Program de curs opțional în fizică

Experimente în fizică

"Cunoaste-te".

Compilator de programe: Avakyan Lyudmila Gennadievna

Notă explicativă.

Programul durează 8 ore.

Fizica este o știință experimentală și munca practică ar trebui să ocupe o parte semnificativă a cursului de fizică.

Omul este o parte a naturii, iar corpul său este supus acelorași legi ale fizicii. „Cunoaște-te pe tine însuți” al lui Socrate este înțeles de noi, inclusiv cum să-ți cunoști corpul și legile fizice cărora le respectă. Lucrările practice privind studierea corpului cuiva trezesc un interes real în rândul studenților.

Obiectivele cursului:

Crearea condițiilor pentru formarea și dezvoltarea elevilor:

abilități intelectuale și practice în domeniul experimentării fizice, care permite studierea fenomenelor naturale și a legilor fizice la care se supune corpul uman;

interes pentru studiul fizicii și efectuarea de experimente fizice;

capacitatea de a dobândi și aplica în mod independent cunoștințe;

abilități de comunicare care contribuie la dezvoltarea capacității de a lucra în grup, de a conduce o discuție și de a-și apăra punctul de vedere.

În timpul procesului de învățare, elevii dobândesc următoarele abilități specifice:

observarea și studierea fenomenelor;

descrie rezultatele;

calcula erori de măsurători directe și indirecte;

a trage concluzii;

discutați rezultatele experimentului, participați la discuție.

Abilitățile enumerate sunt formate pe baza cunoștințelor despre:

ciclu de cunoștințe în științele naturii;

rolul experimentului în cogniție;

reguli de utilizare a instrumentelor de măsură;

originea erorii de măsurare și tipurile acesteia;

reguli de înregistrare a rezultatului măsurătorilor directe, ținând cont de eroare;

Conținutul programului.

1. Gorev L.A. Experimente distractive în fizică. M.: Educație, 1985.-175 p.

2. Goulridze G.Sh. Lucrări practice și de laborator în fizică. Clasele 7-11 / editat de N.A. Parsrenteva - M.: Stil clasic, 2002. - 96 p.

3. Raeva A.F. Experiment fizic la școală. M.: Educaţie, 1973.- 239 p.

4. Burov V. A. Atelier de fizică. Un manual pentru elevi. M.: Educație, 1972. – 70 p.

5. Dik Yu I., Kabardin O. F. et al. Atelier de fizică pentru cursuri cu studiu aprofundat al fizicii. M.: Educație, 1993. –208 p.

6. Kachinsky A. M., Kimbar B. A. Teme pentru lucrul de laborator al unui atelier de fizică. Minsk: Narodnaya Asveta, 1976. –189 p.

7. Khutorskoy A.V., Khutorskaya L.N - Fizică fascinantă: O colecție de sarcini și experimente pentru școlari și solicitanți cu răspunsuri. –M.: ARKTI, 2001

Partea teoretică

Parametrii fizici ai corpului uman.

Corpul uman și acțiunile sale sunt la fel de interesante pentru fizică ca orice alte fenomene naturale și obiecte din jurul nostru. Să luăm în considerare întrebările legate de proprietățile și caracteristicile fizice ale unei persoane. Ele pot fi folosite pentru a explica diverse situații de viață, atunci când se discută o serie de probleme despre corpul uman.

Cunoaște-te pe tine, corpul tău, corpul tău fizic din punct de vedere al fizicii!

Mai jos sunt informații neobișnuite: numere care caracterizează parametrii mecanici, termici, electrici și optici ai unei persoane. Aceste numere au propriul lor limbaj și pot vorbi despre diferite caracteristici ale corpului uman. Scopul lor este de a ajuta la o mai bună asimilare, concretizare și extindere a cunoștințelor în fizică. Aceștia pot deveni asistenți în rezolvarea diverselor chestiuni și probleme practice care pot apărea în clasă și acasă și pot fi utili în pregătirea mesajelor sau a eseurilor seara.

Parametrii mecanici umani.

1) Densitatea medie a corpului uman este de 1036 kg/m3.

2) Densitatea sângelui - 1050-1064 kg/m3.

3) Viteza medie de mișcare a sângelui în vase: în artere 0,2 - 0,5 m/s; în vene 0,10 - 0,20 m/s; în capilare 0,0005-0,0020 m/s.

4) Excesul normal de presiune în artera unui adult este măsurat de la un zero convențional, care este considerat presiunea atmosferică. Prin urmare, o tensiune arterială de, de exemplu, 9,3 kPa (70 mm Hg) înseamnă că este cu = 9,3 kPa (70 mm Hg) mai mare decât presiunea atmosferică.

Presiune normală inferioară (adică în faza inițială a contracției inimii) = 9,3 kPa (70 mm Hg). Presiunea superioară normală (adică în faza finală a contracției inimii) este de 16,0 kPa (120 mm Hg).

5) Forța dezvoltată de inima care bate:

in faza initiala de contractie » 90 N;

în faza finală a contracției » 70 N.

6) Masa de sânge ejectată de inimă în 1 minut este de aproximativ 3,6 kg. Într-o contracție, inima eliberează aproximativ 60 cm 3 de sânge, în 1 minut - 3,6 litri (la 60 de contracții pe minut), în 1 oră - 216 litri, iar în 24 de ore >> 5200 litri de sânge. În timpul lucrului intens al corpului (de exemplu, la schi), inima umană „pompează” până la 25-35 de litri de sânge în 1 minut (la 165-196 contracții pe minut). Pentru comparație: consumul de apă al unui robinet de apă complet deschis în 1 minut este de aproximativ 20 de litri.

Lucrul inimii în timpul unei contracții » 1 J.

Puterea dezvoltată de un adult:

în timpul mersului normal pe un drum plat cu vânt slab, 60-65 W;

la mers rapid (7 km/h) pe un drum plat cu vânt slab - 200 W;

când mergi pe bicicletă cu o viteză de 10 km/h pe vreme calmă - 40 W;

atunci când pedalați cu o viteză de 20 km/h pe vreme calmă - 320 W.

Parametrii sunetului uman

șoaptă liniștită ≈ 10 -9 W;

vorbire la volum normal ≈ 7 * 10 -6 W;

volum maxim ≈2 * 10 -3 W;

Frecvențele la care urechea este cea mai sensibilă sunt 1500 - 4000 Hz;

Interval de frecvență în timpul conversației normale:

pentru bărbați - 85-200 Hz;

pentru femei - 160-340 Hz;

bas - 80-350 Hz;

bariton - 110-400 Hz;

tenor - 130-520 Hz;

soprană - 260-1050 Hz;

soprana coloratura - 330-1400 Hz.

bas ≈2,5 cm;

tenor ≈ 1,7-2 cm;

soprană ≈1,5 cm.

Viteza sunetului în țesutul corpului este de 1590-1600 m/s.

Înălțimea de înregistrare a unei voci feminine (când cântă) este de 2,35 kHz.

8) Gama de intensitate a sunetelor percepute de urechea umană este neobișnuit de mare: cele mai puternice sunete percepute de ureche (la pragul durerii)

10-100 W/m 2, diferă de 10 13 -10 14 ori de cele mai slabe sunete încă percepute (cu un prag de auz de ≈ 10 -12 W/m 2).

Parametrii termici umani

Temperatura normală a corpului este de 36,7°C.

Temperatura părților individuale ale corpului:

frunte - 33,4°C;

palmele mâinilor - 32,8°C;

tălpile picioarelor - 30,2 0 C.

Temperatura de îngheț (topire) a sângelui este de la -0,56 ° C la -0,58 ° C.

Capacitatea termică specifică a sângelui:

3,9 kJ/(kgkK);

0,93 cal/(gk°C).

Masa de apă care se evaporă de pe suprafața pielii și a plămânilor pe zi este de 0,8-2,0 kg.

Cea mai favorabilă umiditate relativă pentru viața umană este de 40-60%.

Tensiunea superficială a sângelui este de 60 mN/m.

Parametrii electrici umani

1) Rezistența specifică a țesuturilor corpului:

mușchi - 1,5 Ohm;

sânge - 1,8 ohmi;

strat superior de piele (uscat) - 3,3k10 5 Ohm;

os (fără periost) - 2k10 6 Ohm.

2). Constanta dielectrica:

sânge - 85,5;

piele uscată - 40-50;

os - 6-10.

3) Rezistența electrică a corpului uman este determinată în principal de rezistența stratului superficial al pielii (epidermă).

Rezistența corpului uman de la capătul unei mâini până la capătul celeilalte cu pielea uscată, intactă a mâinilor = 15 kOhm.

Puterea curentului prin corpul uman, considerată sigură, este de până la 1 mA.

Puterea curentului prin corpul uman, ceea ce duce la deteriorarea gravă a corpului,

≈100 mA.

Tensiunea electrică sigură într-o cameră umedă este de -12 V.

Tensiunea electrică sigură într-o cameră uscată este de -36 V.

Parametrii optici umani

Durata de reținere a senzației vizuale rezultate de către ochi este de 0,14 s.

Diametrul globului ocular al unui adult este de 24-25 mm.

Distanța dintre pupilele ochilor („baza ochilor”) la un adult este de 55-72 mm.

Grosimea sclerei este de 0,4-1,0 mm.

Grosimea coroidei este de până la 0,35 mm.

Grosimea retinei este de 0,1-0,4 mm.

Diametrul lentilei este de 8-10 mm.

Cea mai mare grosime a lentilei este de 3,7-4,0 mm.

Indicele de refracție al lentilei este ≈1,4.

Distanța focală a obiectivului este ≈70 mm.

Puterea optică a lentilei la tineri este de la 19 la ≈ 33 D.

Indicele de refracție al umorii apoase și gelatinoase este -1,34.

Presiunea lichidului limpede care umple ochiul este presiunea intraoculară ≈104 kPa (= 780 mm Hg).

Diametrul pupilei:

în condiții de lumină ridicată - 2-3 mm;

la niveluri scăzute de lumină (0,01 lux) - 6-8 mm.

Dimensiunile punctului mort (forma ovală) sunt de la 1,5 la 2,0.

Numărul de bastonașe din retină este de ≈130 milioane.

Numărul de conuri din retină este de ≈ 7 milioane.

Lungimea de undă a luminii la care ochiul este cel mai sensibil este de 555 nm (raze galben-verde).

Puterea optică a întregului ochi este ≈ 60 D.

Câmpul vizual al unui ochi fix:

orizontal - aproximativ 160 °;

vertical - aproximativ 130°.

Dimensiunea minimă a imaginii unui obiect de pe retină, la care două puncte ale obiectului sunt percepute separat, este de 0,002 mm.

Dimensiuni proprii

Este util să vă cunoașteți înălțimea și pasul. Cel mai simplu mod de a măsura, de exemplu, distanța parcursă este numărarea numărului de pași, dar pentru aceasta trebuie să cunoști dimensiunea pasului tău.

Mărimea treptei este determinată după cum urmează: după ce au măsurat o linie dreaptă pe sol, să zicem 30 m, merg de-a lungul ei în ritmul lor normal, numărând pașii. Împărțind 30 la numărul de pași rezultat, se găsește lungimea medie a unui pas. Să presupunem că 50 de trepte se încadrează într-o lungime de 30 m. Împărțind 30 la 50 obținem:

30: 50 = 0,6 m = 60 cm.

Aceasta este lățimea pasului mediu. Pentru a converti distanța măsurată în pași în metri, trebuie să înmulțiți numărul de pași cu lățimea unui pas exprimată în metri. De exemplu, sunt 630 de pași de la casă la magazin. Lungimea pasului este de 0,6 m Distanța în metri este de 630 0,6 = 378 m.

Întinderea brațelor unei persoane este de obicei egală cu înălțimea sa. Cel mai adesea aceste valori coincid, dar abaterile sunt, desigur, posibile. Prin urmare, este de asemenea util să verificați dacă întinderea brațului dvs. se potrivește cu înălțimea dvs. prin măsurare.

Pentru măsurători aproximative de cantități mici, este util să vă amintiți lungimea articulației mijlocii a degetului arătător (Fig. 1), dimensiunea „sfertului” său - distanța dintre capetele degetului mare și ale degetului mic ale mâinii înclinate (Fig. 2). Desigur, toate aceste metode sunt foarte inexacte, dar sunt destul de potrivite pentru măsurători aproximative rapide în situații reale.

Desenați un segment egal cu 0,0001 km, iar lângă el un segment egal cu 0,1 din pasul dvs. obișnuit. Aproximativ câți pași trebuie să faci pentru a merge 1 km?

Orez. 1

Fig.2

Sarcini calitative pe tema: „Fizica umană”

1.Pe canapea.

De ce este mai moale pentru o persoană să se întindă pe o canapea decât pe o scândură?

2. Puterea umană.

a) Care este puterea unei persoane care cântărește 75 kg la o viteză normală de mers de 5 km/h; cu viteza de mars de 7 km/h?

B) Care este puterea consumată când mergeți pe bicicletă (la viteze de 9 km/h și

18 km/h)?

c) Ce putere este dezvoltată de o persoană cu o greutate de 75 kg care urcă o scară la o înălțime de 4 m în 2 secunde?

3. Cum să pornești un scaun pivotant?

Stați pe un scaun pivotant fără ca picioarele să atingă podeaua. Trebuie să te întorci pe el 360°. Cum vei face asta? Explică-ți răspunsul.

4. Evaporarea apei în corpul uman.

Corpul uman este format din 65% apă. Se evaporă? Cum? De ce depinde procesul de evaporare? Ce afectează?

5. Omul pe fundul oceanului de aer.

Omul trăiește în fundul oceanului de aer. De ce oamenii nu simt de obicei presiunea atmosferică?

6. Cum respiră o persoană?

Care este semnificația presiunii atmosferice în mecanismul respirației pulmonare umane? Ce se întâmplă când inspiri și expiri aer?

7. Despre culorile negru, alb și gri.

a) Care este diferența dintre culorile alb, negru și gri?

b) Cum recunoaște o persoană aceste culori?

Fă următorul experiment cu prietenii tăi și trage o concluzie. Într-o cameră bine întunecată, proiectați un loc circular de la o lanternă pe un mic ecran alb. Stinse felinarul fără ca spectatorii să observe. În loc de un ecran alb, pune unul negru și proiectează același loc pe el, mărind de mai multe ori intensitatea luminii lanternei. Privitorul nu va observa înlocuirea ecranului și va crede că vede locul vechi de pe ecranul vechi. Când se aprinde lumina din cameră, privitorul își observă greșeala și pata de pe ecran nu mai apare albă, ci doar lumină.

De ce?

8. Împământare.

Conexiunea electrică a unui obiect la pământ se numește împământare. Sarcinile formate pe corpuri sunt izolate de pământ atunci când sunt conectate la acesta, ele ajung în pământ, deoarece datorită dimensiunilor sale mari, în comparație cu orice corp, Pământul are și o capacitate semnificativ mai mare. Este posibil să vorbim despre împământarea unei persoane?

9. Biocâmp uman.

Există biocurenți și biopotențiale în corpul uman. Ce este? Pot fi detectate?

10. Umiditatea relativă sau absolută a aerului?

Ce este mai important pentru oameni: umiditatea relativă sau absolută?

11. Curent electric periculos.

Toată lumea știe cât de periculos poate fi curentul electric pentru o persoană. Pentru el, un curent de 0,1 A este fatal. Curentul din cablajul camerei este de câteva ori mai puternic decât 0,1 A.

De ce nu lovește întotdeauna o persoană?

12. Stai jos - ridică-te.

Kolya își făcea exercițiile de dimineață. Erau cântare de baie în apropiere. A decis să facă genuflexiuni călcând pe cântar. Spre surprinderea lui, când s-a ghemuit, cântarul arăta mai puțină greutate decât atunci când stătea calm pe el. Kolya se ridică repede. Cântarul, dimpotrivă, a arătat o creștere a greutății sale. Kolya a repetat aceste mișcări de mai multe ori. Totul s-a întâmplat din nou.

De ce?

Raspunsuri:

1 . Zona de contact a corpului cu canapeaua este mai mare decât cu placa.

2 . a) Aproximativ 60 W, sau cai putere. Pe măsură ce viteza crește, puterea crește rapid - 200 de wați.

b) Când mergeți pe bicicletă, poziția centrului de greutate al corpului se schimbă mult mai puțin decât la mers, iar accelerația picioarelor este, de asemenea, mai mică. Prin urmare, puterea consumată atunci când mergeți pe bicicletă este semnificativ mai mică: 30 W; 120 W.

c) 2 cai putere.

3. Trebuie să-ți folosești mâinile. După ce a întors brațele întinse într-un anumit unghi în plan orizontal, persoana însăși se întoarce în direcția opusă. Când mâinile se opresc, persoana se oprește și ea. Pentru a vă întoarce din nou în aceeași direcție, trebuie să vă întoarceți mâinile în poziția inițială. Acest lucru nu se poate face prin mișcarea mâinilor în direcția opusă, deoarece persoana va reveni și ea la poziția inițială. Puteți, totuși, să ridicați brațele într-un plan vertical și apoi să le coborâți într-un alt plan vertical, astfel încât să fie în poziția inițială în raport cu persoana care stă pe scaun. O persoană se poate întoarce în jurul unei axe verticale de un număr nedefinit de ori.

4. În timpul zilei, o persoană, în funcție de tipul de muncă, se evaporă de pe suprafața pielii și a plămânilor de la 800 la 2000 g sau mai mult de apă. Rata proceselor de evaporare și, în același timp, bunăstarea unei persoane, depinde în mod semnificativ de umiditatea aerului din jur. Şederea prelungită în aer cald, saturat abundent cu vapori de apă, complică procesul de evaporare şi, în acelaşi timp, perturbă schimbul normal de căldură în organism. O persoană se simte letargică și capacitatea sa de a lucra scade.

5. Majoritatea organelor și țesuturilor din organism conțin lichide și gaze sub presiune aproximativ egală cu presiunea atmosferică. Excepții în acest sens sunt spațiul interpleural al toracelui, sistemul cardiovascular, cavitățile umplute cu lichid cefalorahidian, precum și cavitățile articulare. Comunicarea acestor cavități cu aerul exterior perturbă funcționarea normală a organismului.

6. La inhalare, din cauza contractiei muschilor corespunzatori (intercostali si diafragme), apare o expansiune volumetrica a toracelui. În acest caz, presiunea aerului din plămâni devine mai mică decât presiunea atmosferică, iar sub influența acesteia din urmă, un anumit volum de aer exterior intră (este aspirat) în plămâni. Apoi mușchii se relaxează, volumul pieptului scade, presiunea aerului din plămâni devine mai mare decât presiunea atmosferică și o parte din aerul din plămâni este forțat să iasă. Are loc inhalarea. Pieptul se poate extinde simultan în trei direcții reciproc perpendiculare: verticală, transversală și anteroposterior.

7. a) Suprafețele multor corpuri împrăștie raze în mod egal din toate regiunile spectrului vizibil. Aceia dintre ele care împrăștie o mare parte din lumina incidentă asupra lor se numesc albe. alb hârtie sau creta disipă până la 90% din energia care cade asupra lor. Acele suprafețe care împrăștie razele foarte slab sunt numite negre. Hârtia fotografică neagră împrăștie doar aproximativ 5% din lumina care cade pe ea. Suprafețele cu grade intermediare de împrăștiere ni se par gri. Astfel, diferența dintre alb, gri și negru nu este calitativă, ci doar cantitativă, b) Culorile sunt recunoscute doar în comparație cu fundalul iluminat din jur.

8 Corpul uman în ansamblu este un conductor, așa că o persoană care stă pe pământ va conduce sarcini electrice în el, cu care poate intra în contact. Contactul uman cu solul în aceste condiții se mai numește împământare. Dacă o persoană trec sarcini electrice semnificative (sau curent electric semnificativ), acest lucru poate avea consecințe periculoase pentru sănătatea acesteia.

9 . Excitarea oricărui organ al corpului uman este însoțită de apariția curenților de acțiune. Locul excitat al unui organ este întotdeauna electronegativ în raport cu locurile de repaus. O anumită diferență de potențial apare între zonele excitate și cele neexcitate, iar curenții curg. Aceste diferențe de potențial sunt mici, iar rezistența țesuturilor corpului este mare. Prin urmare, biocurenții sunt foarte slabi - aproximativ 10 -6 A și mai puțin. Detectarea lor este posibilă folosind galvanometre sensibile. Biopotențialele apar în celule, țesuturi și organe din cauza distribuției neuniforme a ionilor K + , Na + , C ++ , Mg ++ , precum și CL - - în protoplasma celulelor și în fluidul din jurul celulei. Acest lucru se datorează proceselor metabolice care au loc în celulele vii. Biopotențialele reflectă starea funcțională a organelor și țesuturilor în condiții normale și patologice, care este utilizată în diagnosticul bolilor. Metodele obișnuite pentru înregistrarea potențialelor inimii sunt electrocardiografia, potențialele cerebrale sunt electroencefalografia, iar potențialele trunchiurilor și mușchilor nervilor periferici sunt electromiografia.

10 . În diferite cazuri, atât umiditatea absolută, cât și umiditatea relativă pot fi importante. De exemplu, evaporarea apei de la suprafața pielii depinde de umiditatea relativă, deci cu cât diferența dintre umiditatea absolută și cea maximă este mai mare (cantitatea de abur per g care saturează 1 m 3 de aer la o anumită temperatură), cu atât evaporarea este mai rapidă. apare. Când luăm în considerare evaporarea apei de către plămâni, trebuie să ținem cont de umiditatea absolută a aerului, deoarece aerul este expirat din plămâni, aproape complet saturat cu abur, la o temperatură de aproximativ 30°C. Cantitatea de abur cu care este saturat aerul în plămâni depinde, evident, de umiditatea absolută a aerului inhalat. O atmosferă cu o umiditate relativă de 40 până la 60% este considerată normală pentru viața umană.

11. Puterea curentului în rețeaua de iluminat ajunge la 0,5 A, dar numai până când corpul uman este inclus în circuit. Pornirea acestuia din urmă reduce semnificativ puterea curentului, deoarece rezistența corpului nostru este foarte mare: variază de la 100 la câteva zeci de mii de ohmi. Introducerea unei astfel de rezistențe semnificative în circuit reduce în mod natural puterea curentului în acesta, iar curentul devine aproape inofensiv pentru organism. Uneori, chiar și 5000 V nu dăunează unei persoane - rezistența corpului uman este uneori atât de mare. Dar fluctuează în funcție de multe motive care nu pot fi prevăzute: umiditatea, dimensiunea corpului, chiar și starea noastră de spirit, așa că tensiunea rețelei electrice, care astăzi este inofensivă, poate fi fatală mâine.

12. Corpul lui Kolya a experimentat parțial fenomenul de imponderabilitate (în timpul unei ghemuiri rapide) și supraîncărcare (în timpul unei creșteri rapide, corpul pune mai multă presiune pe suport).

EVALUAREA ERORILOR

CÂND SE MĂSURĂ FIZIC

MĂRIMEA

A măsura o mărime fizică înseamnă a o compara folosind instrumente de măsură cu o mărime omogenă luată ca unitate și a evalua gradul de aproximare a acesteia la valoarea adevărată.

În prezent, sistemul internațional (SI) este în general acceptat, care se bazează pe șapte unități de bază:

lungime - metru (m);

masa - kilogram (kg);

timp - secundă (s);

curent electric - amper (A);

temperaturi - kelvin (K);

intensitatea luminoasă - candela (cd);

cantitate de substanță - mol.

Pentru a asigura uniformitatea măsurătorilor fizice, au fost create standarde internaționale pentru fiecare dintre unitățile SI de bază.

Dacă folosesc cantități care sunt multipli ale unităților de bază, folosesc prefixele corespunzătoare preluate din limba greacă veche; dacă se folosesc cantităţi subordonate unităţilor de bază, se folosesc prefixele corespunzătoare preluate din limba latină.

Măsurătorile sunt împărțite în directe și indirecte. O măsurătoare directă este una în care rezultatul este găsit atunci când este citit de pe scala instrumentului. Măsurarea indirectă este o măsurătoare în care rezultatul este găsit pe baza calculelor.

Valoarea adevărată a valorii măsurate nu poate fi determinată din multe motive și, mai ales, pentru că reproducerea standardului este limitată. Magnitudinea A este considerată măsurată dacă nu este indicată doar valoarea în sine A Schimbare , dar şi limita erorii sale absolute ∆A

A = A Schimbare , ± ∆А

Calitatea măsurătorilor este determinată de eroarea relativă ε:

ε = *100%.

Eroarea de măsurare directă ∆A constă în eroarea instrumentului de măsurare ∆A inc și eroarea de citire a numărului ∆A:

∆A = ∆A inc + ∆A număr

Eroarea de citire este egală cu, sau mai degrabă nu mai mult de jumătate din diviziunea scalei:

∆ Un profit =

Unde A- pret de diviziune la scara.

Când se efectuează măsurători repetate ale unei mărimi fizice, se obțin rezultate ușor diferite. În acest caz, media aritmetică a rezultatelor măsurătorilor individuale trebuie luată ca rezultat al măsurării:

partea experimentală

Lucrare de laborator nr 1

DETERMINAREA VOLULUI ȘI DENSIȚII CORPULUI TĂU.

Scopul lucrării:învață să determine densitatea și volumul corpului tău.

Progres:

1. Măsurați lungimea medie ℓ(m) și lățimeab (m) băi în apartamentul dumneavoastră.

2. Turnați apă caldă în cadă și marcați nivelul acesteia cu un creion.

3. Cufundă-te în apă și notează noul ei nivel. Măsurați înălțimea de ridicare

apă ∆ h (m).

4. Aflați volumul apei deplasate și, prin urmare, volumul corpuluiV T(excluzând

volumul capului): V T =ℓ * b * ∆ h.

Forma căzii poate diferi considerabil de cea a unui paralelipiped, astfel încât volumul apei deplasate poate fi determinat cu mai multă precizie experimental, adăugând apă cu o găleată (o sticlă de sifon sau alt recipient de volum cunoscut) la semnul pe care l-ați făcut.

5. Pentru a ține cont de volumul capului, măsurați diametrul capuluid(m)și, considerând-o o minge, calculează volumul:

V G = π d 3

6. Calculați volumul total al corpului dvs. (m3): V în general = V T + V G

7. Măsurați-vă greutatea corporală m(kg) folosind o cântar.

8. Află densitatea ρ(kg/m3) a corpului tău: =

Sarcină suplimentară:

Compară densitatea corpului tău cu densitatea apei și răspunde la întrebările:

De ce poate o persoană să rămână la suprafață fără să se miște?

De ce este mai ușor să înoți în apa de mare?

Lucrare de laborator nr 2

DETERMINAREA LUNGIMII MEDII PASI.

Scopul lucrării:învață să stabilești lungimea medie a pasului tău.

Lucrare de laborator nr 3

DETERMINAREA FORȚEI PRESIUNII ATMOSFERE PE CORPUL TĂU

Scopul lucrării:Învață să determine forța presiunii atmosferice asupra corpului tău.

Echipament: barometru, cântare de podea, stadiometru.

F atm = p atm * S.

Completați tabelul:

p atm, Pa

Lucrare de laborator nr 4

„Determinarea forței brațului la efectuarea exercițiilor pe bara orizontală.”

Agățați o vreme de bara din sală cu un braț, simțiți tensiunea din mușchii brațului.

Măsurați-vă greutatea corporală pe o cântar Tși calculează gravitația F T (H) care acționează asupra acesteia.

Pentru a determina volumul corpului V profita, în general, de rezultatul muncii deja finalizate.

Aflați forța de plutire F a (H), care acționează asupra corpului tău din aer:

unde ρ = 1,3 kg/m 3 - densitatea aerului și arată că forța de plutire a aerului este puțin mai mare de 0,1% din forța gravitațională care acționează asupra ta și, prin urmare F A este de obicei neglijat.

5. Găsiți forța F p cu care mâna dumneavoastră acționează asupra barei transversale:

F p =F t -F a F t

Completați tabelul:

t, kg

Lucrare de laborator nr 5

„Măsurarea puterii dezvoltate la urcarea scărilor”.

Echipamente: greutate pe snur, cronometru, cantar de baie, banda de masura.

După ce ați coborât o greutate pe un cordon puternic în josul scărilor, faceți un semn pe ea când greutatea ajunge la podeaua primului etaj. Măsurați înălțimea scărilor h(m).

Utilizați un cronometru pentru a determina ora t(c) a fost nevoie să urci scările.

Măsurați-vă greutatea corporală m(kg).

Calculați puterea N(W) dezvoltat în timpul ascensiunii:

Completați tabelul:

h(m)

Apărarea și discutarea rezultatelor cercetării.

Elevii trebuie să prezinte rezultatele cercetărilor privind parametrii fizici ai corpului lor. Analizați rezultatele. Pregătiți o susținere a părții teoretice a lucrării pentru una dintre lucrările de laborator.

Primul grup include: greutatea părților individuale ale corpului uman, densitatea, modulul de elasticitate și modulul de forfecare al țesuturilor moi și dure ale corpului, viteza de propagare a undelor de stres în țesuturi și impedanțele lor caracteristice [.... ]

Al doilea grup de caracteristici derivate constă din: indicatori ai atenuării relative a oscilațiilor pe măsură ce acestea se propagă pe tot corpul din punctul de excitare, caracteristicile de frecvență ale impedanțelor mecanice de intrare în zona de contact a corpului cu suprafețele vibrante, mecanice tranzitorii impedanțele pentru orice punct de pe suprafața corpului, frecvențele oscilațiilor naturale ale structurilor corpului.[ ...]

Notă. Greutatea mâinii 0,6 kg, antebraț 1,6 kg, umăr 2,3 kg.[...]

În tabel Figura 4 prezintă greutatea părților individuale ale corpului uman, mediate conform datelor lui N.N Khavkin, Coldman (citat de Harris și Crede, 1961) și Woodson și Conover (1968), raportate la greutatea totală și în valori absolute. Acestea din urmă se referă la media bărbaților cu o înălțime de 175 cm și o greutate de 70 kg.[...]

În tabel 6, pe baza acelorași surse literare, arată modificările medii ale rigidității K și rezistenței disipative R ale țesuturilor moi ale corpului atunci când acestea sunt deplasate sub influența unei sarcini statice pe suprafață de 1 cm2.[...]

Aceste date au fost obținute de Franke (citat de Harris și Crede, 1961) pe doar două subiecte și au fost caracterizate prin împrăștiere a citirilor. Cu toate acestea, se poate observa că sub sarcini care provoacă deplasări tisulare care nu depășesc 5 mm, rigiditatea K și rezistența R se modifică aproape liniar odată cu modificarea sarcinii. La deplasări mai mari de 5 mm, țesuturile corpului prezintă o neliniaritate caracteristică a proprietăților lor elastic-vâscoase [...].

Dintre caracteristicile mecanice derivate ale corpului uman, să luăm în considerare mai întâi amortizarea vibrațiilor pe măsură ce acestea se propagă în tot corpul din punctul de excitație. Această atenuare pentru o frecvență de 50 Hz a fost studiată pentru prima dată în 1939 de Vökevu.[...]

Pentru noi, studiul atenuării oscilațiilor pe măsură ce acestea se propagă în corpul uman a fost de interes într-un aspect ușor diferit, și anume în compararea caracteristicilor atenuării oscilațiilor de diferite frecvențe sub influența vibrației prin picioare sau palme în pentru a clarifica conceptele de vibrații „locale” și „generale” și pentru a determina dimensiunea zonei receptive acoperite de mișcarea oscilatorie.[...]

De asemenea, am realizat studii pe 10 bărbați practic sănătoși (zece experimente fiecare) în intervalul de frecvență de la 8 la 125 Hz și sub influența vibrațiilor de pe picioare și palme. Sursa de vibrații a fost un suport de vibrații mecanic VUS-70/200. Subiectul fie stătea pe platforma standului, fie, aflându-se în afara acesteia, apăsa de sus în jos pe un mâner vibrator atașat platformei, monitorizând forța de presiune specificată cu ajutorul unui dispozitiv indicator. Propagarea vibrațiilor a fost înregistrată cu un echipament de măsurare de la Brühl & Co. cu un senzor de 30 de grame apăsat de mâna testerului pe proeminențele osoase în puncte fixe ale corpului. Nivelurile măsurate ale vitezei oscilatorii au fost mediate cu determinarea abaterilor standard, care au fluctuat între ±2-5 dB.[...]

Am studiat influența tensiunii musculare asupra conductivității vibrației de către țesuturile mâinii prin măsurarea intensității vibrației în aceleași puncte - pe umărul subiecților - în condiții de același nivel de viteză de oscilație în zona de contact. cu suprafața vibrantă, dar cu forțe de presiune diferite asupra mânerului.[...]

Tabele pentru acest capitol:

Pentru a evalua proprietățile de performanță ale produselor și pentru a determina caracteristicile fizice și mecanice ale materialelor, sunt utilizate diverse instrucțiuni, GOST și alte documente de reglementare și consiliere. De asemenea, sunt recomandate metode de testare a distrugerii unei serii întregi de produse sau mostre de materiale similare. Aceasta nu este o metodă foarte economică, dar este eficientă.

Definiţia caracteristicilor

Principalele caracteristici ale proprietăților mecanice ale materialelor sunt următoarele.

1. Rezistența temporară sau rezistența la întindere este forța de efort care este înregistrată la cea mai mare sarcină înainte ca proba să cedeze. Caracteristicile mecanice ale rezistenței și plasticității materialelor descriu proprietățile solidelor de a rezista modificărilor ireversibile de formă și distrugerii sub influența sarcinilor externe.

2. Efortul condiționat este atunci când deformația reziduală atinge 0,2% din lungimea probei. Aceasta este cea mai mică tensiune în timp ce proba continuă să se deformeze fără o creștere vizibilă a sarcinilor.

3. Limita de rezistență pe termen lung este solicitarea maximă care, la o temperatură dată, provoacă distrugerea probei într-un anumit timp. Determinarea caracteristicilor mecanice ale materialelor este ghidată de unitățile finale de rezistență pe termen lung - distrugerea are loc la 7.000 de grade Celsius în 100 de ore.

4. Limita condiționată de fluaj este tensiunea care provoacă o alungire dată în probă la o temperatură dată pentru un anumit timp, precum și rata de fluaj. Limita este considerată a fi deformarea metalului în 100 de ore la 7.000 de grade Celsius cu 0,2%. Fluaj este o anumită rată de deformare a metalelor sub încărcare constantă și temperatură ridicată pentru o lungă perioadă de timp. Rezistența la căldură este rezistența unui material la rupere și fluaj.

5. Limita de anduranță este cea mai mare valoare a tensiunii ciclului atunci când nu are loc defectarea la oboseală. Numărul de cicluri de încărcare poate fi specificat sau arbitrar, în funcție de modul în care sunt planificate încercările mecanice ale materialelor. Proprietățile mecanice includ oboseala și rezistența materialului. Sub influența sarcinilor din ciclu, daunele se acumulează și se formează fisuri, ducând la distrugere. Aceasta este oboseala. Iar proprietatea de rezistență la oboseală este rezistența.

Tensiune și compresie

Materialele utilizate în practica ingineriei sunt împărțite în două grupe. Primul este ductil, pentru care deformații reziduale semnificative trebuie să pară a ceda, al doilea este fragil, care se prăbușește la deformații foarte mici. Desigur, o astfel de împărțire este foarte arbitrară, deoarece fiecare material, în funcție de condițiile create, se poate comporta atât ca fragil, cât și ca ductil. Aceasta depinde de natura stării de solicitare, de temperatură, de viteza de deformare și de alți factori.

Caracteristicile mecanice ale materialelor sub tensiune și compresiune sunt elocvente atât pentru cele ductile, cât și pentru cele fragile. De exemplu, oțelul cu conținut scăzut de carbon este testat la tensiune, iar fonta este testată la compresie. Fonta este casantă, oțelul este ductil. Materialele fragile au o rezistență mai mare la compresiune, dar o rezistență mai mică la deformare la tracțiune. Materialele plastice au aproximativ aceleași caracteristici mecanice sub compresie și tensiune. Cu toate acestea, pragul lor este încă determinat de întindere. Prin aceste metode pot fi determinate mai precis caracteristicile mecanice ale materialelor. Diagrama de tensiune și compresie este prezentată în ilustrațiile pentru acest articol.

Fragilitate și ductilitate

Ce este ductilitatea și fragilitatea? Prima este capacitatea de a nu se prăbuși, primind deformații reziduale în cantități mari. Această proprietate este decisivă pentru cele mai importante operațiuni tehnologice. Îndoirea, desenarea, desenarea, ștanțarea și multe alte operații depind de caracteristicile de plasticitate. Materialele ductile includ cuprul recoacet, alamă, aluminiu, oțel moale, aur și altele asemenea. Bronzul și duraluminiul sunt mult mai puțin ductile. Aproape toate oțelurile aliate sunt foarte slab ductile.

Caracteristicile de rezistență ale materialelor plastice sunt comparate cu limita de curgere, care va fi discutată mai jos. Proprietățile de fragilitate și ductilitate sunt foarte influențate de temperatură și viteza de încărcare. Tensiunea rapidă conferă fragilitate materialului, în timp ce tensiunea lentă conferă ductilitate. De exemplu, sticla este un material fragil, dar poate rezista la expunerea prelungită la sarcină dacă temperatura este normală, adică prezintă proprietăți de plasticitate. Este din plastic, dar sub o sarcină puternică de șoc apare ca un material fragil.

Metoda oscilației

Caracteristicile fizice și mecanice ale materialelor sunt determinate de excitația longitudinală, de încovoiere, de torsiune și altele, chiar mai complexe, în funcție de dimensiunea probelor, forme, tipuri de receptor și excitator, metode de fixare și scheme de aplicare dinamică. încărcături. Produsele de dimensiuni mari sunt, de asemenea, supuse testării folosind această metodă, dacă metoda de aplicare este modificată semnificativ în metodele de aplicare a sarcinii, vibrații incitante și înregistrarea acestora. Aceeași metodă este utilizată pentru a determina caracteristicile mecanice ale materialelor atunci când este necesară evaluarea rigidității structurilor mari. Cu toate acestea, atunci când se determină local caracteristicile materialelor dintr-un produs, această metodă nu este utilizată. Aplicarea practică a tehnicii este posibilă numai atunci când sunt cunoscute dimensiunile geometrice și densitatea, când este posibilă fixarea produsului pe suporturi și pe produsul în sine - convertoare, sunt necesare anumite condiții de temperatură etc.

De exemplu, atunci când condițiile de temperatură se schimbă, aceasta sau alta schimbare are loc, iar caracteristicile mecanice ale materialelor devin diferite atunci când sunt încălzite. Aproape toate corpurile se extind în aceste condiții, ceea ce le afectează structura. Orice corp are anumite caracteristici mecanice ale materialelor din care este compus. Dacă aceste caracteristici nu se schimbă în toate direcțiile și rămân aceleași, un astfel de corp se numește izotrop. Dacă se modifică caracteristicile fizice și mecanice ale materialelor – anizotrope. Acesta din urmă este o trăsătură caracteristică aproape tuturor materialelor, doar în grade diferite. Dar există, de exemplu, oțeluri în care anizotropia este foarte nesemnificativă. Cel mai clar este exprimat în materiale naturale, cum ar fi lemnul. În condițiile de producție, caracteristicile mecanice ale materialelor sunt determinate prin controlul calității, unde sunt utilizate diverse GOST. Estimarea eterogenității este obținută din procesarea statistică atunci când rezultatele testelor sunt însumate. Probele trebuie să fie numeroase și tăiate dintr-o structură specifică. Această metodă de obținere a caracteristicilor tehnologice este considerată destul de intensivă în muncă.

Metoda acustica

Există destul de multe metode acustice pentru a determina proprietățile mecanice ale materialelor și caracteristicile acestora și toate diferă în metodele de introducere, recepție și înregistrare a vibrațiilor în moduri sinusoidal și pulsat. Metodele acustice sunt utilizate pentru a studia, de exemplu, materialele de construcție, grosimea și starea lor de tensiune și în timpul detectării defectelor. Caracteristicile mecanice ale materialelor structurale sunt de asemenea determinate prin metode acustice. În prezent sunt dezvoltate și produse în serie numeroase dispozitive acustice electronice diferite, care fac posibilă înregistrarea undelor elastice și a parametrilor lor de propagare atât în ​​modul sinusoidal, cât și în cel pulsat. Pe baza acestora, se determină caracteristicile mecanice ale rezistenței materialelor. Dacă se folosesc vibrații elastice de intensitate scăzută, această metodă devine absolut sigură.

Dezavantajul metodei acustice este necesitatea contactului acustic, care nu este întotdeauna posibil. Prin urmare, această muncă nu este foarte productivă dacă există o nevoie urgentă de a obține caracteristici mecanice ale rezistenței materialelor. Rezultatul este foarte influențat de starea suprafeței, de formele geometrice și dimensiunile produsului testat, precum și de mediul în care se efectuează testele. Pentru a depăși aceste dificultăți, o problemă specifică trebuie rezolvată folosind o metodă acustică strict definită sau, dimpotrivă, folosind mai multe dintre ele deodată, depinde de situația specifică. De exemplu, materialele plastice din fibră de sticlă se pretează bine unei astfel de cercetări, deoarece viteza de propagare a undelor elastice este bună și, prin urmare, prin sondaj este utilizat pe scară largă, atunci când receptorul și emițătorul sunt situate pe suprafețe opuse ale probei.

Detectarea defectelor

Metodele de detectare a defectelor sunt utilizate pentru a controla calitatea materialelor în diverse domenii ale industriei. Există metode nedistructive și distructive. Cele nedistructive includ următoarele.

1. Pentru determinarea fisurilor pe suprafețe și a lipsei de penetrare, se folosește detectarea defectelor magnetice. Zonele care au astfel de defecte sunt caracterizate prin câmpuri de împrăștiere. Ele pot fi detectate cu dispozitive speciale sau pur și simplu prin aplicarea unui strat de pulbere magnetică pe toată suprafața. În zonele cu defecte, locația pudrei se va schimba chiar și în timpul aplicării.

2. Detectarea defectelor se realizează și folosind ecografie. Fasciculul direcționat va fi reflectat (împrăștiat) diferit dacă există discontinuități chiar și adânc în interiorul probei.

3. Defectele materialului sunt clar arătate metoda de cercetare a radiatiilor, pe baza diferenței de absorbție a radiațiilor de către medii de diferite densități. Sunt utilizate detectarea defectelor gamma și raze X.

4. Detectarea defectelor chimice. Dacă suprafața este gravată cu o soluție slabă de acid azotic, clorhidric sau un amestec al acestora (vodcă regia), atunci în locurile în care există defecte, apare o plasă sub formă de dungi negre. Puteți folosi o metodă prin care amprentele de sulf sunt îndepărtate. În locurile în care materialul este eterogen, sulful ar trebui să își schimbe culoarea.

Metode distructive

Metodele distructive au fost deja parțial discutate aici. Probele sunt testate pentru îndoire, compresie, tensiune, adică sunt utilizate metode distructive statice. Dacă produsul este testat cu sarcini ciclice variabile la îndoire la impact, se determină proprietățile dinamice. Metodele macroscopice prezintă o imagine generală a structurii unui material în volume mari. Pentru un astfel de studiu, sunt necesare mostre special măcinate care sunt gravate. Astfel, este posibil să se identifice forma și locația granulelor, de exemplu, în oțel, prezența cristalelor deformate, fibrelor, cavităților, bulelor, fisurilor și a altor neomogenități ale aliajului.

Metodele microscopice sunt folosite pentru a studia microstructura și a identifica cele mai mici defecte. Probele sunt pre-măcinate, lustruite și apoi gravate în același mod. Testarea ulterioară implică utilizarea de microscoape electrice și optice și analiza de difracție cu raze X. Baza acestei metode este interferența razelor care sunt împrăștiate de atomi de materie. Caracteristicile materialului sunt monitorizate prin analiza de difracție de raze X. Caracteristicile mecanice ale materialelor determină rezistența acestora, care este principalul lucru pentru construirea de structuri care sunt fiabile și sigure de utilizat. Prin urmare, materialul este testat cu atenție și folosind diferite metode în toate stările pe care le poate accepta fără a pierde un nivel ridicat de caracteristici mecanice.

Metode de control

Pentru a efectua teste nedistructive ale caracteristicilor materialelor, alegerea corectă a metodelor eficiente este de mare importanță. Cele mai precise și interesante în acest sens sunt metodele de detectare a defectelor - controlul defectelor. Aici este necesar să se cunoască și să se înțeleagă diferențele dintre metodele de implementare a metodelor de detectare a defectelor și metodele de determinare a caracteristicilor fizice și mecanice, deoarece acestea sunt fundamental diferite unele de altele. Dacă acestea din urmă se bazează pe monitorizarea parametrilor fizici și corelarea lor ulterioară cu caracteristicile mecanice ale materialului, atunci detectarea defectelor se bazează pe conversia directă a radiației care se reflectă dintr-un defect sau trece printr-un mediu controlat.

Cel mai bun lucru, desigur, este controlul cuprinzător. Complexitatea constă în determinarea parametrilor fizici optimi, care pot fi utilizați pentru a identifica rezistența și alte caracteristici fizice și mecanice ale probei. Și, de asemenea, un set optim de mijloace pentru controlul defectelor structurale este dezvoltat și apoi implementat simultan. Și, în sfârșit, apare o evaluare integrală a acestui material: performanța acestuia este determinată în funcție de un întreg set de parametri care au ajutat la determinarea metodelor nedistructive.

Încercări mecanice

Cu ajutorul unor astfel de teste se verifică și se evaluează proprietățile mecanice ale materialelor. Acest tip de control a apărut cu mult timp în urmă, dar nu și-a pierdut încă relevanța. Chiar și materialele moderne de înaltă tehnologie sunt criticate destul de des și aspru de consumatori. Acest lucru sugerează că examinările ar trebui efectuate cu mai multă atenție. După cum sa menționat deja, testele mecanice pot fi împărțite în două tipuri: statice și dinamice. Primii verifică produsul sau eșantionul pentru torsiune, tensiune, compresie, îndoire, iar cei din urmă verifică duritatea și rezistența la impact. Echipamentele moderne ajută la realizarea eficientă a acestor proceduri nu foarte simple și la identificarea tuturor proprietăților de performanță ale unui anumit material.

Un test de tracțiune poate determina rezistența unui material la efectele tensiunii de tracțiune constante sau crescătoare aplicate. Metoda este veche, încercată și adevărată, folosită de foarte mult timp și este încă folosită pe scară largă. Proba este întinsă de-a lungul axei longitudinale cu ajutorul unui dispozitiv din mașina de testare. Rata de întindere a probei este constantă, sarcina este măsurată de un senzor special. În același timp, este monitorizată alungirea, precum și conformitatea acesteia cu sarcina aplicată. Rezultatele unor astfel de teste sunt extrem de utile dacă trebuie create noi structuri, deoarece nimeni nu știe încă cum se vor comporta sub sarcină. Doar identificarea tuturor parametrilor de elasticitate ai materialului poate oferi un indiciu. Tensiunea maximă - limita de curgere determină sarcina maximă pe care o poate suporta un anumit material. Acest lucru va ajuta la calcularea factorului de siguranță.

Test de duritate

Rigiditatea unui material este calculată prin Combinația dintre fluiditate și duritate ajută la determinarea elasticității materialului. Dacă procesul tehnologic implică operații precum tragere, laminare, presare, atunci este pur și simplu necesar să se cunoască amploarea posibilei deformări plastice. Cu o plasticitate ridicată, materialul poate lua orice formă sub sarcină adecvată. Un test de compresie poate fi folosit și pentru a determina factorul de siguranță. Mai ales dacă materialul este fragil.

Duritatea este testată folosind un identificator, care este realizat dintr-un material mult mai dur. Cel mai adesea se efectuează folosind metoda Brinell (o minge este presată), Vickers (identificator în formă de piramidă) sau Rockwell (se folosește un con). Un identificator este presat pe suprafața materialului cu o anumită forță pentru o anumită perioadă de timp, apoi este examinată amprenta rămasă pe eșantion. Există și alte teste destul de utilizate pe scară largă: rezistența la impact, de exemplu, atunci când rezistența unui material este evaluată în momentul aplicării unei sarcini.

Instituție de învățământ bugetar municipal

„Școala Gimnazială Nr.4 numită după. V.V.Bianchi"

orașul Biysk, teritoriul Altai

Program

curs opțional de fizică

"Fizică. Uman. Sănătate"

pentru elevii clasei a IX-a

Profesor de fizică MBOU „Școala Gimnazială Nr.4 numită după. V.V.Bianchi"

Biysk, Teritoriul Altai

Biysk

2012-2013

Notă explicativă

la programul de curs opțional în fizică

"Fizică. Uman. Sănătate"

Curs opțional „Fizică. Uman. Sănătate"

prevede aprofundarea și extinderea temelor programului de bază în fizică și se adresează elevilor de clasa a IX-a care aleg un profil de studiu în științe naturale și își construiesc propria traiectorie de învățământ ulterioară în domeniul științelor politehnice.

Cursul opțional se înscrie în programa Instituției de Învățământ Bugetar Municipal „Școala Gimnazială Nr.4 cu numele V.V. Bianki” și reflectă metodologia de implementare a cursurilor și disciplinelor de formare, ținând cont de:

cerințele componentelor federale ale standardelor educaționale de stat;

conținutul minim obligatoriu al programelor educaționale;

cantitatea maximă de material educațional pentru elevi;

cerințe pentru nivelul de pregătire al absolvenților;

volumul de ore de predare determinat de programa școlară.

Cursul durează 35 de ore (1 lecție pe săptămână).

Relevanță și noutate

În cursul fizicii studiate în școlile moderne, practic nu se acordă atenție parametrilor fizici care caracterizează o persoană. Cu toate acestea, în legătură cu modelarea proceselor care au loc în organismele vii, în tehnologie și dezvoltarea unei științe moderne precum bionica, studenții manifestă tot mai mult un interes sporit pentru studiul fizicii umane.

Pe de altă parte, chiar și într-o clinică obișnuită de oraș, fiecare persoană se confruntă cu un număr mare de metode fizice pentru studierea corpului său. De exemplu, se măsoară tensiunea arterială, se înregistrează biopotențialele inimii și se efectuează tratamentul fizioterapeutic al bolilor folosind diverse echipamente care produc o gamă largă de radiații electromagnetice.

Multe familii au acum dispozitive medicale care le permit să efectueze în mod independent mici teste de diagnostic pe propriul corp (determinarea tensiunii arteriale, a zahărului din sânge etc.).

Programul acestui curs opțional va permite studenților să-și extindă semnificativ cunoștințele în domeniul fizicii umane prin studierea proceselor individuale care au loc în organismele vii pe baza legilor fizice. Va ajuta la stabilirea relațiilor cauză-efect care există în natura vie și neînsuflețită și va genera interes nu numai pentru fizică, ci și pentru alte științe, în special biologie.

Cursul opțional se concentrează și pe studenții să creeze spațiul de sănătate al studentului, care este o expresie a interacțiunii armonioase a tuturor organelor și sistemelor sale, echilibrarea dinamică cu mediul și se manifestă într-o stare de bine confortabilă. Vă va permite să dezvăluiți câteva metode de procese de salvare a sănătății care pot susține organismul și pot lua o atitudine responsabilă față de propria sănătate și pot folosi resursele personale.

Programul este conceput astfel încât, pe parcursul studierii acestui curs, studenții nu numai că își vor satisface nevoile educaționale, ci și vor dobândi abilități de cercetare, vor face cunoștință cu informații succinte despre echipamente medicale și biologice, își vor extinde competențele în materie de autodeterminare profesională și să formeze o motivație educațională pentru studiul fizic mai semnificativ în viitor.

Acest lucru va permite fiecărui elev să-și extindă competențele de bază ale unei persoane moderne: informație (capacitatea de a căuta, analiza, transforma, aplica informații pentru a rezolva probleme); comunicativ (capacitate de a coopera cu alte persoane); auto-organizare (capacitatea de a stabili obiective, planifica, adopta o abordare responsabilă a sănătății); auto-educare (pregătirea de a proiecta și implementa propria traiectorie educațională de-a lungul vieții).

La studierea acestui curs opțional, devine posibilă implementarea tendinței moderne în educație, și anume că stăpânirea conținutului subiectului din scopul educației se transformă într-un mijloc de astfel de dezvoltare emoțională, socială și intelectuală a elevului, care asigură tranziția. de la învăţare la autoeducare.

Sistemul și forma orelor sunt selectate în așa fel încât să ajute la rezolvarea problemei cu care se confruntă profesorul în stadiul actual: să învețe copilul astfel de tehnologii de activitate cognitivă, capacitatea de a stăpâni noi cunoștințe sub orice formă și tip, astfel încât să poată procesa rapid și, cel mai important, eficient informațiile pe care le primește. Apoi aplicați-l în practică atunci când rezolvați diferite tipuri de probleme (și sarcini), simțiți responsabilitatea personală și implicarea în procesul de învățare, pregătiți-vă pentru lucrări practice ulterioare și educație continuă.

Cursul opțional se concentrează, de asemenea, pe asigurarea faptului că fiecare student are dreptul de a alege autodeterminarea profesională și viitorul său drum educațional și profesional.

La desfășurarea cursurilor, subiectele cursului pot fi combinate cu subiecte din biologie și anatomie umană, dar tema principală este fizica.

Scopurile și obiectivele cursului opțional. Rezultate asteptate.

Obiectivele principale ale cursului:

Crearea unei baze de orientare și motivație pentru o alegere conștientă a unui profil de științe naturale, astfel încât studentul să fie confirmat în alegerea de studii ulterioare sau să o refuze;

Familiarizarea cu metodele de bază de aplicare a legilor fizice în medicină, dezvoltarea interesului cognitiv pentru tehnologia medicală modernă;

Arătați elevilor unitatea legilor naturii, aplicabilitatea legilor fizicii la un organism viu, dezvoltarea promițătoare a științei și tehnologiei, precum și arătați în ce domenii de activitate profesională le vor fi utile cunoștințele dobândite;

Dezvoltați activitatea cognitivă și independența, dorința de autodezvoltare și auto-îmbunătățire;

Luați în considerare traiectorii individuale ale aspectelor valeologice ale menținerii propriei sănătăți ca una dintre condițiile pentru îmbunătățirea calității educației.

Acest curs opțional rezolvă următoarele probleme:

aprofundarea cunoștințelor despre lumea materială și metodele de cunoaștere științifică a naturii, o parte integrantă din care este omul însuși;

dezvoltarea intereselor cognitive, a abilităților intelectuale și creative ale elevilor în procesul de aplicare practică a cunoștințelor, abilităților și abilităților în fizică, dobândirea independentă a cunoștințelor folosind diverse surse de informații;

prin dezvoltarea interesului pentru materie, influențează alegerea studenților în domeniul profesional, contribuie la formarea motivației interne de a-și implementa alegerea în studiile ulterioare;

crearea condițiilor pentru formarea și dezvoltarea abilităților creative ale elevilor, capacitatea de a lucra în grup, de a conduce o discuție, de a-și apăra punctul de vedere, de interes pentru studiul fizicii și de a efectua experimente fizice.

Rezultatele așteptate ale acestui curs opțional sunt:

obținerea unei înțelegeri a unei game largi de fenomene și legi fizice datorită cărora un organism uman sănătos funcționează normal;

promovarea unei culturi de păstrare a propriei sănătăți, promovarea unui stil de viață sănătos;

familiarizarea cu unele dispozitive medicale care sunt utilizate pentru diagnosticarea și tratarea diferitelor boli;

dezvoltarea intereselor cognitive, a abilităților intelectuale și creative, a abilităților de comunicare;

autodeterminarea conștientă a elevului cu privire la profilul de studii ulterioare.

La finalizarea cursului, studenții ar trebui să cunoască:

Legile fizice care pot fi folosite pentru a explica procesele care au loc în interiorul corpului uman;

Caracteristicile corpului tău din punctul de vedere al legilor fizicii;

Dispozitive medicale necesare unei persoane pentru a-și determina starea de sănătate și pentru a oferi asistență independentă propriului organism.

La finalizarea cursului, studenții ar trebui să fie capabili să:

Lucrează cu diverse dispozitive, surse, caută independent și dobândește noi cunoștințe, analizează și evaluează informații noi;

Modelați fenomene, selectați instrumentele necesare, efectuați măsurători folosindu-le, lucrați în conformitate cu instrucțiunile;

Prezentați informațiile sub formă de tabele, grafice, mici proiecte;

Discutați rezultatele activităților, trageți concluzii, participați la discuții;

Asumați-vă responsabilitatea pentru propria sănătate și învățați abilitățile pentru a o consolida și păstra.

Planificare educațională și tematică.

Cursul este construit pe cunoștințele, abilitățile și abilitățile în fizică dobândite de elevii din școala de bază, experiența practică cu elemente de învățare avansată. Dar conținutul cursului este calitativ diferit de cursul de fizică de bază. În lecții, legile fizicii sunt discutate în principal în obiectele neînsuflețite. Cu toate acestea, este foarte important ca elevii să dezvolte treptat convingerea că relația cauză-efect a fenomenelor este de natură universală și că toate fenomenele care au loc în lumea din jurul nostru, precum și în interiorul corpului uman, sunt interconectate.

Subiect

Cant

ore

Prelegeri

Practică

Seminarii

Introducere

Antropometrie și fizică.

Determinarea parametrilor corpului uman

3-4.

Viziune. Ochiul ca sistem optic.

Deficiențe de vedere și eliminarea lor.

6-7.

Pârghii în corpul uman.

Mecanisme simple în ortopedie.

Echilibrul uman.

Tensiunea arterială și dispozitivele pentru măsurarea acesteia.

Fluxul de sânge și limfa prin vase.

Fundamentele fizice în cardiologie

13-14

Unde sonore și auz uman.

Fundamentele fizice ale vorbirii și auzului uman.

Termoregularea unui organism viu

Rolul umidității și reglarea acesteia în condiții industriale și casnice

Munca și puterea omului. Ergometrie

Valoarea energetică (conținutul de calorii) a produselor.

20-21.

Raze X și utilizarea lor în medicină.

22-23.

Fenomene electrice și magnetice și sănătate.

Influența magneților asupra vieții umane.

Utilizarea magneților pentru sănătatea umană.

Excursie la sala de kinetoterapie a clinicii.

27-30.

Stil de viata sanatos.

Câmpul electromagnetic și sănătatea umană.

Comunicațiile celulare și sănătatea umană

Computer personal și sănătatea umană

Aparate electrocasnice și sănătatea umană.

Metoda izotopilor radioactivi în diagnosticul bolilor

Tomografia computerizată este o realizare modernă a fizicienilor și medicilor.

33-34.

Conferinta finala.

Rezumând.

Total

Programul cursului

Introducere

O prelegere de ansamblu care ilustrează întreaga lățime a spectrului de fenomene fizice care pot fi discutate în legătură cu sănătatea umană sau cu funcționarea corpului uman: fenomene optice, mecanice, termice, electrice, magnetice și alte fenomene.

Parametrii optici umani

Propagarea rectilinie a luminii. Legile reflexiei și refracției. Lentile. Construcția unei imagini în lentile. Ochiul uman este ca un sistem optic complex. Ochii diverșilor reprezentanți ai lumii animale. Principalele defecte vizuale: miopie, hipermetropie, astigmatism, daltonism. Ochelari. Cum să menții o vedere bună: condiții de iluminare, distanță și unghi optim de vedere, program corect de muncă și odihnă.

Demonstrații: banc optic, lentile, oglinzi, prisma de refractie.

Munca practica: determinarea distanței focale și a puterii optice a lentilelor în diverse ochelari; determinarea acuității vizuale, observarea diferitelor tipuri de imagini în lentile.

: parametri optici umani.

Parametrii mecanici umani

Densitatea lichidelor și a țesuturilor solide care alcătuiesc o persoană. Mecanisme simple în organismele vii și scopul lor. „Regula de aur” a mecanicii. Sistemul musculo-scheletic uman și legile mecanicii. De ce are o persoană nevoie de articulații? Structura oaselor din punctul de vedere al posibilității de cea mai mare deformare. Munca și puterea dezvoltate de o persoană în diferite activități.

Demonstrații: blocuri, poartă, pană, șurub, pârghie, plan înclinat și altele.

Munca practica: determinarea forței musculare a mâinii unei persoane folosind un contor de forță; calcularea câștigului de forță în sistemul „antebraț-umăr”; determinarea densitatii osoase medii.

Căutare independentă de informații: parametrii mecanici umani

Presiunea și dispozitivele pentru măsurarea acesteia

Rolul presiunii atmosferice în viața organismelor vii. Cum se creează presiunea în interiorul unei persoane. Presiunea atmosferică și bunăstarea umană. Presiune înaltă și joasă.

Munca practica: studierea dispozitivului, principiul de funcționare și regulile de utilizare a unui tonometru medical conform instrucțiunilor acestuia, măsurarea tensiunii arteriale cu ajutorul unui tonometru și a unui fonendoscop.

Tur virtual: Zborul cu balonul.

Căutare independentă de informații: Cum tolerează o persoană diferite altitudini deasupra nivelului mării?

Termoregularea unui organism viu. Fluxul de sânge prin vase.

Procese de difuzie în natura vie. Fenomene capilare. Udabilitatea. Totul despre piele – cel mai bun „material de acoperiș”. Legile mișcării fluidelor prin țevi de secțiune transversală variabilă. ecuația lui Bernoulli. Un sistem complex de vase de sânge și limfatice din corpul uman.

Demonstrații: banc optic, macheta conductei cu sectiune variabila.

Munca practica: determinarea testelor de sânge. Lucrările practice sunt planificate cu invitația unui lucrător medical care va extrage și va testa sângele. Măsurarea temperaturii pielii cu un termometru cu semiconductor.

Globulele roșii umane sunt discuri cu un diametru de aproximativ 7*10 -6 m și o grosime de 10 -6 m. Fiecare milimetru cub de sânge conține aproximativ 5*10 6 astfel de discuri.

a) dacă în corpul unui adult există 5 litri de sânge, câte globule roșii conține?

b) masa unei molecule de hemoglobină este de aproximativ 6,8 * 10 4 amu. Câte molecule de hemoglobină ar trebui să fie conținute într-un singur globule roșu dacă densitatea hemoglobinei este de 1 kg/m 3 și dacă presupunem că celulele sanguine constau în întregime din hemoglobină?

2. Cum se explică impermeabilitatea unui acoperiș de paie și a unor căți de fân?

3. Sângele este mai vâscos decât apa. Pe măsură ce se deplasează prin sistemul vascular, experimentează rezistență cauzată de frecarea internă. Cu cât vasele sunt mai subțiri, cu atât frecarea este mai mare și tensiunea arterială scade mai mult. Într-un minut, inima pompează aproximativ 4 litri de sânge în aortă. Viteza de mișcare a sângelui în aortă este de 0,5 m/s, iar prin capilare – 0,5 mm/s. De câte ori este forța de rezistență atunci când sângele se mișcă prin aortă mai mare decât forța de rezistență a sângelui care se deplasează prin capilare, dacă coeficientul de rezistență la mișcarea sângelui este considerat același pentru ambele cazuri?

4. Continuați să căutați informații despre parametrii corpului uman și să completați un pașaport fizic personal.

Unde sonore și auz uman

Fluctuații în natura vie. Sunetul și caracteristicile sale. Proprietățile sunetului. Aparatul vocal uman. Voci în lumea animalelor. Aparatură auditivă umană. Infrasunete și ultrasunete. Bioacustica peștilor. Influența sunetelor de diferite frecvențe asupra sănătății umane.

Demonstrații: metronoame, cutii rezonatoare, instrumente muzicale cu coarde, gama de unde mecanice. Redarea unei înregistrări a funcției cardiace, înregistrarea grafică a sunetelor cardiace (fonocardiografie).

Munca practica: determinarea sensibilității maxime a aparatului auditiv al unei persoane, determinarea pulsului unei persoane înainte de activitatea fizică și după creșterea sarcinii folosind un fonendoscop. Dacă este posibil, aranjați o vizită la un cabinet medical pentru fonocardiografie.

1. Probleme de tip: Timpanul uman are o suprafață de aproximativ 0,65 cm2. La un volum de sunet de 20 dB, amplitudinea presiunii sonore este de 20 mN/m2 - acesta este fundalul sonor într-o cameră foarte liniștită. Pragul de durere pentru ureche apare la un volum de 140 dB și o amplitudine a presiunii sonore de 200 N/m 2, iar deteriorarea mecanică a timpanului are loc la un volum de 160 dB și o amplitudine a presiunii sonore de 2 kN/m 2. Cu ce ​​forță acționează sunetul asupra timpanului în aceste cazuri?

2. Cunoașterea gamei de frecvență a vocilor cântăreților:

Gama de frecvente, Hz

Barbati: bas

80 - 350

bariton

100 - 400

tenor

130 -500

Femeie: contralto

170 - 780

mezzo - soprană

200 - 900

soprană

250 - 1000

soprana coloratura

13000

Temă pentru acasă: vocile „de aur” ale Rusiei, care este gama lor de frecvență?

Radiația electromagnetică și aplicarea ei în medicină

Radiații ultraviolete, infraroșii și cu raze X. V. Radiografie, informații biografice. Descoperirea razelor X. Proprietățile radiațiilor X. Aplicație în medicină pentru diagnostic și tratament. De ce este necesar să faci fluorografie în mod regulat?

Demonstrații: raze X.

Teme pentru acasă: Dacă este posibil, găsiți diverse dispozitive cu principii de funcționare electrice și magnetice (Vitafon, MAG și altele) cu instrucțiuni și aduceți-le la școală.

Fenomenele electrice și magnetice și sănătatea umană

Proprietățile electrice ale țesuturilor corpului. Omul în lumea câmpurilor electromagnetice și a impulsurilor. Biocurenți, impulsuri cerebrale. De ce poți fi reînviat folosind o descărcare electrică? Utilizarea vibrațiilor de înaltă frecvență în scopuri terapeutice.

Lecție practică: determinarea rezistenței pielii umane; studierea dispozitivului, principiului de funcționare și regulilor de utilizare a dispozitivelor din seria „Home Doctor” conform instrucțiunilor acestora.

Textile

Conductivitate electrică specifică,

Ohm -1 *m -1

Fluid cerebrospinal

Ser de sânge

Sânge

Muşchi

Organe interne

(2-3)*10 -1

Creier și țesut nervos

0,07

Țesut adipos

0,03

Piele uscata

10 -9

Excursie la sala de kinetoterapie a clinicii

Familiarizarea cu diferite tipuri de echipamente fizioterapeutice, scopul lor, principiile de acțiune, tipurile de boli în tratamentul cărora sunt utilizate și multe altele. Măsuri de siguranță atunci când lucrați cu echipamente.

Teme pentru acasă: prezentarea informațiilor învățate la cursuri sub formă de mesaj, poster, prezentare sau orice altă formă vizuală.

Informații de exemplu:

Oamenii de știință de la Institutul Comun de Fizică al Pământului poartă numele. O. Yu Schmidt RAS a studiat influența câmpurilor fizice de diferite naturi (în principal electromagnetice) asupra reacțiilor comportamentale ale organismelor vii, inclusiv ale oamenilor. Neurastenia este adesea însoțită de dureri de cap (migrene) și pierderea somnului.

Răspuns: Acest lucru se poate realiza prin expunerea creierului la impulsuri de curent electric prin electrozi aplicați pe piele. Metoda vă permite să reduceți și uneori să eliminați complet utilizarea analgezicelor chimice și să eliberați pacientul de efectele secundare. De exemplu, în aparatul Skat, impulsurile de curent alternativ sunt furnizate alternativ de la trei perechi de electrozi montați pe capul pacientului. Datorită acestui fapt, aproape toate structurile creierului responsabile de blocarea stimulării durerii sunt afectate. Frecvența pulsului variază în intervalul 400 – 1500 Hz, iar amplitudinea curentului ajunge la 300 mA.

O persoană își petrece aproximativ o treime din viață dormind. Oamenii suferă lipsa completă de somn mult mai grav decât foametea și mor în curând. În timpul somnului, celulele creierului își restabilesc funcționalitatea, absorb activ nutrienții și acumulează energie. Somnul restabilește activitatea mentală, creează o senzație de prospețime, vigoare și provoacă un val de energie. Prin urmare, electrosleep-ul este folosit pentru a trata bolile sistemului nervos central. Este folosit pentru scăderea performanței, oboseală crescută, dureri de cap și insomnie.

Stil de viata sanatos

Mâncat sănătos. Somnul corect și starea de veghe. Activitate fizică rezonabilă. Activități sportive. De ce este utilă o baie? Reguli de igienă personală. Este posibil să lupți împotriva obiceiurilor proaste? Ce obiceiuri sunt considerate dăunătoare?

Munca practica: determinarea parametrilor unei persoane sănătoase (puls, frecvența respirației, presiunea, greutatea), determinarea rezistenței și fitnessului corpului după activitate fizică (10 genuflexiuni), eliberarea unui pașaport fizic personal.

Teme pentru acasă: amintiți-vă cea mai interesantă lecție a cursului în opinia dvs., pregătiți un scurt mesaj (2-3 minute) pe această temă; răspunde la întrebarea - ce lucruri noi în fizică am învățat în timpul acestui curs opțional de fizică? Un medic sau asistent medical bun trebuie să cunoască acest subiect? S-a schimbat decizia ta în alegerea viitorului tău drum educațional? Ce ați recomanda să schimbați sau să adăugați la programul de curs opțional?

Conferinta finala

Discursuri – reflecțiile studenților asupra rezultatelor cursului opțional. Vizualizați proiecte individuale pregătite de studenți.

Rezumarea rezultatelor completării unui pașaport fizic personal, discutarea problemelor legate de cultura menținerii propriei sănătăți.

Bibliografie

Alekseeva M.N. Fizica - pentru tineri. - M.: Educație, 1980.

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

Butyrsky G.A. Probleme experimentale la fizică clasele 10-11. - M.: Educație, 2000.

Katz Ts.B. Biofizica la lectiile de fizica. - M.: Educație, 1987.

Myakishev G.Ya., Buhovtsev B.B. Manual de fizica. Clasa 10. - M.: Educație, 2001.

Perelman Ya I. Fizica distractivă - D.: „VAP”, 1994.

Peryshkin A.V. Manual de fizica. clasa a 7-a. - M.: Dropia, 2001.

Peryshkin A.V. Manual de fizica. clasa a 8-a. - M.: Dropia, 2001.

Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Manual de fizica. clasa a 9-a. - M.: Dropia, 2001.

Cu picioarele sprijinite pe glob,
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. Mezhelaitis

Omul studiază multe științe: filozofia, istoria, antropologia, biochimia... etc. Dar numai luând în considerare fenomenul uman în mod holistic vom putea formula un răspuns la întrebarea: „Ce este o persoană?”

Cum funcționează corpul nostru?
Cum lucrează?
Ce este bun pentru sănătatea ta?

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

ADN-ul uman conține aproximativ 80.000 de gene.
În Roma antică, oamenii trăiau în medie nu mai mult de 23 de ani, iar în secolul al XIX-lea în Statele Unite, speranța medie de viață nu depășea 40 de ani.
Bărbații sunt considerați pitici dacă înălțimea lor este sub 130 cm, femeile - 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, corpul unui copil conține aproximativ 300 de oase până la vârsta adultă, rămân doar 206.
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 pe parcursul vieții.
Corpul uman conține 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 cauza luminii puternice se numește „orbire de zăpadă”.
În medie, secreti 5 mililitri de lacrimi - într-un an vei acumula o sticlă mare.
Clipind de 20 de ori pe minut, îți hidratezi ochii. Aceasta înseamnă peste 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 de a suferi de daltonism.
Oameni cu ochi albaștri mai sensibil la durere decât toți ceilalți.
O persoană clipește în medie la fiecare 6 secunde, ceea ce înseamnă că de-a lungul 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 le cresc barba mai repede decât brunetele.
Părul uman este de aproximativ 5.000 de ori mai gros decât pelicula 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, această cantitate de aer ar putea umple două baloane.
Suprafața plămânilor este de aproximativ 100 metri patrati.
Plămânul drept al unei persoane reține mai mult aer decât cel stâng.
Un adult face aproximativ 23.000 de respirații (și expirații) pe zi.
Suprafața plămânilor umani este aproximativ egală cu zona terenului de tenis.
Cel mai puternic mușchi din corpul uman este limba.
Există aproximativ 2000 de papilele gustative în corpul uman.
Există aproximativ 40.000 de bacterii în gura umană. Creierul uman mediu cântărește aproximativ 1,3 kg.
Creierul uman generează mai multe impulsuri electrice pe 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 scade cu 100 de mii pe zi.
În minutul petrecut citind o pagină, aproximativ 70 de celule mor.
După 40 de ani, degradarea creierului se accelerează brusc, iar după 50 de ani, neuronii (celulele nervoase) se usucă, iar volumul creierului scade.
În creierul uman, într-o secundă au loc 100.000 de reacții chimice.
Omul este singurul reprezentant al lumii animale capabile să tragă linii drepte.
Lungimea părului de pe cap crescut de o persoană obișnuită pe parcursul vieții este de 725 de kilometri.
Poți pierde 150 de calorii pe oră lovind capul de un perete.
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.
În fiecare zi pierzi până la 2 litri prin piele. Deoarece procesul de moarte a celulelor pielii durează 120 de zile, asta înseamnă că îți schimbi pielea de trei ori într-un an.
Pe parcursul vieții, pielea unei persoane se schimbă de aproximativ 1000 de ori.
Inima ta bate de 80 de ori pe minut in repaus, 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 - numărul de bătăi ale inimii la o persoană într-un an.
Dimensiunea inimii unei persoane este aproximativ egală cu mărimea pumnului său.
Greutatea unei inimi umane 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 acid clorhidric 0,4%.(Acid clorhidric).
Oamenii au aproximativ 2 milioane de glande sudoripare. Adultul mediu pierde 540 de calorii cu fiecare litru de sudoare.
Bărbații transpira cu aproximativ 40% mai mult decât femeile.
În timpul vieții, intestinul subțire uman are aproximativ 2,5 metri lungime.
După moartea sa, când mușchii 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 eteric (benzină, alcool).
O persoană care se pierde în timpul unei cețe dese sau al unui viscol 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 altitudini deasupra nivelului mării?

Zona morții este mai mare de 8 km: o persoană poate rămâne la această altitudine fără aparat de respirație 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, datorită mobilizării forțelor de rezervă ale corpului, dispar rapid.
Zona de siguranță este de la 1,5 la 2 km: nu există întreruperi semnificative în funcționarea corpului uman.

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

Temperatura normală pentru majoritatea oamenilor este de la 36,3 la 37 ° C
Temperatura critică însoțită de pierderea conștienței - peste 42C
Temperatura letală - peste 43C
Temperatura care duce la o încetinire a proceselor creierului - sub 34C
Temperatura critică însoțită de pierderea conștienței - sub 30C
Temperatura letală, apare fibrilația cardiacă, circulația sângelui se oprește - sub 27C

Parametrii fizici de bază ai sângelui.

Toți parametrii sunt dați pentru temperatura corpului - 37C
Densitate - 1050 kg/cub.m
Vâscozitate - 0,004 Pa.s
Vâscozitatea plasmei sanguine - 0,0015 Pa.s
Coeficientul de difuzie a hemoglobinei în apă - 0,00000000007 mp.
Tensiune superficială 0,058 N/m
Temperatura de îngheț (topire) - minus 0,56C
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 - №№0000 Ohm.m
...os - 1000000 Ohm.m

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

Transferul de căldură din corpul uman

Pierderea de energie din soldul total:
...pentru respirația și evaporarea apei - 13%
...asupra activității organelor și sistemelor interne - 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 umani

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

Parametrii electrici umani

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 ohmi
Curentul 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 umani

Durata reținerii 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
...total 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 de 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 corpurile, firmamentul, stelele, Pământul și regnurile sale nu pot fi comparate cu mintea cea mai de jos, pentru că mintea poartă în sine cunoștințele despre toate acestea, dar trupurile nu știu nimic.”