Колебания и волны. акустика. звук

Сборник тестовых заданий по медицинской физике

С решениями

Учебно-методическое пособие

Тула

Издательство ТулГУ

УДК 53(076.5)

Сборник тестовых заданий по медицинской физике с решениями. Тула: Изд-во ТулГУ, 2011. 183 с.

ISBN 987–5–7679–1851–5

Данное учебно-методическое пособие содержит тестовые задания, предназначенные для самостоятельной подготовки студентов дневной формы обучения по специальности «Лечебное дело» к текущему тестированию и зачету по физике.

Объем заданий соответствует программе по физике для студентов медицинского факультета по специальности «Лечебное дело».

Табл.8. Илл. 31. Библиогр.: 4 назв.

Печатается по решению библиотечно-издательского совета Тульского государственного университета

Рецензент: д-р техн. наук, проф. Ростовцев Р.Н.

Ó Изд-во ТулГУ, 2011

ISBN 987–5–7679–1851–5

ВВЕДЕНИЕ

Предлагаемые в данном методическом пособии тестовые задания предназначены для самостоятельной подготовки студентов дневной формы обучения по специальности «Лечебное дело» к текущему тестированию и зачету по физике.

Объем заданий соответствует программе по физике для студентов медицинского факультета по специальности «Лечебное дело».

Тестовые вопросы ранжированы по степени трудности на три уровня. В каждом тестовом задании представлены 11 задач: по четыре задачи первого и второго уровня, и три задачи третьего уровня. За задачи первого сложности в случае правильного ответа выставляется 0,5 балла, за задачи второго уровня сложности выставляется 1 балл. За правильное решение задач третьего уровня сложности выставляется 3 балла.

При формировании ответов на тестовые задания необходимо учитывать форму задания.

В тестах первого уровня сложности используются задания «Выберите правильный ответ», в этом случае необходимо указать одну цифру правильного ответа. В заданиях «Выберите правильные ответы», необходимо указывать цифры двух и более правильных ответов.

В тестах второго уровня необходимо учитывать следующие особенности.

Тестовые вопросы «Дополните» требуют заполнения пропусков текста определения или закона ключевыми словами. Цифрами показано количество ключевых слов. При этом могут использоваться синонимы или близкие слова. Все правильные ответы будут учитываться. При ответе на этот тест указывается порядковый номер и соответствующее ему слово. Если требуется привести формулу, то она записывается с учетом общепринятых обозначений (обычно приводимых в учебнике) физических величин.

Тест «Установите соответствие» требует найти соответствие каждому элементу множества, расположенного слева, соответствующее значение из правого множества. В ответе указывается цифра левого множества и буква правого.

В заданиях типа «Установите правильную последовательность» необходимо поставить цифры, определяющие последовательность использования отдельных элементов предложения.

Тесты третьего уровня заключаются в решении задач. При этом решение задачи разбивается на три этапа, каждый из которых оценивается в 1 балл.

1 этап – условное обозначение данных, рисунок или чертеж (если необходимо), исходные формулы – 1 балл.

2 этап – алгебраические преобразования, вывод рабочей формулы, пояснения – 1 балл.

3 этап – подстановки числовых данных в системе СИ, проверка размерностей, ответ – 1 балл.

ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ВЕРОЯТНОСТИ. МЕХАНИКА.

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ. АКУСТИКА. ЗВУК

Программа курса «Введение в теорию вероятности. Механика. Колебания и волны. Акустика. Звук» включает в себя следующие вопросы:

1. Дискретные случайные величины. Распределение дискретных случайных величин и их числовые характеристики.

2. Непрерывные случайные величины. Распределение непрерывных случайных величин. Плотность вероятности. Функция распределения. Числовые характеристики непрерывных случайных величин.

3. Задачи математической статистики. Виды статистического распределения: дискретный и интервальный ряды. Полигон, гистограмма. Числовые характеристики статистических рядов.

4. Интервальная оценка генеральной средней по выборке. Доверительный интервал. Доверительная вероятность.

5. Законы распределения. Нормальный закон распределения. Распределение Больцмана.

6. Основные физические модели: материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело, сплошная среда. Основные понятия кинематики: система отсчета, скалярные и векторные физические величины, поступательное движение, путь, перемещение, скорость, ускорение. О смысле производной и интеграла в приложении к физическим задачам. Криволинейное поступательное движение. Нормальное и тангенциальное ускорение.

7. Вращательное движение материальной точки. Угловые кинематические переменные и их связь с линейными переменными.

8. Динамика поступательного движения. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Сила, виды сил в динамике. Масса. Импульс. Законы динамики (Ньютона) в инерциальных системах отсчета. Уравнения движения. Законы динамики в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции.

9. Система материальных точек (в т.ч. абсолютно твердое тело). Центр масс. Кинематика и динамика движения абсолютно твердого тела.

10. Энергия и работа. Работа силы и момента сил. Мощность.

11. Консервативные и неконсервативные силы. Центральные силы. Диссипативные силы. Кинетическая энергия поступательного, вращательного и плоского движения. Потенциальная энергия частицы и системы частиц. Энергия взаимодействия с внешними телами. Внутренняя энергия. Консервативная сила как градиент потенциальной энергии. Эквипотенциальные поверхности.

12. Момент импульса частицы и системы частиц. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения абсолютно твердого тела. Момент инерции материальной точки и твердого тела. Главные оси инерции. Теорема Штейнера. Момент импульса системы при вращении вокруг фиксированной оси и уравнение динамики вращательного движения вокруг фиксированной оси. Плоское движение.

13. Закон сохранения импульса частицы и системы частиц, закон сохранения и изменения момента импульса частицы и системы частиц, законы сохранения и изменения полной механической энергии частицы и системы частиц.

14. Механические колебания. Виды колебаний. Выражение для смещения свободных незатухающих колебаний. Представление зависимости смещения от времени в виде векторной диаграммы.

15. Свободные затухающие колебания. Выражение для смещения. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания.

16. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания. Сложение гармонических колебаний, направленных по одной прямой. Сложное колебание и его гармонический спектр.

17. Механические волны. Виды волн. Уравнение плоской волны. Характеристики волны: фаза, длина, фронт, скорость. Поток энергии волны. Интенсивность волны.

18. Эффект Доплера и его использование в медицине.

19. Акустика. Физические характеристики звука: частота, интенсивность, звуковое давление. Закон Вебера-Фехнера. Физические основы звуковых методов исследования в клинике: аускультация, перкуссия, фонокардиография, аудиометрия.

20. Ультразвук (УЗ). Источники и приемники УЗ. Особенности распространения УЗ. Действия УЗ на вещество. Использование УЗ в медицине для лечения и диагностики. Инфразвук и его возможное воздействие на человека.