Половина тайма (физика)

Половина времени — это время, необходимое величине для достижения половины своего экстремального значения, при этом скорость изменения пропорциональна разнице между текущим значением и экстремальным значением (т. е. в процессах экспоненциального затухания ). Это синоним периода полураспада , но используется в несколько разных контекстах.

На диаграмме показано увеличение величины (красный цвет) в ответ на ступенчатое изменение движущей силы, которая ее меняет (синий цвет). Ось времени кратна половине времени. Видно, что количество увеличивается до половины своего конечного значения после полупериода, до трех четвертей после двух полупериодов, до семи восьмых после трех полупериодов и так далее.

Связь между величиной ( Q ) и временем ( t ) описывается математической формулой:

Q(t)=Q_{\mathrm {f} }(1-e^{-\lambda t})

где Q _f – экстремальное значение, а λ – константа, примерно равная 0,69, деленная на половину времени – точнее: log _e (2)/(половина времени).

Когда величина уменьшается в ответ на постепенное уменьшение движущей силы, которая ее изменяет, кривая отражается на оси времени и может называться экспоненциальным затуханием .

Концепция полупериода используется в дайвинга физиологии , когда ткани тела поглощают и выделяют инертные газы (обычно азот ) в зависимости от глубины. Различные типы тканей имеют разное время полураспада для данного инертного газа, поэтому моделирование поглощения и выделения газов тканями важно, чтобы избежать декомпрессионной болезни .

Примеры

Напряжение (v) на конденсаторе (C) меняется со временем по мере того, как конденсатор заряжается или разряжается через резистор (R).
В электронике, когда конденсатор заряжается или разряжается через резистор , напряжение на конденсаторе соответствует приведенной выше формуле, причем период полураспада примерно равен 0,69, умноженному на постоянную времени , которая равна произведению сопротивления и емкости.
В первых моделях поглощения и выделения азота в организме дайвера использовалось пять параллельных отсеков с временем полураспада от 5 до 75 минут. ^[1]^[2] Более поздние модели усовершенствовали это, предусмотрев больше отделений и более широкий диапазон полупериодов. В таблицах ВМС США использовалось шесть отсеков с полупериодами 5, 10, 20, 40, 80 и 120 минут. ^[3]^[4] В таблицах Бюльмана используются двенадцать из шестнадцати отсеков алгоритма ZH-L ₁₆ , в котором используются полупериоды от 4 до 635 минут. ^[5]^[6]

См. также

Ссылки

^ Тикуисис, Питер; Герт, Уэйн А. (2003). «10.1: Теория декомпрессии». В Брубакке, Альф О; Нойман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта, 5-е исправленное издание . США: Saunders Ltd. с. 439. ИСБН 0-7020-2571-2 . OCLC 51607923 .
^ Бойкот А.Э., Дамант GCC, Холдейн Джон Скотт (1908). «Профилактика болезней сжатого воздуха» . Журнал гигиены . 8 (3): 342–443. дои : 10.1017/S0022172400003399 . ПМК 2167126 . ПМИД 20474365 . Архивировано из оригинала 24 марта 2011 г. Проверено 15 июня 2009 г. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ Липпманн, Джон; Митчелл, Саймон Дж (октябрь 2005 г.). «15». Глубже в дайвинг (2-е изд.). Виктория, Австралия: JL Publications. п. 215. ИСБН 0-9752290-1-Х . OCLC 66524750 .
^ де Гранж, М (1957). «Таблица стандартной воздушной декомпрессии» . Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . НЕДУ-РР-5-57. Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 15 июня 2009 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ Липпманн, Джон; Митчелл, Саймон (октябрь 2005 г.). «17». Глубже в дайвинг (2-е изд.). Виктория, Австралия: JL Publications. п. 226. ИСБН 0-9752290-1-Х . OCLC 66524750 .
^ Бюльманн, Альберт А. (1984). Декомпрессионно-декомпрессионная болезнь . Берлин Нью-Йорк: Springer Verlag. ISBN 0-387-13308-9 .

[BE2003-439-1] Тикуисис, Питер; Герт, Уэйн А. (2003). «10.1: Теория декомпрессии». В Брубакке, Альф О; Нойман, Том С. (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннета и Эллиотта, 5-е исправленное издание . США: Saunders Ltd. с. 439. ИСБН 0-7020-2571-2 . OCLC 51607923 .

[Haldane1908-2] Бойкот А.Э., Дамант GCC, Холдейн Джон Скотт (1908). «Профилактика болезней сжатого воздуха» . Журнал гигиены . 8 (3): 342–443. дои : 10.1017/S0022172400003399 . ПМК 2167126 . ПМИД 20474365 . Архивировано из оригинала 24 марта 2011 г. Проверено 15 июня 2009 г. {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[DiD2005-215-3] Липпманн, Джон; Митчелл, Саймон Дж (октябрь 2005 г.). «15». Глубже в дайвинг (2-е изд.). Виктория, Австралия: JL Publications. п. 215. ИСБН 0-9752290-1-Х . OCLC 66524750 .

[NEDU57-4] де Гранж, М (1957). «Таблица стандартной воздушной декомпрессии» . Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . НЕДУ-РР-5-57. Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 года . Проверено 15 июня 2009 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )

[DiD2005-226-5] Липпманн, Джон; Митчелл, Саймон (октябрь 2005 г.). «17». Глубже в дайвинг (2-е изд.). Виктория, Австралия: JL Publications. п. 226. ИСБН 0-9752290-1-Х . OCLC 66524750 .

[decoDCS-6] Бюльманн, Альберт А. (1984). Декомпрессионно-декомпрессионная болезнь . Берлин Нью-Йорк: Springer Verlag. ISBN 0-387-13308-9 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]