На сколько процентов изменится частота ультразвука при отражении его от движущихся эритроцитов в артерии? средняя скорость движения эритроцитов равна 40 см/с.
Чтобы ответить на данный вопрос, нам нужно вспомнить о явлении, называемом эффектом Доплера. Этот эффект наблюдается, когда звуковая волна отражается от движущегося источника или отражателя. Он заключается в изменении частоты звука, воспринимаемого наблюдателем, в зависимости от скорости движения источника или отражателя.
Формула для изменения частоты звука при эффекте Доплера:
f' = (1 + Vr/Vs) * f
где f' - частота после отражения, f - исходная частота звука, Vr - скорость движения отражателя, Vs - скорость звука в среде.
В данном случае эритроциты являются отражателями, а ультразвук - звуком, распространяющимся в артерии.
Для решения задачи нужно знать, какая частота ультразвука используется, но мы можем рассмотреть общий случай.
Предположим, что исходная частота ультразвука составляет f = 1 МГц (1 мегагерц = 1 миллион герц), а скорость звука в артерии Vs = 1540 м/с (это примерное значение скорости звука в мягкой ткани).
Теперь нужно определить изменение частоты f' отраженного ультразвука от скорости движения эритроцитов Vr. По условию, средняя скорость движения эритроцитов равна Vr = 40 см/с. Чтобы перевести ее в метры в секунду, разделим на 100:
Vr = 0.4 м/с.
Подставляем значения в формулу:
f' = (1 + Vr/Vs) * f
f' = (1 + 0.4/1540) * 1 МГц
Вычисляем значение в скобках:
(1 + 0.4/1540) ≈ 1.00026
Теперь умножаем на исходную частоту ультразвука:
f' ≈ 1.00026 * 1 МГц
f' ≈ 1.00026 МГц
Процентное изменение частоты можно выразить с помощью формулы:
%изменения = (f' - f) / f * 100%
Таким образом, частота ультразвука изменится на приблизительно 0.026%, когда он отражается от движущихся эритроцитов в артерии со средней скоростью 40 см/с.
