Przykładowe zadania do egzaminu z biofizyki

Zad.1. W  poniższej tabeli zebrane są prędkości ultradźwięków i gęstości różnych tkanek oraz powietrza:

a.       oblicz oporność akustyczną poszczególnych tkanek oraz powietrza

b.       oblicz współczynnik odbicia granic: tłuszcz-mięsien, mięsien-wątroba, wątroba-krew

c.      

W               M               T               S

d.      





rysunek przedstawia schemat granic tkanek

e.       oblicz długość fali ultradźwiękowej o częstotliwości 4MHz w poszczególnych tkankach

f.        oblicz współczynnik odbicia od granicy powietrze-tłuszcz. Dlaczego skórę smaruje się żelem przed badaniem USG?

Zad.2. Poziom natężenia dźwięku w sytuacji gdy jest włączone radio wynosi 40dB, a gdy jest włączony telewizor wynosi 60dB. Ile wynosi poziom natężenia dźwięku gdy są włączone radio i telewizor?

Zad.3. Jaką częstotliwość będzie miała fala dźwiękowa wytwarzana w rurze organowej o długości l =1,65 m, zamkniętej z jednego końca. Porównaj tą częstotliwość z częstotliwością fali dźwiękowej wytwarzanej w rurze o tej samej długości, ale zamkniętej z obu stron (prędkość dźwięku w powietrzu V=330m/s).

Zad.4. Średni kwadrat przesunięcia dyfundującej cząsteczki można opisać równaniem :.............. (uzupełnij )

Cząsteczka tlenu dyfunduje w powietrzu (współczynnik dyfuzji D= 1,8*10-5m2/s) oraz w wodzie (współczynnik dyfuzji D= 1,0*10-9m2/s).Ile czasu będzie trwał proces dyfuzji cząsteczki tlenu na odległość 10cm?

a.       w wodzie

b.       w powietrzu

Zad.5. Obliczyć stężenie molowe sacharozy wewnątrz drzewa, jeśli pod wpływem osmozy roztwór sacharozy wznosi się na wysokość 5m w temperaturze 17oC. Udowodnij, że 1% wagowy sacharozy w roztworze wodnym to 29,2mol/m3.

Zad.6.Ścianki naczyń krwionośnych są nieprzepuszczalne dla białek. Sączenie globulin wynosi 0,025g/m3, ich średnia masa cząsteczkowa M=140000u(u=1,66*10-27kg). Oblicz ciśnienie osmotyczne spowodowane obecnością globulin w plazmie krwi w temperaturze 27oC.

Zad.7. Ile ciepła musi dostarczyć organizm do łyżeczki lodów (m=50g) o temperaturze 10oC, aby przed połknięciem ogorzeć je do temperatury 30oC?Ciepło właściwe zamrożonych lodów: 2089J/mol K, ciepło topnienia 334000J/mol K, ciepło właściwe roztopionych lodów 4190J/mol K.

Zad.8.Nagi człowiek o powierzchni ciała równej 1,2 m2 i temperaturze skóry równej 34oC oraz średniej wartości współczynnika konwekcji q= 7,12 J/sm2 K, traci na drodze konwekcji 125W.  Jaka jest temperatura otoczenia?

Przyjmując zdolność emisyjną równą l , oblicz wypadkową stratę ciepła na skutek promieniowania. Współczynnik σ= 5,67*10-4 W/m2.

Zad.9. W gorący dzień leżąc spokojnie, kobieta o masie 55kg wytwarza 11 W/kg ciepła. Jak szybko zmienia się jej energia wewnętrzna, jeśli temperatura jej ciała pozostaje stała? Jaką ilość energii wewnętrznej zużyje ona w ciągu 8 godzin? Jaka będzie masa rozłożonych węglowodanów, jeśli cała ta energia pochodzi z ich rozkładu? Ciepło spalania węglowodanów wynosi 17,2*103 J/kg.