1-Die Spektralanalyse der Herzfrequenzvariabilität gibt Hinweise auf Kardiovaskuläre Erkrankungen .Die Grenze …

Question

Aufgabe:

1-Die Spektralanalyse der Herzfrequenzvariabilität gibt Hinweise auf Kardiovaskuläre Erkrankungen .Die Grenze zwischen sehr niederfrequentem und niederfrequentem Frequenzbereich ist 0,04 Hz.welche Periodendauer entspricht 0,04 Hz?

2-Eine Flüssigkeit strömt durch eine Röhre mit Radius R1=1,0 cm.Dabei stellt sich zwischen Anfang und Ende der Röhre eine Druckdifferenz von delta-p1=10 dPa ein.Wie groß etwa bei. unveränderter Volumenstromstärke und gleicher Temperatur der Laminar fließenden Flüssigkeit die Druckdifferenz delta-P2 ,wenn der Röhrenlänge auf R2=0,7 cm reduziert wird ?

Problem/Ansatz:

Guten morgen , also ich brauche Hilfe (Lösungsweg ) um beide Aufgaben zu lösen .

Danke im voraus

Answer 1

1- Die Periodendauer T ist das Kehrwert der Frequenz f, d.h. T=1/f. Daher entspricht eine Frequenz von 0,04 Hz einer Periodendauer von T=1/0,04 Hz= 25 Sekunden.

2- Der Volumenstrom Q ist konstant und hängt vom Druckgradienten und dem Radius der Röhre ab. Da der Radius R2 kleiner ist als R1, wird die Flüssigkeit schneller fließen, um den gleichen Volumenstrom aufrechtzuerhalten. Die Beziehung zwischen Volumenstrom und Druckgradient in einer Röhre mit laminarer Strömung ist gegeben durch das Hagen-Poiseuille-Gesetz:

Q = (pi/8) * (delta-p) * R^4 / eta * L

wobei delta-p der Druckgradient ist, R der Radius der Röhre, L die Länge der Röhre und eta die dynamische Viskosität der Flüssigkeit.

Wenn der Radius von R1 auf R2 reduziert wird, wird der Volumenstrom Q konstant gehalten, dh:

(pi/8) * delta-p1 * R1^4 / eta * L1 = (pi/8) * delta-p2 * R2^4 / eta * L2

Da die Viskosität und die Länge der Röhre unverändert bleiben, können wir die Gleichung lösen, um delta-p2 zu erhalten:

delta-p2 = delta-p1 * (R1/R2)^4 * (L2/L1)

delta-p2 = 10 dPa * (1 cm / 0,7 cm)^4 * (L2/L1)

Wir haben jedoch keine Informationen über die Länge der Röhre, um den genauen Wert von delta-p2 zu berechnen.