Сабақ. Биологиялық мембранының ҚҰрылысы және оның Қызметі. ЖАСАНДЫ Биологиялық мембрана. Сабақ жоспары Биологиялық физика пәні және оның басқа ғылымдармен байланысы
жүктеу/скачать 11,48 Mb.
|
| Сұйықтың тұтқырлығы немесе ішкі үйкеліс сұйықтың ағуы кезінде байқалатын басты құбылыстың бірі. Түтікпен аққан сұйықтың молекулалары түтік қабырғасымен әсерлеседі (молекулалары бір біріне тартылады, кедергі күші пайда болады), соның нәтижесінде сұйықтың түтік қабырғасына жанасқан қабатының ағу жылдамдығы төмендейді, бұл қабат өз кезігінде келесі қабаттың ағу қозғалысын тежейді, ол келесі қабатқа әсер етеді, осылайша жалғаса береді. Түтіктің осіне жақындаған сайын бұл құбылыстың әсері төмендеп, түтік осі бойындағы сұйық ағысы жылдамдығын сақтайды. Осындай құбылыстың әсерінен сұйықтардың қабаттары арасында ішкі үйкеліс күші пайда болады, оны тұтқырлық деп атайды.
Осы күштің әсерінен түтіктің көлденең қимысындағы сұйықтардың ағу жылдамдықтары әр түрлі болады, түтіктің осі бойымен ағатын сұйық жылдамдығы ең жоғары мәнге ие болса, түтік қабырғасына жақындаған сайын оның жылдамдығы төмендей береді, ал түтік қабырғасына жанаса ағатын сұйық жылдамдығы төмен мәнге ие болады v1< v2< v3 1 cурет
Ішкі үйкеліс күшінің шамасы Ньютон өрнегімен сипатталады: , мұндағы - жылдамдық градиенті, ол жылдамдықтың белгілі бағыттағы бірлік ұзындығына сәйкес келетін шамасына тең; S – әсерлесуші қабат ауданы, - тұтқырлық коэффициенті немесе динамикалық тұтқырлық. Динамикалық тұтқырлық СИ жүйесінде Паскаль секунд (Пас) өлшенеді. Тұтқырлықты өлшеуде динамикалық тұтқырлықпен қатар кинематикалық тұтқырлық деген шама да қолданылады, ол = / тең, мұндағы - сұйықтың тығыздығы. Ньютон заңына бағынатын сұйықтарды ньютондық сұйықтар деп атайды. Мұндай сұйқтардың тұтқырлық коэффициенттері сұйықтың құрылымына, оның температурасы мен қысымына тәуелді, ал жылдамдық градиентіне тәуелсіз болады. Көптеген сұйықтар, мысалы су, түрлі ертінділер, төменгі молекулалы органикалық сұйықтар, барлық газдар ньютондық сұйықтарға жатады. 360С температурадағы қанның тұтқырлық коэффициенті 4-6∙10-3 Па∙с тең, ауыр жұмыстар кезінде тұтқырлық коэффициенті жоғарылайды, сондай-ақ тұтқырлықтың шамасына кей ауру түрлері де әсер етеді, мысалы, қан диабеті кезінде қан тұтқырлығы 23∙10-3 Па∙с дейін жоғарылайды, ал туберкулез кезінде керісінше 1∙10-3 Па∙с дейін төмендейді. Сұйықты ағыс түріне байланысты ламинарлы және турбулентті деген түрлерге бөлінеді. Ламинарлы деп аққан сұйық қабаттары бір бірімен араласпайтын, бір қабат екінші қабат бетімен сырғи ағатын ағысты атайды. Мұндай ағыстың жылдамдығы барлық қабаттарда бірдей мәңге ие болады. Егер сұйықтың ағу жылдамдығы белгілі бір шамадан асса, онда сұйық қабаттары бір бірімен араласып, сұйық бөлшектерінің ағу траекториялыры күрделеніп, ағыс құйын тәрізді болады, мұндай ағыс турбулентті деп аталынады. Егер аққан сұйық қабаттарының жылдамдықтарының айырмашылығы белгілі бір шамадан асса, онда қабаттардағы қысым өзгереді, нәтижесінде сұйық бөлшектері қысым шамасы үлкен сыртқы қабаттан, қысымы төмен ішкі қабатқа қаарй ауысады, мұндай орын ауыстырулар ағыстың турбулентті болуына және ағыстың дыбыс шығаруына алып келеді. (турбуленті ағыстың мед маңызы: өкпе шуы, жүрек клапаны, Коротков әдісі). Сұйық ағысының ламинарлыдан ағыстан турбулентті ағысқа ауысуына сәйкес келетін жылдамдық шамасын кризистік vкр жылдамдық деп атайды және оның сан мәнін Рейнольдс саны арқылы анықталады, бұл шама ағыстың түрін сипаттайды және өлшем бірліксіз болып келеді. Рейнольдс саны деп Re= Dv/ өрнегімен анықталынатын шаманы атайды, мұндағы v- сұық ағысының жылдамдығы, және - сұйықтың тығыздығы мен тұтқырлығы, D- ағыстың берілген жағдайдағы кедергісін сипататйтын шама (мысалы, осы жағдайда түтік диаметрі). Шын мәнінде ағыстың ламинарлыдан турбулентке өтетуін сипаттайтын Рейнольдс санын эксперимент арқылы анықтайды. Мысалы, іші жылтыр, цилиндр түтік ішінде аққан су үшін бұл шама Re=2300 тең. жүктеу/скачать 11,48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|