Question

一道基本物理竞赛问题

正常情况下，心脏搏动一次，能以16000Pa的平均压强将70ml的血液压出心脏，送往人体各部位。若每分钟人体血液循环量约为6000ml，则此时心脏的平均压强为_____瓦。当人运动时，心脏的平均功率比平时增加20%，若每分钟心脏搏动次数为90次，而输出压强不变，则此时心脏每搏动一次输出血量为_____ml。

Answer 1

解：（1）心脏每搏动一次做功W1=Fs=pSs=pΔV=1.6 ×105Pa×70×10-6m3=11.2J.
心脏每分钟搏动次数(心率)n=6000cm3/70cm3=600/7.
P=W/t=[11.2J×600/7]/60s=16W
（2）当人运动时,心脏的平均功率P'=(1+20%)P=1.2×16W=19.2W.
P'= W'/t =n'W1'/t=n' pΔV'/t,得：
心率变为n'= P't/(pΔV')=19.2W×60s/(1.6 ×105Pa×80×10-6m3)=90(次)