LÝ THUYẾT Bài 2: SỰ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG Ở CƠ THỂ SỐNG................................................... 4 2. Sự biến đổi của các dạng năng lượng trên cơ thể sống .......................................................... 6 2.2. Nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học........................................................................... 7 2.3. Áp dụng nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học cho hệ thống sống ............................ 12 2.4. Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học........................................................................... 17 2.5. Áp dụng nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học cho hệ thống sống .............................. 24 Bài 3: CHUYỂN ĐỘNG TRONG CƠ THỂ......................................................................... 32 1. Chuyển động cơ học trên cơ thể sống .................................................................................. 32 1.2. Chuyển động cơ học trên cơ thể sống........................................................................... 41 2. Chuyển động phân tử ............................................................................................................ 47 2.2. Sức căng mặt ngoài và hiện tượng mao dẫn ................................................................. 48 2.3. Các hiện tượng vận chuyển chất trong cơ thể............................................................... 54 3. Chuyển động của chất lỏng và sự vận chuyển máu trong cơ thể ......................................... 65 3.1. Các định luật về sự vận chuyển của chất lỏng .............................................................. 65 3.2. Sự vận chuyển máu ....................................................................................................... 71 4. Khí và sự vận chuyển khí trong cơ thể ................................................................................. 77 4.1. Hoạt động hô hấp .......................................................................................................... 77 Vd2: C ho rượu vào ống nhỏ giọt, đường kính miệng d = 2 mm. Khối lư ợng của mỗi giọt rượu là 0,256 g. Lấy g = 10 ms2. Sức căng mặt ngoài của rượu là : a) 4. 101 Nm b) 6.102 Nm c) 2.102 Nm d) 8.102 Nm
Trang 1NỘI DUNG ễN TẬP VẬT Lí ĐẠI CƯƠNG - Lí SINH
CN ĐD – XN – YTCC K40 A.Lí THUYẾT
Bài 2: SỰ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG Ở CƠ THỂ SỐNG 4
2 Sự biến đổi của cỏc dạng năng lượng trờn cơ thể sống 6
2.2 Nguyờn lý thứ nhất nhiệt động lực học 7
2.3 Áp dụng nguyờn lý thứ nhất nhiệt động lực học cho hệ thống sống 12
2.4 Nguyờn lý thứ hai nhiệt động lực học 17
2.5 Áp dụng nguyờn lý thứ hai nhiệt động lực học cho hệ thống sống 24
Bài 3: CHUYỂN ĐỘNG TRONG CƠ THỂ 32
1 Chuyển động cơ học trờn cơ thể sống 32
1.2 Chuyển động cơ học trờn cơ thể sống 41
2 Chuyển động phõn tử 47
2.2 Sức căng mặt ngoài và hiện tượng mao dẫn 48
2.3 Cỏc hiện tượng vận chuyển chất trong cơ thể 54
3 Chuyển động của chất lỏng và sự vận chuyển mỏu trong cơ thể 65
3.1 Cỏc định luật về sự vận chuyển của chất lỏng 65
3.2 Sự vận chuyển mỏu 71
4 Khớ và sự vận chuyển khớ trong cơ thể 77
4.1 Hoạt động hụ hấp 77
4.2 Cỏc quy luật khuếch tỏn khớ 80
4.3 Sự vận chuyển khớ trong cơ thể 81
4.4 Những yếu tố ảnh hưởng tới sự trao đổi khớ trong cơ thể con người 83
Bài 4: DAO ĐỘNG VÀ SểNG 86
1 Một số khỏi niệm cơ bản 86
2 Súng õm 87
3 Hiệu ứng Doppler và ứng dụng 94
4 Sơ lược quỏ trỡnh nghe 96
6 Sơ l-ợc về ứng dụng siêu âm trong ngành y 101
Bài 5: ĐIỆN VÀ SỰ SỐNG 108
1 Điện thế sinh vật ở tế bào sống 109
1.1 Điện thế nghỉ 109
1.2 Điện thế hoạt động 113
1.3 Sự lan truyền điện thế hoạt động 117
2 Điện thế hoạt động của tổ chức sống 119 2.1 Điện thế hoạt động của tim 120
3 Cỏc thụng số điện của cơ thể 125
3.1 Độ dẫn điện của các mô đối với dòng điện không đổi 125
3.3 Nguy hiểm do điện Các biện pháp an toàn điện 127
4 Tỏc dụng tớch cực của dũng điện lờn cơ thể và ứng dụng trong y khoa 130 4.1 Hiệu ứng lý-hoá-sinh trong các mô khi có dòng một chiều đi qua 130 4.2 Ứng dụng của dòng điện một chiều trong vật lý trị liệu130 4.4 Ứng dụng của dòng điện xoay chiều trong vật lý trị liệu 133 Bài 6: ÁNH SÁNG VÀ CƠ THỂ SễNG 137
3 Bản chất của ỏnh sỏng 165
3.1 Thuyết điện từ về bản chất của ỏnh sỏng 165
3.2 Thuyết lượng tử ỏnh sỏng 166
3.3 Hấp thụ ỏnh sỏng 166
Trang 2Bài 7: BỨC XẠ ION HOÁ VÀ CƠ THỂ SỐNG 182
1 Khái niệm và nguồn gốc bức xạ ion hoá 182
1.1 Hiện tượng phóng xạ 182
3 Tác dụng của bức xạ ion hoá lên vật chất 191
3.1 Cơ chế tác dụng 191
3.2 Các tổn thương ở cơ thể sinh vật dưới tác dụng của bức xạ ion hoá 195
3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng sinh học của bức xạ ion hoá 202
3.4 Các nguyên tắc về kiểm soát và an toàn bức xạ 205
4 Ứng dụng của tia phóng xạ trong y học 212
B CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN 1 Lực căng mặt ngoài: F. Bài toán về giọt thuốc Vd1: Trong một đơn thuốc có ghi: Mỗi ngày uống 2 lần, mỗi lần 15 giọt Tính khối lượng thuốc bệnh nhân phải uống trong một ngày, cho biết hệ số căng mặt ngoài của thuốc là 8,5.10-2 N/m, và đầu mút ống nhỏ giọt có đường kính bằng 2 mm ? Vd2: 2 Hiện tượng mao dẫn: g r h 2 or 2 g hr Tính độ dâng lên hay hạ xuống của mực chất lỏng trong ống mao dẫn so với mực chất lỏng ngoài chậu HAY tính hệ số căng bề mặt của chất lỏng khi biết h Vd1: Vd2: Cho rượu vào ống nhỏ giọt, đường kính miệng d = 2 mm Khối lượng của mỗi giọt rượu là 0,256 g Lấy g = 10 m/s2 Sức căng mặt ngoài của rượu là : a) 4 10-1 N/m b) 6.10-2 N/m c) 2.10-2 N/m d) 8.10-2 N/m 3 Tính áp suất: p=F/S; chú ý đổi đơn vị N/m 2 , Pa, atm, mmHg, Torr Vd1: Độ tăng áp suất của chất lỏng trong một ống tiêm khi cô y tá tác dụng một lực 40N vào pittong của ống tiêm có bán kính 1,2cm là: A 8,84 104 N/m2 B 8,84 104 atm C 11,1 104 Pa D 11,1 104 mmHg
4 Phương trình liên tục: A 1 v 1 = A 2 v 2 (Tính lưu lượng chất lỏng và vận tốc dòng chảy).và phương trình Bernoulli
Vd1: Nước (xem là chất lỏng lý tưởng) chảy qua một ống nằm ngang hình trụ có tiết diện khác nhau Vận tốc
chảy là 3 m/s tại một điểm nơi có đường kính ống là 1cm Tại một điểm nơi có đường kính ống là 3 cm, có vận tốc là:
A 9 m/s B 3 m/s C 1 m/s D 0,33 m/s E 0,11 m/s
Vd2: Tiết diện của động mạch chủ của một người bình thường đang đứng nghỉ là 3cm2 và tốc độ máu là
Trang 3A 6.109 B 1010 C 3.109 D 9.109 E Đáp số khác
Vd3: Hình bên dưới vẽ hệ thống ống dẫn có tiết diện giống nhau và có nước (xem là chất lỏng lý tưởng) đang
chảy Hướng chảy và lưu lượng (đơn vị cm3/s) ở từng ống đã chỉ rõ trên hình Xác định hướng chảy và lưu lượng ở chỗ A:
A và 3 cm3/s B và 7cm3/s C 9 cm3/s D và 11 cm3/s E và 15 cm3/s
Vd4: Cho nước chảy qua ống gồm 3 đoạn A, B, C có kích thước khác nhau (xem hình) Hãy chọn một so sánh đúng về áp suất (tĩnh) ở 3 phần ống đó:
A p A p B p C B p C p B p A C p A p C p B D p C p A p B
Vd5: Một ống dòng nằm ngang có dòng nước chảy qua với vận tốc và áp suất tĩnh tại điểm A là 1m/s và 1510
N/m2 Điểm B có áp suất 10N/m2 sẽ có vận tốc nước là bao nhiêu? Biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3
A 2m/s B 5m/s C 10m/s D 15m/s E Kết quả khác
5 Định luật Poiseuille:
L
P P R Q
8
) ( 1 2
4
Tính lưu lượng chất lưu thực khi R, L thay đổi
Vd1: Cho rằng lưu lượng chất lỏng thực chảy qua một đoạn ống là 80 cm3/s Nếu tăng gấp đôi bán kính ống thì lưu lượng lúc bấy giờ là:
A 5 cm3/s B 40 cm3/s C 320 cm3/s D 1280 cm3/s E 1600 cm3/s
Vd2: Lưu lư ợng chất lỏng thực chảy qua một đoạn ống là 100 cm3/s Nếu tăng đồng thời bán kính và chiều dài đoạn ống lên gấp đôi (các yếu tố khác không thay đổi) thì lưu lượng của chất lỏng chảy trong ống lúc bấy giờ là:
A 50 cm3/s B 100 cm3/s C 400 cm3/s D 800 cm3/s E 1600 cm3/s
Vd3: Chọn một phát biểu SAI
A Poise là đơn vị của độ nhớt
B Khi nhiệt độ của một chất lỏng tăng lên thì độ nhớt chất lỏng đó cũng tăng lên
C Một vật hình cầu bán kính r, chuyển động với vận tốc v trong chất lỏng có độ nhớt thì nó chịu lực cản có
độ lớn là 6rv
D Vận tốc chảy của chất lỏng thực lớn nhất ở trục ống, giảm dần khi càng đi ra xa trục ống và bằng 0 ở thành ống
E Khi chất lưu chảy với vận tốc vượt quá vận tốc tới hạn thì chất lưu sẽ chảy rối
6 Bài toán về tính chu kì và tần số: T=t/N; f=N/t
Vd1: vật thực hiện 20 dao động hoàn chỉnh trong 10s Chu kỳ dao động của vật là:
A 10s B 2Hz C 0,5Hz D 2s E 0,5s
7 Bài toán về tính bước song, vận tốc song: =v.T=v/f
Vd1: Bước sóng ngắn nhấn mà con dơi phát ra vào khoảng 3,4mm; lấy vận tốc sóng trong không khí là 340
m/s Tần số tương ứng là:
A 100 Hz B 100000s C 100 kHz D 103 kHz E Đáp số khác
Vd2: vô tuyến có bước sóng 3cm có tần số tương ứng là:
A 1 MHz B 9 MHz C 100 MHz D 10000 MHz E 900 MHz
Trang 4Vd3: Chuẩn đoán siêu âm ở tần số 4,50 MHz được sử dụng để kiểm tra các khối u trong mô mềm Nếu tốc độ
của âm trong mô mềm là 1550 m/s thì bư ớc sóng của sóng âm này trong mô là bao nhiêu ? Cho biết, vận tốc truyền âm trong không khí là 343 m/s
vd4: Một sóng ngang đang lan truyền về phía phải như hình Ký tự nào mô tả bước sóng của sóng này?
8 Cường độ âm của một nguồn điểm có công suất P: I =P/4r 2
Vd1: Cường độ âm tại nơi cách một nguồn điểm 5m là 0,5W/m2 Công suất của nguồn là:
A 39W B 157W C 266W D 320W E 390W
9 Bài toán về hiệu ứng Doppler: f’=f.(vv D )/(vv S )
Vd1: K hi nguồn âm có tần số 4000 Hz chuyển động lại gần quan sát viên đang đứng yên với vận tốc 1m/s Tần
số âm mà quan sát viên nhận được là (lấy v = 340 m/s)
A 3988 Hz B 4000 Hz C 4012 Hz D 4020 Hz E 4050 Hz
Vd2: Một nguồn phát âm với tần số 1000 Hz Cả nguồn âm và quan sát viên đều chuyển động hướng về phía
nhau với vận tốc 100 m/s Nếu tốc độ truyền âm trong không khí là 340 m/s, thì quan sát viên sẽ nhận được âm
có tần số:
A 294 Hz B 545 Hz C 1000 Hz D 1833 Hz E 3400 Hz
10 Tính góc phản xạ toàn phần: i gh = sin -1 (n 2 /n 1 )
Vd1: Chiết suất của benzen là 1,8 Hỏi góc giới hạn đối với một tia
sáng truyền trong benzen đi tới một lớp không khí phẳng nằm trên mặt benzen ?
Vd2: Tìm các góc (a) 1 và (b) 2?
11 Tính năng lượng của photon: =h.f=hc/
Vd1: Hãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần về năng lư ợng mỗi photon của các vùng:
Tia gamma, Ánh sáng nhìn thấy (ASNT), hồng ngoại (HN), tử ngoại (TN)
A Tia gamma, TN, HN, ASNT B HN, ASNT, TN, Tia gamma
C TN, ASNT, HN, Tia gamma D Tia gamma, TN, ASNT, HN
vd2 Hãy sắp xếp các bức xạ điện từ dưới đây theo thứ tự tăng dần của năng lượng một photon
1 Ánh sáng xanh 2 Ánh sáng đỏ 3 Tia X 4 Sóng vô tuyến
A 1, 2, 3, 4 B 4, 2, 1, 3 C 4, 1, 2, 3 D 3, 2, 1, 4 E 3, 1, 2, 4
vd3 Hãy sắp xếp các bức xạ điện từ dưới đây theo thứ tự tăng dần của năng lượng một photon
1 Tia gamma 2 Ánh sáng đỏ 3 Tia X 4 Sóng vô tuyến
A 1, 3, 2, 4 B 4, 2, 1, 3 C 4, 2, 3, 1 D 3, 2, 1, 4 E 2, 4, 1, 3
Vd4 Xác định năng lượng mỗi photon của ánh sáng có bước sóng 6, 625 m
Cho h = 6,625.10-34J.s; c = 3.108 m/s
A 3.10 -20eV B 3.10-20J C 0,3.10-20J D 0,3.10-20eV E Đáp số khác
Vd5 Một photon gamma có năng lượng 1,6410-13 J, bước sóng của photon này là:
Trang 5BT-6.3 Xác định hạt nhân X trong các phản ứng sau đây:
X O
p
F 16
8
19
9
25
12
BT-6.4 Ban đầu có 2 gam Rađon 22286Rnlà chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T = 3,8 ngày Tính:
a) Số nguyên tử ban đầu
b) Số nguyên tử còn lại sau thời gian t = 1,5T
c) Tính độ phóng xạ của lượng Radon nói trên sau thời gian t = 1,5T (theo đơn vị Bq và Ci)
BT-6.5 Côban 2760Co là đồng vị phóng xạ phát ra tia có chu kỳ bán rã 71,3 ngày
a) Viết pt phản ứng
b) Tính tỉ lệ Coban bị phân rã sau 30 ngày (tính ra đơn vị %)
BT-6.7 Một đồng vị phóng xạ có chu kỳ bán rã 140 ngày Hỏi sau bao nhiêu ngày thì độ phóng xạ của mẫu
đồng vị đó chỉ còn bằng một phần tư tốc độ phân rã ban đầu?
BT-6.8 Gali (67Ga) có nữa thời gian sống là 78h Xét một mẫu ban đầu tinh khiết nặng 3,4g của đồng vị đó a) Tính độ phóng xạ của mẫu đó?
b) Tính độ phóng xạ của mẫu sau 48h sau đó?
BT-6.10 Các tế bào ung thư dễ bị tổn thương dưới tác dụng của tia X hoặc tia gamma hơn các tế bào khoẻ
mạnh Mặc dù ngày nay đã có các máy gia tốc tuyến tính thay thế, nhưng trước kia nguồn tiêu chuẩn để điều trị
là 60Co phóng xạ Đồng vị này phân rã thành 60Ni ở trạng thái kích thích, nhưng 60Ni ngay sau đó trở về trạng thái cơ bản và phát ra hai photon gamma, mỗi photon có năng lượng sắp xỉ 1,2MeV Biết rằng nữa thời gian sống đối với phân rã 5,27 năm Xác định số hạt nhân 60Co có mặt trong nguồn 6000Ci thường được dùng trong các bệnh viện (1Ci = 3,7.1010 phân rã/s)
BT-6.12.Nuclit 198Au, có nữa thời gian sống là 2,7 ngày được dùng để điều trị bệnh ung thư Tính khối lượng cần thiết của đồng vị đó để tạo được một độ phóng xạ bằng 250Ci
CẤU TẠO HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - TP TIA PHÓNG XẠ
6.1 Cấu tạo của hạt nhân Liti (37Li) gồm:
A 3 proton và 7 nơtron B 3 proton và 3 electron C 4 proton và 3 nơtron
D 3 proton và 4 nơtron E 3 proton, 4 nơtron và 3 electron
6.2 Khi hạt nhân natri thường ( Na1123 ) được bắn phát bởi hạt Detơri, sản phẩm tạo ra là một hạt neutron và: A 27Al 13 B Na2411 C Mg1224 D 1225Mg E 20Ne 10 6.3 Một hạt nhân Rađi 22686Raphân rã phóng xạ alpha Số proton của hạt nhân con là: A 84 B 85 C 86 D 88 E Số khác 6.4 Cấu tạo của hạt nhân Nhôm (1327Al) gồm: A 13 proton và 27 nơtron
B 13 proton và 14 electron
C 14 proton và 13 nơtron
D 13 proton và 14 nơtron
E 13 proton, 14 nơtron và 13 eletron
6.5 Một hạt beta là: A một hạt nhân Heli
B một hạt electron hoặc một hạt positron
Trang 6C một nguyên tố phóng xạ
D một hạt mang điện âm nào đó
E hạt nhân nguyên tử hidro
PHÂN RÃ PHÓNG XẠ VÀ PHẢN ỨNG HẠT NHÂN
6.6 Chu kỳ bán rã của một chất phóng xạ là:
A thời gian để chất đó phân rã hoàn toàn
B thường khoảng 50 năm
C thời gian để Rađi chuyển thành Chì
D được tính toán từ hệ thức E = mc2
E thời gian để một nữa chất phóng xạ phân rã
6.7 Công thức nào sau đây mô tả chính xác quy luật phân rã của chất phóng xạ có chu kỳ bán rã T:
A ( ln 2)/
0
0
t T
N N e
0
t T
0
tT
N N e
6.9 Polonium phóng xạ 21484Po khi phân rã phát ra hạt alpha, hạt nhân con tạo thành là:
A 21084Po B 21082Pb C 21485At D 21884Po E 21083Bi
6.10 Một nguyên tử 235
92U chuyển thành 207
82Pbvới chu kỳ bán rã khoảng một triệu năm bằng việc phát ra 7 hạt alpha và bao nhiêu hạt
?
A 3 B 4 C 5 D 6 E 7
6.11 Trong phản ứng hạt nhân: 24 2 4
12Mg1H X 2He Hạt X là:
A 23
11Na B 22
10Ne C 21
11Na D 1021Ne E 22
11Na