Chuong 1 - Co Hoc - C.Sinh doc

Định luật Newton 1: Phát biểu định luật: Một vật cô lập nếu đang đứng yên thì nó sẽ đứng yên mãi , hoặc nếu đang chuyển động thì chuyển động của nó là thẳng và đều.. - Ý nghĩa vật lí: Đ

VẬT LÝ – LÝ SINH

BÀI MỞ ĐẦU

 NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH GỒM 2 PHẦN

VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG – LÝ SINH (BIOPHYSICS)

 MỤC TIÊU CỦA MÔN HỌC:

• Nắm được nội dung, các định luật vật lí cơ bản và giải thích hiện tượng liên quan đến việc ứng dụng và nhận thức kiến thức y học

• Tìm hiểu vai trò của qui luật vật lí, hóa đã chi phối những quá trình xảy ra trong tổ chức sống từ mức độ chuyển động phân tử, tế bào đến toàn cơ thể như thế nào?

• Nghiên cứu tác dụng của các tác nhân vật lý lên chất sóng: cơ chế cảm thụ, tiếp nhận, phản ứng, biến đổi, thích

ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

 ĐỐI TƯỢNG

 Nghiên cứu các dạng vận động của vật chất

 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Quan sát và thực nghiệm

 HỆ ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG TRONG VẬT LÝ

 Hệ SI (Systeme International):

- Chiều dài (m) - Cường độ ánh sáng Cande la (Cd)

- Khối lượng (kg) - Cường độ dòng điện (A)

- Thời gian (s) - Nhiệt độ (K)

 Căn cứ vào đơn vị cơ bản và công thức vật lý

để thiết lập đơn vị dẫn xuất

Ký hiệu: Độ dài : L

Khối lượng : M Thời gian : T

Ta có các công thức thứ nguyên

VD: Diện tích: S = k.l2 L2

1 Định luật Newton 1:

Phát biểu định luật:

Một vật cô lập nếu đang đứng yên thì nó sẽ đứng yên mãi (), hoặc nếu đang chuyển động thì chuyển động của nó là thẳng và đều ()

- Ý nghĩa vật lí: Định luật Newton nêu lên tính bảo toàn trạng thái chuyển động của vật còn gọi là quán tính

- Quán tính của vật chi phối các hiện tượng, quá trình

trong tự nhiên

I CÁC ĐỊNH LUẬT NEWTON,

ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN

1.2 Định luật Newton 2

Phát biểu:

Gia tốc mà chất điểm thu được tỷ lệ thuận với lực tác dụng lên chất điểm và tỷ lệ nghịch với khối lượng của chất điểm

ma F

1.3 Định luật Newton thứ 3:

Phát biểu định luật:

Khi chất điểm A tác dụng lên chất điểm B

một lực thì ngược lại chất điểm B sẽ tác dụng lên điểm A một lực có cùng phương, ngược chiều và cùng độ lớn (2 lực này gọi là 2 lực trực đối)

0

2

1.4 Định luật vạn vật hấp dẫn:

Phát biểu định luật : Hai chất điểm khối lượng m1, m2 đặt cách nhau 1 khoảng r sẽ hút nhau bằng những lực:

- Có phương là phương của đường thẳng nối 2 chất điểm

- Có cường độ tỷ lệ với 2 khối lượng m1, m2 và tỷ lệ nghịch với bình phương

khoảng cách r giữa 2 chất điểm

2

1 2

67 ,

6

kg

m N

G = −

II CÁC LOẠI LỰC THƯỜNG GẶP

2.1 Trọng lực và trọng lượng:

2.1.1 Trọng lực:

Là lực hút của quả đất, vật rơi với

g m

2.2.2 Lực đàn hồi của lò xo:

l k

F  = − ∆

mg P

P N

3 Động Lượng – Định luật bảo toàn động lượng:

3.1 Các định lý về động lượng

3.1.1 Động lượng:

Là đại lượng vật lý đặc trưng cho khả năng truyền chuyển động của vật

v m

3.1.2 Định lý 1:

Lực tổng hợp tác dụng lên chất điểm bằng đạo hàm vectơ động của chất điểm theo thời gian

dk F

v

m dt

d t

d

v

d m F

a m F

=

=

=

=

3.1.3 Ñònh lyù 2:

k d dt

1 2

k d dt

Ft

Phát biểu định luật2 : Xung lượng của tổng hợp lực tác

dụng lênchất điểm trong khoảng thời gian bằng độ biến thiên động lượng của chất điểm trong khoảng thời gian

đó.

3.2 Định luật bảo toàn động lượng:

Phát biểu định luật:

“ Động lượng của 1 hệ chất điểm cô lập

được bảo toàn”

Xét hệ cô lập gồm 2 chất điểm

k k

d

+

=+

const

k dt

k d

=

→

= 0

const k

k = ∑n i =

Tổng quát:

4 Công – năng lượng Định luật

bảo toàn năng lượng

4.1 Công và công suất:

A

S F

A

S OM

ds F

dA A

ds F

4.1.2 Coâng suaát:

J kJ

w

oat s

i N

v F

N

dt

ds

F dt

dA N

1000 1

4.2 Năng lượng, Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.

Năng lượng:

Năng lượng là số đo mức độ vận động của vật chất

Thực nghiệm chứng minh rằng:

A= W2 – W1

Nếu A > 0 Hệ nhận công

A < 0 Hệ sinh công

A = 0 Hệ không trao đổi công với bên ngoài

4.3 Cơ năng, định luật bảo toàn và chuyển hóa cơ năng.

4.3.1 Động năng và định lý về động năng:

- Động năng của vật là phần cơ năng ứng với chuyển dốc của vật đó

- Xét chất điểm có khối tượng m chuyển dời trên BC

dv m

ma F

ds F

ds F

dv v

m dt

ds mdv

ds dt

dv m

2 1

2 2

2

1 2

1

mv mv

A = −

d

d W W

v

v BC

dv v

m dA

A

Định lý phát biểu :

Độ biến thiên động năng của 1 chất điểm trong 1 chuyển dóc nào đó bằng công của ngoại lực tác dụng lên chất điểm trong

chuyển dốc đó.

cos

.

.

m

M G

P

dr ds

ds P

ds P

dr r

Mm G

dA A

r

r BC

GMm A

W W

r là khoảng cách từ tâm quả đất tới m

Độ giảm thế năng của chất điểm trong trọng trường trong một chuyển dốc nào đó bằng

công của trọng lực tác dụng lên chất điểm trong chuyển dốc đó:

const R

Mm

R

GMm r

GMm

R – Bán kính của quả đất

r = R + h (h độ cao của chất điểm)

neân

R h

R

GMmh R

GMm h

R

GMm

Wt

) ( +

=

+ +

g r

4.3.3 Cơ năng và định luật bảo toàn cơ năng:

Nếu coi hệ quả đất và chất điểm là một hệ cô lập

mgh mv

W

W W

const mgh

mv

2 1

Hay

1

d W W

5 Công và năng lượng trong hoạt

động của cơ thể.

5.1 Công tim sinh ra trong 1 chu kỳ co bóp:

* Đoạn ABC – ứng với tâm trương

- AB giãn đẳng tích tâm thất trái

P = 120 – tor

- BC nạp máu vào v = 80 160 cm3.

P = vài tor.

* CDA ứng với tâm thu

- CD nén đẳng tích của cơ tim

V buồng không đổi nhưng áp suất = vài tor – 100 tor

- DA giai đoạn phụt tâm thu

máu đẩy sang động mạch P lên

5.1.2 Sự co cơ

Cơ chia làm 3 loại: cơ vân, co tròn và cơ tim.

- Cơ vân bám vào hệ xương.

- Cơ tròn ở thành mạch máu và các cơ quan trong

cơ thể.

- Đơn vị cấu trúc tơ cơ: được cấu tạo bởi các đơn vị nhỏ hơn gọi là sơ cơ: xơ cơ myôzin và xơ cơ actin Myôzin là nguồn góc tạo ra khả năng co rút của tơ

cơ

5.1.3 Tính Đàn hồi của cơ:

Đặc tính cơ học của cơ:

- Khi kéo 1 cơ thì nó dài ra

- Buông ra thì nó ngắn lại

- Sự dài ra này phụ thuộc vào thời gian tác dụng 1 lực (kéo càng lâu, càng dài ra 7 = const)

- Không co lại được như cũ

Vai trò của tính đàn hồi:

- Đóng vai trò chính trong quá trình sinh công

- Bảo vệ các cơ quan khỏi bị chấn thương khi va chạm

- Tiết kiệm năng lượng cho các cơ quan truyền xung lực liên tục và đều.

5.1.4 Năng lượng cho hoạt động có

Phản ứng:

Phospho –creatin + ADP  ATP + creatin

Ghecoza + 3H3PO4 + 2ADP  2lactat + 2APT + 2H2O

Phương thức trên cung cấp năng lượng cho cơ hoạt động ngay cả khi máu chưa cung cấp oxy để gây ra các phản ứng hóa sinh

5.1.5 Công cơ học của cơ

A = F Lực do cơ tạo ra

Độ co rút của cơ

Hiệu suất công cơ

max

0 0

Đối với từng loại có đạt 20 40% tuỳ theo tuổi, giới tính, sự luyện tập.

Công cơ học cơ bắp

Cơ năngNăng lượng

Nhiệt năng

Máy cơ họcNăng lượng  nhiệt năng  chuyển cơ năng theo nguyên lý carno

0

η