Что определяет фаза: Тестовое задание по теме: «Механические колебания» Вариант 2. Какие из перечисленных

Тестовое задание по теме: «Механические колебания» Вариант 2. Какие из перечисленных

Ответ:

Объяснение:

1. Какие из перечисленных колебаний являются вынужденными?

1. Колебания травы на ветру.

2. Колебания струны, издающей звук.

3. Колебания иглы швейной машины.

4. Колебания тела, подвешенного на нити.

5. Колебания поршня в цилиндре двигателя.

6. Колебания голосовых связок.

А. 3, 2             Б. 1, 3, 5           В. 1, 5, 4      

2. Что определяет фаза?

А. Величину, показывающую, какая часть периода прошла от момента начала колебаний до данного момента времени.

Б. Время, за которое совершается одно полное колебание.

В. Наибольшее отклонение колеблющейся точки от положения равновесия.    

   

3.Математический маятник имеет массу 0,5 кг. При максимальном отклонении он увеличил свою потенциальную энергию до 1 Дж.

Найдите максимальную скорость тела.

А. 4 м/с.

Б. 1 м/с.

В. 2 м/с.

4. Через какое-то время после начала колебаний тело имеет потенциальную энергию, равную 4 Дж, кинетическую – 1 Дж. Какова максимальная кинетическая энергия колеблющегося тела?

А. 5 Дж.

Б. 3. Дж

В. 4 Дж.  

5. За равные промежутки времени два тела совершили колебания: n₁=100, n₂=400.      Каково отношение периодов этих колебаний?           А. Т₁ : Т₂ = 4.

Б. Т₁ : Т₂ = 2.

В. Т₁ : Т₂ =1:4.

6. Маятник массой 100 г отклонили от положения равновесия на угол α=30°. Найдите силу натяжения нити.

А. 0,5 Н.    Б. 1 Н.   В. 0,86 Н.  

7. Математический маятник совершает колебания. Каково направление равнодействующей сил, действующих на тело, при прохождении телом положения равновесия.

А. По нити вверх

Б. Равна нулю    

В. По вертикали вниз.  

8. Тело, подвешенное к пружине, колеблется по вертикали с амплитудой 5 см. Жёсткость пружины равна 1кН/м. Полная энергия тела равна:

А. 125 Дж.   Б. 1250 Дж.  В. 1,25 Дж.  

9. Уравнение гармонических колебаний может быть записано как в виде x=xm·cos wt  так и в виде x=xm·sin wt . Какое из уравнений является верным для маятника, если начало отсчёта времени соответствует положению равновесия?

А. 1.   Б. 2.  В. 1 и 2.  

10. Начальная фаза для математического маятника определяет:

А. Угол отклонения нити от вертикали.  

Б. Величину смещения в любой момент времени.

В. Величину смещения в момент начала отсчёта времени.

         

Фаза колебаний – Класс!ная физика

Фаза колебаний

Подробности

Просмотров: 810

Фаза колебаний (φ) характеризует гармонические колебания.
Выражается фаза в угловых единицах — радианах.

При заданной амплитуде колебаний координата колеблющегося тела в любой момент времени однозначно определяется аргументом косинуса или синуса: φ = ω₀t.

Фаза колебаний определяет при заданной амплитуде состояние колебательной системы (значение координаты, скорости и ускоренияв) любой момент времени.

Колебания с одинаковыми амплитудами и частотами могут различаться фазами.

Отношение указывает, сколько периодов прошло от момента начала колебаний.

График зависимости координаты колеблющейся точки от фазы.

Гармонические колебания можно представить как с помощью функции синуса, так и косинуса, т.к.
синус отличается от косинуса сдвигом аргумента на .

Поэтому вместо формулы

х = х_m cos ω₀t

можно для описания гармонических колебаний использовать формулу

Но при этом начальная фаза, т. е. значение фазы в момент времени t = 0, равна не нулю, а .
В разных ситуациях удобно использовать синус или косинус.

Какой формулой пользоваться при расчетах?

1. Если в начале колебаний выводят маятник из положения равновесия, то удобнее пользоваться формулой с применением косинуса.
2. Если координата тела в начальный момент была бы равна нулю, то удобнее пользоваться формулой с применением синуса х = х_m sin ω₀

t, т.к. при этом начальная фаза равна нулю.
3. Если в начальный момент времени (при t — 0) фаза колебаний равна φ, то уравнение колебаний можно записать в виде х = х_m sin (ω₀t + φ).

Сдвиг фаз

Колебания, описываемые формулами через синус и косинус, отличаются друг от друга только фазами.
Разность фаз (или сдвиг фаз) этих колебаний составляет .
Графики зависимости координат от времени для двух гармонических колебаний, сдвинутых по фазе на :
где
график 1 – колебания, совершающиеся по синусоидальному закону,
график 2 — колебания, совершающиеся по закону косинуса.

Для определения разности фаз двух колебаний надо колеблющиеся величины выразить через одну и ту же тригонометрическую функцию — косинус или синус.

Источник: «Физика – 11 класс», учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин

Механические колебания. Физика, учебник для 11 класса – Класс!ная физика

Свободные, затухающие и вынужденные колебания — Условия возникновения свободных колебаний. Математический маятник — Динамика колебательного движения. Уравнение движения маятника — Гармонические колебания — Фаза колебаний — Превращение энергии при гармонических колебаниях — Вынужденные колебания. Резонанс — Примеры решения задач — Краткие итоги главы

Что определяет фаза колебаний. Изучаем колебания – фаза колебаний

Еще одной характеристикой гармонических колебаний является фаза колебаний.

Как нам уже известно, при заданной амплитуде колебаний, в любой момент времени мы можем определить координату тела. Она будет однозначно задаваться аргументом тригонометрической функции φ = ω0*t. Величина φ, которая стоит под знаком тригонометрической функции,

называется фазой колебаний.

Для фазы единицами измерения являются радианы. Фаза однозначно определяет не только координату теда в любой момент времени, но так же скорость или ускорение. Поэтому считается, что фаза колебаний определяет состояние колебательной системы в любой момент времени.

Конечно же при условии что задана амплитуда колебаний. Два колебания, у которых одинаковые частота и период колебаний могут отличаться друг от друга фазами.

Если выразить время t в количестве периодов, которые пройдены от начала колебаний, то любому значению времени t, соответствует значение фазы, выраженной в радианах. Например, если взять время t = Т/4, то этому значению будет соответствовать значение фазы pi/2.

Таким образом, мы можем изобразить график зависимости координаты не от времени, а от фазы, и получим точно такую же зависимость.

На следующем рисунке представлен такой график.

Начальная фаза колебаний

При описании координаты колебательного движения мы использовали функции синуса и косинуса. Для косинуса мы записывали следующую формулу:

Но мы можем описать эту же траекторию движения и с помощью синуса. При этом нам необходимо сдвинуть аргумент на pi/2, то есть отличие синуса от косинуса – pi/2 или четверть периода.

Значение pi/2 называется начальной фазой колебания. Начальная фаза колебания – положение тела в начальный момент времени t = 0. Для того, чтобы заставить маятник колебаться, мы должны вывести его из положения равновесия. Мы можем это сделать двумя путями:

• Отвести его в сторону и отпустить.
• Ударить по нему.

В первом случае, мы сразу же изменяем координату тела, то есть, в начальный момент времени координата будет равна значению амплитуды. Для описания такого колебания удобнее использовать функцию косинуса и форму

либо же формулу

где φ- начальная фаза колебания.

Если мы ударим по телу, то в начальный момент времени его координата равняется нулю, и в таком случае удобнее использовать форму:

Два колебания, которые различаются только начальной фазой, называются сдвинутыми по фазе.

Например, для колебаний описанных следующими формулами:

• x = Xm*sin(ω0*t),
• x = Xm*sin(ω0*t+pi/2),

сдвиг фаз равен pi/2.

Сдвиг фаз еще иногда называют разностью фаз.

Колебаниями называются движения или процессы, которые характеризуются определенной повторяемостью во времени. Колебания широко распространены в окружающем мире и могут иметь самую различную природу. Это могут быть механические (маятник), электромагнитные (колебательный контур) и другие виды колебаний. Свободными , или собственными

колебаниями, называются колебания, которые происходят в системе предоставленной самой себе, после того как она была выведена внешним воздействием из состояния равновесия. Примером могут служить колебания шарика, подвешенного на нити. Гармоническими колебаниями называются такие колебания, при которых колеблющаяся величина меняется от времени по закону синуса или косинуса . Уравнение гармонических колебаний имеет вид: , где A – амплитуда колебаний (величина наибольшего отклонения системы от положения равновесия) ; – круговая (циклическая) частота. Периодически изменяющийся аргумент косинуса – называется фазой колебаний . Фаза колебаний определяет смещение колеблющейся величины от положения равновесия в данный момент времени t. Постоянная φ представляет собой значение фазы в момент времени t = 0 и называется начальной фазой колебания .. Этот промежуток времени T называется периодом гармонических колебаний. Период гармонических колебаний равен : T = 2π/.Математи́ческий ма́ятник – осциллятор, представляющий собой механическую систему, состоящую из материальной точки, находящейся на невесомой нерастяжимой нити или на невесомом стержне в однородном поле сил тяготения . Период малых собственных колебаний математического маятника длины L неподвижно подвешенного в однородном поле тяжести с ускорением свободного падения g равен

и не зависит от амплитуды колебаний и массы маятника.Физический маятник – Осциллятор, представляющий собой твёрдое тело, совершающее колебания в поле каких-либо сил относительно точки, не являющейся центром масс этого тела, или неподвижной оси, перпендикулярной направлению действия сил и не проходящей через центр масс этого тела.

24. Электромагнитные колебания. Колебательный контур. Формула Томсона.

Электромагнитные колебания – это колебания электрического и магнитного полей, которые сопровождаются периодическим изменением заряда, силы тока и напряжения. Простейшей системой, где могут возникнуть и существовать свободные электромагнитные колебания, является колебательный контур. Колебательный контур – это цепь, состоящая из катушки индуктивности и конденсатора (рис. 29, а). Если конденсатор зарядить и замкнуть на катушку, то по катушке потечет ток (рис. 29, б). Когда конденсатор разрядится, ток в цепи не прекратится из-за самоиндукции в катушке. Индукционный ток, в соответствии с правилом Ленца, будет иметь то же направление и перезарядит конденсатор (рис. 29, в). Процесс будет повторяться (рис. 29, г) по аналогии с колебаниями маятниками. Таким образом, в колебательном контуре будут происходить электромагнитные колебания из-за превращения энергии электрического поля конденсатора () в энергию магнитного поля катушки с током (), и наоборот. Период электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре зависит от индуктивности катушки и емкости конденсатора и находится по формуле Томсона . Частота с периодом связана обратно пропорциональной зависимостью .

Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, “мысленный эксперимент” фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей “мысленных экспериментов” является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его “куклой” – фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, “мысленными экспериментами” привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие “фантики” от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что “мысленный эксперимент” весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: “Если факт не соответствует теории – измените факт” (В другом варианте ” – Факт не соответствует теории? – Тем хуже для факта”).

Максимально, на что может претендовать “мысленный эксперимент” – это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

Но т.к. витки сдвинуты в пространстве, то наводимая в них ЭДС будет достигать амплитудных и нулевых значений не одновременно.

В начальный момент времени ЭДС витка будет:

В этих выражениях углы и называются фазными , или фазой . Углы и называются начальной фазой . Фазный угол определяет значение ЭДС в любой момент времени, а начальная фаза определяет значение ЭДС в начальный момент времени.

Разность начальных фаз двух синусоидальных величин одинаковой частоты и амплитуды называется углом сдвига фаз

Разделив угол сдвига фаз на угловую частоту, получим время, прошедшее с начала периода:

Графическое изображение синусоидальных величин

U = (U 2 a + (U L – U c) 2)

Таким образом, из-за наличия угла сдвига фаз напряжение U всегда меньше алгебраической суммы U a + U L + U C . Разность U L – U C = U p называется реактивной составляющей напряжения .

Рассмотрим, как изменяются ток и напряжение в последовательной цепи переменного тока.

Полное сопротивление и угол сдвига фаз. Если подставить в формулу (71) значения U a = IR; U L = lL и U C =I/(C), то будем иметь: U = ((IR) 2 + 2), откуда получаем формулу закона Ома для последовательной цепи переменного тока:

I = U / ((R 2 + 2)) = U / Z (72)

где Z = (R 2 + 2) = (R 2 + (X L – X c) 2)

Величину Z называют полным сопротивлением цепи , оно измеряется в омах. Разность L — l/(C) называют реактивным сопротивлением цепи и обозначают буквой X. Следовательно, полное сопротивление цепи

Z = (R 2 + X 2)

Соотношение между активным, реактивным и полным сопротивлениями цепи переменного тока можно также получить по теореме Пифагора из треугольника сопротивлений (рис. 193). Треугольник сопротивлений А’В’С’ можно получить из треугольника напряжений ABC (см. рис. 192,б), если разделить все его стороны на ток I.

Угол сдвига фаз определяется соотношением между отдельными сопротивлениями, включенными в данную цепь. Из треугольника А’В’С (см. рис. 193) имеем:

sin ? = X / Z; cos? = R / Z; tg? = X / R

Например, если активное сопротивление R значительно больше реактивного сопротивления X, угол сравнительно небольшой. Если в цепи имеется большое индуктивное или большое емкостное сопротивление, то угол сдвига фаз возрастает и приближается к 90°. При этом, если индуктивное сопротивление больше емкостного, напряжение и опережает ток i на угол; если же емкостное сопротивление больше индуктивного, то напряжение и отстает от тока i на угол.

Идеальная катушка индуктивности, реальная катушка и конденсатор в цепи переменного тока.

Реальная катушка в отличии от идеальной имеет не только индуктивность, но и активное сопротивление, поэтому при протекании переменного тока в ней сопровождается не только изменением энергии в магнитном поле, но и преобразованием электрической энергии в другой вид. В частности, в проводе катушки электрическая энергия преобразуется в тепло в соответствии с законом Ленца — Джоуля .

Ранее было выяснено, что в цепи переменного тока процесс преобразования электрической энергии в другой вид характеризуется активной мощностью цепи Р , а изменение энергии в магнитном поле — реактивной мощностью Q .

В реальной катушке имеют место оба процесса, т. е. ее активная и реактивная мощности отличны от нуля. Поэтому одна реальная катушка в схеме замещения должна быть представлена активным и реактивным элементами.

Введем еще одну величину, характеризующую гармонические колебания, – фазу колебаний .

При заданной амплитуде колебаний координата колеблющегося тела в любой момент времени однозначно определяется аргументом косинуса или синуса: φ = ω 0 t.

Величину φ, стоящую под знаком функции косинуса или синуса, называют фазой колебаний , описываемой этой функцией. Выражается фаза в угловых единицах – радианах.

Фаза определяет не только значение координаты, но и значение других физических величин, например скорости и ускорения, изменяющихся также по гармоническому закону. Поэтому можно сказать, что фаза определяет при заданной амплитуде состояние колебательной системы в любой момент времени . В этом состоит значение понятия фазы.

Колебания с одинаковыми амплитудами и частотами могут различаться фазами.

Так как , то

Отношение указывает, сколько периодов прошло от момента начала колебаний. Любому значению времени t, выраженному в числе периодов Т, соответствует значение фазы φ, выраженное в радианах. Так, по прошествии времени (четверти периода) по прошествии половины периода φ = π, по прошествии целого периода φ = 2π и т. д.

Можно изобразить на графике зависимость координаты колеблющейся точки не от времени, а от фазы. На рисунке 3.7 показана та же косинусоида, что и на рисунке 3.6, но на горизонтальной оси отложены вместо времени различные значения фазы φ.

Представление гармонических колебаний с помощью косинуса и синуса. Вы уже знаете, что при гармонических колебаниях координата тела изменяется со временем по закону косинуса или синуса. После введения понятия фазы остановимся на этом подробнее.

Синус отличается от косинуса сдвигом аргумента на , что соответствует, как видно из уравнения (3.21), промежутку времени, равному четверти периода:

Поэтому вместо формулы х = х m cos ω 0 t можно для описания гармонических колебаний использовать формулу

Но при этом начальная фаза , т. е. значение фазы в момент времени t = 0, равна не нулю, а .

Обычно колебания тела, прикрепленного к пружине, или колебания маятника мы возбуждаем, выводя тело маятника из положения равновесия и затем отпуская его. Смещение от положения равновесия максимально в начальной момент. Поэтому для описания колебаний удобнее пользоваться формулой (3.14) с применением косинуса, чем формулой (3.23) с применением синуса.

Но если бы мы возбудили колебания покоящегося тела кратковременным толчком, то координата тела в начальный момент была бы равна нулю, и изменения координаты со временем было бы удобнее описывать с помощью синуса, т. е. формулой

х = х m sin ω 0 t, (3.24)

так как при этом начальная фаза равна нулю.

Если в начальный момент времени (при t – 0) фаза колебаний равна φ, то уравнение колебаний можно записать в виде

х = х m sin (ω 0 t + φ).

Колебания, описываемые формулами (3.23) и (3.24), отличаются друг от друга только фазами. Разность фаз, или, как часто говорят, сдвиг фазу этих колебаний составляет . На рисунке 3.8 показаны графики зависимости координат от времени для двух гармонических колебаний, сдвинутых по фазе на . График 1 соответствует колебаниям, совершающимся по синусоидальному закону: х = х m sin ω 0 t, а график 2 – колебаниям, совершающимся по закону косинуса:

Для определения разности фаз двух колебаний надо в обоих случаях колеблющуюся величину выразить через одну и ту же тригонометрическую функцию – косинус или синус.

Вопросы к параграфу

1. Какие колебания называют гармоническими?

2. Как связаны ускорение и координата при гармонических колебаниях?

3. Как связаны циклическая частота колебаний и период колебаний?

4. Почему частота колебаний тела, прикрепленного к пружине, зависит от его массы, а частота колебаний математического маятника от массы не зависит?

5. Каковы амплитуды и периоды трех различных гармонических колебаний, графики которых представлены на рисунках 3.8, 3.9?

Глава 11. Механические колебания и волны

Колебательным называется любое периодически повторяющееся движение. Поэтому зависимости координаты и скорости тела от времени при колебаниях описываются периодическими функциями времени. В школьном курсе физики рассматриваются такие колебания, в которых зависимости и скорости тела представляют собой тригонометрические функции , или их комбинацию, где — некоторое число. Такие колебания на-зываются гармоническими (функции и часто называют гармоническими функциями). Для решения задач на колебания, входящих в программу единого государственного экзамена по физике, нужно знать определения основных характеристик колебательного движения: амплитуды, периода, частоты, круговой (или циклической) частоты и фазы колебаний. Дадим эти определения и свяжем перечисленные величины с параметрами зависимости координаты тела от времени , которая в случае гармонических колебаний всегда может быть представлена в виде

(11.1)

где , и — некоторые числа.

Амплитудой колебаний называется максимальное отклонение колеблющегося тела от положения равновесия. Поскольку максимальное и минимальное значение косинуса в (11.1) равно ±1, то амплитуда колебаний тела, совершающего колебания (11.1), равна величине . Период колебаний — это минимальное время, через которое движение тела повторяется. Для зависимости (11.1) период можно установить из следующих соображений. Косинус — периодическая функция с периодом . Поэтому движение полностью повторяется через такое значение , что . Отсюда получаем

(11.2)

Частотой колебаний тела называется число колебаний, совершаемых в единицу времени. Очевидно, что частота колебаний связана с периодом колебаний по формуле

(11.3)

Круговой (или циклической) частотой колебаний называется число колебаний, совершаемых за единиц времени. Из формулы (11.3) заключаем, что круговой частотой является величина из формулы (11.1).

Фазой колебаний называется аргумент тригонометрической функции, описывающей зависимость координаты от времени. Из формулы (11.1) видим, что фаза колебаний тела, движение которого описывается зависимостью (11.1), равна . Значение фазы колебаний в момент времени = 0 называется начальной фазой. Для зависимости (11.1) начальная фаза колебаний равна величине . Очевидно, начальная фаза колебаний зависит от выбора начала отсчета времени (момента = 0), которое всегда является условным. Изменением начала отсчета времени начальная фаза колебаний всегда может быть «сделана» равной нулю, а синус в формуле (11.1) «превращен» в косинус или наоборот.

В программу единого государственного экзамена входит также знание формул для частоты колебаний пружинного и математического маятников. Пружинным маятником принято называть тело, которое может совершать колебания на гладкой горизонтальной поверхности под действием пружины, второй конец которой закреплен (левый рисунок). Математическим маятником называется массивное тело, размерами которого можно пренебречь, совершающее колебания на длинной, невесомой и нерастяжимой нити (правый рисунок). Название этой системы – «математический маятник» связано с тем, что она представляет собой абстрактную математическую модель реального (физического) маятника. Необходимо помнить формулы для периода (или частоты) колебаний пружинного и математического маятников. Для пружинного маятника

(11.4)

где — коэффициент жесткости пружины, — масса груза. Период колебаний математического маятника определяется следующим соотношением

(11.5)

где — длина нити, — ускорение свободного падения. Рассмотрим применение этих определений и законов на примере решения задач.

Чтобы найти циклическую частоту колебаний груза в задаче 11.1.1 найдем сначала период колебаний, а затем воспользуемся формулой (11.2). Поскольку 10 м 28 с — это 628 с, и за это время груз совершает 100 колебаний, период колебаний груза равен 6,28 с. Поэтому циклическая частота колебаний равна 1 c^-1 (ответ 2). В задаче 11.1.2 груз за 600 с совершил 60 колебаний, поэтому частота колебаний — 0,1 с^-1 (ответ 1).

Чтобы понять, какой путь пройдет груз за 2,5 периода (задача 11.1.3), проследим за его движением. Через период груз вернется назад в точку максимального отклонения, совершив полное колебание. Поэтому за это время груз пройдет расстояние, равное четырем амплитудам: до положения равновесия — одна амплитуда, от положения равновесия до точки максимального отклонения в другую сторону — вторая, назад в положение равновесия — третья, из положения равновесия в начальную точку — четвертая. За второй период груз снова пройдет четыре амплитуды, а за оставшиеся половину периода — две амплитуды. Поэтому пройденный путь равен десяти амплитудам (ответ 4).

Величина перемещения тела — расстояние от начальной точки до конечной. За 2,5 периода в задаче 11.1.4 тело успеет совершить два полных и половину полного колебания, т.е. окажется на максимальном отклонении, но с другой стороны от положения равновесия. Поэтому величина перемещения равна двум амплитудам (ответ 3).

По определению фаза колебаний — это аргумент тригонометрической функции, которой описывается зависимость координаты колеблющегося тела от времени. Поэтому правильный ответ в задаче 11.1.5 — 3.

Период — это время полного колебания. Это значит, что возвращение тела назад в ту же точку, из которой тело начало движение, еще не означает, что прошел период: тело должно вернуться в ту же точку с той же скоростью. Например, тело, начав колебания из положения равновесия, за период успеет отклониться на максимальную величину в одну сторону, вернуться назад, отклонится на максимум в другую сторону и снова вернуться назад. Поэтому за период тело успеет два раза отклониться на максимальную величину от положения равновесия и вернуться обратно. Следовательно, на прохождение от положения равновесия до точки максимального отклонения (задача 11.1.6) тело затрачивает четвертую часть периода (ответ 3).

Гармоническими называются такие колебания, при которых зависимость координаты колеблющегося тела от времени описывается тригонометрической (синус или косинус) функцией времени. В задаче 11.1.7 таковыми являются функции и , несмотря на то, что входящие в них параметры обозначены как ² и ². Функция же — тригонометрическая функция квадрата времени. Поэтому гармоническими являются колебания только величин и (ответ 4).

При гармонических колебаниях скорость тела изменяется по закону , где — амплитуда колебаний скорости (начало отсчета времени выбрано так, чтобы начальная фаза колебаний равнялась бы нулю). Отсюда находим зависимость кинетической энергии тела от времени (задача 11.1.8). Используя далее известную тригонометрическую формулу, получаем

Из этой формулы следует, что кинетическая энергия тела изменяется при гармонических колебаниях также по гармоническому закону, но с удвоенной частотой (ответ 2).

За соотношением между кинетической энергий груза и потенциальной энергией пружины (задача 11.1.9) легко проследить из следующих соображений. Когда тело отклонено на максимальную величину от положения равновесия, скорость тела равна нулю, и, следовательно, потенциальная энергия пружины больше кинетической энергии груза. Напротив, когда тело проходит положение равновесия, потенциальная энергия пружины равна нулю, и, следовательно, кинетическая энергия больше потенциальной. Поэтому между прохождением положения равновесия и максимальным отклонением кинетическая и потенциальная энергия один раз сравниваются. А поскольку за период тело четыре раза проходит от положения равновесия до максимального отклонения или обратно, то за период кинетическая энергия груза и потенциальная энергия пружины сравниваются друг с другом четыре раза (ответ 2).

Амплитуду колебаний скорости (задача 11.1.10) проще всего найти по закону сохранения энергии. В точке максимального отклонения энергия колебательной системы равна потенциальной энергии пружины , где — коэффициент жесткости пружины, — амплитуда колебаний. При прохождении положения равновесия энергия тела равна кинетической энергии , где — масса тела, — скорость тела при прохождении положения равновесия, которая является максимальной скоростью тела в процессе колебаний и, следовательно, представляет собой амплитуду колебаний скорости. Приравнивая эти энергии, находим

(ответ 1), где использовано выражение для круговой частоты колебаний груза на пружине:

По формуле (11.4) получаем в задаче 11.2.1

(ответ 4).

Из формулы (11.5) заключаем (задача 11.2.2), что от массы математического маятника его период не зависит, а при увеличении длины в 4 раза период колебаний увеличивается в 2 раза (ответ 1).

Часы — это колебательный процесс, который используется для измерения интервалов времени (задача 11.2.3). Слова часы «спешат» означают, что период этого процесса меньше того, каким он должен быть. Поэтому для уточнения хода этих часов необходимо увеличить период процесса. Согласно формуле (11.5) для увеличения периода колебаний математического маятника необходимо увеличить его длину (ответ 3).

Чтобы найти амплитуду колебаний в задаче 11.2.4, необходимо представить зависимость координаты тела от времени в виде одной тригонометрической функции. Для данной в условии функции это можно сделать с помощью введения дополнительного угла. Умножая и деля эту функцию на и используя формулу сложения тригонометрических функций, получим

где — такой угол, что . Из этой формулы следует, что амплитуда колебаний тела — (ответ 4).

В задаче 11.2.5 имеем при см. Откуда см (ответ 2).

Задачи 11.2.6 и 11.2.7 посвящены механическим волнам. Волна – некоторый колебательный процесс, который может распространяться в среде. При этом каждая точка среды совершает колебания около определенного положения и в среднем не перемещается в пространстве. Волна характеризуется периодом (или связанной с ним частотой ), скоростью и длиной волны , которая определяется как минимальное расстояние между точками, колеблющимися в одинаковой фазе. Для решения задач ЕГЭ по этой теме необходимо помнить формулу, дающую связь между параметрами волны

(11.6)

которую легко запомнить, поскольку эта связь имеет такой же вид как обычное соотношение между расстоянием, скоростью и временем. Например, в задаче 11.2.6 по формуле (11.6) находим длину волны м (ответ 2).

Как следует из рисунка в задаче 11.2.7 длина волны, распространяющейся по шнуру, равна м. Поэтому по формуле (11.6) имеем Гц (ответ 4).

Поскольку в момент максимального отклонения пружинного маятника, механическая энергия системы равна потенциальной энергии пружины, то

где — амплитуда колебаний, — жесткость пружины. Поэтому при увеличении механической энергии пружинного маятника в 2 раза амплитуда колебаний увеличилась в раз (задача 11.2.8 – ответ 1).

Используя известную тригонометрическую формулу, получим в задаче 11.2.9

Эта зависимость представляет собой гармоническую функцию, но колеблющуюся вокруг точки . Амплитудой этих колебаний является множитель перед косинусом — (так как сам косинус меняется в интервале от -1 до 1). Циклической частотой — величина (ответ 4).

Вертикальный пружинный маятник отличается от горизонтального (задача 11.2.10) наличием силы тяжести. Однако сила тяжести приводит только к сдвигу положения равновесия маятника, а возвращающая сила по прежнему будет зависеть от смещения маятника от положения равновесия по закону (так как возвращающей силой будет разность силы упругости и постоянной силы тяжести). Поэтому период колебаний груза на вертикальной и горизонтальной пружине — одинаков (конечно, при условии, что и сам груз и пружины одинаковы). Правильный ответ в задаче — 3.

Фаза колебаний – Энциклопедия по машиностроению XXL

О = i/m sin ([c.187]

Безразмерная постоянная а называется начальной фазой колебаний. Она является значением фазы колебаний (kt + a) при / = 0. Начальная фаза может изменяться в пределах от  [c.430]

Величина at + а носит название фазы колебаний, а величину а называют сдвигом фазы. На основании выражений (20.4) а может быть определено из условия  [c.532]

Для определения амплитуды и фазы колебаний поверхности, в соответствии с [19], накладываем на функцию F (В, i) следующие требования  [c.53]

Если функцию формы F В, t) представить в виде ряда по полиномам Лежандра, из соотношения (2. 6. 8) будет следовать, что только член, пропорциональный P (6) os t, даст отличный от нуля вклад в амплитуду в. Соотношение (2. 6. 9) означает, что функция F (0, t) всегда ортогональна функции (0) sin i и, следовательно, зависимость фазы колебаний от времени имеет вид os t.  [c.53]

Уравнение (XI.26) есть уравнение гармонического колебания. В этом уравнении величина А представляет наибольшее отклонение (амплитуду) колеблющейся массы от положения равновесия, так как наибольшее значение sin (ш + ф) равно единице.. Аргумент й)/ + ф называется фазой колебаний, а величина Ф называется начальной фазой колебания, т. е. значение фазы при ( = 0.  [c.300]

График колебаний (XI.26) представлен на рис. X1.I1. Найдем полный период колебания Т, т. е. тот промежуток времени, по истечении которого колеблющаяся масса возвращается в исходное положение. Так как период синуса и косинуса равен 2я, то по истечении времени Т фаза колебаний возрастает на 2л, т. е, на основании формулы (XI.26) имеем  [c.300]

Свойства свободных колебаний. В заключение отметим следующие важные свойства свободных колебаний 1) амплитуда и начальная фаза колебаний зависят от начальных (или краевых) условий 2) частота к, а следовательно, и период Т колебаний от начальных (или краевых) условий не зависят [определяются равенствами (66) и (71)1 и являются неизменными характеристиками данной колеблющейся системы.  [c.234]

Величина ц/пд представляет собой удлинение пружины под действием веса груза. Следовательно, колебания происходят около положения статического равновесия системы. Амплитуда и фаза колебаний определяются по-прежнему начальными условиями. Частота ш остается неизменной.  [c.463]

Аргумент синуса kt называют фазой колебаний точки, а ве личину Р — начальной фазой.  [c.194]

Амплитуду а и начальную фазу колебаний определим по формулам (11.8) и (11.9), пользуясь начальными условиями  [c.31]

В этом случае фаза колебаний + б совпадает с фазой возмущающей силы и амплитуда вынужденных колебаний определяется формулой (16.5)  [c.46]

Определяем сдвиг фазы колебаний относительно фазы возмущающей силы, пользуясь формулой (20.5а)  [c.61]

Какова зависимость сдвига фазы колебаний е от частоты изменения возмущающей силы р и от коэффициента затухания п  [c.62]

Сдвиг фазы колебаний 58 Сила  [c.422]

Р — начальная фаза колебаний.  [c.328]

Определим период колебаний — промежуток времени, в течение которого точка совершает одно полное колебание, т. е. возвращается в исходное положение с той же по величине и направлению скоростью. Обозначая период буквой Т, находим его величину из условия того, что приращение фазы колебаний за это время равно 2те  [c.222]

Это — уравнение гармонических колебаний. Здесь а — амплитуда, наибольшее удаление точки от ее среднего положения. Расстояние между крайними положениями точки называется размахом колебаний. Угол ср, определяемый формулой (1 ), называется фазой колебания, а угол р — начальной фазой. Период колебания — промежуток времени, в течение которого точка совершает одно полное колебание, равен  [c.355]

Начальную фазу колебания находим, разделив второе из уравнений (3) на первое  [c.359]

Амплитуда колебаний груза а = 2 см, начальная фаза колебаний а = к, круговая частота колебаний k= A сек .  [c.85]

Амплитуда колебаний а и начальная фаза колебаний а определяются из системы уравнений (6)  [c.86]

Оиа зависит от начальных условий движения и круговой частоты колебаний. Начальная фаза колебаний а, находимая из той же системы уравнений, имеет вид  [c.223]

Амплитуда и начальная фаза колебаний определяются по начальным условиям. Обозначая начальные значения обобщенной координаты и ее производной при = 0 через 9 = 9о> Ч= Чй> имеем  [c.587]

Таким образом, при резонансе амплитуда вынужденных колебаний с учетом сил трения не растет неограниченно, а принимает конечное значение. Фаза колебаний отличается от фазы возмущающей силы на 0,5 и.  [c.624]

Поскольку sin(A – -a) центра колебаний О ее называют амплитудой колебаний. Величина kt- a, определяющая, как видно из (6) и (7), положение и скорость точки в данный момент времени, называется фазой колебаний следовательно, постоянная а есть начальная фаза.  [c.361]

Таким образом, амплитуда и начальная фаза колебаний зависят от начальных условий. Из равенств (11) видно, что если начальная скорость равна нулю (г/о=0), то амплитуда равна начальному расстоянию Xq, а a = Y закон движения точки будет  [c.362]

Реальные, т. е. обладающие определенными размерами, однородные тела Гиббс называл в отличие от фаз гомогенными массами или гомогенными частями гетерогенной системы. Эти тонкости в названиях в настоящее время утратились и хотя смысл гиббсовского определения фазы (т. е. независимость состояния вещества от размера и формы системы) сохранился, о фазах говорят как о конкретных образцах вещества. Именно так можно понимать сочетания слов число молей фазы , объем фазы , поверхность раздела фаз и другие часто встречающиеся в термодинамической литературе названия. По той же причине слово фаза употребляется сейчас только отдельно, а не как у Гиббса — фаза вещества (ср. фаза колебания, фаза Луны, фаза волны) [1].  [c.13]

Аргумент синуса (й/ + Р) называют фазой колебания, а Р — начальной фазой. Физический смысл фазы колебания выявляется при  [c.277]

Аргумент синуса kt + Р) называют фазой колебания, а р — начальной фазой. Физический смысл фазы колебания выявляется при сравнении двух колебаний с одинаковыми частотами, но с разными начальными фазами. Колебание с фазой (kt + р) опережает колебание с фазой kt, а колебание с фазой kt — Р) отстает от него (разумеется при положительном р).  [c.128]

В вынужденных колебаниях с сопротивлением всегда бывает сдвиг фазы колебания по отношению к фазе возмущающей силы.  [c.282]

Обобн1енная координата q изменяется по закону синуса, который является периодической функцией аргумента с наименьшим периодом 2к следовательно, и q является периодической функцией. Значение периода колебаний х для переменной t получим из условия, но которому добавление периода к этой переменной должно изменить фазу колебаний на наименьший период сипуса 2тг. Имеем  [c.431]

Таким образом, влияние сопротивления на вынужденные колебания материальной точки выражается в сдвиге фазы колебаний относительно фазы возму1цающей силы и g) в уменьшении амплитуды колебаний  [c.60]

Сопоставляя этот результат с уравнением свободных колебаний, записанным в общем виде j = а sin -]- )> видим, что амплитуда колебаний а = 6,8 см, начальная фаза колебаний а = — и круго-  [c.83]

В общем случае закон гармонических колебаний дается уравнением X —asin(M 4- ) где величина а является начальной фазой колебаний (фазой в момент = 0). В частности, при а = О получаем  [c.60]

Уравнение (45) в точности совпадает с уравнением (3), следовательно, совпадут и законы этих колебаний, с той лишь разницей, что центром колебаний, описываемых уравнением (3), является точка О, а для колебаний, описываемых уравнением (45), центром колебаний будет точка Oj (амплитуда и начальная фаза колебаний определяются в каждом случае своими начальными условиями). При другом направлении силы Q центр будет. девее точки О.  [c.376]

В вынужденных ко.тебаниях с сонротивлением всегда бывает сдвиг фазы колебания по отношению к фазе возмущающей силы. Величина этого сдвига определяется формулой (137).  [c.286]

---

Краткий курс теоретической механики (1995) — [ c.233 ]

Курс теоретической механики Ч.1 (1977) — [ c.194 ]

Курс теоретической механики Ч.2 (1977) — [ c.0 ]

Основной курс теоретической механики. Ч.1 (1972) — [ c.59 , c.361 ]

Курс теоретической механики 1973 (1973) — [ c.277 , c.282 ]

Курс теоретической механики 1981 (1981) — [ c.198 , c.275 ]

Теоретическая механика (1976) — [ c.201 ]

Теоретическая механика (1980) — [ c.258 ]

Физические основы механики и акустики (1981) — [ c.167 ]

Курс теории механизмов и машин (1985) — [ c.104 ]

Теоретическая механика (1970) — [ c.146 ]

Теоретическая механика в примерах и задачах Т1 1990 (1990) — [ c.302 , c.514 ]

Теоретическая механика в примерах и задачах Том 2 Динамика издание восьмое (1991) — [ c.65 ]

Единицы физических величин (1977) — [ c.96 , c.186 , c.236 ]

Краткий курс теоретической механики 1970 (1970) — [ c.302 ]

Курс теоретической механики Том1 Изд3 (1979) — [ c.167 ]

Курс теоретической механики Том2 Изд2 (1979) — [ c.38 ]

Курс теоретической механики для физиков Изд3 (1978) — [ c.46 ]

Теория колебаний (2004) — [ c.68 , c.83 ]

Курс теоретической механики (2006) — [ c.143 , c.264 ]

Курс теоретической механики Изд 12 (2006) — [ c.155 ]

---

Билет №11 Гармонические колебания. Фаза колебаний. – Администратор – Каталог статей

Билет №11 Гармонические колебания. Фаза колебаний.
Ответ:

Гармонические колебания

Колебания, при которых изменения физических величин происходят по закону косинуса или синуса (гармоническому закону), наз. гармоническими колебаниями.
Например, в случае механических гармонических колебаний:.
В этих формулах ω – частота колебания, xm – амплитуда колебания, φ0 и φ0’ – начальные фазы колебания. Приведенные формулы отличаются определением начальной фазы и при φ0’ = φ0 +p/2 полностью совпадают.

Это простейший вид периодических колебаний. Конкретный вид функции (синус или косинус) зависит от способа выведения системы из положения равновесия. Если выведение происходит толчком (сообщается кинетическая энергия), то при t=0 смещение х=0, следовательно, удобнее пользоваться функцией sin, положив φ0’=0; при отклонении от положения равновесия (сообщается потенциальная энергия) при t=0 смещение х=хm, следовательно, удобнее пользоваться функцией cos и φ0=0.
Выражение, стоящее под знаком cos или sin, наз. фазой колебания: .
Фаза колебания измеряется в радианах и определяет значение смещения (колеблющейся величины) в данный момент времени.

Амплитуда колебания зависит только от начального отклонения (начальной энергии, сообщенной колебательной системе).
Гармоническое колебание — явление периодического изменения какой-либо величины, при котором зависимость от аргумента имеет характер функции синуса или косинуса. Например, гармонически колеблется величина, изменяющаяся во времени следующим образом:

или
,
где х — значение изменяющейся величины, t — время, А — амплитуда колебаний, ω — циклическая частота колебаний, — полная фаза колебаний, — начальная фаза колебаний.
Обобщенное гармоническое колебание в дифференциальном виде
x’’ + ω²•x = 0.

Гармонические колебания являются частным случаем периодических колебаний.

Фа́за колеба́ний — физическая величина, при заданной амплитуде и коэффициенте затухания, определяющая состояние колебательной системы в любой момент времени.[1] Если колебания системы описываются синусоидальным (косинусоидальным) или экспоненциальным законами:
,
,
,
то фаза колебаний определяется как аргумент периодической функции, описывающей гармонический колебательный процесс (ω— угловая частота, t— время, — начальная фаза колебаний, то есть фаза колебаний в начальный момент времени t = 0).
Фаза обычно выражается в угловых единицах (радианах, градусах) или в циклах (долях периода):
1 цикл = 2π радиан = 360 градусов.
Строго говоря, этот термин относится только к колебаниям, но его также применяют и к другим периодическим и квазипериодическим процессам.
Если две волны полностью совпадают друг с другом – говорят, что волны находятся в фазе. Если в том месте, где у одной волны находится область высокой плотности, у другой – область низкой плотности. В этом случае говорят, что волны находятся в противофазе. При этом, если волны одинаковые, происходит их взаимное уничтожение (в природе это бывает крайне редко, чаще противофазные волны при наложении сильно искажают звук).

Механические, периодические колебания, характеристики: частота, период, фаза, амплитуда, Виды колебаний, резонанс, примеры

Тестирование онлайн

Колебательное движение

Особый вид неравномерного движения – колебательное. Это движение, которое повторяется с течением времени. Механические колебания – это движения, которые повторяются через определенные промежутки времени. Если промежутки времени одинаковые, то такие колебания называются периодическими.

Колебательная система

Это система взаимодействующих тел (минимум два тела), которые способны совершать колебания. Простейшими колебательными системами являются маятники.

Характеристика колебаний

Фаза определяет состояние системы, а именно координату, скорость, ускорение, энергию и др.

Циклическая частота характеризует скорость изменения фазы колебаний.

Начальное состояние колебательной системы характеризует начальная фаза

Амплитуда колебаний A – это наибольшее смещение из положения равновесия

Период T – это промежуток времени, в течение которого точка выполняет одно полное колебание.

Частота колебаний – это число полных колебаний в единицу времени t.

Частота, циклическая частота и период колебаний соотносятся как

Виды колебаний

Колебания, которые происходят в замкнутых системах называются свободными или собственными колебаниями. Колебания, которые происходят под действием внешних сил, называют вынужденными. Встречаются также автоколебания (вынуждаются автоматически).

Если рассматривать колебания согласно изменяющихся характеристик (амплитуда, частота, период и др.), то их можно разделить на гармонические, затухающие, нарастающие (а также пилообразные, прямоугольные, сложные).

При свободных колебаниях в реальных системах всегда происходят потери энергии. Механическая энергия расходуется, например, на совершение работы по преодолению сил сопротивления воздуха. Под влиянием силы трения происходит уменьшение амплитуды колебаний, и через некоторое время колебания прекращаются. Очевидно, что чем больше силы сопротивления движению, тем быстрее прекращаются колебания.

Вынужденные колебания. Резонанс

Вынужденные колебания являются незатухающими. Поэтому необходимо восполнять потери энергии за каждый период колебаний. Для этого необходимо воздействовать на колеблющееся тело периодически изменяющейся силой. Вынужденные колебания совершаются с частотой, равной частоте изменения внешней силы.

Вынужденные колебания

Амплитуда вынужденных механических колебаний достигает наибольшего значения в том случае, если частота вынуждающей силы совпадает с частотой колебательной системы. Это явление называется резонансом.

Например, если периодически дергать шнур в такт его собственным колебаниям, то мы заметим увеличение амплитуды его колебаний.

Если влажный палец двигать по краю бокала, то бокал будет издавать звенящие звуки. Хотя это и незаметно, палец движется прерывисто и передает стеклу энергию короткими порциями, заставляя бокал вибрировать

Стенки бокала также начинают вибрировать, если на него направить звуковую волну с частотой, равной его собственной. Если амплитуда станет очень большой, то бокал может даже разбиться. По причине резонанса при пении Ф.И.Шаляпина дрожали (резонировали) хрустальные подвески люстр. Возникновение резонанса можно проследить и в ванной комнате. Если вы будете негромко пропевать звуки разной частоты, то на одной из частот возникнет резонанс.

В музыкальных инструментах роль резонаторов выполняют части их корпусов. Человек также имеет собственный резонатор – это полость рта, усиливающая издаваемые звуки.

Явление резонанса необходимо учитывать на практике. В одних явлениях он может быть полезен, в других – вреден. Резонансные явления могут вызывать необратимые разрушения в различных механических системах, например, неправильно спроектированных мостах. Так, в 1905 году рухнул Египетский мост в Санкт-Петербурге, когда по нему проходил конный эскадрон, а в 1940 – разрушился Такомский мост в США.

Явление резонанса используется, когда с помощью небольшой силы необходимо получить большое увеличение амплитуды колебаний. Например, тяжелый язык большого колокола можно раскачать, действуя сравнительно небольшой силой с частотой, равной собственной частоте колебаний колокола.

Шаг 3: Клинические исследования | FDA

Хотя доклинические исследования дают ответы на основные вопросы о безопасности лекарств, они не заменяют изучение способов взаимодействия лекарств с организмом человека. «Клинические исследования» относятся к исследованиям или испытаниям, проводимым на людях. По мере того, как разработчики разрабатывают клиническое исследование, они рассматривают то, чего они хотят достичь для каждой из различных фаз клинических исследований, и начинают процесс исследования новых лекарственных средств (IND), процесс, который они должны пройти до начала клинических исследований.

На этой странице вы найдете информацию о:

Планирование клинических испытаний

Исследователи планируют клинические испытания, чтобы ответить на конкретные исследовательские вопросы, связанные с медицинским продуктом. Эти испытания следуют конкретному плану исследования, называемому протоколом, который разрабатывается исследователем или производителем. Перед началом клинических испытаний исследователи изучают предварительную информацию о препарате, чтобы определить вопросы и цели исследования. Затем они решают:

• Кто имеет право на участие (критерии отбора)

• Сколько людей примут участие в исследовании

• Как долго продлится исследование

• Будет ли контрольная группа и другие способы ограничения предвзятости исследования

• Как препарат будет вводиться пациентам и в какой дозировке

• Какие оценки будут проводиться, когда и какие данные будут собираться

• Как будут проверяться и анализироваться данные

Клинические испытания следуют типичной серии от ранних, мелкомасштабных исследований фазы 1 до поздних, крупномасштабных исследований фазы 3.

Каковы фазы клинических испытаний?

---

Посмотрите это видео, чтобы узнать о трех этапах клинических испытаний.

Исследования фазы клинических исследований

Участники исследования: От 20 до 100 здоровых добровольцев или людей с заболеванием / состоянием.

Продолжительность обучения: Несколько месяцев

Назначение: Безопасность и дозировка

Во время фазы 1 исследований исследователи тестируют новый препарат на нормальных добровольцах (здоровых людях).В большинстве случаев от 20 до 80 здоровых добровольцев или людей с заболеванием / состоянием участвуют в Фазе 1. Однако, если новое лекарство предназначено для использования у онкологических больных, исследователи проводят исследования Фазы 1 у пациентов с этим типом рака.

Фаза 1 исследований тщательно отслеживается и собирает информацию о том, как лекарство взаимодействует с человеческим телом. Исследователи корректируют схемы дозирования на основе данных о животных, чтобы узнать, какое количество лекарства может переносить организм и каковы его острые побочные эффекты.

По мере продолжения исследования фазы 1 исследователи отвечают на исследовательские вопросы, связанные с его действием в организме, побочными эффектами, связанными с повышенной дозировкой, и заблаговременной информацией о том, насколько эффективно он помогает определить, как лучше всего применять препарат, чтобы ограничить риски и максимизировать возможные преимущества. Это важно для дизайна исследований фазы 2.

Примерно 70% лекарств переходят на следующую фазу

Участники исследования: До нескольких сотен человек с заболеванием / состоянием.

Продолжительность обучения: От нескольких месяцев до 2 лет

Назначение: Эффективность и побочные эффекты

В исследованиях фазы 2 исследователи вводят препарат группе пациентов с заболеванием или состоянием, для которого препарат разрабатывается. Обычно в этих исследованиях участвуют несколько сотен пациентов, но этих исследований недостаточно, чтобы показать, будет ли лекарство полезным.

Вместо этого исследования фазы 2 предоставляют исследователям дополнительные данные по безопасности. Исследователи используют эти данные для уточнения вопросов исследования, разработки методов исследования и разработки новых исследовательских протоколов Фазы 3.

Примерно 33% лекарств переходят на следующую фазу

Участники исследования: От 300 до 3000 добровольцев, страдающих заболеванием или состоянием

Продолжительность обучения: От 1 года до 4 лет

Исследователи разрабатывают исследования фазы 3, чтобы продемонстрировать, дает ли продукт лечебное воздействие для определенной группы населения.В этих исследованиях, которые иногда называют опорными, принимают участие от 300 до 3000 человек.

Фаза 3 исследований предоставляет большую часть данных по безопасности. В предыдущих исследованиях было возможно, что менее распространенные побочные эффекты могли остаться незамеченными. Поскольку эти исследования более масштабны и продолжительны, результаты с большей вероятностью покажут долгосрочные или редкие побочные эффекты.

Примерно 25-30% лекарств переходят на следующую фазу

Участники исследования: Несколько тысяч добровольцев, страдающих заболеванием / состоянием

Назначение: Безопасность и эффективность

Испытания фазы 4 проводятся после того, как лекарство или устройство было одобрено FDA во время постпродажного мониторинга безопасности.

Узнайте больше о клинических испытаниях.

Расследование нового процесса по наркотикам

Разработчики лекарств или спонсоры должны подать заявку на новый исследуемый лекарственный препарат (IND) в FDA до начала клинического исследования.

В приложение IND разработчики должны включать:

• Данные исследований на животных и данные о токсичности (побочных эффектах, причиняющих большой вред)

• Информация о производстве

• Клинические протоколы (планы исследований) для проведения исследований

• Данные любых предыдущих исследований на людях

• Сведения о следователе

Обращение за помощью FDA

Разработчики лекарств могут обращаться за помощью в FDA на любом этапе процесса разработки лекарств, в том числе:

• Заявление

  Pre-IND, чтобы просмотреть руководящие документы FDA и получить ответы на вопросы, которые могут помочь улучшить их исследования

• После фазы 2, чтобы получить руководство по дизайну крупных исследований фазы 3

• В любое время в процессе, чтобы получить оценку приложения IND

Несмотря на то, что FDA предлагает обширную техническую помощь, разработчики лекарств не обязаны принимать предложения FDA.Пока клинические испытания тщательно спланированы, отражают то, что разработчики знают о продукте, защищают участников и иным образом соответствуют федеральным стандартам, FDA предоставляет широкие возможности для разработки клинических испытаний.

Группа проверки FDA IND

Экспертная группа состоит из специалистов в различных научных областях. У каждого члена разные обязанности.

• Менеджер проекта: Координирует действия команды на протяжении всего процесса проверки и является основным контактным лицом спонсора.

• Медицинский сотрудник: Проверяет всю информацию и данные клинического исследования до, во время и после завершения испытания.

• Статистик: Интерпретирует планы и данные клинических испытаний и тесно сотрудничает с медицинским работником для оценки протоколов и данных по безопасности и эффективности.

• Фармаколог: Анализирует доклинические исследования.

• Фармаколог: Сосредоточен на процессах всасывания, распределения, метаболизма и выведения лекарственного средства. Интерпретирует данные об уровне в крови в разные промежутки времени, полученные в ходе клинических испытаний, как способ оценки дозировок и графиков приема лекарств.

• Химик: Оценивает химические соединения лекарства. Анализирует, как был изготовлен препарат, и его стабильность, контроль качества, непрерывность, наличие примесей и т. Д.

• Микробиолог: Проверяет представленные данные, если продукт является противомикробным, для оценки реакции на различные классы микробов.

Допуск

У группы проверки FDA есть 30 дней на рассмотрение исходной заявки IND. Этот процесс защищает добровольцев, участвующих в клинических испытаниях, от необоснованного и значительного риска при проведении клинических испытаний. FDA отвечает на заявки IND одним из двух способов:

• Разрешение на начало клинических испытаний.

• Клиническая приостановка для отсрочки или остановки расследования. FDA может приостановить клиническую практику по определенным причинам, в том числе:

  • Участники подвергаются необоснованному или значительному риску.

  • Следователи не имеют квалификации.

  • Материалы для волонтеров вводят в заблуждение.

  • В приложении IND недостаточно информации о рисках исследования.

Клиническая задержка – редкость; вместо этого FDA часто предоставляет комментарии, предназначенные для улучшения качества клинических испытаний. В большинстве случаев, если FDA удовлетворено тем, что исследование соответствует федеральным стандартам, заявителю разрешается продолжить предлагаемое исследование.

Разработчик несет ответственность за информирование группы проверки о новых протоколах, а также о серьезных побочных эффектах, замеченных во время испытания. Эта информация гарантирует, что команда может внимательно следить за испытаниями на предмет каких-либо проблем.По окончании испытания исследователи должны предоставить отчеты об исследованиях.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока разработчик не решит завершить клинические испытания или не подаст маркетинговую заявку. Перед подачей заявки на маркетинг разработчик должен иметь адекватные данные двух крупных контролируемых клинических испытаний.

Различные фазы клинических испытаний и их значение

Прежде чем какое-либо новое лекарство или лечение могут быть проданы в массы, они должны быть протестированы на безопасность и эффективность.

Процесс известен как клиническое испытание.

БОЛЬШЕ ОТ MICHIGAN: Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку новостей

Эти исследования, в которых используются только добровольцы, сравнивают потенциальные лекарства или процедуры с существующими методами или плацебо, если существующее лечение недоступно. Клинические испытания проводятся в соответствии со строгой процедурой для достижения своих целей и обеспечения безопасного наблюдения за всеми участниками.

«Клинические испытания важны и необходимы, чтобы способствовать дальнейшему развитию имеющихся у нас методов лечения многих различных заболеваний», – говорит Валлери Маклафлин, M.D., директор программы по лечению легочной гипертензии в Центре сердечно-сосудистой системы Франкеля Мичиганского университета.

«Единственный способ получить одобрение препарата, устройства или другого вмешательства – это провести клиническое испытание, чтобы продемонстрировать, что терапия работает».

В UM проходят многочисленные испытания; в одних участвуют здоровые люди, в то время как другие нацелены на людей с запущенными заболеваниями. Затраты на клиническое испытание и экспериментальную терапию обычно покрываются спонсором испытания, и пациенты могут отказаться от участия в исследовании в любой момент.

Каждое испытание попадает в определенную фазу. Маклафлин объяснил фазы и то, что должны знать все участники:

Что означает каждый тип клинического исследования

Фаза I: Новое лекарство или лечение испытывается впервые – «обычно это испытание на здоровых добровольцах для получения некоторой информации о дозировке лекарства и о побочных эффектах, которых можно ожидать», – говорит Маклафлин. Часто все участники, включая участников, знают, какое лекарство проходит тестирование – модель, известная как нерандомизированное, неслепое исследование.

СМОТРИ ТАКЖЕ: Как клинические испытания помогли выздороветь трем онкологическим больным

Фаза II: В тестировании задействована большая группа пациентов, все с определенным состоянием или заболеванием. Цель: «получить информацию о том, насколько эффективно лекарство для лечения определенных параметров этого заболевания», – говорит Маклафлин. Это помогает исследователям определить, насколько эффективно лекарство или лечение. Это важный шаг для сбора информации для следующего этапа процесса разработки.

Фаза III: Эта фаза, также называемая ключевым испытанием, знаменует формирование двух групп: тех, кто принимает новое лекарство, и тех, кто получает стандартное лечение или плацебо. Часто вовлекается большее количество участников. Ни испытуемые, ни врачи, ни исследователи не знают, какой вариант доступен пациенту. Маклафлин отмечает, что препараты, которые достигают этой стадии, обычно проходят путь одобрения FDA.

Фаза IV: Эта фаза, проводимая после утверждения на федеральном уровне, предназначена для поиска «других показаний или сценариев применения препарата», – говорит Маклафлин.Это может включать новые способы применения лекарства, различные способы его введения или дополнительные меры безопасности. Это также возможность изучить препарат на конкретных группах населения, таких как пожилые люди и люди с определенным расовым и этническим происхождением.

Видео предоставлено Глобальная ассоциация phaware

Сколько времени длится фазы клинических испытаний?

Прежде чем потенциальная новая терапия может быть достигнута пациентами, она проходит несколько этапов клинических испытаний, на которых проверяется безопасность и эффективность вмешательства.Если посмотреть на картину в целом, новому препарату требуется около десяти лет, чтобы завершить путь от первоначального открытия до рынка. Только клинические испытания занимают в среднем от шести до семи лет.

Прежде чем потенциальное лечение дойдет до стадии клинических испытаний, ученые исследуют идеи на так называемой фазе открытия. Этот этап может занять от трех до шести лет. Обычно исследователи проверяют потенциальное новое лечение на животных, прежде чем переходить к первому этапу клинических испытаний на людях.

Сколько времени длится фазы клинических испытаний?

Клинические испытания проходят фазы, проверяя вмешательства в больших группах, пока они не будут признаны безопасными и эффективными. Типичный график клинических испытаний выглядит следующим образом:

Фаза 1: В этих испытаниях обычно принимают участие от 20 до 100 здоровых добровольцев или людей с изучаемым заболеванием, и они длятся несколько месяцев. На этом этапе безопасность измеряется путем тестирования любых побочных эффектов лечения, но не обязательно, насколько эффективно лекарство или устройство.

Фаза 2: Около 70% потенциальных новых лекарств входят в Фазу 2, в рамках которой продолжается оценка безопасности, а также оценка эффективности лечения и тщательное изучение его побочных эффектов. В исследованиях фазы 2 принимают участие до нескольких сотен пациентов с этим заболеванием. Эта фаза обычно длится от нескольких месяцев до двух лет.

Фаза 3: Всего 33% лекарств попадают в Фазу 3, на которой проверяется потенциальное лечение на самом большом количестве людей.На этом этапе измеряется безопасность и эффективность с большим количеством добровольцев, иногда с тысячами. Испытания фазы 3 длятся от одного до четырех лет.

Одобрение FDA: После фазы 3 фармацевтическая компания может подать заявку на новый лекарственный препарат (NDA) или заявку на лицензию на биологический препарат (BLA) для лечения в Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). Затем FDA рассматривает результаты всех этапов исследования, чтобы определить, одобрит ли оно лекарство и разрешит ли фармацевтическая компания начать маркетинг его среди населения.

Этап 4: Этот этап часто называют «исследования и мониторинг после утверждения». После того, как новое лечение будет одобрено FDA, фармацевтическая компания или производитель устройств может захотеть продолжить наблюдение за пациентами, чтобы узнать больше о долгосрочных эффектах лечения, сравнивая его с другими уже одобренными вариантами. Для появления долгосрочных побочных эффектов может потребоваться время, что делает этот этап важной.

Ваше время, необходимое для клинического исследования

Если вы планируете принять участие в клиническом испытании, спросите группу исследователей о расписании испытания.Некоторые испытания могут длиться несколько лет, но, например, их нужно посещать только раз в несколько месяцев. Другие испытания могут потребовать более частых посещений или для участников делать записи в электронном дневнике или бумажном дневнике между посещениями. Вы захотите взвесить потенциальные преимущества участия со временем, которое может потребоваться от вас.

Если вы решите присоединиться к клиническому испытанию, вы можете выйти из него в любое время по любой причине, даже до завершения испытания. Некоторые испытания также заканчиваются досрочно, если исследователи не видят ожидаемых результатов.

Процесс клинических испытаний длится долго – и он устроен таким образом, что к тому времени, когда лекарства попадут в широкую публику, они будут тщательно проверены. Но продолжительность процесса – одна из причин, по которой волонтерам так важно принимать в нем участие. Без достаточного количества добровольцев до 80% клинических испытаний откладываются. Начните искать ближайшее к вам клиническое испытание и помогите исследованиям продвинуться дальше.

Что такое фазы клинических испытаний?

Чтобы охватить пациентов, каждое потенциальное медицинское вмешательство должно проходить строгий процесс утверждения, проходя через фазы клинических испытаний.У каждой фазы клинических испытаний своя цель и отдельные препятствия, которые необходимо устранить, прежде чем можно будет приступить к разработке потенциального нового лечения или медицинского устройства.

Процесс начинается, когда исследователи разрабатывают новые лекарства в лаборатории. Прежде чем вмешательство достигнет стадии клинических испытаний, ученые исследуют идеи на так называемой фазе открытия. Этот этап может занять от трех до шести лет. Обычно исследователи испытывают лекарства на животных, прежде чем перейти к первому этапу клинических испытаний на людях.После утверждения исследователи, фармацевтические компании или биотехнологии могут начать набор добровольцев для участия в фазе I.

В конце дня (или десятилетия) новому препарату требуется около десяти лет, чтобы пройти путь от первоначального открытия до рынка. Только клинические испытания занимают в среднем от шести до семи лет.

Клинические испытания I фазы

Фаза I клинических испытаний проверяет, безопасны ли лекарства для людей. Эти испытания обычно небольшие – в них принимают участие от 20 до 100 добровольцев.Некоторые клинические испытания фазы I ищут только здоровых добровольцев, которым может быть выплачена компенсация за участие. Другие принимают людей с заболеванием, на которое нацелен препарат. Хотя лекарство может облегчить симптомы, цель исследования фазы I – доказать безопасность, но не обязательно, насколько эффективным является лекарство или устройство. Эта пробная фаза может длиться от нескольких месяцев до года.

Врачи начинают испытание с введения очень маленькой дозы препарата и измерения того, как оно всасывается, метаболизируется и выводится из организма.Исследователи также проверяют наличие побочных эффектов. По мере увеличения дозировки исследователи продолжают измерять побочные эффекты. Если исследователи сочтут препарат безопасным, он перейдет ко второй фазе. Около 70% экспериментальных препаратов проходят эту стадию.

Клинические испытания II фазы

Фаза II клинических испытаний проверяет безопасность и эффективность лекарственного средства или медицинского устройства. Испытания на этой стадии могут длиться от нескольких месяцев до нескольких лет, и в них принимают участие до нескольких сотен пациентов с заболеванием.

Многие клинические испытания фазы II являются рандомизированными, что означает, что одна группа участников получает исследуемый препарат, а другая группа получает плацебо или существующее стандартное лечение. Другие исследования фазы II являются «слепыми», что означает, что ни исследователи, ни участники не знают, кто получил исследуемый препарат.

На этом этапе препарат должен быть безопасным и эффективным, чтобы перейти к этапу III, который обычно составляет лишь 33% лекарств или вмешательств.

Клинические испытания III фазы

Клинические испытания

фазы III обычно являются самыми крупными – в этих испытаниях проверяется потенциальное лечение на сотнях и тысячах людей в рандомизированном слепом исследовании. Эта фаза тестирования может длиться несколько лет, поскольку FDA собирает подробные данные об эффективности препарата и потенциальных побочных эффектах.

После того, как потенциальное лекарство или устройство пройдут эту стадию, фармацевтическая компания может запросить одобрение FDA, чтобы начать продажу лекарства.Фармацевтическая компания может подать заявку на новый лекарственный препарат (NDA) или заявку на лицензию на биологический препарат (BLA) в FDA. Затем FDA рассматривает результаты всех этапов исследования, чтобы определить, одобрит ли оно лекарство и разрешит ли фармацевтическая компания начать маркетинг его среди населения.

Иногда может потребоваться проведение дополнительных исследований или слушание, чтобы решить, перевешивают ли преимущества препарата его риски. Если все в порядке, лекарство одобрено, и фармацевтическая компания может вывести его на рынок.

Во время чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения, такой как текущая пандемия COVID-19, FDA может выдать разрешение на использование в чрезвычайных ситуациях (EUA), которое является механизмом, облегчающим доступность и использование медицинских контрмер, включая вакцины. Несмотря на то, что процесс создания вакцин COVID-19 значительно ускорился, проводимые клинические испытания соответствуют тем же строгим стандартам, установленным FDA для других потенциальных методов лечения и устройств.

Клинические испытания фазы IV

Также известная как «Исследования и мониторинг после утверждения». Этап IV проводится после того, как лекарство или устройство были одобрены.На этом этапе фармацевтические компании отслеживают долгосрочное воздействие препарата. Эта фаза имеет решающее значение, потому что для появления более долгосрочных побочных эффектов может потребоваться несколько лет.

Подходит ли вам клиническое исследование?

Если вы планируете принять участие в клиническом испытании, спросите группу исследователей о расписании испытания. Некоторые испытания могут длиться несколько лет, но, например, их нужно посещать только раз в несколько месяцев. Другие испытания могут потребовать более частых посещений или для участников делать записи в электронном дневнике или бумажном дневнике между посещениями.Вы захотите взвесить потенциальные преимущества участия со временем, которое может потребоваться от вас. Некоторые клинические испытания возмещают вам участие в исследовании, а другие оплачивают проезд.

Если вы решите присоединиться к клиническому испытанию, вы можете выйти из него в любое время по любой причине, даже до завершения испытания. Если исследователи не видят результатов, на которые они надеялись, некоторые испытания также заканчиваются досрочно.

Процесс клинических испытаний длится долго – и он устроен таким образом, что к тому времени, когда лекарства попадут в широкую публику, они будут тщательно проверены.Без достаточного количества добровольцев до 80% клинических испытаний откладываются. Начните искать ближайшее к вам клиническое испытание и помогите исследованиям продвинуться дальше.

Этапы клинических исследований | Cancer.Net

Клинические испытания – это научные исследования с участием добровольцев. Прежде чем начать клиническое испытание, врачи должны доказать, что есть шанс, что новое лечение будет работать лучше, чем то, которое доступно сейчас. Они проводят исследования, пока не смогут это доказать. Например, они могут протестировать лечение на лабораторных животных.Они делают это, чтобы убедиться, что тестирование на людях безопасно.

Что происходит на разных этапах клинических испытаний?

После того, как клинические испытания одобрены для начала, каждое из них должно выполнить определенные шаги по порядку. Шаги называются «фазами». Они созданы для обеспечения безопасности волонтеров. Выполнение всех этапов помогает защитить пациентов и дать точные результаты о том, что проверяет клиническое испытание.

Вы можете присоединиться к любому этапу клинического исследования. Клиническое испытание просто должно подходить для вас, вашего здоровья и вашего рака.Вот диаграмма, показывающая различные фазы клинических испытаний.

Клинические испытания I фазы

Врачи проводят фазу I клинических испытаний, чтобы узнать, безопасен ли новый препарат, лечение или комбинация методов лечения для людей. Возможно, они уже испытали его на лабораторных животных.

В рамках фазы I клинического исследования врачи собирают информацию о:

• Доза или лечение

• Когда принимать и как часто

• Любые побочные эффекты или проблемы

• Как лечение влияет на вас, например, как оно влияет на рак или побочные эффекты

В рамках фазы I клинического испытания вы можете быть одним из первых, кто получит новое лекарство или лечение.

Фаза I клинических испытаний длятся от нескольких месяцев до года. Обычно в них работают от 10 до 30 добровольцев. Лечение может помочь от рака. Кроме того, информация из клинических испытаний может помочь другим людям в будущем.

Клинические испытания II фазы

Клиническое испытание фазы II дает врачам больше информации о том, насколько безопасно и насколько эффективно это лечение. Врачи также проверяют, работает ли новый метод лечения конкретного рака. Они могут измерить опухоль, взять образцы крови или проверить, насколько хорошо вы можете выполнять определенные действия.Или вы можете вести журнал своей повседневной деятельности и симптомов. Все это способы узнать, насколько хорошо работает лечение.

Клиническое испытание фазы II длится около 2 лет. Добровольцы иногда получают разное лечение. Например, в исследовании фазы II может быть 2 группы.

• Группа 1 – Люди, получающие обычное лечение от этого состояния. Это также называется стандартным лечением. Это лучшее известное лечение.

• Группа 2 – Обучаются люди, которые получают обычное лечение плюс новые врачи.

Или клиническое испытание фазы II может состоять из 3 групп. Добровольцы в каждой группе получают разную дозу лечения, которое изучают врачи.

Если клиническое испытание фазы II показывает, что лечение работает и является таким же безопасным, как и обычное лечение, врачи могут провести испытание фазы III.

Как врачи объединяют добровольцев в группы в клиническом исследовании?

Врачи с помощью компьютерной программы распределяют добровольцев по разным группам. Компьютер делает это случайно, то есть случайно.Каждый волонтер имеет равные шансы попасть в любую из групп. Название этого процесса – «рандомизация».

Использование компьютера для объединения добровольцев в группы предохраняет исследовательский персонал от возможного изменения результатов клинических испытаний. Они могли бы сделать это, если бы выбрали, кто вошел в какую группу. Например, они могут подумать, что определенному добровольцу будет полезно новое лечение. Таким образом, они могут поместить этого человека в группу нового лечения. Но это может изменить результаты клинических испытаний.Избежать этого помогает случайный выбор. Очень важно использовать рандомизацию, когда в клиническом исследовании сравниваются 2 или более лечения.

Клинические испытания III фазы

В клинических испытаниях фазы III тестируется лечение, которое хорошо зарекомендовало себя на добровольцах в клинических испытаниях фазы II. Врачи используют фазу III для сравнения нового лечения со стандартным лечением. Они хотят знать, лучше ли новое лечение, имеет ли меньше побочных эффектов или и то, и другое. Поэтому добровольцев распределяют по разным группам. Добровольцы в каждой группе получают разное лечение.

Фаза III клинических испытаний может занять много лет. У них может быть несколько тысяч добровольцев. Сюда должны входить мужчины, женщины и люди разных возрастов и этнических групп, если это возможно. Это помогает врачам узнать, как лечение работает у разных людей.

Если клиническое испытание фазы III покажет, что лечение работает хорошо, врачи могут начать использовать его с людьми, не участвующими в клиническом испытании. Например, если они узнают, что определенное количество упражнений снижает риск рака, они публикуют отчет.Это делится информацией с другими врачами. Если исследователи или спонсор узнают, что новое лекарство безопасно и эффективно, они могут попросить правительство одобрить его для использования людьми. В США спрашивают Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA). FDA рассматривает результаты фаз клинических испытаний. Они одобряют лечение, если результаты соответствуют их стандартам.

Клинические испытания фазы IV

Врачи могут прописывать своим пациентам лекарство после того, как его одобрит FDA.Но FDA может потребовать, чтобы спонсор продолжал изучать это одобренное лечение. В этих клинических испытаниях врачи могут проверить, приносит ли лечение людям такую ​​же пользу, как раньше. Они также ищут больше возможных побочных эффектов. Эти клинические испытания называются клиническими испытаниями IV фазы.

В клинических испытаниях фазы IV врачи могут изучать препарат или лечение в разных дозах или с другими лекарствами или методами лечения. Или они могут изучить, как это работает, если люди принимают его в разное время. Они могут изучать его на других людях, чем в более ранних клинических испытаниях.Например, они могут изучить, насколько хорошо это работает для детей или пожилых людей. Врачи также могут изучить, насколько хорошо лекарство или лечение действует с течением времени.

Производители лекарств могут проводить клинические испытания фазы IV, даже если FDA не просит их об этом. Они могут сделать это, чтобы получить разрешение FDA на использование препарата по-новому. Например, они могут захотеть использовать его при другом типе рака.

Клинические испытания фазы 4

также могут проверить безопасность используемых сейчас лекарств или методов лечения. Они делают это, чтобы производители лекарств сообщали о любых новых или серьезных побочных эффектах.FDA может отозвать одобрение препарата, если новое исследование покажет, что оно не так безопасно или эффективно, как показали предыдущие испытания. Если это произойдет, врачи не смогут его прописать.

Чем фазы клинических испытаний отличаются от стадий рака?

Легко спутать «стадии» рака и «фазы» клинических испытаний. Они используют похожие номера. Фазы клинических испытаний пронумерованы I, II, III и IV (1, 2, 3 и 4). Стадии рака: 0, I, II, III и IV (0, 1, 2, 3 и 4). Но цифры описывают разные вещи.Номер фазы клинического исследования показывает, какие врачи проверяют на этом этапе. Он также сообщает вам, сколько добровольцев участвует в исследовании. Стадия рака у человека говорит вам:

• Насколько вырос и распространился рак

• Какие типы раковых клеток присутствуют. Некоторые типы означают, что рак может ухудшиться, а некоторые нет.

Вы можете присоединиться к любой фазе клинического исследования с любой стадией рака, в зависимости от правил клинического исследования.Эта фаза не обязательно должна соответствовать стадии вашего рака. Например, вы можете присоединиться к исследованию фазы II, если у вас рак IV стадии.

Нужно ли мне участвовать на всех этапах клинического исследования?

Нет. Вы можете присоединиться к любой фазе клинического испытания, если у вас есть право на участие. Например, вы можете присоединиться к клиническому исследованию фазы II, независимо от того, проходили ли вы фазу I или нет.

Иногда разные этапы выполняются одновременно. Если да, то исследовательский персонал сообщит вам об этом. У вас всегда есть выбор участвовать в клиническом исследовании, и вы можете выйти в любой момент.

Узнайте больше из бесплатных видео

Вы можете бесплатно посмотреть серию обучающих видео на Cancer.Net. Серия называется «Подготовительное обучение о клинических испытаниях» или «PRE-ACT».

Для персонализированной серии видео ответьте на вопросы о своей ситуации и создайте учетную запись. Вы также можете посмотреть всю серию. Имея учетную запись, вы можете в любой момент начать и прекратить просмотр, создавая учетную запись.

Связанные ресурсы

Открытие и разработка лекарств

Поиск клинических испытаний

Дополнительная информация

Клинические испытания.gov

этапов клинических исследований рака

Что такое фазы клинических испытаний?

Это видео объясняет три основных этапа клинических испытаний.

Клинические испытания новых методов лечения рака включают серию этапов, называемых фазами. Если новое лечение окажется успешным на одном этапе, оно перейдет к дальнейшим испытаниям на следующем этапе.На ранних этапах (фазы 1 и 2) исследователи выясняют, безопасно ли новое лечение, каковы его побочные эффекты и лучшая доза нового лечения. Они также следят за тем, чтобы лечение имело некоторую пользу, например замедляло рост опухоли. На более позднем этапе (этап 3) исследователи изучают, работает ли лечение лучше, чем текущая стандартная терапия. Они также сравнивают безопасность нового лечения с безопасностью существующих методов лечения. Испытания фазы 3 включают большое количество людей, чтобы убедиться, что результат действителен.

Также проводятся очень ранние (фаза 0) и поздние (фаза 4) клинические испытания. Эти испытания менее распространены. Испытания фазы 0 – это очень небольшие испытания, которые помогают исследователям решить, следует ли тестировать новый агент в испытании фазы 1. Испытания фазы 4 изучают долгосрочную безопасность и эффективность. Они проводятся после того, как новое лечение было одобрено и поступило в продажу.

Ниже показано количество пациентов, которые принимают участие, и цель наиболее распространенных фаз. Хотя этапы испытаний объясняются в контексте испытаний лекарственных препаратов, те же концепции применимы к большинству типов клинических испытаний.

Фаза 1

Назначение:

• Чтобы найти безопасную дозу
• Определить, как следует вводить новое лечение (внутрь, в вену и т. Д.).
• Узнать, как новое лекарство влияет на человеческий организм и борется с раком

Количество человек: 15–30

Фаза 2

Назначение:

• Чтобы определить, влияет ли новое лечение на определенный вид рака
• Узнать, как новое лечение влияет на организм и борется с раком

Количество участников: Менее 100

Фаза 3

Назначение:

• Для сравнения нового лечения (или нового использования лечения) с существующим стандартным лечением

Количество участников: От 100 до нескольких тысяч

Некоторые исследователи разрабатывают испытания, которые объединяют две фазы (испытания фазы 1/2 или фазы 2/3) в едином протоколе.В этом комбинированном дизайне существует плавный переход между фазами исследования, что может позволить ответить на вопросы исследования быстрее или с меньшим количеством пациентов.

этапов клинических исследований | Alea Research

Получение нового лечения / лекарства на рынке – очень долгий процесс. Прежде чем потенциальное лекарство будет введено человеку, необходимо провести много исследований и тестов. Прежде чем лекарство будет помещено на полку в вашей местной аптеке или аптеке, лекарство необходимо протестировать в нескольких клинических испытаниях, которые проводятся поэтапно.У каждой фазы своя цель, в зависимости от того, сколько известно о лекарстве.

Pre-Clinical – тестирование проводится в лабораторных условиях, а также на животных. Эти исследования выясняют, есть ли вероятность серьезного вреда или токсичности.

Этап 1. Безопасно ли лечение для человека?

• Назначение: безопасность и дозировка
• Количество пациентов в исследовании – 20-100 здоровых / нормальных добровольцев.

Обычно это первые исследования с участием людей.Основное внимание уделяется тому, чтобы увидеть, как организм переносит лекарство или реагирует на него, какие острые побочные эффекты наблюдаются при увеличении доз, а также ранняя информация, чтобы увидеть, насколько эффективно лекарство. Эта информация помогает исследователям определить подходящую дозу, которая ограничит побочные эффекты, но также будет эффективной. Информация используется для разработки исследований фазы 2.

Этап 2 – Тестирование лекарства в контролируемой группе, чтобы увидеть, может ли лекарство лечить показания у людей.

• Цель: эффективность и побочные эффекты
• Количество пациентов в исследовании – до нескольких сотен человек с определенным заболеванием / состоянием

Цель этого этапа – определить, действительно ли лекарство может лечить конкретное состояние.

Этап 3 – Тестирование лекарства на более широкой группе людей, которым поставлен диагноз, с показанием для мониторинга безопасности и эффективности лечения.

• Количество пациентов – 300-3000 добровольцев с заболеванием / состоянием
• Цель: Эффективность и мониторинг побочных реакций

На этом этапе основное внимание уделяется демонстрации эффективности лечения конкретного состояния.В этих исследованиях часто оценивается, насколько новое лекарство соотносится с существующими стандартами лечения. Большинство данных о безопасности поступает из исследований фазы 3 из-за количества участников и продолжительности исследования. Лекарство может быть одобрено FDA с положительным результатом фазы 3.

Фаза 4 – Фаза, которая наступает после того, как FDA одобрило лекарство.

• Количество пациентов – тыс. Добровольцев с заболеванием / состоянием
• Цель: безопасность и эффективность после утверждения препарата FDA

Эти исследования проводятся для послепродажного мониторинга безопасности.На этом этапе рассматриваются краткосрочные и долгосрочные побочные эффекты, а также безопасность. Некоторые редкие побочные эффекты обнаруживаются только в этих более крупных исследованиях.

Каждая фаза играет решающую роль в общем одобрении лекарства и должна пройти каждую фазу, чтобы перейти к следующей. Как видите, новое лекарство тестируется на большей группе людей на каждой фазе. Новые лекарства сначала тестируются, чтобы увидеть, безопасны ли они для употребления в пищу, чтобы определить, помогает ли лекарство лечить конкретное состояние в какой дозе, а затем отслеживать, насколько хорошо они справляются с лечением состояния, и чтобы получить хорошее представление о том, какие общие стороны эффекты есть.Затем следуют долгосрочные исследования, в которых документируются реакции и результаты человека. На всех этапах клинических испытаний тщательно контролируется безопасность пациентов и любые побочные эффекты. Если вы принимаете участие в клиническом исследовании, очень важно сообщить врачу-исследователю, если вы испытываете какие-либо изменения в своем здоровье во время приема лекарства. Информация, полученная от пациентов, – это то, как фармацевтическая компания узнает о безопасности лекарства. Например, если лекарство вызывает у кого-то головную боль, но никто не говорит врачу, что у него головные боли от лекарства, лекарство будет одобрено, и на этикетке не будет информации о том, что оно может вызывать головные боли.Нет правильного или неправильного ответа. Важно то, что вы, участник исследования, передаете своему врачу точную информацию о любых потенциальных побочных эффектах.

Если вы заинтересованы в участии в клиническом исследовании, вы можете ознакомиться со списком наших текущих включенных исследований здесь .

Для получения дополнительной информации об этапах клинических испытаний прочтите веб-страницу FDA об этапах клинических исследований по адресу https: // www.fda.gov/ForPatients/Approvals/Drugs/ucm405622.htm#Clinical_Research_Phase_Studies

.