I. BIOMEXANIKA - O’zbekiston respublikasi oliy talim vazirligi samarqand veterinariya medisinasi instituti tabiiy...

I. BIOMEXANIKA
va BIOAKUSTIKA
REJA
Qattiq jismlar deformasiyasi. Tirik organizmda deformasiya turlari. Elastiklik
moduli. Muskul mexanikasi. Tovush va uning ahamiyati. Tovushning fizik va
fiziologik xossalari. Tovush o’lchov birligi. Veber-Fexnerning psixofizik qonuni.
Tibbiyot va veterinariyada tovush usullaridan foydalanish. Ultra- va infrotovushlar,
ularning tirik organizmga ta’siri. Shovqin va undan himoyalanish. Ultratovushdan
amalda foydalanish. Tovush eshitish va chiqarish organlari haqida tushuncha.
Tayanch iboralar
: kuchlanish, elastiklik, chastota, intensivlik, qattiqlik,
tovush balandligi, tembr, yuksaklik, Bell, shovqin, auskultasiya, perkussiya, spektr.
Biofizika fani fizik va fizik-kimyoviy jarayonlarni, biologik tizimlar
ultrastrukturasini tashkil qilishning hamma sohalarida submolekulyar va
molekulalardan to to’qima va to’liq organizmgacha o’rganadi. Tirik organizmda
sodir bo’ladigan turli jarayonlarning murakkabligiga va o’zaro bog’liqligiga
qaramasdan, ular ichidan fizik jarayonga yaqinlarini ajratib olish mumkin.
Masalan: qon aylanishi, bu jarayon suyuqlikning oqimi (gidrodinamika), tomirlar
bo’ylab elastik to’lqinlarning tarqalishi (akustika), yurakning ishi va quvvati
(mexanika), biopotensiallar generasiyasi (elektr), nafas olishda gaz harakati
4
(aerodinamika), issiqlik uzatish (termodinamika), bug’lanish (fazoviy o’tishlar) va
hokozo bo’limlarda o’rganiladi.
Biofizika qo’yidagi maqsad va yo’nalishlarga ega:
- kasallik diagnostikasi va biologik tizimlarni tadqiq qilish;
- davolash maqsadida organizmga turli fizik omillar bilan ta’sir qilish;
- tibbiyot va veterinariyada foydalaniladigan materiallarning fizik xossalari;
- atrof muxitning fizik xossalari va xarakteristikasi; tibbiyot, texnika,
hisoblash mashinalari va matematika.
Davolash sohasida ishlovchilarga fizik-matematik bilimlar yana shuning
uchun zarurki, ular tirik organizmga va unda sodir bo’layotgan jarayonlarga
materialistik nuqtai nazardan yondoshishga o’rgatadi.
Moddalar molekulalarining joylashishiga qarab uch xil agregat holatida
bo’lishi mumkin; qattiq, suyuq va gaz holatlarida. Qattiq jismlarning o’zi ham ikki
turga bo’linadi: kristall va amorf jismlar. Kristall holati anizatropiya, ya’ni fizik
(mexanik, issiqlik, elektr, optik) xossalarining yo’nalishga bog’liq bo’lishidir.
Kristallar anizatropiyasining sababi ularni tashkil etgan atom va molekulalarning
tartibli joylashishidir. Odatda kristall jismlarning polikristallari bir-biri bilan
tutashib, tartibsiz joylashgan, ayrim kichkina kristallchalar shaklida uchraydi. Bu
holda anizatropiya xossasi shu kristallchalar chegarasida kuzatiladi.
Kristallar atom va ionlari bir-biridan bir xil masofada joylashib, panjara hosil
qiladi va panjara tugunlarida tebranma harakatda bo’ladi. Har bir kristall modda
uchun aniq erish va qotish harorati mavjuddir.
Jism harorati oshishi bilan atom va ionlar tebranma harakati osha boradi va
har bir qattiq jism uchun aniq bir haroratda kristall panjara buzila boshlaydi.
Tashqi berilayotgan issiqlik energiyasi shu panjarani buzishga sarflanadi. Toki
hamma panjaralar buzilguncha kristall harorati o’zgarmaydi. Bu haroratga erish
harorati deyiladi. Shunday jismlar borki, ularning na aniq shakli, na aniq erish
nuqtasi bor. Bunday jismlarga amorf jismlar deyiladi. Ular izotrop xossaga ega,
ya’ni fizik xossalari yo’nalishga bog’liq emas. Amorf jismlarning har qanday
haroratda suyuq qismi ham, qattiq qismi ham bo’lishi mumkin. Bunday jismlarga
parafin, mum, shisha kiradi. Kristallarda uzoq tartibli joylashuvi o’rinli bo’lsa,
suyuq va amorf jismlarda atom va molekulalarning yaqin tartibli joylashuvi
o’rinlidir.
Har qanday qattiq jism tashqi ta’sir tufayli o’z shakli va o’lchamlarini
o’zgartirish xususiyatiga ega. Bu hodisaga deformasiya deyiladi.
Agar tashqi ta’sir to’xtatilgandan so’ng jism o’zining boshlang’ich shakliga
qaytsa, bunday deformasiyaga elastik, qaytmasa plastik deformasiya deyiladi.
Umuman olganda, hamma deformasiyalar plastikdir. Lekin kuch kichik
bo’lganda elastik deformasiya kuzatilishi mumkin. Deformasiyaning turli shakllari
mavjud: cho’zilish (siqilish), siljish, buralish, egilish. Bularni cho’zilish yoki
siqilish deformasiyasiga olib kelish mumkin. Jismga tashqi deformasiyalovchi
kuch ta’sir etganda atomlar (ionlar) orasidagi masofa o’zgaradi. Bu esa atomlarni
oldingi vaziyatga qaytarishga intiluvchi ichki kuchlarni yuzaga keltiradi. Bu
kuchlarning o’lchovi mexanik kuchlanishdir.
5
Jism ko`ndalang kesimining birlik yuziga ta’sir qiluvchi kuchga mexanik
kuchlanish deyiladi.
S
F
(1.1)
Bu yerda
mexanik kuchlanish,
F
kuch,
S
yuza
Kuch yuzaga normal bo’lsa, ya’ni yuzaga nisbatan perpendikulyar holatda
ta’sir qilsa – normal kuchlanish, kuch yuzaga urinma holda bo’lsa, tangensial
kuchlanish deyiladi.
Deformasiya darajasi nisbiy deformasiya orqali aniqlanadi.
Bo’ylama deformasiyada
yoki ko’ndalang siqilishda esa
d
d
/
(1.2)
Bunda
sterjenning uzunligi, d - sterjen diametri
Ingliz fizigi R.Guk kichik deformasiyalar uchun nisbiy deformasiya
kuchlanishga to’g’ri proporsional ekanini aniqladi.
E
(1.3)
Bunda
E
- Yung (elastiklik) moduli. Yung moduli nisbiy uzayish birga teng
bo’lgandagi kuchlanish bilan aniqlanadi. Yuqoridagi formulalardan quyidagi
bog’lanish kelib chiqadi.
S
E
F
(1.4)
k
- elastiklik koeffisiyenti. Rasmda kuchlanish bilan nisbiy deformasiya
orasidagi bog’lanish ko’rsatilgan. OA - elastik deformasiya, B - elastiklik
chegarasi bo’lib, shunday maksimal kuchlanishni harakterlaydiki, bunda tashqi
kuch ta’siri olingandan so’ng jismda qoldiq deformasiya qolmasdan, u yana o’z
shaklini tiklay oladi. CD - gorizontal oraliq kuchlanishning oquvchanlik
chegarasidir, ya’ni bu oraliqda kuchlanish oshmasdan deformasiya oshib boradi.
E
- nuqta esa jismning buzilishi (uzilishi) oldidan jismga qo’yilgan eng katta
kuchlanish jismning mustahkamlik chegarasi deyiladi. Moddalar elastiklik
xossalari orasida juda katta farq bor. Masalan, po’lat mustahkamlik chegarasidan
0,3% cho’zilgandayoq uziladi, yumshoq rezinalarni esa 300% cho’zish mumkin.
Bunday farq sifat tomondan yuqori molekulyar bog’lanishlar elastikligi mexanizmi
bilan bog’liq.
Mexanik kuchlanish va nisbiy deformasiya orasidagi bog’lanish
:
σ-mexanik
kuchlanish, ε-nisbiy deformasiya
6
T. Molekulalari ko’p miqdordagi atomlardan yoki atom gruppalaridan
tuzilgan va kimyoviy bog’lanishlar bilan birlashtirilgan uzun zanjir ko’rinishdagi
moddalar
|