آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
از حرکت دیافراگم تا دم؛ حجم و فشار چه ربطی دارن؟
وقتی قفسهٔ سینه بازتر میشه، هوا چطور وارد ریهها میشه؟ حرکت دیافراگم و قفسهٔ سینه رو جداگانه تغییر بده و ببین این مدل برای حجم و فشار چه عددی حساب میکنه.
آزمایش رو شروع کناول با دیافراگم روی ۴ سانتیمتر و قفسهٔ سینه روی ۲ سانتیمتر شروع کن. هر بار یکی از کنترلها رو عوض کن و حجم و نسبت فشار رو کنار شکل بخون.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
فقط دیافراگم رو حرکت بده
قفسهٔ سینه رو روی ۲ سانتیمتر نگه دار. دیافراگم رو یک بار روی ۴ و بار دیگه روی ۶ سانتیمتر بذار و هر دو حالت رو اجرا کن.
حدست چیه؟ با این تغییر، حجم مدل چقدر عوض میشه و نسبت فشار بالا میره یا پایین میآد؟
توضیح نتیجه رو ببین
حجم از ۳٫۹ به ۴٫۵ لیتر میرسه و نسبت فشارِ حسابشده از ۶۲٪ به ۵۳٪ پایین میآد. این مدل برای حرکت بیشتر دیافراگم، حجم بیشتری در نظر میگیره؛ نسبت فشار هم با حجم رابطهٔ وارونه داره.
این بار قفسهٔ سینه رو بازتر کن
دیافراگم رو روی ۴ سانتیمتر ثابت نگه دار. قفسهٔ سینه رو از ۲ به ۴ سانتیمتر ببر و خروجیها رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ فقط با تغییر این کنترل، حجم چقدر زیاد میشه؟
توضیح نتیجه رو ببین
حجم از ۳٫۹ به ۴٫۲ لیتر میرسه و نسبت فشار از ۶۲٪ به ۵۷٪ میرسه. این عددها نتیجهٔ ضریبهایی هستن که مدل برای دو حرکت فرض کرده؛ اندازهگیری بدن واقعی نیستن.
هر دو حرکت رو با هم تغییر بده
حالت شروع رو روی دیافراگم ۴ و قفسهٔ سینه ۲ سانتیمتر بذار. بعد دیافراگم رو روی ۶ و قفسهٔ سینه رو روی ۴ سانتیمتر تنظیم کن.
حدست چیه؟ آیا اثر دو تغییر روی حجم با هم جمع میشه؟ نسبت فشارِ مدل چه تغییری میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
حجم از ۳٫۹ به ۴٫۸ لیتر میرسه و نسبت فشار از ۶۲٪ به ۵۰٪ میآد. در این مدل، سهم هر کنترل به حجم اضافه میشه؛ بعد نسبت فشار با حجم بیشتر پایینتر حساب میشه. شکل رو شماتیک ببین و برای عدد دقیق به خروجیها نگاه کن.
پشت این حرکت چه خبره؟
در دم، قفسهٔ سینه جا باز میکنه
در یک دم معمولی، دیافراگم منقبض میشه و پایینتر میآد؛ ماهیچههای بین دندهها هم به باز شدن قفسهٔ سینه کمک میکنن. حجم قفسهٔ سینه و ریهها بیشتر میشه. فشار هوای داخل ریه برای لحظهای کمی از فشار هوا پایینتر میآد و هوا به درون جریان پیدا میکنه.
حجم بیشتر، فشار کمتر؛ در یک مدل ساده
P/P0 = V0/V
قانون بویل میگه برای مقدار ثابتی گاز در دمای ثابت، زیاد شدن حجم با کم شدن فشار همراهه. این شبیهسازی همین رابطه رو با فشارِ نسبتدادهشده به یک مقدار مرجع ساده میکنه؛ پس درصدی که میبینی فشار واقعی ریه نیست.
دو کنترل چه سهمی دارن؟
V = 2.4 + 0.3d + 0.15r
مدل برای هر سانتیمتر حرکت دیافراگم و قفسهٔ سینه یک سهم ثابت از حجم میذاره و اون دو سهم رو به هم اضافه میکنه. با ثابت نگهداشتن یکی از کنترلها، میتونی اثر جداگانهٔ کنترل دیگه رو ببینی.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
اگه حجم بیشتر توی مدل با فشار کمتر همراهه، یعنی فشار ریه واقعاً اینقدر افت میکنه؟
نه؛ این درصد فقط نسبت فشارِ محاسباتی مدل به مقدار مرجعشه. در بدن، فشار داخل ریه موقع دم فقط کمی از فشار هوا پایینتر میآد تا هوا وارد بشه و بعد دوباره برابر میشه. اینجا قانون بویل رو برای دیدن رابطهٔ حجم و فشار ساده کردهایم.
سؤالهای رایج
درصد فشار، فشار واقعی داخل ریهست؟
نه. این عدد نسبت فشارِ مدل به یک مقدار مرجعه. فشار واقعی ریه معمولاً نزدیک فشار هواست و فقط هنگام دم یا بازدم کمی فرق میکنه تا هوا جریان پیدا کنه.
چرا با زیاد شدن حجم، فشار کمتر میشه؟
در قانون بویل، اگر مقدار گاز و دما ثابت بمونن، حجم بیشتر یعنی فشار کمتر. مدل هم همین رابطهٔ ساده رو نشون میده؛ بدن واقعی با ورود و خروج هوا از ریهها پیچیدهتره.
هر سانتیمتر روی کنترلها یعنی همینقدر حرکت در بدن؟
نه. سانتیمترها ورودیهای فرضی مدل هستن. سهمی که مدل برای هر سانتیمتر به حجم اضافه میکنه، اندازهگیری حرکت یا حجم واقعی ریه نیست.
شکل، حرکت واقعی دیافراگم رو نشون میده؟
نه، شکل شماتیکه و فقط برای همراهی با تغییر حجم ساخته شده. برای جهت حرکت واقعی، از متن درس کمک بگیر و شکل رو ابزار اندازهگیری حساب نکن.