- •Оглавление
- •Введение.
- •Семинар №1 статистические методы обработки опытных данных
- •Вопросы для самоподготовки:
- •Мотивация цели
- •Подготовка к семинарскому занятию
- •Теоретические сведения
- •Основные понятия и формулы.
- •II. Основы теории ошибок и методы её практического применения для обработки экспериментальных данных
- •Абсолютная и относительная погрешности (ошибки).
- •Законы распределения случайных величин.
- •III. Расчет погрешности прямых измерений и доверительного интервала методом, основанным на определении средней квадратичной погрешности.
- •IV. Расчет погрешностей косвенных измерений.
- •3.Вычисляем абсолютные погрешности для каждого значения объёма:
- •V. Точность измерительных приборов.
- •VI. Графический метод представления результатов измерений.
- •VII. Упрощенный метод обработки результатов прямых измерений с использованием средней абсолютной погрешности.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Решение.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •Тесты 2-го уровня.
- •Семинар № 2 механические колебания и волны.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Подготовка к практическому занятию.
- •Теоретические сведения.
- •I. Основные понятия.
- •Основные законы теории колебаний и волн.
- •2.Затухающие колебания.
- •3. Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания.
- •4.Механические волны.
- •5.Эффект Доплера.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образец решения задачи.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 3 акустика. Звук, ультразвук и инфразвук.
- •Вопросы для самоподготовки
- •Мотивация цели
- •Звук. Виды звука.
- •2. Физические характеристики звука.
- •3. Характеристики слухового ощущения.
- •4. Закон Вебера-Фехнера.
- •5. Физика слуха: звукопроводящая и звукопринимающая части слухового аппарата. Теории Гельмгольца и Бекеши.
- •6. Звуковые методы исследования.
- •7. Ультразвук. Излучатели и приемники уз.
- •8.Особенности распространения уз-волны.
- •9. Действие ультразвука на вещество.
- •10. Использование уз в медицине.
- •11. Инфразвук (из) и его воздействие на человека.
- •12. Вибрации.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образец решения задачи.
- •Тесты самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 4 биоэнергетика и термодинамика биологических систем.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Мотивация цели.
- •Подготовка к практическому занятию.
- •Теоретические сведения.
- •I. Основные понятия.
- •II. Основные законы термодинамики.
- •1.Первое начало термодинамики.
- •2. Второе начало термодинамики.
- •3.Термодинамические функции.
- •4.Применение первого начала термодинамики в биологии.
- •5. Применение второго начала термодинамики в биологии. Уравнение Пригожина. Негэнтропия
- •6. Стационарное состояние биологической системы. Отличие стационарного состояния от равновесного. Теорема Пригожина.
- •7. Расширенный принцип Ле-Шатель. Адаптация и аутостабилизация живых систем. Типы перехода из одного стационарного состояния в другое.
- •Решите задачи.
- •Образец решения задачи. Условие задачи.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень.
- •Семинар № 5 биофизика клетки. Физические механизмы переноса
- •Вопросы для самоподготовки.
- •1. Назначение цитоплазматических мембран.
- •2. Физические методы изучения ультраструктуры биологических мембран.
- •4. Модели биологических мембран
- •5. Перенос молекул (атомов) через мембраны, уравнение Фика.
- •7. Разновидности пассивного транспорта через мембрану.
- •8. Активный транспорт. Физический механизм активного транспорта.
- •9. Транспорт через сложные биологические мембраны. Опыт Уссинга.
- •Образцы решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень
- •Семинар №6 рентгеновское излучение. Радиоактивность. Дозиметрия.
- •Вопросы для самоподготовки.
- •Основные формулы.
- •Задачи для самостоятельного решения.
- •Образцы решения задач.
- •Тесты для самоконтроля.
- •1 Уровень. Выберите номера правильных ответов.
- •2 Уровень
- •Литература
- •302 026, Г. Орел, ул. Комсомольская, 95, тел. (4862) 74-45-08
Вопросы для самоподготовки:
1.Ошибки измерений:
а) абсолютная ошибка;
б) относительная ошибка;
в) классификация ошибок.
2. Нормальное распределение:
а) вероятность события;
б) среднее значение (математическое ожидание) величины;
в) дисперсия случайной величины;
г) среднее квадратичное отклонение;
д) Нормальный закон распределение случайных величин;
3. Обработка результатов прямых измерений;
4. Обработка результатов косвенных измерений;
5. Точность измерительных приборов:
а) класс точности;
б) абсолютная погрешность измерительных приборов.
6. Графический метод представления результатов измерения.
Мотивация цели
В медицине, биологии приходиться иметь дело с различными показателями, полученными в результате измерений, которые характеризуют состояние биологической системы (температура тела больного, артериальное давление, дозировка лекарств и т.д.). В результате несовершенства измерительной аппаратуры, непостоянства условий измерений, погрешностей методов измерений, несовершенства наших органов чувств и других причин все измерения физических величин можно выполнить только с известной степенью точности.
Поэтому важно знать, как получены те или иные величины, какова степень приближения результатов измерений к истинному значению, в каких единицах они представлены, знать основные методы учёта ошибок измерений и уметь применять на практике. Очевидно, что достоверность будет тем большей, чем меньше отклонение (погрешность) результатов от истинного значения измеряемой величины. Следовательно, неотъемлемой частью любого эксперимента является оценка точности измерения различных физических величин. Вопросами оценки результатов измерений с заданной степенью надежности занимается специальный раздел теории вероятности математическая статистика-раздел математики, посвященный методам регистрации, обработки, систематизации и использования экспериментальных данных для научных и практических выводов.
Цель занятия: изучить статистические методы обработки опытных данных, подчиняющихся нормальному закону распределения случайных величин; научиться вычислять полуширину доверительного интервала для заданной надежности (доверительной вероятности) прямых и косвенных измерений.
Подготовка к семинарскому занятию
Изучить по рекомендованной литературе и данному пособию следующие вопросы:
I. Измерения физических величин и возникающие при этом погрешности (ошибки). Абсолютная и относительная погрешности.
II. Некоторые понятия теории вероятностей и математической статистики.
1. Понятие случайного события. Достоверные, невозможные, несовместимые и равновозможные события. Относительная частота появления события.
2. Вероятность случайного события. Классическое и статистическое определение вероятности.
3. Дискретные случайные величины и их числовые параметры: математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратичное отклонение.
III. Законы распределения непрерывной случайной величины и формы их задания:
1. Распределение Максвелла;
2. Распределение Больцмана;
3. Нормальный закон распределения Гаусса;
4. Доверительный интервал, доверительная вероятность (надёжность);
5.Зависимость доверительного интервала от надёжности, числа измерений и коэффициента Стьюдента.
IV.Алгоритм обработки результатов косвенных измерений.
V. Точность измерительных приборов:
1) класс точности;
2) нахождение абсолютной и относительной погрешностей измерительных приборов.
VI. Графический метод представления результатов измерения.