Решение: Минимальная скорость крови
Статья к заданиюДвижение крови по сосудам. Опыты Гарвея
В 17 веке английский врач У. Гарвей провел следующий опыт. Он плотно перевязал верхнюю конечность в области плеча. В результате выше повязки, в той части руки, которая направлена к сердцу, артерия надулась. Ниже, по направлению к кисти, разбухания не произошло. В то же время кровь в венах ниже повязки, столкнувшись с препятствием, привела к их набуханию, а вены выше повязки стали мягкими. Далее учёный ослабил повязку, чтобы она блокировала только вены, но не артерии. В результате испытуемый почувствовал прилив крови к кисти.
Чертёж перерисован вручную — открыть оригинал из банка
Изучите схему, отражающую просвет сосудистого русла в разных его участках. Где и по какой причине линейная скорость движения крови будет минимальной?
Решение по шагам
3 шагаПо схеме сравниваем суммарный просвет разных участков сосудистого русла. Наибольшее значение соответствует капиллярам — 2500 см$^2$.
$$S_{\text{капилляров}} > S_{\text{артерий}}, S_{\text{артериол}}, S_{\text{венул}}, S_{\text{вен}}$$При прохождении крови через сосудистое русло объёмный расход крови сохраняется, поэтому линейная скорость связана с суммарной площадью поперечного сечения соотношением:
$$Q = Sv, \qquad v = \frac{Q}{S}$$Чем больше суммарная площадь поперечного сечения сосудов, тем меньше линейная скорость движения крови. Следовательно, минимальная скорость наблюдается в капиллярах.
Линейная скорость движения крови минимальна в капиллярах, поскольку их суммарный просвет максимален. При одинаковом объёмном расходе крови увеличение суммарной площади поперечного сечения сосудов приводит к уменьшению линейной скорости.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Называют аорту, потому что считают, что скорость должна быть минимальной в самом крупном отдельном сосуде.
Путают диаметр одного сосуда с суммарным просветом всех сосудов данного участка.
Указывают вены, не учитывая, что суммарный просвет капилляров на схеме больше.