Formulario para la resolución de los problemas de Física Médica del curso 2012-2013

1.

 Condición de resonancia: L  2n  1 n  0,1,2,3,...
FÍSICA MÉDICA (curso 2012-2013) 4
Óndas electromagnéticas y radiaciones ionizantes
Formulario Resumen  Energía de la radiación electromagnética: E  h
Q
Ondas mecánicas  Radiación: I   e· ·S·T 4
t
 Ecuación general: y ( x, t )  A·sen(t  kx)  Ley de Wien: máx ·T  cte
dy ( x, t )
 Velocidad vibración: v(t )   A·cos(t  kx) ; v max   A·  Ley de la desintegración radiactiva: N  N 0 ·e   ·t ; n  n0 ·e   ·t ; m  m0 ·e   ·t ; A  A0 ·e  ·t
dt
dv( x, t )  Actividad: A  ·N
 Aceleración: a (t )    A 2 ·sen (t  kx) ; a max   A· 2 N ln 2
dt  Periodo de semidesintegración (semivida): N  0  t 1 
1 2 2 2 
 Relación entre magnitudes: f  ;   N 1
T T  Vida media N  0   
 e 
 Velocidad de propagación: c   · f
Z X  z  2Y  
A 4
T  Desintegración α ( 2 He ):
4
A
Z X  Z 1Y    
-   
 Energía de una onda: E  2 f mA 2
2 2
 Desintegración β ( n  p  e ): A A
Z X  Z 1Y   
+   
P E  Desintegración β ( p  n  e ): A A
 Intensidad de una onda: I  
S t ·S  Relajación γ (emisión de radiación): ZA X *  ZA X  
v  v obs v S ·f Óptica geométrica
 Efecto Doppler: f O  f F ; medida de la velocidad sanguínea: v 
v  v foco 2 f F cos  c
 Índice de refracción: n 
Elementos de acústica física v
 ·R·T ·P  Reflexión: i  r
ˆ ˆ
 Velocidad del sonido en los gases: v   n2
M   Refracción, Ley de Snell: n1 ·sen i  n 2 ·sen r . Ángulo límite: r  90º  ilim  arcsen
ˆ ˆ ˆ ˆ
 Onda de presión: P  ·c·A· cost  kx  ; Pmzx  ·c·A· n1
 Impedancia acústica: Z  ·c n n n  n1 n1 n2 y´ n ·d
 Dioptrio esférico: 2  1  2 ; f   R ; f ´ R ; AL   1 2
1 1 d 2 d1 R n 2  n1 n 2  n1 y n 2 ·d 1
 Intensidad sonora: I  ·c·A 2 · 2  Z ·A 2 · 2 n 2 n1 y´ n1·d 2
2 2  Dioptrio plano ( R   ):  ; AL    1
I r2 d 2 d1 y n 2 ·d1
 Atenuación de ondas tridimensionales: 1  22
I 2 r1 1 1 2 R y´ d
 Espejos esféricos ( n 2  n1 ) :   ; f  f ´ ; AL    2
 Absorción de ondas (ley de Lambert‐Beer): I  I 0 ·e   ·x d 2 d1 R 2 y d1
I r Z 1  Z 2  y´ n1·d 2
2
 Coeficiente de reflexión: R    Espejo plano ( R   n 2   n1 ) : d 2   d1 ; AL    1
I 0 Z 1  Z 2 2 y n 2 ·d1
I 1 1 n2  n1  1 1 
 Coeficiente de transmisión: T  t  1  R  Ecuación del constructor de lentes:     
I0 d 2 d1 n1  R1 R2 
 
Elementos de acústica físiológica 1 1 1 y´ d 2 1
 Lentes delgadas:   ; f   f ´ ; AL   ; potencia:  
 f  d 2 d1 f´ y d1 f´
 Tono: m  1127,01048 ln 1  
 700  El ojo como sistema óptico
If   total   ojo   lente
 Nivel de intensidad sonora: S (dB)  10·log
10 12  Poder de acomodación: P. A.   aco mod ado   relajado
I Hz Biomécanica del sólido rígido
 Sonoridad: S ( fon )  10·log 100012
10   Fuerza: F  m·a
 Ondas estacionarias: y ( x, t )  Ar ( x)·sen(t ) ; Amplitud resultante: A r ( x)  2 A cos( kx) 1
 Centro de masas: RCM 
M
 m ·r
i i
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2.
  
i j k
  
 Momento de una fuerza: M  r  F  rx ry rz ; M  r ·F ·sen
Fx Fy Fz
Datos y constantes físicas
 
 Condiciones de equilibrio: F  0 y M  0
El estado líquido
Símbolo Nombre Valor (S.I.)
c Velocidad de la luz en el vacío 3∙108 m∙s‐1
m
 Densidad:   vsonido Velocidad del sonido en el aire 340 m∙s‐1
V
I0 Umbral de audición humano 10‐12 W∙m‐2
F
 Presión: P  ; Presión hidrostática: P   fluido ·g·h naire Índice de refracción del aire 1
S h Constante de Planck 6,626∙10‐34 J∙s
F F NA Número de Avogadro 6.022∙1023 mol‐1
 Prensa hidráulica: P  1  2
S1 S 2 d2 Diámetro anteroposterior (ojo emétrope) 1,7 cm
 Empuje: E   fluido ·g·Vsumergido ; Peso aparente: Pa  P  E PP Punto próximo (ojo emétrope) 25 cm
g Aceleración de la gravedad 9,8 m∙s‐2
Fundamentos de hemodinámica
ρW Densidad del agua 1000 kg∙m‐3
 Caudal o flujo:   v·S ; Ecuación de continuidad:  entrante   saliente
ρS Densidad de la sangre humana 1050 kg∙m‐3
1 ηW Viscosidad del agua 1 cp
 Teorema de Bernouilli: P  ·g·y  ·v 2  cte .
2 ηS Viscosidad de la sangre humana 4 cp
v·S 
8· ·L
 Viscosidad: F   ; Ley de Poiseuille: P  ·
z  ·r 4
P 8· ·L 
 Resistencia: R   ; Asociación en serie: Req   Ri ; Asociación en paralelo:
  ·r 4 Relaciones útiles
1 1
 c.op c.cont c.op sen
Req Ri Trigonometría: sen  ; cos   ; tg  
hip hip c.cont cos 
2·r··v
 Número de Reynolds: Re  Logaritmos: log a b  c  a  b ; log b  c  10  b ; ln b  c  e c  b
c c

Sistema cardiovascular
 Gasto cardiaco: GC  FC·VS
1
 Presión arterial media: PAM  PAD  PAS  PAD 
3 Prefijos S.I.
GC
 Índice cardiaco: IC 
ASC
VS PREFIJO SÍMBOLO FACTOR PREFIJO SÍMBOLO FACTOR
 Índice sistólico: IS  yotta Y 1024 deci d 10‐1
ASC 21
zetta Z 10 centi c 10‐2
exa E 1018 mili m 10‐3
15
peta P 10 micro μ 10‐6
tera T 1012 nano n 10‐9
9
giga G 10 pico p 10‐12
mega M 106 femto f 10‐15
kilo k 103 atto a 10‐18
hecto h 102 zepto z 10‐21
1
deca da 10 yocto y 10‐24
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