|
|
Hlavní nabídka Prohlížení IS/STAG
Nalezené předměty, počet: 1
Stránkování výsledků vyhledávání
Nalezeno 1 záznamů
Export do Xls
Informace o předmětu
KME / BIM
:
Popis předmětu
Pracoviště / Zkratka
|
KME
/
BIM
|
Akademický rok
|
2023/2024
|
Akademický rok
|
2023/2024
|
Název
|
Biomechanika
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Způsob zakončení
|
Zkouška
|
Akreditováno / Kredity
|
Ano,
6
Kred.
|
Forma zakončení
|
Písemná
|
Forma zakončení
|
Písemná
|
Rozsah hodin
|
Přednáška
3
[HOD/TYD]
Cvičení
2
[HOD/TYD]
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Zápočet před zkouškou
|
Ano
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ne
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Obs/max
|
|
|
|
Automatické uznávání zápočtu před zkouškou
|
Ne
|
Letní semestr
|
1 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Počítán do průměru
|
ANO
|
Zimní semestr
|
0 / -
|
0 / -
|
0 / -
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Opakovaný zápis
|
NE
|
Rozvrh
|
Ano
|
Vyučovaný semestr
|
Letní semestr
|
Vyučovaný semestr
|
Letní semestr
|
Minimum (B + C) studentů
|
10
|
Volně zapisovatelný předmět |
Ano
|
Volně zapisovatelný předmět
|
Ano
|
Vyučovací jazyk
|
Čeština
|
Počet dnů praxe
|
0
|
Počet hodin kontaktní výuky |
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Periodicita |
každý rok
|
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Periodicita upřesnění |
|
Základní teoretický předmět |
Ne
|
Profilující předmět |
Ano
|
Základní teoretický předmět |
Ne
|
Hodnotící stupnice |
1|2|3|4 |
Hodnotící stupnice pro zp. před zk. |
S|N |
Nahrazovaný předmět
|
Žádný
|
Vyloučené předměty
|
Nejsou definovány
|
Podmiňující předměty
|
Nejsou definovány
|
Předměty informativně doporučené
|
Nejsou definovány
|
Předměty,které předmět podmiňuje
|
KMA/MMBI, KME/BILI, KME/MBB, KME/SZBMM
|
Graf četnosti udělených hodnocení studentům napříč roky:
Obrázek PNG
,
XLS
|
Cíle předmětu (anotace):
|
Uvést studenta do problematiky
- modelování nelineárního kontinua,
- modelování kosterních a hladkých svalů,
- modelování srdečně cévního systému,
- modelování implantátů a umělých kloubních a cévních náhrad,
- modelování vybraných orgánů lidského těla.
Získané vědomosti student aplikuje při modelování biomechanických problémů vybraných tkání a orgánů.
|
Požadavky na studenta
|
Požadavky k zápočtu:
Vypracování a odevzdání semestrální práce na odpovídající úrovni. Zápočet z předmětu KME/BIM získaný v předchozích letech studia se neuznává.
Požadavky ke zkoušce:
Aktivní znalost přednášené látky a aplikace teoretických poznatků na řešení vybraných biomechanických problémů.
|
Obsah
|
1. Lineární a nelineární mechanika kontinua, totální Lagrangeova formulace.
2. Aktualizovaná Lagrangeova formulace, konstitutivní vztahy nelineárního kontinua.
3. Reologické modely viskoelastických materiálů.
4. Základní anatomické názvosloví, buňky, tkáně (rozdělení). Biomechanika vazů.
5. Biomechanika chrupavky a kostní tkáně.
6. Biomechanika kosterního svalstva, zpeřené a paralelní uspořádání svalových vláken, silové a rychlostní charakteristiky.
7. Mechanické vlastnosti svalu (Hillova rovnice), 3D model svalu na bázi dvoufázové směsi.
8. Mechanika sarkomery, Huxleyho model příčných můstků, Hillův model svalu.
9. Mechanika hladkého svalstva (kůže, tlusté střevo, močovody, močový měchýř).
10. Biomechanika srdečně cévní soustavy a srdečního svalu (mechanický model srdce, Starlingův zákon, mechanický výkon).
11. Lidská krev, tokové vlastnosti krve, konstitutivní vztah krve (nenewtonská kapalina), viskozimetry.
12. Základy teorie mazání a synoviální kapaliny.
13. Základy homogenizace složených materiálů, mechanika mikropolárního kontinua.
|
Aktivity
|
|
Studijní opory
|
|
Garanti a vyučující
|
|
Literatura
|
|
Časová náročnost
|
Všechny formy studia
|
Aktivity
|
Časová náročnost aktivity [h]
|
Kontaktní výuka
|
65
|
Vypracování seminární práce v magisterském studijním programu [5-100]
|
50
|
Příprava na zkoušku [10-60]
|
60
|
Celkem
|
175
|
|
Předpoklady
|
Odborné znalosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že je student před zahájením výuky schopen: |
orientovat se v diferenciálních rovnicích |
orientovat se v diferenciálním a integrálním počtu |
orientovat se v klasické mechanice hmotných bodů a těles |
orientovat se v komplexní proměnné a základech tenzorového počtu |
orientovat se v mechanice kontinua |
orientovat se v numerické matematice |
orientovat se v základech anatomie a fyziologie lidského těla |
Odborné dovednosti - pro úspěšné zvládnutí předmětu se předpokládá, že student před zahájením výuky dokáže: |
popsat a řešit časovou a prostorovou diskretizaci základních úloh mechaniky kontinua |
popsat a řešit konkrétní úlohy diferenciálního a integrálního počtu v aplikaci na mechanické soustavy |
popsat a řešit rovnováhu soustavy hmotných bodů a těles (statické a dynamické problémy) |
popsat a řešit základní systémové skupiny lidského těla |
popsat a řešit základní typy diferenciálních rovnic prvního a druhého řádu s aplikacemi ve fyzice |
popsat a řešit základní typy parciálních diferenciálních rovnic s aplikacemi ve fyzice |
popsat a řešit základní úlohy a problémy lineární mechaniky kontinua s využitím tenzorového počtu |
Obecné způsobilosti - před zahájením studia předmětu je student schopen: |
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i laikům informace o povaze odborných problémů a vlastním názoru na jejich řešení, |
mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých, |
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru., |
|
Výsledky učení
|
Odborné znalosti - po absolvování předmětu prokazuje student znalosti: |
charakterizovat a rozdělovat tkáně lidského těla |
orientovat se v základních metodách experimentálního vyšetřování biologických kapalin a tkání |
popsat konstrukce konstitutivních vztahů a základních řídících rovnic tkání lidského těla |
popsat modelování tkání a biologických kaplin, numerické a reologické modely |
popsat nelineární mechaniku kontinua (totální a aktualizovaná Lagrangeova formulace) |
popsat zakladní numerické metody pro řešení úloh proudění biologických kapalin |
přehledově vyjmenovat a popsat viskozimetry |
Odborné dovednosti - po absolvování předmětu prokazuje student dovednosti: |
konstruovat a matematicky popsat reologické modely viskoelastických materiálů (speciálně tkání) |
numericky řešit modely interakce kontinuí různých fází v biomechanice |
popsat a numericky řešit základní úlohy nelineární mechaniky kontinua (totální a aktualizovaná Lagrangeova formulace) |
popsat a řešit proudění krve v cévách, numerické a experimentální modelování (konstitutivní vztah krve, nenewtonská kapalina, viskozimetry) |
popsat a řešit srdečně cévní soustavu (srdeční sval, model srdce, Starlingův zákon a jeho důsledky, stavba a výkon srdce) |
popsat a řešit základní modely svalů (Hillova rovnice, mechanika sarkomery, Huxleyho a Hillův model, zpeřené a nezpeřené svaly, silové a rychlostní charakteristiky) |
popsat biomechanické vlastnosti a vytvořit modely hladkého svalstva (kůže, tlusté střevo, močovody, močový měchýř) |
popsat biomechanické vlastnosti vazů, chrupavky, kostní tkáně, hladkého a příčně pruhovaného svalstva |
popsat procesy a numericky řešit tribologické problémy v lidských kloubech (modely mazání, synoviální kapalina) |
Obecné způsobilosti - po absolvování předmětu je student schopen: |
mgr. studium: srozumitelně a přesvědčivě sdělují odborníkům i širší veřejnosti vlastní odborné názory, |
mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování, |
mgr. studium: plánují, podporují a řídí s využitím teoretických poznatků oboru získávání dalších odborných znalostí, dovedností a způsobilostí ostatních členů týmu, |
|
Hodnoticí metody
|
Odborné znalosti - odborné znalosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Individuální prezentace, |
Kombinovaná zkouška, |
Odborné dovednosti - odborné dovednosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Individuální prezentace, |
Obecné způsobilosti - obecné způsobilosti dosažené studiem předmětu jsou ověřovány hodnoticími metodami: |
Kombinovaná zkouška, |
Individuální prezentace, |
|
Vyučovací metody
|
Odborné znalosti - pro dosažení odborných znalostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška s aktivizací studentů, |
Řešení problémů, |
Odborné dovednosti - pro dosažení odborných dovedností jsou užívány vyučovací metody: |
Cvičení (praktické činnosti), |
Samostatná práce studentů, |
Obecné způsobilosti - pro dosažení obecných způsobilostí jsou užívány vyučovací metody: |
Přednáška založená na výkladu, |
Řešení problémů, |
Přednáška s aktivizací studentů, |
|
|
|
|