Чтобы рассчитать скорость тока крови в капиллярах, зная скорость течения крови в аорте и суммарный просвет капилляров, необходимо воспользоваться законом сохранения объема жидкости. Данный закон утверждает, что объем жидкости, проходящей через систему, должен оставаться постоянным, если система замкнута и жидкость несжимаема. В данном случае мы рассматриваем кровь как практически несжимаемую жидкость.
Обозначим:
- ( v_a ) — скорость течения крови в аорте,
- ( A_a ) — площадь поперечного сечения аорты,
- ( v_c ) — скорость течения крови в капиллярах,
- ( A_c ) — суммарная площадь поперечного сечения капилляров.
Из условия задачи известно, что суммарный просвет капилляров в 1000 раз больше, чем просвет аорты. То есть:
[ A_c = 1000 A_a ]
Согласно закону сохранения объема, объем крови, проходящий через аорту за единицу времени, должен быть равен объему крови, проходящему через капилляры за ту же единицу времени. Это можно выразить следующим уравнением:
[ v_a \cdot A_a = v_c \cdot A_c ]
Подставим в это уравнение известные соотношения:
[ v_a \cdot A_a = v_c \cdot (1000 A_a) ]
Теперь можно сократить ( A_a ) с обеих сторон уравнения:
[ v_a = 1000 v_c ]
Выразим скорость течения крови в капиллярах через скорость течения крови в аорте:
[ v_c = \frac{v_a}{1000} ]
Таким образом, скорость течения крови в капиллярах в 1000 раз меньше скорости течения крови в аорте.
Если, например, скорость течения крови в аорте составляет ( 50 ) см/с, то скорость течения крови в капиллярах будет:
[ v_c = \frac{50 \, \text{см/с}}{1000} = 0.05 \, \text{см/с} ]
Следовательно, если известно, что скорость течения крови в аорте составляет ( v_a ), то скорость течения крови в капиллярах примерно равна ( \frac{v_a}{1000} ).