, cm, mm (četvorni ili kvadratni metar, četvorni centimetar..) Ukupna ploština ploha tijela je oplošje Obujam ili volumen je dio prostora opisan brojem jedinica obujma, koje obuhvaća geometrijsko ili materijalno tijelo. Jedinice za obujam su: m 3, cm 3, mm 3 (kubni metar, kubni centimetar..) 6

27 Kut ili plošni kut - dio ravnine što ga ograñuju dvije zrake iz iste točke. Omjer duljine luka s i radijusa r kružnice. Jedinica kuta je radijan (rad=1). φ = s / r r npr: s = 6 cm π = 360 ϕ s r = 10 cm φ = = 0,6 rad Ugao ili prostorni kut je dio prostora što ga obuhvaća plašt stošca. Omjer je ploštine kugline kape S i kvadrata radijusa r kugle. Jedinica je steradijan, (sr=1). S r 7

28 Prostorni raspored mase u tijelu opisuje gustoća tvari. Prosječna gustoća tijela (organa, tkiva) računa se kao omjer mase m i obujma V: ρ= m V Jedinica gustoće kg/m 3, g/cm 3 Relativna gustoća d = ρ ρ o 8

29 Vrijeme je iskustvena fizikalna veličina uočljiva preko pojava koje se ponavljaju. Vremenom se skraćeno nazivaju dvije veličine: trenutak, oznaka t (točka u vremenu: kad se nešto dogaña) vremenski interval (razmak), oznaka t (koliko traje) t = t t 1 a specijalno može i: t = t 0 9