2022年医学专题—§3-流体、血液的流动.ppt

医学(yīxué)物理学第三章流体(liútǐ)血液的流动1第一页，共四十页。目录一、流体二、流体的运动三、血液的层流2第二页，共四十页。一、Fluids§1.1流体与我们(wǒmen)周围的世界流体包括——(liútǐ)(bāokuò)气体——在我们的生活中起着极为重和要的液作体用。§1.2流体是什么？与固体不同，流体是一种可以流动的物质。流体能适应我们将其放入的任何容器内壁的形状。3第三页，共四十页。§1.3Density&Pressure刚体——(gāngtǐ)质量和力流体——密度(mìdù)和压强密度mm标量，kg/m3(mìdù)VV压强pFF标量，N/m2，帕SS[斯卡]（Pa）4第四页，共四十页。1torr1mmHg13.5mmwater1.32103atm1.93102psi1.33103dyn/cm21.33102Pa(N/m2)例1-1一个起居室高2.4m，其地板的尺寸(chǐcun)为长4.2m宽3.5m。(空气在200C,1atm下密度为1.21kg/m3）(a)当压强为1.0atm时，室内(shìnèi)的空气有多重？(420N)(b)室内空气给地板(dìbǎn)的作用力有多大？(1.5x106N)5第五页，共四十页。§1.4静止(jìngzhǐ)流体潜水员和登山者所感知的压强(yāqiáng)通常叫做流体静压强(Staticpressureoffluids)。F2F1mgF2p2Sp1SS(y1y2)gp1y1ppg(yy)2112p2mgy2absolutepp0ghF1pressuregaugepressure在静力平衡流体中，一点的压强(yāqiáng)只与该点的深度有关，与流体或容器的水平尺寸无关。6第六页，共四十页。[例]1-2一个(yīɡè)初学使用水下呼吸器的潜水者在游泳池里练习潜水。在水面以下L处，在抛弃气罐前从气罐吸足了气体使肺膨胀，然后游向水面。可是他忽视了指导而没有在上升过程中呼气。当他到达水面时，他受到外界的压强和他肺里的气压的差是9.3kPa。问他出发时的深度是多少？他面对什么样的致命危险？pp0gLppp0gLLp9300Pa0.95mg(1000kg/m3)(9.8m/s2)7第七页，共四十页。§1.5测量(cèliáng)压强水银(shuǐyín)气压计当气囊的压强降至心缩压以下时，血液湍流通过血管射出，产生(chǎnshēng)声振动，从听诊器可以听到声音——称为Korotkoff音或K音。8第八页，共四十页。§1.6Pascal’sLawInanincompressibleliquid,theincreaseinthepressureatanypointistransmittedundiminishedtoallotherpointsintheliquid.帕斯卡原理(yuánlǐ)&液压杠杆用液压杠杆可以将作用于一个给定距离(jùlí)的一个给定的力转变为作用于一个较小距离(jùlí)的较大的力。9第九页，共四十页。§1.7Archimedes’PrincipleWhenabodyiscompletelyorpartiallyimmersedinafluid,thefluidexertsanupwardforceonthebodyequaltotheweightofthedisplacedfluid.BuoyancyFbmfgwVfg漂浮(piāoFfú)bGGmfg10第十页，共四十页。[例]1-3漂浮在海面的冰山的可见体积占多大比例(bǐlì)？P.S.已知冰和海水的密度分别为0.917x103kg/m3，1.024x103kg/m3mgmfg冰V水V排Iceberg11第十一页，共四十页。二、流体(liútǐ)的运动§2.1理想流体1）稳流steadyflow在稳流（或层流）中，流体内任一固定点流速的大小和方向都不随时间(shíjiān)改变。2）不可(bùkě)压缩的图2-1一缕上升的烟雾从3流）动无粘性流动稳流到非稳(湍)流的过渡。4）无旋流动12第十二页，共四十页。§2.2流线streamline,flowline可以(kěyǐ)通过加一种示踪剂使流体的流动看得见。示踪剂可以是在液体中注入的染料，也可以是加到气流中的烟雾颗粒。（见右下图）示踪剂的每一小部分都形成一条流线，它就是流体流动时流体的一个微元所取的路径。两条流线图2-2在进行风洞试验时，烟在经过汽车不会(bùhuì)相交(qìchē)的空气流中显示出流线。13第十三页，共四十页。§2.3TheContinuityEquationv图2-3流体以稳定(wěndìng)的速率向右通过一段长为L的管子。VSxSvtVS1v1tS2v2tSvSv（连续性方程112214）第十四页，共(四f十ā页。ngchéng)SvSv1122（连续性方程(fāngchéng)）上式不仅能用于实际的管子，也可以(kěyǐ)用于任何所谓的流管——或者说是想象的由流线作管壁的管子。RvSvconstRv是流体的体积流量图2...