Post on 06-Feb-2018
1
Fizikaza fizioterapeute
Ivica Levanat
Tehničko veleučilište u Zagrebu
Konavoska 2
Nastavu drže:
Dalibor Perković
Zdravstveno veleučilište
Mlinarska 38
2
( )kTRVR
RfR
mc
eNk
ci
c
cc
c
/)(exp)(
)(4)(
'
222
2 −∆
= ∑hπ
ω )R(V)R(V)R( if −=∆
ω)R( c h=∆
∑=βα
αβ
ω
,
2
2)(
3
2)( c
i
c RDge
mRf
r
h
( ) ( ) ( )1
2 322
0 0
32 2, ,
3
E
kTk T kT E e dE b b E dbc m
π ω πω
∞ ∞− − =
∫ ∫ P
∑=fi
ifkk,
)()( ωω
( ) ( )
( )
−×−∆∆
+
+
+×
−
∆+−
∆=
z
)z(H)z(LkT/)R(Vexp
)R()R(
)R,R(FR
z
)z(H)z(LkT/)R(Vexp
)R(
)R(fRkT/)R(Vexp
)R(
)R(fRzπ
mc
eπN)ω(k
i''
i'i'
1
21
212
1
2
2
22
21
1
12
123
2
2
12 h
∑ ⋅=βα
αβαβ
ω
,
21221 )()(3
2),( RDRD
ge
mRRF
i
rr
h
[ ]
[ ]3
2
0
1
2
2
0
1
(iA
Ai(
3
3
t
)ztdte)z(H
t
)ztdte)z(L
t/
t/
−′=
−=
∫
∫∞
−
∞−
( )3
2
3
12
1
4
3
2
−∆
= ∫R
R
ω)R(dRkT
µ)ω(z h
h
3
Arhimed (287-212 p.n.e)
Sir Isaac Newton(1643.-1727.)
Niels (Henrik David) Bohr(1885.-1962.)
Albert Einstein(1879.-1955)
Zadnjih 2300 godine fizike
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
5
Što ćemo raditi (2)
• 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
6
Popis literature
• Jakobović, Z.: Fizika i elektronika - odabrana poglavlja za studije Visoke zdravstvene škole. Zagreb: Visoka zdravstvena škola, 1997.
• Brnjas-Kraljević, J.: Fizika za studente medicine. Zagreb: Medicinska naklada, 2001.
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
http://161.53.244.3/~rbeuc/
7
Mrzim definicije
Fizikalne veličine, mjerne jedinice
8
Da li da uključim 6V ili 600 V ?
9
Fizikalne veličineFizikalne 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 imatiiznos od 3m/s i smjer prikazan skicom:
10
Znak fizikalne veličineJedno koso (kurzivno) slovo
Brojčana vrijednost fizikalne
veličine
Mjerna jedinica
d = 14,5 m
štokoliko
čega
11
Znak fizikalne veličineJedno koso (kurzivno) slovo
Brojčana vrijednost fizikalne
veličine
Mjerna jedinica
m = 64,3 kg
masaŠezdeset i četiri
cijela tri
kilograma
12
1. 3. Izvedene jedinice SIbez posebnih naziva
i znakova
1. 2. Izvedene jedinice SI s posebnim nazivima
i znakovima
1. Jedinice Me|unarodnog sustava (jedinice SI)
1. 1. Osnovne jedinice SI
2. Decimalne jediniceod jedinica SI
Predmeci za tvorbudecimalnih jedinica 5. Slo`ene jedinice
4. Decimalne jediniceod nekih iznimno
doputenih jedinica
3. Iznimno doputene jediniceizvan SI
ZAKONITE MJERNE JEDINICEU REPUBLICI HRVATSKOJ
13
metar [m] je osnovna jedinica duljine. To je udaljenost koju svjetlost preñe u vakuumu u 1/299792458 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 9192631770 vibracijskih perioda atoma cezija 133Cs. 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 2*107 N (newtona) po metru dužine. Nazvana je po francuskom fizičaru Andre Ampereu (1775-1836). kelvin [K] je osnovna jedinica za temperature. To je 1/273.16 termodinamičke temperature trojne točke vode. Nazvana je po škotskom matematičaru I fizičaru William Thomson 1st Lord Kelvin (1824-1907). mol [mol] je osnovna jedinica množine tvari. To je količina koja sadrži toliko elementarnih jedinica koliko je atoma u 0.012 kg ugljika 12C. kandela [cd] je osnovna jedinica intenziteta rasvjete.
Definicije sedam osnovnih SI jedinica
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).
gdje je:v=brzina s=put t=vrijeme
[ ]s
mv =
[ ] [ ][ ]ts
v =Za mjerne jedinice vrijedi ista jednadžba
t
sv =
Zato je mjerna jedinica za brzinu
Npr. iznos brzine može se u najjdenostavnijem slučaju računati pomoću jednadžbe:
15
Znak Veza sa drugim jedinicama Jedinica za veličinu
bekerel Bq s-1 radioaktivnost
Celzijev stupanj oC 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/s2 sila
om Ω V/A električni otpor
radijan rad 1 kut
paskal Pa N/m2 tlak
tesla T N/(A m) magnetska indukcija
vat W J/s snaga
volt V W/A električni napon
Neke izvedene SI jedinice s posebnim nazivima
16
Iznimno dopuštene jedinice izvan SI
rad10800
π
Naziv Znak Veza s jedinicama SI Jedinica za veličinu
morska milja 1852 m duljina
astronomska jedinica 1 ,495 9787 1011 m
ar a 100 m2 ploština
hektar ha 10 000 m2
litra 1 L 10-3 m3 = dm3 obujam
stupanj 1o kut
minuta 1`
sekunda 1``
gram g 10-3 kg masa
tona t 103 kg
minuta min 60 s vrijeme
sat h 3 600 s
dan d 86 400 s
rad180
π
rad648000
π
17
Decimalne jedinice od jedinica SI
Koliko kilograma ima mrav ?
Koliko metara je duga bubamara ?
Koliko je milimetara od Zagreba do Splita?
18
10n Prefiks Simbol Naziv Decimalni ekvivalent
1024 jota Y kvadrilijun 1 000 000 000 000 000 000 000 000
1021 zeta Z trilijarda 1 000 000 000 000 000 000 000
1018 eksa E trilijun 1 000 000 000 000 000 000
1015 peta P bilijarda 1 000 000 000 000 000
1012 tera T bilijun 1 000 000 000 000
109 giga G milijarda 1 000 000 000
106 mega M millijun 1 000 000
103 kilo k tisuču 1 000
102 hekto h sto 100
101 deka da deset 10
100 jedan 1
19
400 km = 400 000 m 3 hl = 300 l
3 t = 3 000 kg 512 Mb ≈ 512 000 000 b
104 = 10000
20
10n Prefiks Simbol Naziv Decimalni ekvivalent
100 jedan 1
10−1 deci d desetina 0.1
10−2 centi c stotnina 0.01
10−3 mili m tisućina 0.001
10−6 mikro µ (u) milijuntina 0.000 001
10−9 nano n milijarditina 0.000 000 001
10−12 piko p bilijuntina 0.000 000 000 001
10−15 femto f bilijarditina 0.000 000 000 000 001
10−18 ato a trilijuntina 0.000 000 000 000 000 001
10−21 zepto z trilijarditina 0.000 000 000 000 000 000 001
10−24 jokto y kvadrilijuntina 0.000 000 000 000 000 000 000 001
21
1 mm = 0,001 m0,1 nm = 0,000 000 000 1 m
2 dl = 0,2 l3 µg = 0,000 003 g
10-4 = 1/10000 =0,0001
Načini zapisa i preciznost mjernog broja
Koji je od ovih brojeva precizniji?
0,0043
43,25
432
Svi su gornji brojevi napisani pregledno. Ako nisu, treba ih dugačije pisati, da bi se lako vidjela njihova veličina npr:
34578945,45 s = 3,457894545·107 s ili 34,57894545 Ms
0,00000003457 s = 3,457 ·10-8 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
24
Materijalna tijela
Sadržaj svemira koji neposredno opažamo čine: materija (tvar) i energijaJedna 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...
25
Neka svojstva tijela se opisuju geometrijskim veličinama:duljinom, ploštinom, obujmom, kutom, uglom.
AB
Duljina predstavlja udaljenost izmeñu dvije točkeMože označavati :širinuvisinudubinuputpolumjer
xy
z T
Kordinate točke opisane duljinama
Mjerne jedinice: m, cm, mm, km, …
26
Ploština ili površina, dio plohe koji obuhvaća geometrijski lik, a opisan je brojem mjernih jedinica: m2, cm2, mm2 (četvorni ili kvadratni metar, četvorni centimetar..)
Ukupna ploština ploha tijela je oplošje
Obujam ili volumen je dio prostora opisan brojem jedinica obujma, kojeobuhvaća geometrijsko ili materijalno tijelo. Jedinice za obujam su: m3, cm3,mm3 (kubni metar, kubni centimetar..)
27
S
r
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).
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).
φ = s / r
sϕϕϕϕ
r
2π = 360°
npr:
s = 6 cm
r = 10 cm
φ = = 0,6 rad
28
Prostorni raspored mase u tijelu opisuje gustoća tvari. Prosječna gustoća tijela (organa, tkiva) računa se kao omjer mase m i obujma V:
V
m=ρ
Jedinica gustoće kg/m3, g/cm3
Relativna gustoćao
dρρ
=
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 = t2 – t1 a specijalno može i: ∆t = t – 0