Какой была скорость движения передней стенки желудочка в сторону груди, если при УЗИ-диагностике сигнал отраженный от сердца воспринимался на частоте 750,23 кГц, а ультразвук в тканях имеет скорость 1510 м/с? Для вычислений учтите эффект Доплера, который проявляется дважды: сначала стенка сердца ведет себя как движущийся наблюдатель, а потом как движущийся источник отраженной волны. Ответ представьте в м/с.
Точный ответ:
Описание: При проведении УЗИ-диагностики сердца, врач может использовать эффект Доплера для определения скорости движения передней стенки желудочка в сторону груди. Этот эффект основан на изменении частоты звука из-за движения источника и наблюдателя.
По формуле Доплера вычислим изменение частоты звука:
где Δf — изменение частоты, f₀ — изначальная частота, v — скорость источника или наблюдателя, c — скорость звука в среде.
Переднюю стенку желудочка можно рассматривать как движущийся наблюдатель. После отражения сигнала от сердца, её можно рассматривать как движущийся источник отраженной волны.
Учитывая два проявления эффекта Доплера, получаем:
f₁ = f₀ * (v + c) / (v — c),
где f₀ = 750,23 кГц, c = 1510 м/с (скорость ультразвука в тканях).
Подставив значения в формулу, вычислите f₁ и получите изменение частоты. Затем найдите скорость передней стенки желудочка в сторону груди, учитывая, что частота звука изменяется пропорционально скорости движения.
Пример использования:
Дано: f₀ = 750,23 кГц, c = 1510 м/с
Необходимо найти скорость передней стенки желудочка в сторону груди.
Частота f₁ = f₀ * (v + c) / (v — c)
750,23 = 750,23 * (v + 1510) / (v — 1510)
Совет: Для лучшего понимания эффекта Доплера, рекомендуется изучить его принципы и примеры использования в ультразвуковой диагностике. Помните, что эффект Доплера проявляется при движении источника или наблюдателя относительно среды.
Упражнение: Как изменится частота звука, отраженного от передней стенки желудочка сердца, если его скорость движения составляет 0,5 м/с и скорость ультразвука в тканях равна 1540 м/с? Ответ представьте в Гц.