Физические методы как объективные методы исследования в живой природе. Гармонические колебания. Лекция №1

1.

Кафедра медицинской и биологической физики
ФИЗИКА, МАТЕМАТИКА
Физические методы как объективные
методы исследования в живой
природе. Гармонические колебания
лекция №1
для студентов 1 курса, обучающихся по специальности
31.05.02 - Педиатрия
к.ф.-м.н., доцент Романова Н.Ю.
Красноярск, 2024

2.

Цель лекции:
• Рассмотреть физические методы как объективные методы
исследования в живой природе и их значение для медицины.
• Описать особенности измерений в биофизике и познакомиться с
основами метрологии.
• Ознакомить обучающихся с основными характеристиками
гармонических колебаний и их ролью в медико-биологической
практике.

3.

План лекции
1.Введение.
2.Физические методы, как объективный метод
изучения закономерностей в живой природе.
Значение физики для медицины.
3.Медицинская метрология. Ошибки в системе
измерений.
4.Процессы колебаний в медицине.
Гармонические колебание. Основные
характеристики колебательного процесса.
5.Энергия гармонических колебаний.
6.Затухающая вибрация. Коэффициент затухания.
Логарифмический декремент затухания.
7.Вынужденные механические колебания. Явление
резонанса.

4.

Физические методы как объективные методы
исследования в живой природе. Значение для
медицины.
Физика: наука об общих законах природы, о
материи, ее строении, движении и правилах
превращения. Законы физики являются
основой всех естественных наук.
Основы физических законов позволяют
изучать функционирование живого
организма, объяснять нормальные
физиологические и патологические
процессы.
Нет ни одной области медицины, где бы не
применялись физические устройства.
Будущему врачу необходимо
знать основы физики

5.

Физические методы исследования:
1) наблюдение;
2) эксперимент;
3) формирование гипотез
Физическими законами становятся лишь
те теоретические предсказания, которые
подтверждаются экспериментом.
Биофизика выделилась в отдельную
науку, так как ее объект - живой организм
- не допускает ни произвольных гипотез,
ни мощных воздействий.

6.

Измерения в физике

7.

Медицинская метрология
Измерение- это нахождение значений физических величин с
помощью технических средств путем сравнения полученного
результата с эталонным значением.
Метрология- наука, изучающая измерения, методы и способы
достижения требуемой точности.

8.

Существует несколько типов
измерений:
• Прямые измерения– те, в которых результат достигается
непосредственно с помощью прибора.
• Косвенные измерения - это такие методы, в которых значение
физической величины вычисляется на основе известного
соотношения между ней и непосредственно измеряемыми
величинами.
S ln Q R ln 50 472 10,07

9.

Ошибки в системе измерений
Ошибка - разница между измеренным и действительным
значением.
Δ =Хизм-Хист
Истинное
?
измеренное
Х1, Х2,…Хn
Существует несколько способов произвести разумный
расчет погрешности измерения, например, оценить
случайные ошибки и систематические ошибки.

10.

Ошибки в системе измерений
Типы:
Промах (грубые ошибки)
(вызван резким нарушением
условий измерения при
отдельных наблюдениях :
1,51; 1,52; 1,49; 1,50; 1,51; 6.05; 1,48
- Его не следует включать в анализ
данных)
Случайная
Систематическая

11.

Случайные ошибки
- возникают из-за внезапного изменения условий эксперимента. Эти
ошибки могут быть уменьшены путем вычисления среднего значения
большого числа показаний:
Х1, Х2,…Хn
x1 x2 ... xn
x xср x
n

12.

Случайная погрешность прямых измерений рассчитывается
по формулам:
n
n
(x x)
2
s
x tb,df
tb,df
n
i
s
1
n ( n 1)
2
(
x
x
)
i
1
( n 1)
среднеквадратическое
отклонение
это вероятность, с
которой
доверительный
интервал
охватывает
истинное
значение
измеренной
величины
n – количество измерений,
xi– результат i-го измерения,