R A D I O A K T I V N O S T

1. Kolika je masa uzorka izotopa joda 131I aktivnosti 3,7*109 Bq ako mu je vrijeme poluraspada 8,4 dana?

2. Uzorak radona ²²²Rn₈₆ zapremine 0,1 ml nalazi se na temperaturi 27°C i tlaku 2026,5 hPa.
a) koliko je vrijeme poluraspada _²²²Rn₈₆ ako uzorak u jednom danu emitira 8,12*10¹⁷ α-čestica;
b) koliko će α-čestica biti emitirano iz uzoraka tijekom tjedan dana?

3. Na primjeru pokaži vezu između elektronske konfiguracije i kvantnih brojeva

4. POKUS: Apsorcija γ-zračenja

 

M E H A N I K A

5. Praktična vježba: Sastavljanje paralelnih i neparalelnih sila (1.7, 1.8.); Utvrđivanje centra mase nepravilne ploče (1.13.)

6. Praktična vježba: Sile na kosini i dizalici (1.10. i 1.11. )

7. Praktična vježba: Pluga (2.1, 2.2, 2.3 i 2.4. )

8.Teretni vlak se kreće jednolikom brzinom 10 m/s. Za njim naiđe putnički vlak brzinom 30m/s. Strojovođa putničkog vlaka počinje kočiti u trenutku kada je razmak između vlakova 200 m. Kočenjem se uzrokuje stalno usporavanje od 1,5 m/s2. Izračunaj hoće li se vlakovi sudariti.

9. Svjetski rekordi (za muškarce) u bacanju kugle, diska i koplja iznose 23,12 m, 74,08 m i 98,48 m. Mase tih tijela iznose: kugla 7,26 kg disk 2 kg i koplje 800 g.
a) Izračunaj rad koji je potrebno izvršiti da bi se postigao rekord, ako je kut što ga zatvara pravac početne brzine prema horizontali 45°, a visina sportaša 1,8 m
b) Ako je vrijeme izbačaja prosječno 0,5 s, izračunaj odgovarajuće snage sportaša. Mogu li se one povezati sa konstitucijom (visinom) sportaša.

10. Tijekom posljednje sekunde slobodnog pada s vrha zgrade kamen je prešao polovinu ukupne duljine puta.
a) kolika je visina zgrade?
b) koliko je dugo kamen padao?
c) kolika je brzina kamena na polovini puta?
Otpor zraka je zanemariv.

11. Tijelo mase 2 kg vezano je koncem i rotira oko jedne točke u vertikalnoj ravnini u polju Zemljine teže. Izračunati razliku među silama zatezanja konca kada se tijelo nalazi u najvišoj i najnižoj točki putanje

12. Centrifuga

13. Skok u vis

T E R M O D I N A M I K A

14. Duljina željezne trake pri temperaturi 0°C je 314,16 cm. Na koliku je najmanju temperaturu potrebno zagrijati traku da bi se njome u potpunosti obuhvatio kotač površine presjeka 7900 cm²? Koeficijent linearnog širenja željeza je 1,2*10^-5 K^-1

15. Pri temperaturi 10,2°C tijelo gustoće 0,88 g/cm3 pliva u ulju gustoće 0,9 cm3, a pri temperaturi 68°C tijelo počne tonuti u ulje. Koliki je koeficijent volumnog širenja tijela ako je koeficijent volumnog širenja ulja 7*10-4 K-1?

16. Kolika je energija potrebna da se 1 kg vode zagrije od -53°C do 223°C

17. POKUS: Plinski zakoni (2 studenta)

18. Termometar se sastoji od staklene kapilare unutarnjeg polumjera r=0,5 mm i staklenog spremnika oblika kugle promjera D. Pri temperaturi 15°C sva živa u potpunosti ispunjava spremnik, a pri temperaturi 30 °C razina žive u kapilari podigne se na visinu 1,44 cm. Koliki je unutarnji promjer D spremnika termometra? Toplinsko širenje stakla zanemarivo je maleno, a koeficijent volumnog širenja žive je 1,8*10^-4 K^-1.

19. Za pripremu tople kupke u kadu se prvo ulije voda određene mase i temperature 20°C a zatim voda temperature 30°C i 2,5 puta veće mase nakon termičkog uravnoteženja u kadu se ulije voda temerature 40°C, mase jednake masi prvo ulivene vode. Kolika je konačna temperatura smjese? Izmjena temperature s okolinom zanemarivo je mala

20. POKUS: Kalorimetar

K O N C E P T U A L N I

21. Lopta se nalazi na visini H iznad podloge je puštena i pada na tlo. Ako zanemarimo otpor zraka, koji od 5 grafova točno prikazuje mehaničku energiju E sustava Zemlja-lopta kao funkciju visine y lopte?

22. Na Mjesecu se nalaze sobna vaga i „precizna vaga“ (s krakovima). Koja će vaga prikazati točnu masu utega mase 1kg.

23. Dva termometra se nalaze u sobi i mjere temperaturu 21°C. Krpu namočimo u alkohol iste temperature pa ju zamotamo oko jednog termometra. Hoće li termometri pokazivati istu temperaturu nakon nekog vremena? (Dovoljno je sačekati 30s)

24. Kada je sklopka S otvorena, ampermetar u krugu pokazuja 2.0 A. Koliko pokazuje ampermetar ako je sklopka S zatvorena?

A. lagano povećanje
B. ostaje isto
C. lagano se smanji
D. udvostruči se
E. prepolovi se

25. Dvije nenabijene metalne sfere, L i M su u kontaktu. Negativno nabijen štap donešen je u blizinu sfere L, ali nije dotaknuo sfere. Ako dvije svere lagano razdvojimo, i nakon toga povučemo štap što će se dogoditi?

A. obje su sfere neutralne,
B. obje su sfere pozitivne
C. obje su sfere negativne
D. L je negativna, a M je pozitivna
E. L pozitivna, a M je negativna

26. Dva utega su povezana preko niti i koloture kao što je prikazano na slici. Ako pretpostavimo da kolotura i nit nemaju masu, akceleracija svakog od utega iznosi:

A. 0.049 m/s²
B. 0.020 m/s²
C. 0.0098 m/s²
D. 0.54 m/s²
E. 0.98 m/s²

 

27. uređaji za galvanizaciju

28. uređaji za elektrostimulaciju

29. uređaji za dijatermiju

30. infracrveno i UV zračenje u fizioterapiji

31. laseri u fizioterapiji

32. ultrazvuk u fizioterapiji

33. fizioterapijski časopisi u RH i svijetu

 

Ime i prezime (Times New Roman, 12pt)

Grupa (broj grupe)

Mjesto, datum

Naslov vježbe

(Times New Roman, 14pt, bold, sredina)

Kratak opis vježbe, navesti osnovne fizikalne zakonitosti (2-3 rečenice, obostrano poravnanje, 12pt)

Tablica mjerenja (primjer):

Formule važne za izračun: upisivati pomoću Microsoft Equation 3,0.

Račun pogreški:

1. 1.Srednja vrijednost:  

=

- izmjerene veličine

N – broj mjerenja                                                           = 100 cm

1. Definiramo odstupanje ili apsolutnu pogrešku kao razliku srednje vrijednosti izmjerene veličine (brojevi poredani u koloni 3 naše tablice):

Na kraju računamo srednju vrijednost apsolutne pogreške prema relaciji:

                       = 1,2cm

1. Relativnu pogrešku izmjerenih veličina definiramo na sljedeći način:

1. Prikazati dobivene rezultate u odgovarajućem obliku:

mjerna jedinica

Primjer zapisivanja rezultata:

ZAKLJUČAK: Kratak opis povezanosti fizikalnih zakonitosti s dobivenim rezultatima (1-2 rečenice).

Umetanje formula u tekst pomoću Microsft Equation Editor 3,0 omogućuje urednost i preglednost dokumenta:

http://www.iet.unipi.it/a.bechini/inf_en_el/docs/equation_editor.pdf

 

1. Katedra za Biofiziku, medicinsku statistiku i medicinsku informatiku
2. Studij: Sveučilišni preddiplomski studij Fizioterapija
3. 3.Predmet: Fizika s osnovama radiologije
4. Nositelj predmeta: Izv.prof.dr.sc. Dario Faj
5. Suradnici na predmetu zaposleni na MF Osijek: doc.dr.sc. Mladen Kasabašić, dr.sc. Hrvoje Brkić, Ana Ivković, asistent
6. ECTS bodovi: 3
7. Akademska godina: 2016./2017.
8. Godina studija: 1
9. Termin izvođenja nastave: 3.10.2016-23.10.2016
10. Organizacija nastave: Turnusna
11. Broj sati nastave prema vrsti nastave:   Predavanja: 45 sati; seminari 0 sati; vježbe 15 sati

Broj studenata: 30

A	Broj sati nastave	P45	S0	V15
B	Broj skupina	1	0	3
C	Planirani sati nastave	45	0	45
D	Norma sati	90	0	45

OPIS PREDMETA

Ciljevi predmeta: Upoznavanje s osnovnim konceptima izabranih područja biofizike i njihova primjene u fizioterapiji. Usvajanje znanja potrebnih za praćenje i usvajanje sadržaja predmeta uže stručne discipline i kliničkih znanosti. Upoznati studenta s osnovama radioloških metoda primjenjivim u fizioterapiji i osnova zaštite od zračenja u medicini. Cilj je poticati na analitički, kvantitativni pristup u proučavanju funkcija ljudskog tijela

Razvijanje općih i specifičnih kompetencija (znanja i vještina)

Ishodi učenja:

Nakon položenog ispita iz ovog kolegija student će biti sposoban:

·         Ovladati fizikalnim osnovama potrebnim za razumijevanje primjene fizikalnih zakona u biološkim sustavima i uređajima za medicinsku dijagnostiku

·         Razumjeti fizikalne veličine i jedinice koje se koriste u biofizici i medicinskoj fizici

·         opisati fizikalne zakone važne za funkciju ljudskog tijela,

·         Opisati načine prijenosa energije i tvari unutar organizma te u njegovoj interakciji s okolinom

·         Razumjeti djelovanje vanjskih izvora energije na organizam

·         prepoznati i definirati ulogu sila i poluga, opisati i diskutirati o fizikalnim svojstvima krutih tijela, tekućina i plinova, opisati i diskutirati o fizikalnim svojstvima kostiju, mišića, krvnih žila

·         Ovladati fizikalnim osnovama dijagnostičkih i terapijskih metoda u medicini

·         Rukovati jednostavnijim mjernim instrumentima i moći interpretirati rezultate 

• prepoznati i opisati elektrokemijske pojave i fiziološko djelovanje električne struje,
• prepoznati, opisati i usporediti elektroterapijske metode te opremu i uređaje koji se za to upotrebljavaju.
• imenovati i opisati osnovne radiološke metode primjenjive u fizioterapiji
• razumjeti postupke zaštite od zračenja te njihovu organizaciju u RH
• Primijeniti stečeno znanje iz područja fizike u praksi te samostalno nastaviti proširivati svoja znanja iz navedenog područja.

Sadržaj predmeta:

Fizikalne veličine i jedinice; mehanika krutog tijela; sile, moment sile, poluge u terapiji, elastične deformacije, elastična svojstva kosti, krvnih žila i mišića; mehanika tekućina i plinova; hidrostatika, zakoni idealnog plina, pojave u vezi s napetošću, viskozna svojstva, difuzija; akustika i ultrazvuk; termodinamika biološkog sustava; elektromagnetsko zračenje i primjena u medicini; osnove elektriciteta i magnetizma, elektricitet u mirovanju; elektricitet u gibanju; elektromagnetizam; izmjenične struje; elektrokemijske pojave; fiziološko djelovanje električne struje; osnovni elektronički elementi i sklopovi; generatori različitih impulsa; osnovni uređaji u elektroterapiji; metode elektroterapije; učinci električne struje i zaštita.

Povezanost i usklađenost kolegija:

Kolegij služi usvajanju znanja potrebnih za praćenje i usvajanje sadržaja predmeta fiziologija i patofiziologija, biomehanika, klinička kineziologija te uže stručne discipline i kliničkih znanosti.

Obveze studentica i studenata

Pohađanje svih oblika nastave je obavezno, a student mora pristupiti svim provjerama znanja. Student može opravdano izostati s 30% predavanja i seminara. Neodrađena praktična vježba mora se nadoknaditi (termini za nadoknadu predviđeni su u redoslijedu izvođenja nastave).

Način polaganja ispita: djelomični testovi, pismeni završni test, usmeni ispit;

Vrednovanje obveza studentica i studenata

Pohađanje nastave: Prisustvovanje više od 70% nastave predavanja i seminara, te obavezno određivanje svih laboratorijskih vježbi

Praktični rad (vježbe): prisustvovanje svim laboratorijskim vježbama, i polaganje praktičnog dijela ispita      

Seminari: -

Tablica 1. Vrednovanje nastavnih obveza studenta

Ispit je podijeljen na četiri dijela:
(1) praktični ispit – donosi do 2 boda, za prolaz je potrebnan 1 bod. Jednom položen, završni praktični ispit priznaje se do kraja akademske godine.
(2) pismeni ispit – 40 pitanja sa višestrukim odgovorima
(3) usmeni dio ispita

1. Problemski – izrada seminara na zadan zadatak – najviše 3 boda
2. Sudjelovanje u rješavanju numeričkih zadataka – najviše 1 bod
3. Pismene i usmene provjere znanja tijekom nastave – najviše 4 boda

Oblikovanje završne ocjene

Ocjenskim bodovima ostvarenim tijekom nastave pridružuju se bodovi ostvareni na završnom ispitu.

Ocjenjivanje u ECTS sustavu vrši se apsolutnom raspodjelom, odnosno na temelju konačnog postignuća i uspoređuje se s brojčanim sustavom na sljedeći način:

Kriterij:

27-31 dovoljan (2)
32-35 dobar (3)
36-41 vrlo dobar (4)
42-50 izvrstan (5)

 

Broj dodatnih bodova

 

Literatura:

Obavezna literatura:

1. Zvonimir Jakobović: Fizika i elektrotehnika, Zagreb, 1998.(dostupno u knjižnici Veleučilišta u Vukovaru, u postupku nabave u knjižnici Mefosa)
2. Jasminka Brnjas-Kraljević: Fizika za studente medicine, Medicinska naklada, Zagreb, 2011 (dostupna u knjižnici mefosa)
3. 3.Nastavni materijali dani na stranicama Katedre: www.physics.mefos.hr

Dopunska literatura:

1. Srednjoškolski udžbenici iz fizike
2. D. C. Giancoli: Physics: Principles with Applications, Sixth Edition, Prentice Hall, Inc., 2004.
3. Haliday, D.; Resnick, R.; Walker, J.: Fundamentals of Physics, J. Wiley & Sons, New York, 2001.
4. Hademenos, G. J. : Physics for Pre-med, Biology and Allied Health Students, McGraw Hill, New York, 1997.

Način informiranja o predmetu i terminima održavanja konzultacija s nastavnicima i asistentima

Konzultacije traju prije i poslije nastave za vrijeme trajanja turnusa, te svaki ponedjeljak od 08:00 do 10:00 sati. Također dostupan je mail: Ova e-mail adresa je zaštićena od spambota. Potrebno je omogućiti JavaScript da je vidite. za sve upite nastavnicima.

Redoslijed izvođenja nastave

Ispitni rokovi:

	21.10.2016.	Zimski semestar - izvanredni rok
		Zimski semestar - izvanredni rok
		redoviti rok
	24. 02.2017.	redoviti rok
		Ljetni semestar - izvanredni rok
		Ljetni semestar - izvanredni rok
	23.06.2017.	redoviti rok
	16.07.2017.	redoviti rok
	06.09.2017.	redoviti rok
	20.09.2017.	redoviti rok

Raspored studenata po skupinama:

Grupa 1:

1	Majda	Bajramović
2	Martina	Bilandžija
3	Marija	Bilić
4	Karla	Büllesbach
5	Adriana	Đurin
6	Jakob	Franjić
7	Mihovil	Fuis
8	Kristina	Glavan
9	Gabrijela	Gržić
10	Ivan	Hećimović
11	Ivan	Herega

 

Grupa 2:

1	Marija	Ivešić
2	Ivan	Ivković
3	Tena	Kačar
4	Ivona	Kapša
5	Martina	Knežević
6	Luka	Kovačević
7	Marina	Lukić
8	Antonela	Martinčević
9	Doris	Papac
10	Ana	Paulić
11	Filip	Petković

 

Grupa 3:

1	Ana	Puljić
2	Ivan	Sajko
3	Dora	Suk
4	Filip	Šargač
5	Fjolla	Temaj
6	Klaudia	Ulm
7	Patricia	Vulić
8	Antonia	Zeba
9	Inja	Žigić
10	Zdenka	Matanović
11	Ivana	Zirn
12	Branislava	Danilovac

Skupina 1:

1.1. Tijelo mase 8 kilograma slobodno pada s visine 2 m. Kolika je njegova kinetička energija u trenutku neposredno prije udarca u zemlju? Pokaži da je ta energija jednaka gravitacijskoj potencijalnoj energiji koju je tijelo imalo prije pada ako se zanemari otpor zraka.

1.2. Glicerin protječe kroz cijev promjera 10 cm brzinom 2 m/s. Cijev se grana u dva dijela od kojih svaki ima polumjer 1 cm. Kolika je brzina glicerina na izlazu jedne od dvaju grana? (r_glicerina=1260 kgm^-3)

1.3. Tijelo se giba po ravnoj putanji i na uzastopnim dijelovima puta, jednake duljine s, ima stalne brzine v₁, v₂, v₃,…, v_n. Kolika je srednja brzina gibanja tijela?

1.4. Tijekom prve polovice vremena gibanja automobil ima brzinu 54 km/h, a tijekom druge polovice vremena brzinu 36 km/h. Kolika je srednja brzina gibanja automobila?

1.5. Stalna sila F = 1 N daje tijelu ubrzanje a = 10 cm/s . Ako je prije djelovanja sile tijelo mirovalo izračunati njegovu kinetičku energiju poslije vremena  t = 5 s od početka kretanja.

1.6. Dva tijela mase 5 kg i 10 kg nalaze se na visini 8 m od tla. Ispustimo tijela. Koje tijelo će pasti prije? Kolike će najveće brzine tijela doseći? Koliki će put prijeći?

1.7. Kolika je sila uzgona na tijelo uronjeno u vodu ako je volumen tijela 5 m³, a njegova gustoća 1000 kg/m³ (gustoća vode je 1000 kg/m³)? Što ako tijelo ima gustoću 50 kg/m³?

1.8. Tri otpornika svaki iznosa 1 W spojena su paralelno. Koliki je njihov ukupni otpor?

1.9. Satelit u Zemljinoj orbiti giba se brzinom 28 km/s. koliki put pređe za pola sata? (rezultat izraziti u metrima)

1.10. Pretvori:
        a. 23 ml =         m³
        b. 700 mm =        dm
        c. 700 km/h =         m/s
        d. 3 mA/cm²=        A/m²
        e.  7 m² =             mm² 

Skupina 2:

2.1. Izotop kroma ⁵¹Cr ima vrijeme poluraspada 27.7 dana. Ako je početni broj atoma 10⁸, izračunaj:
a.  Koliko će atoma ostati nakon godina dana?
b. Koliko će se atoma raspasti nakon tjedan dana?

2.2. Dvije istovjetne konvergentne leće fokalne daljine 15 cm međusobno su udaljene 60 cm. Gdje će biti slika predmeta koji se nalazi 40 cm ispred prve leće i koliko će biti povećanje?

2.3.  a. Izračunati jakost struje koja ide od ruke do noge za 220V 50 Hz;
        b. što se može dogoditi s čovjekom ako takva struja teče 0,1 s kroz tijelo? (pogledati shemu uz zadatak)

2.4. Na platformi kamiona bez bočnih strana nalazi se sanduk mase m = 1200 kg. Kolikim najvećim ubrzanjem kamion može krenuti bez opasnosti da sanduk padne s platforme? Koeficijent trenja između sanduka i platforme je µ = 0,3.

2.5. Koji i koliki tlakovi djeluju na tijelo koje se nalazi na dubini 10 m u vodi gustoće  1000 kg/m³?

2.6. Kroz krvnu žilu protječe 100 dm³/minuti. Koliki će biti protok ukoliko se krvna žila suzi za 30%? Izrazi to u cm3/s.

2.7. Duljina vala helijeve spektralne linije iznosi 4.471 *10^-4 mm. Izrazi taj podatak u centimetrima, metrima i nanometrima.

2.8. Kolika je konstanta optičke rešetke ako svjetlost valne duljine 0.6 mm daje prvi maksimum za a=20°?

2.9. Kolika je energija fotona valne duljine 410 nm?

2.10. Kojom se silom odbijaju dva jednaka točkasta naboja od 10^-7 C ako se nalaze u zraku na međusobnoj udaljenosti 2, 4, 6, 8, i 10 cm. Nacrtajte grafički prikaz ovisnosti sile o udaljenosti naboja.

Skupina 3:

3.2. Tijelo se nakon petog metra počelo gibati akceleracijom 10 m/s². Napiši jednadžbu tog gibanja.

3.3. Koliki je red veličine puta jedne godine svjetlosti?

3.4. Pješak za dvije minute napravi 700 koraka. Odredi brzinu pješaka u km/h i m/s ako je duljina koraka 70 cm.

3.5. Kada ne bi bilo vjetra malo krilato sjeme palo bi s vrha drveta vertikalno stalnom brzinom 35 cm/s. Koliko će daleko od podnožja pasti sjemenka ako je padala s visine od 50 m, a puhao je vjetar brzinom 36 km/h u horizontalnom smjeru?

3.6. U mikroskopu je žarišna daljina objektiva 0.8 cm, a žarišna daljina okulara 2.5 cm. Objektiv stvara realnu sliku koja je od njega udaljena 16 cm. nađi ukupno povećanje tog mikroskopa ako sliku na okularu dobivamo na udaljenosti od 25 cm.

3.7. Promjer molekule vodika (H₂)iznosi 2.3*10^-6 cm. Izračunaj koliko bi dugačku nit dobili kada bi sve molekule koje sadrži 1 mg tog plina poredali jednu do druge. Usporedi duljinu te niti sa srednjom udaljenosti između Zemlje i Mjeseca.

3.8. Određena masa klora pri temperaturi 20°Cima volumen 38 cm³. Odredi njegov volumen pri 45°C ako je tlak konstantan. 

3.9. Koliku masu ima bakrena žica promjera 2 mm koja ima otpor 5 W? Vodljivost bakra je 0.0172*10^-6 Wm, a gustoća 8900 kg/m³.

3.10. U širokom dijelu horizontalne cijevi voda teče brzinom 8 cm/s pri statičkom tlaku 14.7*10⁴ Pa. U uskom dijelu te iste cijevi tlak je 13.3*10⁴ Pa. Kolika je brzina u uskom dijelu cijevi. Trenje zanemarimo.

3.11. Tijelo mase 2 kg vezano je koncem i rotira oko jedne točke u vertikalnoj ravnini u polju Zemljine teže. Izračunati razliku među silama zatezanja konca kada se tijelo nalazi u najvišoj i najnižoj točki putanje.

 

Shema uz zadatak 2. 3.