CLOPOTUL

Sunt cei care citesc aceasta stire inaintea ta.
Abonați-vă pentru a primi cele mai recente articole.
E-mail
Nume
Nume de familie
Cum ți-ar plăcea să citești Clopoțelul
Fără spam

Odihnind picioarele pe globul pământului,
Țin mingea soarelui în mâini.
Sunt ca o punte între pământ și soare,
Și pentru mine soarele coboară pe Pământ,
Și Pământul se ridică spre Soare.
Așa că stau... eu, omule.

E. Mezhelaits

Omul este studiat de multe științe: filozofie, istorie, antropologie, biochimie... etc. Dar numai luând în considerare fenomenul omului în ansamblu, vom putea formula răspunsul la întrebarea: „Ce este un om?”

Cum este structurat corpul nostru?
Cum lucrează?
Ce este bun pentru sănătate?

Ce pune viața în pericol?
Să încercăm să pătrundem în literatură și să ne dăm seama!
Știți despre caracteristicile interesante ale corpului nostru?

ADN uman conține aproximativ 80.000 de gene.
LA Roma antică oamenii au trăit în medie nu mai mult de 23 de ani, iar în secolul al XIX-lea în Statele Unite, speranța medie de viață nu a depășit 40 de ani.
Bărbații sunt considerați pitici atunci când au sub 130 cm înălțime, femeile au sub 120 cm.
Corpul uman este format din 639 de mușchi.
Când o persoană zâmbește, 17 mușchi „funcționează”.
În coloana vertebrală umană 33 sau 34 de vertebre.
La naștere, în corpul unui copil există aproximativ 300 de oase, la vârsta adultă sunt doar 206 dintre ele.
Aproape jumătate din oasele umane se găsesc în încheieturi și picioare.
Unghiile cresc aproximativ de 4 ori mai rapid decât pe picioarele tale.
Oasele umane sunt 50% apă.
Fiecare deget uman se îndoaie de aproximativ 25 de milioane de ori în timpul vieții sale.
Compoziția corpului uman include doar 4 minerale: apatit, aragonit, calcit și cristobalit.
Copiii se nasc fără rotule. Apar abia la vârsta de 2-6 ani.
Ochiul uman este capabil să distingă 10.000.000 de nuanțe de culoare.
Fenomenul în care o persoană își pierde capacitatea de a vedea din lumina puternică se numește „orbirea zăpezii”.
În medie, eliberați 5 mililitri de lacrimi - o sticlă mare va fi tastata într-un an.
Clipind de 20 de ori pe minut, vă umeziți ochii. Aceasta înseamnă mai mult de 10 milioane de contracții musculare pe an.
Este imposibil să strănuți cu ochii deschiși.
Femeile clipesc de aproximativ 2 ori mai des decât bărbații.
Bărbații au de aproximativ 10 ori mai multe șanse decât femeile să fie daltonieni.
oameni cu ochi albaștri mai sensibil la durere decât toți ceilalți.
O persoană clipește în medie la fiecare 6 secunde, ceea ce înseamnă că în timpul vieții coborâm și ridicăm pleoapele aproximativ de 250 de milioane de ori.

În medie, părul uman crește cu o rată de 12 mm pe lună.
Blondele își cresc barba mai repede decât brunetele.
Un păr uman este de aproximativ 5.000 de ori mai gros decât o peliculă de săpun.
În repaus, inspiri și expiri de 16 ori pe minut, timp în care 8 litri de aer trec prin plămâni. Într-un an, două baloane ar putea fi umplute cu această cantitate de aer.
Suprafața plămânilor - ordine 100 metri patrati.
Plămânul drept al unei persoane reține mai mult aer decât cel stâng.
Un om adult face aproximativ 23.000 de respirații (și expirații) pe zi.
Suprafața plămânilor umani este aproximativ egală cu zona teren de tenis.
Cel mai puternic mușchi din corpul uman este limba.
LA corpul uman aproximativ 2000 de papile gustative.
Există aproximativ 40.000 de bacterii în gura umană. Creierul uman mediu cântărește aproximativ 1,3 kg.
Creierul uman generează mai multe impulsuri electrice într-o zi decât toate telefoanele din lume la un loc.
Din momentul nașterii, există deja 14 miliarde de celule în creierul uman, iar acest număr nu crește până la moarte. Dimpotrivă, după 25 de ani se reduce cu 100 de mii pe zi.
În minutul petrecut citind o pagină, aproximativ 70 de celule mor.
După vârsta de 40 de ani, degradarea creierului se accelerează brusc, iar după 50 de ani, neuronii (celulele nervoase) se usucă, iar volumul creierului se micșorează.
În creierul uman, într-o secundă au loc 100.000 de reacții chimice.
Omul este singurul reprezentant al regnului animal capabil să tragă linii drepte.
Lungimea părului de pe cap, crescut în medie de o persoană în timpul vieții sale, este de 725 de kilometri.
Lovirea cu capul de un perete poate arde 150 de calorii pe oră.
Vasele mici de sânge-capilarele sunt de 50 de ori mai subțiri decât cel mai subțire păr uman.
Diametrul capilar mediu este de aproximativ 0,008 mm.
Pielea tânără conține o cantitate incredibilă de apă - 8 litri.
Pierzi până la 2 litri prin piele în fiecare zi. Deoarece procesul de moarte a celulelor pielii durează 120 de zile, înseamnă că îți schimbi pielea de trei ori pe an.
Pe parcursul vieții, pielea umană este înlocuită de aproximativ 1000 de ori.
Inima ta in repaus bate de 80 de ori pe minut, pompand 5 litri de sange.
Într-un an, inima face 42 de milioane de contracții și pompează suficient sânge pentru a se umple. mai multe piscine.
36.800.000 este numărul de bătăi ale inimii pe care o persoană le are într-un an.
Dimensiunea unei inimi umane este aproximativ egală cu dimensiunea pumnului său.
Greutatea unei inimi adulte este de 220-260 g. Impulsurile nervoase din corpul uman se mișcă cu o viteză de aproximativ 90 de metri pe secundă.
Există aproximativ 75 de kilometri (!) de nervi în corpul unui adult.
Sucul gastric uman conține 0,4% de acid clorhidric (Acid clorhidric).
Oamenii au aproximativ 2 milioane de glande sudoripare. Adultul mediu pierde 540 de calorii pe litru de transpirație.
Bărbații transpira cu aproximativ 40% mai mult decât femeile.
Intestinul subțire uman în timpul vieții are o lungime de aproximativ 2,5 metri.
După moartea sa, când musculatura peretelui intestinal se relaxează, lungimea acestuia ajunge la 6 metri.
Greutatea totală a bacteriilor care trăiesc în corpul uman este de 2 kilograme.
O persoană este capabilă să recunoască doar cinci mirosuri: floral, specific (lămâie, măr etc.), ars (cafea etc.), putred (ouă putrede, brânză etc.) și esențial (benzină, alcool).
O persoană care se pierde în timpul unei cețe dese sau al viscolului merge aproape întotdeauna în cerc, ceea ce se explică prin asimetria corpului nostru, adică prin lipsa echilibrului complet între jumătatea dreaptă și stângă a corpului uman.
Se pare că o persoană tremură doar pentru a se încălzi.
O persoană care fumează un pachet de țigări pe zi bea o jumătate de cană de gudron pe an.

Cum tolerează o persoană diferite înălțimi deasupra nivelului mării?

Zona morții este mai mare de 8 km: o persoană poate rămâne la această înălțime fără aparat de respirat doar pentru o perioadă scurtă de timp - 3 minute și la o altitudine de 16 km - 9 secunde, după care apare moartea.
Zona critică - de la 6 la 8 km: tulburări funcționale grave ale organismului.
Zona de compensare incompletă - de la 4 la 5 km: deteriorarea bunăstării generale.
Zona de compensare completă este de la 2 la 4 km: unele tulburări ale activității inimii, a organelor senzoriale și a altor sisteme dispar rapid din cauza mobilizării forțelor de rezervă ale corpului.
Zona sigură - de la 1,5 la 2 km: nu există întreruperi semnificative în activitatea corpului uman.

Temperaturi care sunt critice pentru corpul uman
(la presiune normală și umiditate relativă)

Temperatura normală pentru majoritatea oamenilor este de 36,3 până la 37 ° C
Temperatura critică, însoțită de pierderea conștienței - peste 42C
Temperatura mortală - peste 43C
Temperatura care duce la încetinirea proceselor cerebrale este sub 34C
Temperatura critică, însoțită de pierderea conștienței - sub 30C
Temperatura mortală, apare fibrilația inimii, circulația sângelui se oprește - sub 27C

Parametrii fizici de bază ai sângelui.

Toți parametrii sunt dați pentru temperatura corpului - 37C
Densitate - 1050 kg / m3
Vâscozitate - 0,004 Pa.s
Vâscozitatea plasmei sanguine - 0,0015 Pa.s
Coeficientul de difuzie al hemoglobinei în apă - 0,00000000007 mp s
Tensiune superficială 0,058 N/m
Temperatura de îngheț (topire) - minus 0,56С
Capacitate termica specifica - 3000 J/kg.K

Caracteristicile electrice ale țesuturilor corpului uman

Rezistivitate:
...muschii - 1,5 Ohm.m
...sânge - 1,8 Ohm.m
... piele - Nr. 0000 Ohm.m
... os - 1000000 Ohm.m


...sânge -85,5
... piele - de la 40 la 50
...os - de la 6 la 10

Disiparea căldurii a corpului uman

Pierderea de energie din soldul total:
... pentru respirație și evaporarea apei - 13%
...a munci organe interneși sisteme - 1,87%
... pentru încălzirea aerului expirat - 1,55%
...pentru evaporarea apei de la suprafața pielii - 20,7%
... pentru încălzirea spațiului înconjurător - 30,2%
... pentru radiații - 43,8%

Parametrii mecanici uman

Densitatea medie a unei persoane este de 1036 kg metri cubi
Viteza medie a sângelui:
... în artere - de la 0,2 la 0,5 m s
... în vene - de la 0,1 la 0,2 m s
Viteza de propagare a iritației de-a lungul nervilor - de la 400 la 1000 m s
Forța dezvoltată de o inimă care bate:
... in faza initiala de contractie - 90 N
... in faza finala de contractie - 70N
Lucrarea inimii pe zi - 86400 J
Masa de sânge ejectată de inimă pe zi - 5200 kg
Puterea dezvoltată în timpul mersului rapid - 200 W

Parametrii electrici ai unei persoane

Rezistența specifică a țesuturilor corpului:
...stratul superior al pielii uscate - 330000 Ohm.m
...sânge - 1,8 Ohm.m
...muschii - 1,5 Ohm.m
constanta dielectrica:
... piele uscată - de la 40 la 50
...sânge - 85
Rezistența umană de la capătul unei mâini până la capătul celeilalte (cu pielea uscată) - 15000 Ohm
Smla curent prin corpul uman:
... sigur - mai puțin de 0,001 A
... care pune viața în pericol - mai mult de 0,05 A
Tensiune electrică sigură:
... cameră uscată - mai puțin de 12 V
...cameră umedă - mai puțin de 36 V

Parametrii optici ai unei persoane

Durata păstrării senzației vizuale de către ochi - 0,14 s
Diametrul globului ocular al unui adult este de 25 mm
Indicele de refracție al lentilei - 1,4
Putere optică:
... lentila - de la 19 la 33 dioptrii
... a întregului ochi - 60 dioptrii
diametrul pupilei:
... la lumina zilei - 2 mm
...la iluminare nocturnă - de la 6 la 8 mm
Presiune intraoculară - 104 kPa (780 mm Hg)
Numărul de bastonașe din retină este de 130 de milioane
Numărul de conuri din retină este de 7 milioane
Dimensiunea minimă a imaginii pe retină la care două puncte ale unui obiect sunt percepute separat este de 0,002 mm
Lungimea de undă a luminii la care ochiul este cel mai sensibil este de 555 mm

Parametrii radiațiilor umane

Doza de radiație admisă - până la 0,25 Gy
Doza de radiații care provoacă boala de radiații - de la 1 la 6 Gy
Doza letală de radiații - de la 6 la 10 Gy


„Toate trupurile, firmamentul, stelele, pământul și împărățiile lui, nu se compară cu cele mai de jos minți, căci mintea poartă cunoștințele despre toate acestea, dar trupurile nu știu nimic.”

Concurs de proiecte științifice ale școlarilor

în cadrul conferinței științifice și practice regionale „Eureka”

Academia minoră de științe a studenților din Kuban

Studiul parametrilor mecanici umani.
Secțiunea: „Fizică”

Eremenko Marina Yurievna, clasa a XI-a,

MOU școala secundară nr. 5 MO districtul Korenovsky,

Artă. Platnirovskaia.
supraveghetor:

Kolomiets Natalia Leonidovna,

profesor de fizică MOU liceu №5

MO districtul Korenovskiy,

Artă. Platnirovskaia.

Korenovsk

Treaba terminată: student

11 celule MOU scoala gimnaziala №5

MO districtul Korenovskiy

Eremenko Marina Iurievna

Conținutul paginii


  1. Introducere ……………………………………………………………………………………..2

  2. Densitatea corpului uman…………………………………………………………………………...3

    1. Partea teoretică……………………………………………………………………..3

    2. Partea practică……………………………………………………………..…..3

      1. Determinarea densității corpurilor mai multor
oameni și compararea rezultatelor obținute…………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………….

  1. Viteza de reacție umană…………………………………………………….………….4

    1. Partea teoretică……………………………………………………………………..4

    2. Partea practică……………………………………………………………………5

      1. Determinarea timpului de reacție umană…………………………………..5

      2. Comparația vitezei de reacție a două persoane…………………………………………….6

      3. Comparația timpului de reacție al șoferului……………………………….….7

  2. Capacitatea pulmonară umană…………………………………………….……..8

    1. Partea teoretică……………………………………………………………………..8

    2. Partea practică………………………………………………………….………………..10

      1. Determinarea capacității vitale a plămânilor printr-o metodă teoretică…..…10

      2. Determinarea capacității vitale a plămânilor
într-un mod practic folosind o minge…………..……..10

  1. Concluzie………………………………………………………………………………………11
Lista literaturii utilizate…………………………………………………………………..…….13

Aplicații……………………………………………………………………………………..14

„Studiul parametrilor mecanici umani”

Treaba terminată: student

11 celule MOU scoala gimnaziala №5

MO districtul Korenovskiy

Eremenko Marina Iurievna


  1. Introducere.
LA lumea modernă din ce în ce mai des există un interes sporit pentru studiul fizicii umane. Acest lucru se datorează dezvoltării rapide a unor științe precum medicina, biofizica, psihologia etc.

Pe lecții școlare Legile fizicii sunt luate în considerare în principal asupra obiectelor neînsuflețite. Dar studiul manifestărilor legilor fizicii în corpul uman joacă, desigur, un rol important. Explicarea proceselor individuale care au loc în organismele vii, pe baza legilor fizice, va ajuta la stabilirea relațiilor cauză-efect în natura vie și nevie, va dezvălui unitatea lumii înconjurătoare, va arăta unitatea legile naturiiși aplicabilitatea legilor fizicii la organismele vii.

Subiect a acestei lucrări „Studiul parametrilor mecanici ai unei persoane”.

Un obiect cercetare: Legile fizicii în corpul uman.

Lucru Cercetare: Parametri mecanici umani: volumul și densitatea corpului, timpul de reacție uman, capacitatea pulmonară.

Ţintă a acestei lucrări: pentru a determina unii parametri mecanici ai unei persoane, pentru a afla dependența parametrilor mecanici determinați în mod practic de caracteristicile individuale ale unei persoane (vârstă, profesie, stil de viață, bunăstare etc.), pentru a stabili valoarea acestor parametri pentru viața umană.

bază sursă pentru cercetare este:

Material teoretic despre manifestarea legilor fizicii în corpul uman;

rezultate munca practica prin definirea unor parametri mecanici ai corpului uman.

În timpul cercetării, următoarele sarcini:

Să studieze și să analizeze materialul teoretic privind manifestarea legilor fizicii în corpul uman;

Efectuați lucrări practice pentru determinarea unora dintre parametrii mecanici ai corpului uman;

Analizează și procesează rezultatele măsurătorilor practice necesare pentru determinarea parametrilor mecanici ai unei persoane;

Rezumați rezultatele studiului și trageți concluzii despre dependența parametrilor mecanici ai unei persoane de caracteristicile sale individuale.

Următoarele științifice metode cercetare:

Analiza și prelucrarea materialului teoretic privind aplicarea legilor fizicii la corpul uman (aplicarea legilor mecanicii pentru determinarea parametrilor mecanici ai unei persoane);

Realizarea de experimente și efectuarea de măsurători practice pentru determinarea parametrilor mecanici ai unei persoane;

Analiza si prelucrarea rezultatelor masuratorilor obtinute empiric;

Generalizarea rezultatelor cercetării și a concluziilor.
„Studiul parametrilor mecanici umani”

Treaba terminată: student

11 celule MOU scoala gimnaziala №5

MO districtul Korenovskiy

Eremenko Marina Iurievna


  1. Densitatea corpului uman.

    1. Partea teoretică.
Conceptul de „Densitate” are o aplicație foarte largă în toate domeniile fizicii. Densitatea este o mărime fizică determinată pentru o substanță omogenă de masa unității sale de volum.

Acum despre persoană. Se știe că, în general, densitatea corpului uman este foarte apropiată de densitatea apei, deoarece o persoană este formată din 60-90% din aceasta. * (* - referire la literatură.)

Densitatea medie a corpului uman în diferite surse variază de la 870 la 1120 kg / m 3

Nu există o cifră exactă, deoarece densitatea fiecărei persoane este diferită și depinde de caracteristicile structurii individuale și, de asemenea, de volumul de aer din plămâni.

De asemenea, se crede că o persoană plină are o densitate mai mică, una musculară are una mai mare; deoarece greutatea specifică a grăsimii este de 0,918 g/cm3, iar densitatea mușchilor este de 1,049 g/cm3

Cel mai adesea, densitatea medie a corpului uman este de 1036 kg / m 3.


    1. Partea practică.

      1. Determinarea densității corpurilor mai multor persoane și compararea rezultatelor.
Facem măsurători ale lungimii (a) și lățimii (b) a căzii. Apoi cada se umple cu apă. Este plasat un semn care indică nivelul apei din baie. Bărbatul s-a aruncat cu capul în apă. Asistentul pune un semn, marcând astfel noul nivel al apei din baie. Măsoară înălțimea apei (h). Calculăm volumul apei deplasate și, în consecință, volumul corpului uman (V).

Calculăm densitatea unei persoane folosind formula:
,

unde m este masa sa, V este volumul obținut experimental.

Forma băii nu este un paralelipiped, dar deoarece formele diferitelor modele de baie sunt similare, erorile de măsurare vor fi aproximativ egale, ceea ce înseamnă că aceste erori nu se vor reflecta în puritatea experimentului.

Densitatea corporală depinde de sex (Densitatea corporală medie a băieților este mai mare decât cea a fetelor), de stilul de viață (Densitatea corporală a sportivilor este mai mare. Trebuie menționat că dependența densității corporale a unei persoane de sportul ales este vizibilă. ) (vezi Anexa Nr. 1, Tabelul Nr. 2.).
„Studiul parametrilor mecanici umani”

Treaba terminată: student

11 celule MOU scoala gimnaziala №5

MO districtul Korenovskiy

Eremenko Marina Iurievna


  1. viteza de reactie umana.

    1. Partea teoretică.
Viteza de reacție este una dintre principalele calități ale unui organism viu. Este foarte important să reacționezi rapid la influențele exterioare iritante, deoarece printre acestea pot fi periculoase sau chiar mortale.

De la începutul acțiunii stimulului și până în momentul reacției, trece întotdeauna un anumit timp, după care se activează mecanismele musculare de răspuns, a cărui viteză depinde deja de viteza mișcărilor corpului. Timpul de întârziere este determinat de rata metabolică și este o caracteristică individuală a fiecărui organism. Nu poate fi antrenat deoarece este imposibil să crești viteza de transmitere a impulsurilor nervoase.

Rata de reacție a unei persoane este determinată de muncă sistem nervos si viteza musculara.

La om, timpul mediu de reacție la un semnal vizual este de 0,1-0,3 secunde. (Vezi Anexa nr. 2.).

Timpul de reacție este cea mai importantă caracteristică a corpului uman. În mod surprinzător, abilități de conducere a unei persoane depind și de timpul de reacție. Și, de asemenea, una dintre cele mai importante calități ale unui șofer este timpul de reacție la schimbarea condițiilor de drum. Timpul de reacție este intervalul de timp din momentul în care apare semnalul vizual sau auditiv despre situația schimbată până la răspunsul corespunzător al șoferului. De exemplu, timpul până la apăsarea pedalei de frână sau la rotirea volanului din momentul în care apare semnalul. Reacția variază de la persoană la persoană. De exemplu, timpul de reacție este una dintre cele mai importante caracteristici ale șoferilor; pentru majoritatea șoferilor, timpul de reacție variază de la 0,5 la 2,0 s.

La examinarea poliției rutiere și a Ministerului Afacerilor Interne se utilizează formule și metode mai exacte pentru a determina timpul de reacție al șoferului. Dar cel mai adesea, atunci când se analizează un accident, este mai important ca experții să cunoască ora începerii frânării sau distanța de frânare, în acest caz

timpul de reacție al șoferului conform standardului este considerat a fi de 0,8 s.

Desigur, este întotdeauna de dorit să se mențină timpul de reacție cât mai scurt posibil (care corespunde unui timp de reacție mai rapid), deoarece frânarea mașinii nu începe efectiv decât după expirarea acestui timp.

Dacă, de exemplu, o mașină se deplasează cu o viteză de 90 km/h, atunci în 1 secundă parcurge 25 m. Prin urmare, dacă timpul de reacție al șoferului este de 1 s, atunci timp de 25 m frânele mașinii nici măcar nu vor fi aplicate. ! Astfel, „prețul” este de doar o zecime de secundă în acest exemplu de 2,5 m de mișcare a mașinii. (Vezi Anexa nr. 3.), care poate costa viața unei persoane care traversează drumul și care vede mașina la o distanță suficientă, în opinia sa.


    1. Partea practică.

      1. Determinarea vitezei de reacție a unei persoane.
Se ia o riglă de lemn de 50 cm lungime, se pune o crestătură pe ea (în mijloc). Se face un semn pe perete.

Asistentul apasă o riglă verticală pe perete, astfel încât crestătura de pe aceasta să coincidă cu marcajul de pe perete.

Apoi, distragând atenția participantului, el eliberează rigla înăuntru cădere liberă. Concurentul trebuie să oprească căderea riglei cât mai repede posibil.

Asistentul notează noua poziție a marcajului riglei și măsoară zborul acestuia (h), adică. distanța dintre semnele de pe perete.

Viteza de reacție se calculează cu formula: t=,

unde este accelerația de cădere liberă egală cu 9,8 m/s, t este viteza de reacție, s este distanța dintre marcajele de pe perete (vezi Anexa nr. 4.).

Analiza rezultatelor obtinute:

Semnul „-” înseamnă că participantul la experiment nu a avut timp să oprească rigla înainte de a atinge podeaua. Numărul participanților cu o reacție întârziată a fost de 70%.


      1. Comparația vitezei de reacție a două persoane.
Puteți compara viteza de reacție a două persoane într-un mod mai simplu.

Primul partener stă în fața lui și își pune mâna deschisă astfel încât să fie convenabil ca al doilea partener să o lovească cu palma. Al doilea partener lovește palma primului în momente aleatorii. Sarcina primului este să scoată palma (un punct), sarcina celui de-al doilea este să lovească (un punct), în cazul eșecului unuia sau celuilalt - 0 puncte. Se păstrează scorul (cel mai mare număr de puncte este cea mai bună viteză de reacție). Apoi partenerii se schimbă. (Vezi Anexa nr. 5.)

Analiza rezultatelor obtinute:

Viteza de reacție a unei persoane (vezi Anexa nr. 5) depinde de caracteristicile individuale ale partenerilor.

Pentru unii participanți la experiment (Vitya), viteza de reacție nu depinde de caracteristicile sursei de semnal (caracteristicile individuale ale partenerului); pentru alții (Marina, Vadik, Kirill), viteza de reacție depinde de caracteristicile sursei de semnal; pentru alții (Sasha), viteza de reacție este întotdeauna mai mică, indiferent de caracteristicile sursei de semnal (întotdeauna mai mică decât cea a unui partener).

Astfel, conform rezultatelor experimentului, participantul Vitya are viteza maximă de reacție. Marina, Vadik, Kirill - au o viteză de reacție bună, dar depinde de caracteristicile sursei de semnal, ceea ce înseamnă că nu în toate cazurile se poate aștepta viteza de reacție adecvată de la acești participanți (De exemplu, Vitya va reacționa instantaneu prin frânare atât la un semafor roșu, cât și la o traversare neașteptată pe Marina, Vadik, Kirill - reacționând instantaneu la un semafor roșu, este posibil să nu reacționeze imediat la o persoană care traversează strada.)

În acest fel, este posibil să se determine viteza de reacție maximă, medie, minimă, fără a măsura separat viteza de reacție a fiecărui participant la experiment, ci prin compararea rezultatelor obținute.


      1. Timpul de reacție al șoferului.
Asistenții negociază cu șoferul despre viteza vehiculului (șoferul alege viteza care îi este confortabilă în funcție de vehiculul personal) și despre cuvântul cheie care indică oprirea (de exemplu, cuvântul „Oprire”). Un asistent este de acord cu altul despre locul în care șoferul ar trebui să înceapă frânarea (au fost alese trei puncte - intersecția străzilor Nekrasov și Tretyakov, Khleborobskaya și Tretyakov, Markova și Tretyakov.). Șoferului nu i se spune acest loc. Primul asistent urcă în mașină cu șoferul și de la punctul de plecare al experimentului (intersecția străzilor Kucheryavoy și Tretyakov) începe să se deplaseze cu șoferul în linie dreaptă (de-a lungul unei străzi). (Vezi Anexa nr. 6.) După ce a câștigat o anumită viteză (discutată mai devreme), șoferul ar trebui să încerce să se miște uniform. Ajuns la locul frânării, primul asistent pronunță cuvântul cheie. Șoferul trebuie să reacționeze și să înceapă să frâneze. După ce vehiculul s-a oprit complet, al doilea asistent, care a observat frânarea, măsoară distanța de frânare. Timp aproximativ reacţiile şoferului se determină conform tabelului (vezi Anexa nr. 3.). Repetăm ​​acest experiment de 3 ori pentru fiecare șofer, determinând timpul mediu de reacție după experiment.

Sarcina principală a experimentelor este de a măsura distanța de oprire și de a calcula viteza de reacție a șoferului folosind un tabel special. Dar, în același timp, traficul nu ar trebui să fie interferat. Din cauza acestei probleme, a fost necesar să se selecteze timpul experimentelor. (De cele mai multe ori era mai devreme dimineața când nu era trafic în zona selectată). O altă problemă a fost că din diverse motive toate experimentele nu au putut fi efectuate în aceeași zi, iar condițiile meteorologice ar putea afecta starea suprafeței drumului și, în consecință, acuratețea experimentelor. Având în vedere acest lucru, toate experimentele au fost efectuate în condiții meteorologice similare (suprafața drumului trebuie să fie uscată). Măsurătorile au fost efectuate de trei ori, media aritmetică a celor trei rezultate a fost introdusă în tabel.

Puritatea măsurătorilor din experimente a fost complicată de faptul că fiecare șofer a participat la experiment cu propriul vehicul (diferit specificațiiși oportunități). Această împrejurare nu a putut fi schimbată, deoarece fiecare șofer era obișnuit să conducă propriul vehicul, iar trecerea la altul ar putea face o diferență și mai semnificativă în condițiile de desfășurare a experimentului pentru fiecare șofer (a se vedea Anexa nr. 7, Tabelul nr. 1.)

Aceleași experimente au fost efectuate după o schimbare a stării șoferului (vezi Anexa nr. 7, Tabelul nr. 2.)

În cursul de fizică studiat în scoala moderna, aproape deloc atenție se acordă parametrilor fizici care caracterizează o persoană. Cu toate acestea, în legătură cu studiul psihologiei la școală, modelarea proceselor care au loc în organismele vii, în tehnologie, dezvoltarea unei științe precum bionica, studenții manifestă tot mai mult un interes sporit pentru studiul fizicii umane.

În timpul studierii acestui curs, studenții nu numai că își vor satisface nevoile educaționale, ci vor dobândi și abilități activitati de cercetare, faceți cunoștință cu metodele de cercetare în fizică și biologie, obțineți informații succinte despre echipamente medicale și biologice. Abilitățile dobândite în timpul lucrului cu instrumente de măsură, efectuării lucrărilor practice și înființării unui experiment vor fi utile în activități științifice și tehnice ulterioare. Explicarea proceselor individuale care au loc în organismele vii pe baza legilor fizice le va ajuta să stabilească relații cauză-efect care există în natura animată și neînsuflețită și să formeze un interes nu numai pentru fizică, ci și pentru biologie.

Programul de curs este orientat spre practică cu elemente ale activităților de cercetare. Acest curs opțional poate fi folosit pentru predarea în clase cu profil biochimic sau medical.

Studiul cursului opțional este conceput pentru 17 ore, din care 7,3 ore (43%) pentru studiul problemelor teoretice, exerciții practice (rezolvarea de probleme, efectuarea munca de laborator) -9,7 ore (57%)

Obiectivele principale ale cursului:

  • Arătați elevilor unitatea legilor naturii, aplicabilitatea legilor fizicii la organism viu, promițătoare de dezvoltare a științei și tehnologiei, precum și să arate în ce domenii de activitate profesională vor avea nevoie de cunoștințele acumulate la cursul special.
  • Să creeze condiții pentru formarea și dezvoltarea abilităților intelectuale și practice ale elevilor în domeniul experimentului fizic.
  • Dezvolta activitate cognitivăși independența, dorința de auto-dezvoltare și auto-îmbunătățire.

Obiectivele cursului:

  • Pentru a promova formarea interesului cognitiv pentru fizică, dezvoltarea abilităților creative la elevi.
  • Dezvoltarea competenței intelectuale a elevilor.
  • Pentru a forma abilitățile de a efectua lucrări practice, de a desfășura activități de cercetare.
  • Îmbunătățiți abilitățile de lucru cu literatura științifică de referință și populară.

La sfârșitul cursului, studenții ar trebui

  • stiu:
    • ce fel legi fizice poate fi folosit pentru a explica procesele care au loc în corpul uman;
    • caracteristicile corpului tău în ceea ce privește legile fizicii.
  • a fi capabil să:
    • lucrul cu diverse surse de informare;
    • observați și studiați fenomenele, descrieți rezultatele observațiilor;
    • simularea fenomenelor, selectarea instrumentelor necesare, efectuarea măsurătorilor, prezentarea rezultatelor măsurătorilor sub formă de tabele, grafice, stabilirea sarcinilor de cercetare.

Conținutul principal al cursului

Conținutul cursului este diferit calitativ de cel de bază de fizică. În lecții, legile fizicii sunt luate în considerare în principal asupra obiectelor neînsuflețite. Cu toate acestea, este foarte important ca elevii să dezvolte treptat convingerea că relația cauzală a fenomenelor este universală și că toate fenomenele care au loc în lumea din jurul nostru sunt interconectate. Cursul tratează probleme care vizează dezvoltarea interesului pentru fizică, activități experimentale, formarea deprinderilor de a lucra cu literatura de referință. La sfârșitul cursului, studenții întocmesc „Pașaportul fizic al unei persoane”.

Parametrii mecanici ai unei persoane- ora 10

Fizică. Om. Cercetare biofizică în fizică. Dimensiunile liniare ale diferitelor părți ale corpului uman, masa lor. Densitatea lichidelor și a țesuturilor solide care alcătuiesc o persoană.
Mărimile cinematice și corpul uman.
Mișcarea unui corp într-un câmp gravitațional. Cădere liberă. Timp de reacție umană. Mișcarea unui corp aruncat într-un unghi față de orizont.
Prima lege a lui Newton. Inerția în viața sălbatică. A doua lege a lui Newton. Definiția forței umane. Dinamica țesutului muscular. a treia lege a lui Newton.
Corpul uman în câmpul gravitațional al pământului. Condiții pentru existența îndelungată a omului pe stația spațială. Măsuri pentru protejarea piloților și astronauților de accelerație. Imponderabilitate și supraîncărcare.
Bipedismul și sistemul musculo-scheletic uman. Mersul uman. Tipuri de articulații. Deformarea oaselor, tendoanelor, mușchilor. Rezistența materialelor biologice. Structura oaselor în ceea ce privește posibilitatea celei mai mari deformari.
Manifestarea forței de frecare în corpul uman, lubrifiere naturală. Distanțe de frânare.
Presiune. atmosfera si oamenii. Suflare. Presiunea lichidului. Tensiune arteriala. Legile fluxului sanguin în corpul uman.
Menținerea echilibrului în organismele vii. Centrul de greutate al corpului uman. Pârghii în corpul uman.
Munca și puterea dezvoltate de o persoană în diferite activități. „Energie” și dezvoltare umană. Aplicarea legii conservării energiei la anumite tipuri de mișcare umană.
Rolul presiunii atmosferice în viața umană. presiune osmotica. Modificarea tensiunii arteriale în capilare. Sistemul respirator.
Lucrări de laborator.

  • Efectuarea de măsurători antropologice
  • Determinați viteza medie de mișcare.
  • Determinarea timpului de reacție umană.
  • Graduarea dinamometrului și determinarea rezistenței coloanei vertebrale a unei persoane.
  • Determinarea coeficienților de frecare a tălpilor de pantofi uman pe diferite suprafețe.
  • Determinarea puterii dezvoltate de o persoană.

Oscilații și unde în organismele vii- 2 ore

Vibrații și om. Originea bioritmurilor. Inima și sunetele care însoțesc activitatea inimii și plămânilor, înregistrarea lor.
Sunetul ca mijloc de percepție și transmitere a informațiilor. Organul auzului. Ultrasunete și infrasunete. Zona de audibilitate a sunetului. Aparatul vocal uman. caracteristicile vocii umane.
Lucrări de laborator.

  • Determinarea volumului respirator al plămânilor umani.
  • Efectuarea de masuratori instrumentale si teste functionale.
  • Numărarea pulsului înainte și după o încărcare dozată.
  • Studiul proprietăților urechii.

fenomene termice - 1 oră

Termoregularea corpului uman. Umiditate. Sistemul respirator. Procese termiceîn corpul uman. Omul ca motor termic. Lucrări de laborator.

  • Calculul costurilor energetice și determinarea conținutului de calorii al dietei

electricitate și magnetism- 2 ore

Proprietățile electrice ale corpului uman. Bioelectricitate. Bacteriile sunt primii electricieni ai Pământului. Fotoreceptori, electroreceptori, bioelectricitatea somnului. Rezistența electrică a organelor umane la curentul continuu și alternativ.
Omul în lumea radiațiilor electromagnetice.
Lucrări de laborator.

  • Determinarea rezistenței țesuturilor umane la curentul electric continuu și alternativ.

Parametrii optici ai unei persoane - 1 oră

Structura ochiului uman. Puterea de acomodare a ochiului. putere optică. Defecte vizuale și modalități de a le corecta. Caracteristicile vederii umane. Rezoluția ochiului uman. Cum vedem. De ce avem doi ochi? Sensibilitatea spectrală și energetică a ochiului.
Lucrări de laborator.

  • Observarea unor caracteristici psihofiziologice ale vederii umane.
  • Determinarea parametrilor caracteristici ai vederii umane.
  • Determinarea limitelor spectrale ale sensibilității ochiului uman.

Sistemul de atestare a studenților. La finalizarea cursului, creditul se acordă în următoarele condiții:

  • Participare activă la pregătirea și desfășurarea de seminarii, conferințe, ziare, modelism.
  • Finalizarea a cel puțin jumătate din lucrările de laborator.
  • Îndeplinirea a cel puțin unei sarcini experimentale de natură cercetare sau proiectare.
  • Compilarea „Pașaportului fizic al unei persoane”.

Planificare tematică curs

Nu. p / p

Tema lecției

Număr de ore

Total

teorie

practică

Parametri mecanici umani (10 ore)

1. Fizică. Om. Mediu inconjurator.
2. Cinematica și corpul uman.
3. Mișcarea unui corp într-un câmp gravitațional.
4. Legile lui Newton în viața umană.
5. Gravitația și omul.
6. Bipedismul și sistemul musculo-scheletic uman.
7. Manifestarea forței de frecare în corpul uman.
8. Munca și puterea dezvoltate de o persoană în diferite activități.
9. Statica în corpul uman.
10. Presiunea și corpul uman.

Oscilații și unde în organismele vii (2 ore)

11. Vibrații și om.
12. Sunet.

Fenomene termice (1 h)

13. Procesele termice din corpul uman.

electricitate și magnetism. (2 ore)

14. Proprietățile electrice ale corpului uman
15. Omul în lumea radiațiilor electromagnetice.

Parametri optici umani (1 h)

16. Ochiul și vederea
17. Conferinţă.
Total:

curs opțional

„Fizica umană”

Nota explicativă 2

Conținutul cursului principal 3-4

Planificarea cursurilor tematice 5

Referințe 6

Notă explicativă

În cursul fizicii studiate într-o școală modernă, aproape nicio atenție nu este acordată parametrilor fizici care caracterizează o persoană. Cu toate acestea, în legătură cu studiul psihologiei la școală, modelarea proceselor care au loc în organismele vii, în tehnologie, dezvoltarea unei științe precum bionica, studenții manifestă tot mai mult un interes sporit pentru studiul fizicii umane.

Pe parcursul studierii acestui curs, studenții nu numai că își vor satisface nevoile educaționale, ci vor dobândi și abilități de cercetare, se vor familiariza cu metodele de cercetare din fizică și biologie și vor primi informații scurte despre echipamentele medicale și biologice. Abilitățile dobândite în timpul lucrului cu instrumente de măsură, efectuării lucrărilor practice și înființării unui experiment vor fi utile în activități științifice și tehnice ulterioare. Explicarea proceselor individuale care au loc în organismele vii pe baza legilor fizice le va ajuta să stabilească relații cauză-efect care există în natura animată și neînsuflețită și să formeze un interes nu numai pentru fizică, ci și pentru biologie.

Programul de curs este orientat spre practică cu elemente ale activităților de cercetare.

Studiul cursului opțional este conceput pentru 17 ore, din care 7,3 ore (43%) pentru studiul problemelor teoretice, 9,7 ore pentru exerciții practice (rezolvarea de probleme, efectuarea lucrărilor de laborator) (57%)

Obiectivele principale ale cursului:

Arătați elevilor unitatea legilor naturii, aplicabilitatea legilor fizicii la un organism viu, dezvoltarea promițătoare a științei și tehnologiei și, de asemenea, arătați în ce domenii activitate profesională vor beneficia de cunoştinţele dobândite în cadrul cursului special.

Să creeze condiții pentru formarea și dezvoltarea abilităților intelectuale și practice ale elevilor în domeniul experimentului fizic.

Pentru a dezvolta activitatea cognitivă și independența, dorința de auto-dezvoltare și auto-îmbunătățire.

Obiectivele cursului:

Contribuie la formarea interesului cognitiv pentru fizică, dezvoltare creativitate la elevi.

Dezvoltarea competenței intelectuale a elevilor.

Pentru a forma abilitățile de a efectua lucrări practice, de a desfășura activități de cercetare.

Îmbunătățiți abilitățile de lucru cu literatura științifică de referință și populară.

La sfârșitul cursului, studenții ar trebui stiu:

Ce legi fizice pot fi folosite pentru a explica procesele care au loc în corpul uman.

Caracteristicile corpului tău în ceea ce privește legile fizicii. a fi capabil să:

Lucrați cu diverse surse de informații.

Observați și studiați fenomenele, descrieți rezultatele observațiilor.

Simulați fenomene, selectați dispozitivele necesare, efectuați măsurători, prezentați rezultatele măsurătorilor sub formă de tabele, grafice, stabiliți sarcini de cercetare.

CONȚINUTUL CURSULUI PRINCIPAL

Conținutul cursului este diferit calitativ de cel de bază de fizică. În lecții, legile fizicii sunt luate în considerare în principal asupra obiectelor neînsuflețite. Cu toate acestea, este foarte important ca elevii să dezvolte treptat convingerea că relația cauzală a fenomenelor este universală și că toate fenomenele care au loc în lumea din jurul nostru sunt interconectate. Cursul tratează probleme care vizează dezvoltarea interesului pentru fizică, activități experimentale, formarea deprinderilor de a lucra cu literatura de referință. La sfârșitul cursului, studenții întocmesc „Pașaportul fizic al unei persoane”.

Parametrii mecanici ai unei persoane 9h.

Fizică. Om. Mediu inconjurator. Dimensiunile liniare ale diferitelor părți ale corpului uman, masa lor. Densitatea lichidelor și a țesuturilor solide care alcătuiesc o persoană. Forța de presiune și presiunea în organismele vii.

Viteza impulsurilor nervoase. Legile fluxului sanguin în corpul uman. Apărarea naturală a organismului împotriva accelerației.

Manifestarea forței de frecare în corpul uman, lubrifiere naturală.

Menținerea echilibrului în organismele vii. Centrul de greutate al corpului uman. Pârghii în corpul uman. Mersul uman. Tipuri de articulații. Deformarea oaselor, tendoanelor, mușchilor. Rezistența materialelor biologice. Structura oaselor în ceea ce privește posibilitatea celei mai mari deformari.

Corpul uman în câmpul gravitațional al Pământului. Condiții pentru existența îndelungată a omului pe stația spațială. Măsuri pentru protejarea piloților și astronauților de accelerație. Imponderabilitate și supraîncărcare.

Munca și puterea dezvoltate de o persoană în diferite activități. „Energie” și dezvoltare umană. Aplicarea legii conservării energiei la anumite tipuri de mișcare umană.

Lucrări de laborator.

1. Determinarea volumului și densității corpului tău.

2. Determinați viteza medie de mișcare.

3. Determinarea timpului de reacție uman.

4. Graduarea dinamometrului și determinarea rezistenței coloanei vertebrale a unei persoane.

5. Determinarea coeficienților de frecare a tălpilor încălțămintei umane pe diverse suprafete.

6. Determinarea puterii dezvoltate de o persoană.

Oscilații și unde în organismele vii 2h.

Vibrații și om. Originea bioritmurilor. Inima și sunetele care însoțesc activitatea inimii și plămânilor, înregistrarea lor. Stetoscop și fonendoscop. Percuția - ca una dintre modalitățile de a determina dimensiunea organelor interne și starea lor. Unde radio și om.

Sunetul ca mijloc de percepție și transmitere a informațiilor. Organul auzului. Ultrasunete și infrasunete. Zona de audibilitate a sunetului. Aparatul vocal uman. caracteristicile vocii umane. Aparat auditiv.

Lucrări de laborator.

7. Studierea proprietăților urechii.

Fenomene termice 2 ore

Termoregularea corpului uman. Rolul presiunii atmosferice în viața umană. presiune osmotica. Modificarea tensiunii arteriale în capilare. Umiditate. Sistemul respirator.

Procesele termice din corpul uman. Omul ca motor termic. Entropia și corpul uman. A doua lege a termodinamicii și capacitatea de a se autoorganiza.

Lucrări de laborator.

8. Determinarea volumului respirator al plămânilor umani.

9. Determinarea tensiunii arteriale umane.

Electricitate și magnetism 2h.

Proprietățile electrice ale corpului uman. Bioelectricitate. Bacteriile sunt primii electricieni ai Pământului. Fotoreceptori, electroreceptori, bioelectricitatea somnului. Rezistența electrică a organelor umane la curentul continuu și alternativ. Câmp magnetic și organismele vii.

Lucrări de laborator.

10. Determinarea rezistenței țesuturilor umane la curentul electric continuu și alternativ.

Parametrii optici ai unei persoane 1h.

Structura ochiului uman. Puterea de acomodare a ochiului. putere optică. Defecte vizuale și modalități de a le corecta. Caracteristicile vederii umane. Rezoluția ochiului uman. Cum vedem. Record de gramofon și ochi. De ce avem doi ochi? Sensibilitatea spectrală și energetică a ochiului.

Lucrări de laborator.

11. Observarea unor trăsături psihofiziologice ale vederii umane.

12. Determinarea parametrilor caracteristici vederii umane.

Sistemul de evaluare a elevilor . La finalizarea cursului, creditul se acordă în următoarele condiții:

1. Participare activă la pregătirea și desfășurarea de seminarii, conferințe, ziare, modelism.

2. Finalizarea a cel putin jumatate din munca de laborator.

3. Îndeplinirea a cel puţin unei sarcini experimentale de natură cercetare sau proiectare.

4. Întocmirea „Pașaportului fizic al unei persoane”.

PLANIFICAREA CURSULUI TEMATIC

Tema lecției

Număr de ore

Total

teorie

practică

PARAMETRI MECANICI UMANI (9 H)

Fizică. Om. Mediu inconjurator.

Cinematica și corpul uman.

Legile lui Newton în viața umană.

Omul in imponderabilitate si

suprasarcini

Bipedismul și sistemul musculo-scheletic uman.

Manifestarea forței de frecare în corpul uman.

Munca și puterea dezvoltate de o persoană în diferite activități.

Statica în corpul uman.

Presiunea și corpul uman.

OSCILAȚII ȘI UNDE ÎN ORGANISMELE VIE (2 ore)

Vibrații și om.

FENOMENE TERMICE (1 H)

Procesele termice din corpul uman.

A doua lege a termodinamicii.

ELECTRICITATE ȘI MAGNETISM. (2 ore)

Proprietățile electrice ale corpului uman

Câmp magnetic și organismele vii.

PARAMETRI OPTICI AI UNUI OM (1 H)

Ochiul și vederea

Conferinţă.

Total:

BIBLIOGRAFIE

1. Agadzhanyan N.A. Ritmul vieții și al sănătății. - M.: Cunoașterea, 1975.

2. Bezdenezhnykh E.A., Brikman I.S. Fizica în viața sălbatică și medicină. - Kiev, 1976.

3. Bogdanov K.Yu. Un fizician în vizită la un biolog. - M., 1986.

5. Berkinblit M.B. etc. Electricitatea în organismele vii. - M.: Nauka, 1988.

6. Boyarova O. ş.a. Din cap până în picioare. - M.: Literatura pentru copii, 1967.

7. Bulat V.A. Fenomene optice în natură. - M.: Iluminismul, 1974.

8. Galpershtein L. Bună fizică! - M.: Iluminismul, 1973.

9. Gazenko O.G., Siguranța și fiabilitatea unei persoane în zborurile spațiale.// Știință și viață. -1984 #3.

10. Enohovici A.S. Manual de fizică. - M.: Iluminismul, 1991.

11. Elkin V.I. Neobișnuit materiale educaționaleîn fizică. - M.: Şcoală-Presă, 2001.

12.. Ilcenko V.R. Răscruce de fizică, chimie, biologie. - M.: Iluminismul, 1986.

13. Katz Ts.B. Biofizică la lecțiile de fizică. - M.: Iluminismul, 1988.

14. Lanina I.Ya. Munca extracurricularaîn fizică. - M.: Iluminismul, 1977.

15. Lanina I.Ya. Nici o singură lecție. - M.: Iluminismul, 1991.

16. Manoilov V.E. Electricitate și om. -L: Energoatomizdat, 1988.

17. Marion J.B. Fizică generală cu exemple biologice. - M., 1986.

18. Enciclopedie medicală populară. - M., 1979.

19. Rydnik V.I. Despre acustica modernă. - M.: Iluminismul, 1979.

20. Sergheev B.A. Fiziologie distractivă.- M .: Educație, 1977.

21. Silin A.A. Frecarea si noi. - M., 1987.

22. Sinichkin V.P. Sinichkina O.P. Lucrări extracurriculare în fizică. - Saratov: Liceu, 2002.

23. Swartz Kl.E. Fizica extraordinară a fenomenelor obișnuite, - M., 1986.

24. Khutorskoy A.V., Khutorskaya L.N. Fizică fascinantă. - M.: ARKTI, 2000.

25. Hripkova A.G. Fiziologia umană. - M.: Iluminismul, 1971.

26. Cunosc lumea: Enciclopedia copiilor: Fizică. - M.: AST, 1998.

27. Lumea fizicii. Povești distractive despre legile fizicii. Sankt Petersburg „MiM-Express”.1995

28. O.P. Spiridonov. UȘOARĂ. Fizica, informatii, viata. M. „Iluminismul”. 1993

Introducere…………………………………………………………… .

eu.fizica umana

1.1. Mecanisme simple în corpul uman …………………

1.2. Deformări în corpul uman……………………………

1.3. Sistemul circulator uman………………………….

1.4. Difuzia în corpul uman…………………………………………..

1.5. Adaptarea omului la diferite temperaturi……….

1.6. Umiditatea aerului și rolul său în corpul uman………..

1.7. Legea conservării și transformării energiei în corpul uman ……………………………………………………….

1.8. Fenomene electrice în corpul uman...................

1.9. Fluctuații în corpul uman…………………………….

1.10. radiatie electromagneticaîn corpul uman………

II.Partea de cercetare

Concluzie…………………………………………………………

Literatură

INTRODUCERE

Studiind cursul fizicii, noi, în cea mai mare parte, luăm în considerare natura neînsuflețită și vorbim despre natura vie în treacăt. Dar in acelasi timp, Natura vie este atât de unic și toate legile mecanicii, electrostaticii, opticii, acusticii, termodinamicii și fizicii nucleare se aplică în ea.

Aici o albină s-a așezat pe o floare și a atins din greșeală o stamină, anteră căreia a lovit-o pe spate și polenul s-a trezit. Biologul va vedea în acest exemplu procesul de polenizare a unei plante, în timp ce fizicianul va acorda atenție naturii mișcării albinei, sunetului pe care îl face, acțiunea pârghiei - staminele și căderea liberă a polenului. .


Și ce putem spune despre corpul uman însuși! Sunt atâtea fenomene fizice, un astfel de domeniu de activitate!

Corul cântă melodia. Muzicianul va acorda imediat atenție notele publicate de cântăreți, înălțimea vocilor, volumul și armonia melodiei. Fizicianul va vedea în aceasta mișcarea oscilatorie a corzilor vocale, propagarea undelor sonore în mediu și interferența acestora, precum și vibrația timpanului în urechea ascultătorului.

În munca mea, am vrut doar să consider corpul uman prin ochii unui fizician și, de asemenea, să studiez, pe cât posibil în cadrul laboratorului de fizică școlar, pe mine. Munca mea, pe lângă fizică, va fi strâns legată de serie subiecte școlare: biologie, chimie, cultură fizică și muzică.

I. FIZICA UMANĂ

1.1. MECANISME SIMPLE ÎN CORPUL UM

În corpul uman, toate oasele care au o oarecare libertate de mișcare sunt pârghii. De exemplu, oasele membrelor, maxilarul inferior, craniul (puntul de sprijin este prima coloană), falangele degetelor. Legăturile scheletice sunt de obicei proiectate pentru a câștiga viteză cu o pierdere a rezistenței. Raportul dintre lungimea brațelor elementului de pârghie al scheletului este strâns dependent de funcțiile vitale îndeplinite de acest organ. Să luăm în considerare condițiile de echilibru pentru o pârghie folosind ca exemplu craniul (Fig. 1). Aici axa de rotație a pârghiei O trece prin articulația craniului cu prima vertebră. În fața punctului de sprijin pe un umăr relativ scurt, acționează forța de gravitație a capului R, în spatele acestuia - forța F de tracțiune a mușchilor și ligamentelor atașate osului occipital.

Un alt exemplu de funcționare a pârghiei este acțiunea arcului piciorului la ridicarea degetelor de la picioare (Fig. 2). Suportul O al pârghiei, prin care trece axa de rotație, sunt capetele oaselor metatarsiene.

Forța de depășire R - greutatea întregului corp - este aplicată pe talus. Forța musculară care acționează F, care ridică corpul, este transmisă prin tendonul lui Ahile și aplicată pe proeminența calcaneului.

În natură sunt frecvente organele flexibile, care își pot modifica curbura într-o gamă largă (coloana vertebrală, degete). Flexibilitatea lor se datorează fie unei combinații a unui număr mare de pârghii scurte cu un sistem de tije, fie unei combinații de elemente relativ flexibile cu elemente intermediare ușor deformabile. Controlul îndoirii se realizează printr-un sistem de tije longitudinale sau oblic (Fig. 3, 4).

„Unelte de perforare” unghii, dinți - în formă seamănă cu o pană (un plan înclinat modificat). Multe dintre aceste pene au suprafețe dure foarte netede (frecare minimă), ceea ce le face foarte ascuțite (Fig. 5)

1.2. DEFORMAȚII ÎN CORPUL UM.

Corpul uman suferă o sarcină mecanică suficient de mare din propria greutate și din eforturile musculare care apar în timpul activitatea muncii. Interesant, pe exemplul corpului uman, pot fi urmărite toate tipurile de deformare. Tensiunile de compresie sunt experimentate de coloana vertebrală, extremitățile inferioare și tegumentul piciorului; încordări de tracțiune - membre superioare, ligamente, tendoane, mușchi; deformări de îndoire - coloana vertebrală, oase pelvine, membre; deformații de torsiune - gâtul la întoarcerea capului, trunchiul în partea inferioară a spatelui la întoarcere, mâinile la rotire și așa mai departe.


Tabelul arată limitele de rezistență diferite feluriţesuturi ale corpului uman şi substanţe pentru diferite tipuri de deformare.

Tip de țesătură sau substanță

Rezistenta la tractiune, N/m2

Rezistenta la compresiune, N/m2

substanță osoasă compactă

Țesut conjunctiv fibros grosier (tendoane, ligamente)

Țesut nervos

Muşchi

Tabelul arată că modulul de elasticitate pentru un os sau tendon în tensiune este foarte mare, iar pentru mușchi, vene, artere este foarte mic. Stresul limitator care distruge osul umărului este de aproximativ 8 * 107 N \ m 2.

Țesuturile conjunctive din ligamente, din plămâni și așa mai departe, au o mare elasticitate, de exemplu, ligamentul occipital poate fi întins de mai mult de două ori.

Rezistența la torsiune crește foarte repede odată cu creșterea grosimii, astfel încât organele concepute pentru a efectua mișcări de torsiune sunt de obicei lungi și subțiri (gât).

În timpul deflexiunii, materialul este întins de-a lungul părții convexe și comprimat de-a lungul părții concave, părțile din mijloc nu suferă deformare vizibilă.

Prin urmare, în tehnologie, barele pline sunt înlocuite cu țevi, grinzile sunt făcute în T sau grinzi în I; aceasta economisește material și reduce greutatea instalațiilor. După cum știți, oasele membrelor au o structură tubulară. O grindă, boltită în sus și având suporturi sigure care nu permit ca capetele sale să se depărteze (arc), are o mare rezistență în raport cu forțele care acționează pe latura sa convexă (bolte arhitecturale, butoaie, la organisme - craniul pieptului) .

Arta de construcție a naturii și a oamenilor se dezvoltă după același principiu - economisirea materialelor și a energiei. Se știe că materialul solid din oase este situat în conformitate cu direcțiile tensiunilor principale. Acest lucru poate fi detectat dacă luăm în considerare o secțiune longitudinală a părții superioare a femurului (Fig. 6) și un fascicul curbat care lucrează în îndoire sub acțiunea unei sarcini distribuite pe o anumită zonă a suprafeței superioare. Interesant este că Turnul Eiffel din oțel seamănă în structura sa cu oasele tubulare ale unei persoane (femur sau tibie). Există o asemănare în formele exterioare ale structurilor și în colțurile dintre „grinzile” și „grinzile” ale osului și bretele turnului.

1.3. SISTEMUL DE CIRCULAȚIE UMANĂ.

În timpul operațiilor pe inimă, de multe ori devine necesar să o opriți temporar din circulație și să operați pe inimă uscată (Fig. 7). Aparatul inimă-plămân menține în mod fiabil pe tot parcursul procesului volumul setat pe minut al circulației sanguine în organism (aproximativ 4-5 litri pentru un pacient adult), temperatura setată a sângelui circulant.

Aparatul inimă-plămân este format din două părți principale: un sistem de pompă și un oxigenator. Pompele îndeplinesc funcțiile inimii - mențin presiunea circulației sanguine în vasele corpului în timpul operației.Oxigenatorul îndeplinește funcțiile plămânilor și asigură saturația cu oxigen a sângelui cel puțin 95% și menține presiunea parțială. de CO2 la nivelul milimetrilor de mercur. Sângele venos din vasele pacientului curge prin gravitație într-un oxigenator situat sub nivelul mesei de operație, unde este saturat cu oxigen, eliberat de excesul de dioxid de carbon și apoi pompat în fluxul sanguin al pacientului de o pompă arterială. AIK pentru o scurtă perioadă de timp este capabil să înlocuiască funcțiile inimii și plămânilor. În prezent, aproape toate operațiile pe inimă sunt efectuate folosind AIK. În unele cazuri, operația se efectuează cu hipotermie moderată (scăderea temperaturii) a corpului, ceea ce face posibilă utilizarea AIC pentru o perioadă mai lungă de timp.

În prezent, oamenii de știință și inginerii medicali lucrează la crearea și aplicarea aparatului „inimii artificiale”.

Prin revizuire fenomene capilare trebuie subliniat rolul lor în biologie, deoarece majoritatea țesuturilor sunt pătrunse de un număr enorm de vase capilare. În capilare se desfășoară principalele procese asociate cu respirația și nutriția organismului, toată cea mai complexă chimie a vieții, strâns legată de fenomenele de difuzie.

Iată câteva date pentru corpul uman.

Aria secțiunii transversale a aortei este de 8 cm2, iar aria totală a tuturor capilarelor este de aproximativ 3200 cm2, adică aria capilarelor este de 400 de ori mai mare decât aria aortei. . În mod corespunzător, viteza fluxului sanguin scade, de la 20 cm/s la începutul aortei la 0,05 cm/s în capilar.

Diametrul fiecărui capilar este de 50 de ori mai mic decât diametrul unui păr uman, iar lungimea acestuia este mai mică de 0,5 mm. Există 160 de miliarde de capilare în corpul unui adult.

Lungimea totală a capilarelor ajunge la 60-80 mii km; prin fiecare milimetru pătrat al secțiunii transversale a mușchiului inimii trec, în medie, până la 2 mii de capilare

Un model fizic al sistemului cardiovascular poate fi un sistem de mai multe tuburi ramificate cu pereți elastici. Pe măsură ce ramificarea crește, secțiunea transversală totală a tuburilor crește și viteza fluidului scade în consecință. Totuși, datorită faptului că ramificarea constă din multe canale înguste, pierderile de frecare internă cresc foarte mult, iar rezistența totală la mișcarea fluidelor (în ciuda scăderii vitezei) crește semnificativ.

1.4. DIFUZIA ÎN CORPUL UM

Cea mai mare absorbție a produselor alimentare are loc în intestinul subțire, ai cărui pereți sunt special adaptați pentru aceasta. Suprafața suprafeței interioare a intestinului uman este de 0,65 m2. Este acoperit cu vilozități - formațiuni microscopice ale membranei mucoase cu o înălțime de 0,2-1 mm, datorită cărora suprafața reală a intestinului ajunge la 4-5 m2, adică 2-3. ori suprafața întregului corp. Și în proces de absorbție mare rol joacă difuzie.

respiraţia este transportul oxigenului din mediu inconjuratorîn interiorul corpului prin tegumentele sale - se întâmplă cu cât mai repede, cu atât suprafața de contact dintre corp și mediu este mai mare și cu cât tegumentele corpului sunt mai lent, mai groase și mai dense. Din aceasta rezultă clar că organismele mici, ale căror suprafețe sunt mari în comparație cu volumul corpului, se pot descurca deloc fără organe respiratorii speciale, fiind mulțumite de afluxul de oxigen exclusiv prin învelișul exterior (dacă este suficient de subțire și umezit). La organismele mai mari, respirația prin piele poate fi mai mult sau mai puțin suficientă numai dacă tegumentele sunt extrem de subțiri; pentru tegumentele grosiere sunt necesare organe respiratorii speciale. Principalele cerințe fizice pentru aceste organe sunt suprafața maximă și grosimea minimă și conținutul de umiditate al tegumentelor. Prima se realizează prin numeroase ramuri sau pliuri (alveole pulmonare, branhii franjuri).

Dar cum respiră omul? La om, întreaga suprafață a corpului participă la respirație - de la cea mai groasă epidermă a călcâielor până la scalpul acoperit cu păr. Pielea de pe piept, spate și abdomen respiră deosebit de intens. Interesant este că aceste zone ale pielii depășesc semnificativ plămânii în ceea ce privește intensitatea respirației. Cu suprafața respiratorie de aceeași dimensiune, oxigenul poate fi absorbit cu 28% aici și dioxid de carbon chiar cu 54% mai mult decât în ​​plămâni. Cu toate acestea, în întregul proces respirator, participarea pielii este neglijabilă în comparație cu plămânii, deoarece suprafața totală a plămânilor, dacă extindeți toate cele 700 de milioane, alveole, bule microscopice, prin pereții cărora. are loc schimbul de gaze între aer și sânge, este de aproximativ 90-100 m2, iar suprafața totală a suprafeței pielii umane este de aproximativ 90-100 m2, adică de 45-50 de ori mai mică.

Respirația ritmică a pieptului nu este încă respirație, dar asigură respirația. La inhalare din cauza muncii mușchilor intercostali, volumul toracelui crește. În același timp, presiunea aerului din plămâni scade sub nivelul atmosferic: din cauza diferenței de presiune care rezultă, are loc inhalarea. Apoi, din cauza relaxării musculare, volumul toracelui scade, presiunea în plămâni devine mai mare decât presiunea atmosferică - are loc expirația. Figura 8 prezintă o diagramă a schimbului de gaze în plămâni. Aceasta arată difuzia oxigenului O2 și a dioxidului de carbon CO2 prin pereții alveolelor.

BOALA CAISSON. Difuzia are loc cel mai intens între gaze sau între un gaz și un lichid. Gazele sunt adsorbite pe suprafața unui lichid și apoi, prin difuzie, se răspândesc în masa acestuia, cu alte cuvinte, se dizolvă în el. Când nu prea presiuni mari masa unui gaz care se dizolvă într-un lichid este direct proporțională cu presiunea parțială a gazului deasupra acestuia. Când presiunea gazului deasupra suprafeței lichidului scade, gazul dizolvat în acesta este eliberat sub formă de bule. Acest fenomen este la baza bolii de decompresie de care suferă scafandrii. Se știe că la adâncime sub apă, un scafandru respiră aer la presiune ridicată și sângele său este saturat cu gaze de aer, în special azot. Ca urmare a unei scăderi accentuate a presiunii la întoarcerea la suprafața apei, azotul este eliberat din sânge sub formă de bule care pot intra într-un vas de sânge mic. În acest caz, poate apărea blocarea completă a vaselor de sânge. Acest fenomen se numește embolie gazoasă. Blocarea vaselor de sânge din organele vitale poate avea consecințe grave asupra organismului. Pentru a evita acest lucru, trebuie să întoarceți scafandru la suprafață foarte încet (după ce ați lucrat la o adâncime de 80 m timp de 1 oră, trebuie să petreceți aproximativ 9 ore la ascensiune) sau să utilizați camere speciale de decompresie. În prezent, dispozitivele sunt dezvoltate folosind un amestec de heliu-oxigen, care fac posibil ca un scafandru să revină la suprafață mai rapid.

1.5. ADAPTARE UMĂ LA DIFERITE TEMPERATURĂ.

Datorită proprietăților citoplasmei celulelor, toate viețuitoarele sunt capabile să trăiască la temperaturi cuprinse între 0 și 500 C. Majoritatea habitatelor de pe suprafața planetei noastre au temperaturi în aceste limite; pentru fiecare specie, depășirea acestor limite înseamnă moartea fie de frig, fie de căldură.

Pentru a menține temperatura corpului constantă, o persoană trebuie fie să reducă pierderile de căldură cu protecție eficientă, fie să crească producția de căldură. Acest lucru se realizează într-o mare varietate de moduri. În primul rând, husa de protecție este importantă. Îmbrăcămintea de protecție a unei persoane constă în faptul că întârzie curenții de convecție, încetinesc evaporarea, slăbesc sau opresc complet radiația. bine cunoscută şi rol protector gras. Există diverse mecanisme de menținere a căldurii în zonele neprotejate, acționând prin transfer de căldură în mănunchiuri de vase de sânge unde venele și arterele vin în contact. Se dovedește că urechile sunt mai scurte, cu atât clima este mai rece. Lupta împotriva supraîncălzirii se realizează în principal prin creșterea evaporării. Diverse condiții care împiedică evaporarea perturbă reglarea transferului de căldură corporală. Deci, pielea, cauciucul, pânza uleioasă, îmbrăcămintea sintetică îngreunează reglarea temperaturii căldurii. Transpiratia joaca un rol important in termoreglarea corpului, asigurand constanta temperaturii corpului unei persoane sau animal. Datorită evaporării transpirației, energia internă scade, datorită căreia corpul se răcește.

DE CE NE ROȘIM LA CĂLDURĂ, ȘI PALĂM ȘI RĂMĂM LA REC? Acest lucru este explicat după cum urmează. Temperatura ambientală normală pentru o persoană este de 18-200C. Dacă se ridică peste 250C, atunci terminațiile nervoase ale pielii care percep iritația termică sunt excitate și, datorită semnalelor de la sistemul nervos central, vasele pielii se extind. Mai mult sânge din organele interne curge în piele și devine roșie. La o temperatură scăzută a mediului, corpul începe să degaje cea mai mare parte a căldurii prin conducție și radiație. Pielea primește căldură în principal din sângele care curge. Pentru a reduce transferul de căldură, vasele se îngustează, așa că pălim. Când ne este frig, corpurile noastre măresc eliberarea de energie în mușchi din cauza contracției aleatorii a grupurilor individuale de fibre musculare, pe care o numim frisoane.

1.6. UMIDITATEA AERULUI SI ROLUL EI IN CORP

UMAN.

Aerul cu o umiditate relativă de 40 până la 60% este considerat normal pentru viața umană. Atunci când mediul înconjurător are o temperatură mai mare decât cea a corpului uman, există transpirație crescută. Transpirația abundentă duce la răcirea corpului, ajută la lucrul în condiții de temperatură ridicată. Cu toate acestea, o astfel de transpirație activă este o povară semnificativă pentru o persoană! Dacă, în același timp, umiditatea absolută este mare, atunci devine și mai dificil să trăiești și să lucrezi (tropice umede, unele ateliere, de exemplu, vopsit).

Umiditatea relativă sub 40% la temperatura normală a aerului este, de asemenea, dăunătoare, deoarece duce la o pierdere crescută de umiditate de către organism, ceea ce duce la deshidratare.

1.7. LEGEA CONSERVĂRII ȘI CONVERSIEI ENERGIEI

ÎN VIAȚA OMULUI.

Când studiem legea conservării și transformării energiei, este important de subliniat rolul omului de știință R. Mayer, care a fost primul care a formulat-o din postura de om de știință naturală. Atenția i-a fost atrasă de fenomenele care au loc în corpul uman. El a observat diferența de culoare a sângelui venos în țările din zonele temperate și tropicale și a ajuns la concluzia că „diferența de temperatură” dintre corp și mediu ar trebui să fie proporțională cantitativ cu diferența de culoare a ambelor tipuri de sânge, adică arterial și venos. Această diferență de culoare este o expresie a cantității de consum de oxigen sau a intensității procesului de ardere care are loc în organism. Înțelegând aceste observații pe baza principiului că „nimic nu vine din nimic și nimic nu se transformă în nimic și că cauza este egală cu efectul”, deja în 1841. Mayer a exprimat ideea de bază a legii conservării și transformării energiei.

O serie de studii ale lui Mayer sunt dedicate identificării proceselor energetice. Mayer credea că sursa efectelor mecanice și termice într-un organism viu sunt procesele chimice care au loc în acesta ca urmare a absorbției oxigenului și alimentelor.

Subliniind legea conservării și transformării energiei, este de dorit să ilustrăm aplicarea acesteia a transformărilor unui tip de energie în altul, care au loc în organismele vii. Pentru a face acest lucru, puteți folosi un tabel care arată o varietate de transformări energetice în celulele vii.

TRANSFORMARE

UNDE SE INTAMPLA

Celulele nervoase, creierul

Energia sonoră în electricitate

urechea internă

Energia luminoasă în electricitate

Retină

Energia chimică în mecanică

Celule musculare, epiteliu ciliat

Energia chimică în electrică

Organele gustului și mirosului

Este important de menționat că orice organism viu este un sistem termodinamic deschis, departe de echilibru. De asemenea, este interesant să se facă calcule ale transformărilor energetice într-un organism viu și să se determine eficiența unor procese biologice. Știm că munca se poate face fie prin modificarea energiei interne a sistemului, fie prin transmiterea unei anumite cantități de căldură sistemului.

Într-un sistem viu, indiferent dacă este un organism întreg sau organe separate (de exemplu, mușchi), munca nu poate fi efectuată din cauza afluxului de căldură din exterior, adică un organism viu nu poate funcționa ca motor termic. Acest lucru poate fi demonstrat printr-un calcul simplu. Se știe că un motor termic

unde T1 și T2 sunt temperaturile sursei de căldură și, respectiv, frigiderului, în scala temperaturii absolute.

Să încercăm să determinăm temperatura mușchilor (T1), presupunând că funcționează ca un motor termic, la o temperatură de 250C cu o eficiență de 30%. Înlocuind în formula temperatura frigiderului Т2= 298 K și presupunând randament=1/3, obținem

T1 - 298 K 1

de unde T1 = 447K sau 1740C. Astfel, dacă mușchiul ar funcționa ca un motor termic, s-ar încălzi în aceste condiții până la o temperatură de 1740C. Acest lucru este, desigur, nerealist, deoarece se știe că proteinele se denaturază la aproximativ 500C. Astfel, într-un organism viu, munca se realizează prin schimbarea energiei interne a sistemului.

Valabilitatea primei legi a termodinamicii pentru biologie poate fi dovedită dacă un organism viu este izolat de mediu, cantitatea de căldură eliberată de acesta este modificată și comparată cu efectul termic al reacțiilor biochimice din interiorul organismului. În acest scop, în 1780, Lavoisier și Laplace au plasat un cobai într-un calorimetru și au măsurat cantitatea de căldură și dioxid de carbon eliberat. După aceea, a fost determinată cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii directe a produselor alimentare originale. În ambele cazuri, s-au obținut valori apropiate.

Rezultate mai precise au fost obținute prin măsurarea cantității de căldură de dioxid de carbon, azot și uree eliberată de om. Pe baza acestor date, a fost calculat echilibrul metabolismului proteinelor, grăsimilor și carbohidraților. Și aici coincidența s-a dovedit a fi destul de bună.

În prezent, măsurătorile calorimetrice permit să se tragă concluzii importante despre viața umană și să dea direcție pentru diagnosticarea anumitor boli.Recent, a fost creată o termocamera - un dispozitiv care arată clar schimbările de temperatură în corpul uman. Această metodă vă permite să recunoașteți o varietate de afecțiuni asociate proceselor inflamatorii, însoțite de o creștere a temperaturii acestei părți a corpului. Dăm eficiența unor procese biologice

PROCES BIOLOGIC

eficienta %

Strălucirea bacteriilor

Contractie musculara

Fotosinteză

1.8. FENOMENE ELECTRICE ÎN CORPUL UM.

Una dintre cele mai funcții importante organism viu - capacitatea de a răspunde la o schimbare a mediului, numită iritabilitate. De exemplu, protozoarele unicelulare sunt capabile să răspundă la schimbările de temperatură sau de iluminare cu un răspuns mecanic (mișcarea ameboidă, mișcarea cililor și a flagelilor). Cea mai mare dezvoltare a iritabilității la animalele care au celule specializate care formează țesut nervos. Celulele nervoase - neuronii sunt adaptați pentru un răspuns rapid și specific la o varietate de stimuli care provin din mediul extern și din țesuturile corpului însuși. Recepția și transmiterea stimulilor are loc cu ajutorul impulsurilor electrice care se propagă pe anumite căi. Pe parcursul Dezvoltarea embrionară un proces lung crește din corpul celulei nervoase - un axon, formând ceva ca un fir telegrafic pentru transmiterea mesajelor (Fig. 9). La un adult, lungimea axonului poate ajunge la 1 - 1,5 m cu o grosime de aproximativ 0,01 mm. Axonii sunt uneori comparați cu firele electrice, dar, în realitate, semnalul electric se deplasează prin ei într-un mod diferit decât printr-un fir. În timp ce într-un fir de cupru curentul se propagă aproape de viteza luminii, în axon impulsul se mișcă cu o viteză de până la 100 m/s. Conținutul axonului are o rezistență electrică specifică de aproximativ 100 de milioane de ori mai mare decât cea a unui fir de cupru. În plus, capacitatea de izolare a membranei exterioare a axonului este de aproximativ 1 milion. ori mai slab decât cel al unei mantale bune de cablu. Dacă propagarea unui semnal electric de-a lungul axonului ar depinde doar de conductivitatea electrică, atunci semnalul introdus în acesta s-ar atenua în câțiva milimetri.

Învelișul axonului separă două soluții apoase care au aproape aceeași conductivitate electrică, dar diferite compoziție chimică. Într-o soluție externă, mai mult de 90% din particulele încărcate sunt ioni de sodiu (Na+) și clor (Cl-). În soluția din interiorul celulei, partea principală a ionilor pozitivi sunt ionii de potasiu (K +), iar cei negativi sunt ioni organici mari. Concentrația ionilor de sodiu (Na +) în exteriorul celulei este de 10 ori mai mare decât în ​​interior, iar concentrația ionilor de potasiu (K +) în interior este de 30 de ori mai mare decât în ​​exterior. Când membrana este într-o stare neexcitată, are o permeabilitate ridicată la potasiu și doar o ușoară permeabilitate la sodiu. Datorită gradientului mare de concentrație, ionii de potasiu ies din axon în exterior. Ca rezultat, apare o diferență de potențial de aproximativ 60 mV, iar conținutul interior al celulei este încărcat negativ în raport cu soluția exterioară. Această diferență de potențial se numește potențial de repaus al celulei nervoase.

Orice modificare a permeabilității membranei pentru unul dintre ioni poate duce la o modificare a potențialului. Este exact ceea ce se întâmplă atunci când un impuls electric curge pe axon. Dacă iritați axonul foarte slab soc electric, se atenuează după ce a parcurs doar câțiva milimetri de-a lungul fibrei. Dacă creșteți intensitatea semnalului electric aplicat membranei celulei nervoase, atunci, pornind de la un anumit nivel al semnalului, acesta nu se mai estompează. Curentul scade potențialul de repaus în punctul prin care trece, iar potențialul de repaus scade la zero; membrana este depolarizată. Ca răspuns la scăderea potențialului, permeabilitatea la sodiu a membranei crește brusc. Acest lucru duce la o scădere suplimentară a potențialului. Ionii de sodiu curg din fluidul înconjurător în axon. Ca rezultat, un potențial negativ de aproximativ 60 mV este înlocuit cu un potențial pozitiv de aproximativ 50 mV. Această nouă stare înseamnă apariția unui potențial de acțiune. Axonul generează propriul impuls, care se propagă cu o viteză constantă pe toată lungimea sa de la un capăt la altul. Imediat după apariția potențialului, acțiunea permeabilității membranei pentru sodiu scade, iar pentru potasiu crește, după care potențialul din această zonă revine la nivelul de repaus.

AMPLIFICATOARE BIOLOGICE. Informații din exterior și pace interioara percepuți de așa-numiții receptori, care sunt asociați cu neuronii centripeți sau sensibili. Fiecare receptor percepe un singur tip de energie: receptorii ochiului captează lumina oscilații electromagnetice, receptorii urechii - sunet, receptorii pielii - iritații mecanice sau de temperatură. Iar în piele, funcțiile lor sunt separate: unii reacționează doar la atingere, alții la presiune, alții la întindere etc. Receptorii de temperatură sunt și ei specializați: unii reacționează la frig, alții la căldură.

Ca urmare a iritațiilor, apar impulsuri nervoase, a căror natură este aceeași. Impulsul nervos care trece de-a lungul nervului auditiv, în natura sa biofizică, nu este diferit de impulsul nervos care merge la creier de la un receptor vizual, fermecător sau tactil. Semnalele nu sunt amestecate. Ei merg pe toate anumite căi și cad în anumite centre. Nu numai receptorii iau parte la percepție, ci și nervii, de-a lungul cărora excitația merge la creier, care percep această excitare. Toată energia primită este transformată într-un flux de impulsuri nervoase, transformată într-o formă accesibilă pentru codare. Sensibilitatea analizoarelor este uimitoare. În organisme, există un fel de „amplificatoare”, adică dispozitive care reduc pragul sensibilității lor. Pentru a clarifica acțiunea lor, să ne amintim un exemplu. Când vânătorul activează mecanismul de declanșare al armei, face un mic efort. Dar glonțul împinge afară gazele care se formează ca urmare a aprinderii prafului de pușcă, energia cinetică a glonțului zburător devine semnificativă! În mod similar, există o scădere a pragului de sensibilitate în organism. De exemplu, ochiul este capabil să perceapă mai multe cuante de lumină! Procese similare de creștere a sensibilității sunt efectuate nu numai în vizual, ci și în alte analizoare.

ÎNREGISTRAREA BIOPOTENȚIALULUI. Biopotențialele sunt diferențele de potențial electric care apar în celulele, țesuturile și organele unui organism viu. Biopotențialele celulelor individuale care alcătuiesc un anumit țesut sau organism, în rezumat, formează diferența de potențial rezultată, a cărei modificare este caracteristică unui țesut sau organ în timp. Această diferență de potențial poate fi măsurată sau înregistrată folosind electrozi amplasați într-un anumit mod. Diferența de potențial de la electrozi este alimentată la amplificator și apoi înregistrată pe banda în mișcare a dispozitivului de înregistrare.

Deoarece biopotențialele reflectă foarte subtil starea funcțională a organelor și țesuturilor, înregistrarea lor cu studii ulterioare este o tehnică foarte comună în studiile fiziologice și în diagnosticul bolilor. Cea mai comună înregistrare a potențialelor inimii (ECG - electrocardiografie), creierului (EEG - electroencefalografie), precum și a trunchiurilor și mușchilor nervilor periferici (EMG - electromiografie).

Potențialele care apar în timpul lucrului inimii sunt înregistrate cu ajutorul electrozilor aplicați în anumite locuri de pe suprafața corpului - unde cea mai mare diferență de biopotențiale se formează în timpul lucrului inimii.

Electrocardiograma este o curbă asimetrică complexă. Periodicitatea sa este asociată cu frecvența contracției inimii și este normală în interval de 60 - 80 de perioade pe minut. Electrocardiogramă persoana sanatoasa prezentată în figură.

Un dispozitiv electroencefalograf este utilizat pentru a înregistra biopotențialele creierului. Biopotenţialele creierului sunt îndepărtate cu ajutorul electrozilor aplicaţi în diferite puncte ale scalpului. Frecvențele de oscilație depind de starea corpului. Figura prezintă o electroencefalogramă. Anumite tulburări în funcționarea creierului provoacă anumite modificări ale biocurenților. O astfel de dependență a naturii curenților de starea corpului permite oamenilor de știință să studieze procesele care au loc în creierul uman. Și nu doar să studieze, ci uneori să judece dacă este sănătos sau bolnav și care este natura bolii.

UNELE APLICAȚII ALE BIOPOTANȚALELOR. Un exemplu important și interesant al unei noi tehnici medicale este stimulatorul cardiac implantat sub piele. Este, în cea mai simplă formă, un generator de impulsuri de scurtă durată cu frecvență fixă ​​și sursă de energie proprie, montat într-o carcasă de 5*8 cm acoperită cu un polimer inert biologic. Masa stimulatorului este de 100 g. Stimulatorul este implantat sub piele într-un loc convenabil, iar firele din acesta, acoperite cu cauciuc siliconic, sunt aduse la mușchiul inimii și fixate pe el cu ajutorul unor mici cârlige - cleme. care servesc drept electrozi. Frecvența impulsurilor este de 60 - 70 pe minut, durata (în conformitate cu parametrii excitabilității electrice a mușchiului inimii) este de aproximativ 1 - 3 cm, curentul în impulsuri este de 3 - 5 mA.

LA timpuri recenteștiința a obținut un mare succes în salvarea unei persoane care a trecut într-o stare de moarte clinică - resuscitare. Rezultatele sale sunt folosite din ce în ce mai mult în practica muncii de ambulanță și în spitale. În starea de moarte a corpului, electrocardiograma se modifică în formă, amplitudine și intervale dintre ciclurile individuale. Totuși, atâta timp cât activitatea electrică a inimii persistă, lupta pentru viața muribundului continuă.

PROPRIETĂȚI ELECTRICE ALE TESsăturilor. Țesuturile organismelor vii sunt foarte eterogene ca compoziție. materie organică, care alcătuiesc părțile dense ale țesuturilor, sunt dielectrici. Cu toate acestea, lichidele conțin, pe lângă coloizi organici, soluții de electroliți și, prin urmare, sunt conductori relativ buni.

Conductivitatea electrică specifică a diferitelor țesuturi ale corpului uman la curent continuu poate fi caracterizată prin datele aproximative date în tabel.

CONDUCTIVITĂȚI ELECTRICE SPECIFICE Ohm-1*m-1

fluid cerebrospinal

Ser

Organe interne

Creierul și țesutul nervos

Țesut adipos

Piele uscata

Os fără periost

Lichidul cefalorahidian și serul sanguin au cea mai mare conductivitate electrică; mult mai puțină conductivitate electrică a organelor interne, precum și a creierului (nervos), adipos și țesuturilor conjunctive. Conductorii rele, care ar trebui atribuiți dielectricilor, sunt stratul cornos al pielii, tendoanele și în special țesutul osos fără periost.

Conductivitatea electrică a pielii, prin care curentul trece în principal prin canalele sudoripare și parțial prin glandele sebacee, depinde de grosimea și starea stratului său de suprafață. Pielea subțire și mai ales umedă, precum și pielea cu un strat exterior deteriorat al epidermei, conduc bine electricitatea. Dimpotrivă, pielea uscată și aspră este un conductor foarte slab.

Curentul electric care trece prin corpul uman, irită și excită țesuturile vii umane. Gradul de modificări care apar depinde de puterea curentului și de frecvența acestuia. Un curent de 1 mA este considerat sigur pentru oameni. Trecerea prin corpul uman a unui curent industrial (frecvență 50 Hz) 3 mA provoacă o ușoară furnicătură în degetele care ating conductorul. Un curent de 3 - 5 mA provoacă o senzație iritantă în întreaga mână. Curenții de 8 - 10 mA duc la contracția involuntară a mușchilor mâinii și antebrațului. Curenții maximi = 13 mA, la care o persoană este capabilă să scape în mod independent de contactul cu electrozii, se numesc curenți de eliberare. Contracțiile musculare involuntare la un curent de aproximativ 15 mA capătă o astfel de forță încât devine imposibilă deschiderea mâinii (curent fără eliberare). La curenți de 0,1 - 0,2A apar contracții neregulate ale mușchiului inimii, ducând la moartea unei persoane.

În condiții care slăbesc capacitatea de izolare a pielii (mâini umede, răni, suprafețe mari de contact), tensiuni de 100 - 120V și chiar mai puțin pot fi fatale. Prin urmare, într-o serie de industrii pentru profesii de masă, se utilizează tensiunea joasă. De exemplu, în timpul instalării electrice, se folosesc fiare de lipit pentru 24 V. În încăperile umede, este permis să funcționeze la o tensiune de cel mult 12 V.

1.9. VIBRAȚII ÎN CORPUL UM.

Într-un organism viu, organele, țesuturile, celulele funcționează ritmic. Chiar și membrana celulară trece ionii într-un anumit ritm. Încălcarea ritmului este un semn al încălcării activității vitale a corpului. Sistemul de ritmuri este pe mai multe niveluri. Pe nivelul inferior - ritmuri celulare și subcelulare. Mai complexe - ritmurile tisulare servesc ca bază pentru activitatea ritmică a organelor, iar acestea din urmă determină ritmul organismului în ansamblu. Locuitorii planetei Pământ s-au adaptat de milioane de ani la mișcarea sa în jurul axei sale, când ziua urmează nopții. Somnul, starea de veghe, mâncatul, creșterea și scăderea capacității de lucru sunt determinate de mișcarea Pământului. Fiecare organism este supus, de asemenea, periodicității sezoniere, care se datorează mișcării Pământului în jurul Soarelui și înclinării axei de rotație a Pământului față de planul orbitei Pământului.

De ce organismele vii au nevoie de „ceasuri”? Pentru cea mai bună adaptare la condiții externe intermitente. O caracteristică importantă a sistemelor oscilatorii este capacitatea de sincronizare reciprocă. Numai datorită acestui lucru, sistemele vii pot fi reglate corect și dintr-o multitudine de procese oscilatorii cuplate vag, ia naștere o armonie a unui fenomen periodic.

Inima este un exemplu de sistem oscilator în natura vie. Inima este unul dintre cele mai perfecte sisteme oscilatorii de acest gen. Funcționarea corectă a inimii este determinată de munca sincronă a unui întreg grup de mușchi care asigură contracția variabilă a ventriculilor și atriilor. Sincronizarea acestei lucrări este „gestionată” de un organ special, așa-numitul nod sinusal, care produce impulsuri de sincronizare a tensiunii electrice la o anumită frecvență. Dacă modul sincron de contracție a mușchilor inimii este perturbat, atunci pot apărea așa-numitele fibrilații - contracții haotice ale fibrelor individuale ale mușchiului inimii, care, dacă nu se iau măsuri urgente, duc la moartea corpului. Măsurile urgente sunt sincronizarea forțată a inimii cu un masaj special sau cu ajutorul impulsurilor electrice de la un generator special. În zilele noastre, în corp este chiar implantat un generator de ceas electronic în miniatură.

Un exemplu de vibrații în corpul uman este membrana timpanică a organului auzului. Vibrațiile aerului care ajung la urechea unei persoane provoacă vibrații de aceeași frecvență a membranei timpanice. Aceste vibrații sunt transmise mai departe prin malleus, nicovală și etrier.

1.10. EMISII ELECTROMAGNETICE

ÎN CORPUL UMAN.

Rolul câmpurilor electromagnetice în viața sălbatică este extrem de divers: aceasta este influența lor asupra activității vitale a organismelor, a comunicațiilor electromagnetice între organisme, precum și a EMF ca mijloc de localizare.

Organismele din diferite specii prezintă o sensibilitate extrem de mare la câmpurile electromagnetice, în special la cele care sunt apropiate de câmpurile naturale ale biosferei: la câmpurile geomagnetice și geoelectrice, la câmpurile atmosferice, erupțiile solare. Sub influența EMF, o serie de funcții fiziologice sunt perturbate - ritmul cardiac, tensiunea arterială, procesele metabolice, modificări stare emoțională, atingere perturbată, vedere, percepție a semnalelor sonore.

În prezent, riscul profesional al diferitelor tipuri de CEM este în studiu. Întrebarea posibilului impact asupra oamenilor a EMF creat de emițătoarele de radio și televiziune, precum și de fondul radio atmosferic, a fost studiată într-o măsură mai mare. Între timp, nivelul acestor câmpuri a crescut recent în mod dramatic.

Observațiile interacțiunilor electromagnetice în interiorul organismelor și între organisme sunt foarte interesante. Recent, au fost descoperite oscilații electromagnetice necunoscute anterior generate de inima umană; a descoperit și investigat sistemul electromagnetic de reglare a coloanei vertebrale, care este asociat cu o distribuție particulară a potențialelor de suprafață.

II. PARTEA DE CERCETARE

2.1. FIZIC ŞI ANTROPOMETRIC

INDICATORI UMANI

Pentru început, să ne uităm la Cartea Recordurilor Guinness și să ne interesăm de înălțime, greutate și alți indicatori ai oamenilor.

Giganți:

1. Robert Pershing Wadlow (SUA) avea 272 cm înălțime, span

maini 288 cm, greutate 222,7 kg, pantofi - 47 cm, lungime palma - 32,4 cm.

2. Gabriel Estavao Monyane (Mozambic, născut în 19944) este înalt

245 cm, greutate 189 kg.

Pitici:

1. Pauline Masters (Olanda) avea o înălțime de 59 cm, greutatea 3,4 kg.

2. Colvin Philips (SUA) avea o înălțime de 19 ani 67 cm, greutate cu haine 5,4 kg.

Barbati grasi:

1. Ion Brover Minnock (SUA) avea o înălțime de 185 cm.În 1963 cântărea 181 kg, în 1966 - 317 kg, în 1976 - 442 kg, în martie 1978 - 625 kg. A fost nevoie de 13 persoane pentru a-l aprinde pe pat.

2. Cea mai grea viață - Kent Nicholson. Are o greutate de 407 kg, piept 305 cm, talie - 294 cm, șolduri - 178 cm, gât - 75 cm.

Memoria umană este capabilă să dețină atâtea informații câte sunt disponibile în depozitul celei mai mari biblioteci.

A. Macedoneanul cunoștea din vedere pe fiecare dintre cei 30 de mii de soldați ai săi.

Heinrich Schliemann putea stăpâni o limbă străină în 6-8 săptămâni.

Omul de știință - fizician Abraham Fedorovich Ioffe a folosit tabelul logaritmilor din memorie.

Informații curioase despre corpul uman pot fi culese și din cartea Fizica în tabele.

Parametrii mecanici

Valoare numerică

1. Densitatea medie umană

2. Viteza medie a sângelui

- în artere

- în vene

3. Viteza de propagare a iritației de-a lungul nervilor

4. Presiune în artera brațului unui adult

- inferior (la începutul fazei de contracție a inimii)

- superior (la sfârșitul fazei de contracție a inimii)

5. Forța dezvoltată de o inimă care bate

- in faza initiala a contractiei

- in faza finala a contractiei

6. Munca inimii pe zi

7. Masa de sânge ejectată de inimă pe zi

8. Putere generată de mersul rapid

1036 kg/mc

0,2 - 0,5 m/s

0,1 – 0,2 m/s

40 – 100 m/s

9,3 kPa

(70 mmHg)

120 mmrt st

86 400 J

5200 kg

200 W

Parametrii electrici

Valoare numerică

1. Rezistența specifică a țesuturilor corpului

- strat superior de piele uscată

- sânge

- muschii

2. Constanta dielectrică

- piele uscata

- sânge

3. Rezistența umană de la capătul unui braț până la capătul celuilalt

4. Puterea curentului prin corpul uman

- sigur

- pune viața în pericol

5. Tensiune electrică sigură

- camera uscata

- cameră umedă

3,3*105 Ohm*m

1,8 Ohm*m

1,5 Ohm*m

15.000 ohmi

0,001 A

Parametri optici

Valoare numerică

Indicele de refracție al lentilei putere optică

- lentila

- ochiul întreg

3. Presiune intraoculară

4. Numărul de tije din retină

5. Numărul de conuri din retină

6. Dimensiunea minimă a imaginii unui obiect de pe retină

7. Durata de conservare a senzației vizuale de către ochi

8. Lungimea de undă a luminii la care ochiul este cel mai sensibil

9. Diametrul globului ocular al unui adult

10. diametrul pupilei

- la lumina zilei

- la lumina de noapte

104 kPa

(780 mm Hg)

130 000 000

7 000 000

0,002 mm

555 nm

24-25 mm

2-3 mm

6-8 mm

Parametri acustici

Valoare numerică

1. Frecvența undelor sonore audibile de oameni

17 - 20.000 Hz

Parametrii radiațiilor

Valoare numerică

1. Doza de radiație admisă

2. Doza de radiații care provoacă boala de radiații

Doza letală de radiații

până la 0,25 Gy

1-6 gr

6-10 gr

2.2. EXPERIMENT DE LABORATOR

LAB #1

TEMA: „Determinarea indicatorilor de creștere umană”.

SCOP: Determinați înălțimea, bustul, talia, șoldurile, umărul, capul, încheietura mâinii, gâtul, șoldurile.

ECHIPAMENT: bandă de măsurat.

PROCES DE LUCRU

Nu. p / p

Parametru de măsurare

L + ΔL

163 + 0,5

Circumferința toracică inspiratorie

86 + 0,5

Circumferința toracelui în timpul expirației

80 + 0,5

Circumferinta taliei

69 + 0,5

Circumferința umărului

25,5 + 0,5

Circumferința coapsei

85 + 0,5

Circumferința gambei

34 + 0,5

circumferința încheieturii mâinii

15,5 + 0,5

Circumferinta capului

54 + 0,5

Circumferința gâtului

35 + 0,5

Concluzie: Mi-am măsurat indicatorii de înălțime și, în comparație cu tabelul cercetătorilor cehoslovaci Shramkova, Zelezny și Prokopets, s-a dovedit că am o dezvoltare proporțională, dar nu voi deveni niciodată o fată înaltă.

LUCRARE DE LABORATOR #2

TEMA: „Determinarea puterii medii dezvoltate în timpul unei alergări de 30 de metri,

ghemuit și alergând pe scări.

ECHIPAMENT: cântar, riglă, frânghie cu greutate, cronometru.

PROCES DE LUCRU

a) puterea la alergare pe o distanta de 30 de metri

1. Măsurați masa corporală m.

2. Să măsurăm timpul de rulare t.

3. Calculați puterea medie Nav după formula Nav = 2mS2 / t3, ținând cont de relația S=vav t = vt / 2.

Nav \u003d 2 * 55kg * (30m) 2 / (6,19 s) 3 \u003d 2583,77 W

Să calculăm eroarea.

Nav depinde de m, t și S.

Δm = 0,1 kg Δt = 0,005 s ΔS = 0,5 cm = 0,005 m

ε = Δm / m + 3* Δt / t + 2* ΔS / S = 0,1/55+3*0,005/6,19 + 2*0,005/30 = 0,17

ΔN = Nav * ε = 2583,77 W * 0,17 = 448,34 W

Concluzie: Am determinat puterea medie dezvoltată în timpul unei alergări de 30 de metri și s-a dovedit a fi

Nav = 2583,77 + 448,34 W

b) puterea medie de ghemuit

1. Măsurați înălțimea spatelui inferior H

2. Măsurați înălțimea corpului dvs. h în poziția „ghemuită”.

4. Să facem n abdominali în timpul t

5. Calculați puterea medie folosind formula N = n * m * g * (H - 0,5 * h) / t

Să calculăm eroarea.

Nav depinde de m, t, h și H.

Δm = 0,1 kg Δt = 0,005 s ΔH = 0,5 cm = 0,005 m Δh = 0,5 cm = 0,005 m

ε = Δm / m + Δt / t + ΔН / Н + Δh/ h = 0,1 / 55 + 0,005 / 10,25 + 0,005 / 1,03 + +0,005 / 1,02 = 0,012

ΔN = Nav * ε = 274,25 W * 0,012 = 3,29 W

Concluzie: Am determinat puterea medie dezvoltată în timpul ghemuirii și s-a dovedit a fi

Nav = 274,25 + 3,29 W

c) putere medie la urcarea scărilor

1. Măsurați înălțimea scării h coborând greutatea pe frânghie

2. Determinați timpul t petrecut urcând scările

3. Măsoară masa corpului tău m

4. Calculați puterea medie Nav

Să calculăm eroarea.

Nav depinde de m, t, h.

Δm = 0,1 kg Δt = 0,005 s Δh = 0,5 cm = 0,005 m

ε = Δm / m + Δt / t + Δh/ h = 0,1 / 55 + 0,005 / 3,14+ 0,005 / 5,15 = 0,004

ΔN \u003d Nav * ε \u003d 328,63 W * 0,004 \u003d 1,31 W

Concluzie: Am determinat puterea medie dezvoltată la urcarea scărilor și s-a dovedit a fi

Nav = 328,63 + 1,31 W

LABORATORUL #3

SUBIECT: „Puterile mâinii atunci când executați un exercițiu pe bara transversală”.

ECHIPAMENT: cantar, baie de apa, pahar de masura.

PROCES DE LUCRU

1. Măsurați masa corporală m.

2. Atârnat de bara din sala de sport pe un braț, simți tensiunea în mușchii brațului.

3. Calculaţi forţa gravitaţiei care acţionează asupra corpului după formula Fт =mg

4. Determinați volumul corpului dumneavoastră Vt.

5. Să aflăm forța de flotabilitate care acționează asupra corpului din partea aerului după formula Fa =ρ ggVt, luăm densitatea aerului 1,29 kg/m3.

6. Găsiți puterea mâinii dvs. conform formulei F \u003d F t - F a.

Să calculăm eroarea.

Ft depinde de m și Vt.

Δm = 0,1 kg ΔV= 0,0005 m3

ε = Δm / m + ΔV / V = ​​​​0,1 / 55 + 0,0005 / 2,35 = 0,002

ΔF \u003d Ft * ε \u003d 539 N * 0,002 \u003d 1,08 N

Concluzie: Am determinat puterea mâinii în agățarea pe bară transversală și s-a dovedit a fi egală cu

F=539 + 1,08 N

LAB #4

TEMA: „Determinarea lucrului mecanic la săritura în înălțime”.

ECHIPAMENT: cântar, riglă, bară.

PROCES DE LUCRU

1. Măsurați masa corporală m.

2. Măsurați înălțimea spatelui inferior N. (Centrul de greutate la nivelul spatelui inferior).

3. Măsurați înălțimea barei h peste care vreau să sar.

4. Să facem un salt

5. Calculați lucrul mecanic perfect A \u003d mg (h - H).

Să calculăm eroarea.

A depinde de m, H și h.

Δm = 0,1 kg ΔH= 0,005 m Δh= 0,005 m

ε = Δm / m + ΔН / Н + Δh / h = 0,1 / 55 + 0,005 / 1,03 + 0,005 / 1,03 = 0,0113

ΔA \u003d A * ε \u003d 10,78 J * 0,0113 \u003d 0,12 J

Concluzie: Am determinat lucrul mecanic în timpul săriturii în înălțime și s-a dovedit a fi egal cu

A = 10,78 + 0,12 J

LABORATORUL #5

TEMA: „Determinarea muncii mecanice și a puterii mâinilor la cățăratul pe o frânghie”.

ECHIPAMENT: cântar, riglă, cronometru, frânghie.

PROCES DE LUCRU

1. Măsurați masa corporală m.

2. În sală, să urcăm pe frânghie fără ajutorul picioarelor și să înregistrăm timpul de ridicare a t.

3. Măsurați înălțimea frânghiei h.

4. Calculați lucrul mecanic perfect A = mgh.

5. Calculați puterea de ridicare N = A / t

Să calculăm eroarea.

A depinde de m și h.

Δm = 0,1 kg Δh= 0,005 m

ε = Δm / m + Δh / h = 0,1 / 55 + 0,005 / 2,60 = 0,004

ΔA \u003d A * ε \u003d 1401,4 J * 0,004 \u003d 5,61 J

N depinde de m, t și h.

Δm = 0,1 kg Δh= 0,005 m Δt = 0,005 s

ε = Δm / m + Δh / h + Δt / t = 0,1 / 55 + 0,005 / 2,60 + 0,005 / 9,34 = 0,005

ΔN = N * ε = 150,04 J * 0,005 = 0,75 W

Concluzie: Am determinat lucrul mecanic și puterea atunci când urcam o frânghie și s-au dovedit a fi egale

A = 1401,4 + 5,51 J N = 150,04 + 0,75 W

LAB #6

TEMA: „Determinarea presiunii exercitate pe podea”.

ECHIPAMENT: cântar, hârtie pătrată, creion.

PROCES DE LUCRU

1. Măsurați masa corporală m.

2. Trasează tălpile pantofilor pe o bucată de hârtie

3. Numărați numărul de celule pline N1 și numărul de celule incomplete N2 și calculați aria tălpii pantofului folosind formula

S \u003d (N 1 + 0,25 * N 2) / 4

4. Calculați presiunea pe podea folosind formula P = mg / (2 * S) .

Să calculăm eroarea.

P depinde de m și S.

Δm \u003d 0,1 kg ΔS \u003d 0,0001 m 2

ε = Δm / m + ΔS / S = 0,1 / 55 + 0,0001 / 0,02028 = 0,0023

ΔР = Р * ε = 13289 Pa * 0,0023 = 30,56 Pa

Concluzie: Am determinat presiunea corpului meu pe podea și s-a dovedit a fi

P = 13289 + 30,56 Pa

LAB #9

TEMA: „Determinarea capacității vitale a plămânilor”.

OBIECTIV: Determinați empiric volumul de aer expirat

pentru un ciclu.

ECHIPAMENT: bandă centimetrică, minge gonflabilă rotunjită.

PROCES DE LUCRU

1. Să inspirăm aerul și să-l expirăm cât mai mult posibil într-o minge de cauciuc gonflabilă.

2. Măsurați circumferința mingii L.

3. Să repetăm ​​experimentul de 10 ori. Rezultatele măsurătorilor vor fi introduse în tabel.

4. Calculați volumul de aer din balon folosind formula

V = π * R 3 unde R = L / (2 * π)

Formula generală V = L 3 / (8 * π2)

Să calculăm eroarea.

V depinde de L.

ε = ΔL / Lav = 0,01 / 0,4154 = 0,024

Δ V \u003d Vav * ε \u003d 0,896 * 0,0024 \u003d 0,022 l

Concluzie: Mi-am determinat capacitatea vitală a plămânilor și s-a dovedit a fi egală cu V = 0,896 + 0,022 l

CONCLUZIE

După ce am făcut câteva cercetări simple, am ajuns să-mi cunosc și mai mult corpul. S-a dovedit că am indicatori antropometrici medii (înălțime 163 cm, greutate 55 kg), corpul meu exercită o presiune pe podea de aproximativ 13,5 kPa, testul funcțional este normal, ceea ce indică că nu am boli. Capacitatea vitală a plămânilor mei este puțin sub 1 litru. Am determinat puterea pe care am dezvoltat-o ​​când alergam pe o distanță de 30 de metri, mă ghemuiam, alergam pe scări și urcam pe o frânghie. S-a dovedit că dezvolt cea mai mare putere când alerg și cel mai puțin când urc pe o frânghie. Am determinat si munca mecanica facuta la saritura in inaltime. S-a dovedit a fi surprinzător de mic, doar 10,78 J, deoarece cea mai mare înălțime a barei peste care pot sări este de 1 m 5 cm. Am determinat și viteza medie de deplasare de la casă la parcare. autobuz scolar. Era de 1,89 m/s sau 6,8 km/h.

În timpul lucrării la eseu, nu numai că mi-am explorat corpul, ci am dobândit și abilități de calculator. Cred că ambele mă vor ajuta în continuarea studiilor în specialitatea aleasă.

CLOPOTUL

Sunt cei care citesc aceasta stire inaintea ta.
Abonați-vă pentru a primi cele mai recente articole.
E-mail
Nume
Nume de familie
Cum ți-ar plăcea să citești Clopoțelul
Fără spam