Zadanie 11.7.7: Dopplerowskie badanie przepływu krwi

Punkty
3 pkt
Dział
Fale · Efekt Dopplera
Trudność
Poziom trudności: trudne

Treść zadania

Badanie USG Doppler wykorzystuje zmianę częstotliwości ultradźwięków do oceny przepływu krwi w naczyniach. Nieruchoma głowica wysyła falę o częstotliwości f=2700 kHzf = 2700\text{ kHz}, a urządzenie rejestruje echo o częstotliwości fod=2701 kHzf_{\text{od}} = 2701\text{ kHz}. We krwi fala rozchodzi się z prędkością v=1570 m/sv = 1570\text{ m/s}. Przyjmij, że krwinka porusza się w stronę głowicy, która wysyła falę. a) Oceń poniższe dwa opisy kolejnych etapów odbicia. Wpisz P, gdy zdanie jest prawdziwe, lub F, gdy jest fałszywe. 1. Spoczywająca głowica emituje falę, a zbliżające się krwinki ją odbierają z częstotliwością f′=fv+vkvf' = f\frac{v + v_k}{v}; vkv_k oznacza prędkość krwinki, a vv – prędkość ultradźwięku. (P / F) 2. Po odbiciu ultradźwięku o częstotliwości f′f' krwinka zachowuje się jak źródło, a głowica rejestruje falę o częstotliwości f′′=f′v−vkvf'' = f'\frac{v - v_k}{v}. (P / F) b) Na podstawie danych wyznacz prędkość przepływu krwi w tętnicy szyjnej. Wybierz odpowiedź podaną w cm/s\text{cm/s} z dokładnością do trzech cyfr znaczących: A. 29,0 cm/s29{,}0\text{ cm/s} B. 2,91 cm/s2{,}91\text{ cm/s} C. 29,1 cm/s29{,}1\text{ cm/s} D. 0,29 cm/s0{,}29\text{ cm/s}

Odpowiedź i wynik końcowy

a) 1 – P, 2 – F b) C (29,1 cm/s29{,}1\text{ cm/s}) a: a) 1 – P, 2 – F b: b) C (29,1 cm/s29{,}1\text{ cm/s})