Презентация к уроку по физике "Физика человека"

Вселенной.
Жизнь человека – хрупка, как хрусталь
Она может в

любую секунду рухнуть, если отложить заботу о себе в долгий ящик.

и применении на практике полученных знаний.
Особенностью проекта является то, что

для его выполнения используются знания и умения разных курсов школьной программы: физики, информатики, биологии.
В результате выполнения проекта мы должны больше узнать о характеристиках и способностях человеческого организма.

«Nosce te ipsum»

трения, сил тяги мышц.

равнодействующая всех
сил тяжести тела.
Общий центр тяжести тела располагается

в
зависимости от телосложения человека.
. У женщин ОЦТ располагается ниже,
чем у мужчин.

и длины

Характер сокращения мышц зависит от частоты поступающих нервных импульсов

и продолжительности их поступления. Тонус возникает вследствие суммации отдельных мышечных сокращений.

справочник по математике.
№1. Представим тело человека в виде геометрических

фигур ; голова – шар ; руки – усечённый конус ; ноги – усечённый конус ; туловище – параллелепипед .
№2. Составим формулу объёма тела человека:
V = Vг +2 Vр + 2 Vн + Vт , V г – Объём головы , Vр – Объём руки .
Vн – Объём ноги , Vт – Объём туловища , Vг – Объём шара .
Vг = 4 * П * R3 / 3 = 4 *П *L3 / 3 * 8 * П3 = L3 / 6 * П2 ; П = 3,14
R – радиус головы L - длина окружности головы, L = 2 * П * R, R = L / 2 * П
L = 58 СМ = 0,57 м.
V г = ( 0 , 57 )3 / 6 * 3,142 = 0,0032 м3;
Vр = ПR2Н = Н L 2 /4П = 0,65 м (0,25м)2 /4 3,14 = 0,0032 м3
Vн = 0,85м (0,38м)2/4 3,14 = 0, 0098 м3
Vт = 0,68 м (0,65 м)2/ 4 3,14 = 0,023 м3
V = 0,0032 м3 + 2 0,0032 м3 + 2 0, 0098 м3 + 0,023 м3 = 0,0522 м3
Вывод: объем моего тела 0,0522м3, состоит примерно из 5 цилиндров и одного шара.
Масса моего тела 50кг.
Определим среднюю плотность: ρ = m / V = 50кг / 0,0522 м3 = 977кг/м3
Вывод: средняя плотность моего тела составляет приближенно 977кг/м3
площадь поверхности тела 13,2 м2

ОБРАТНОПРОПОРЦИОНАЛЬНО ОТНОШЕНИЮ ПЛЕЧ. МОМЕНТ СИЛ ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ РАВЕН МОМЕНТУ

СИЛ ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ.

подвижные и неподвижные устройства, дающие выигрыш в силе. Мышцы, прикрепленные

к костям, позволяют уменьшить нагрузку.

от собственного веса, от мышечных усилий, возникающих во время трудовой

деятельности. Позвоночный столб, нижние конечности, ступни испытывают деформацию сжатия. Деформации растяжения – верхние конечности, связки, сухожилия, мышцы. Изгиба – позвоночник, кости таза, конечностей. Кручения – шея при повороте головы, туловище в пояснице при повороте, кисти рук при вращении. Модуль упругости кости, сухожилия при растяжении очень велик, а для мышц, вен, артерий он очень мал. Предельное напряжение, разрушающее кость плеча, около 8∙107 Н/м2, а кость бедра - около 13·107 Н/м2.

прикрепляется к костям - опорные образования – рычаги – выполняют

движения, совершаемых человеком. Отношение плеч рычага обратнопропорционально отношению прикладываемых сил.

. В состав живой кости взрослого человека входит воды 50 %, жира 15,75%, оссеина, органического вещества 12,4%, неорганических веществ 21,85%. В кости содержится фосфата извести - 60% , карбоната извести- 5,9%, сульфата магния- 1,4%.

собственной реакции
Оборудование: линейка, небольшой прямоугольный лист картона, секундомер
Ход работы:
Прижмём лист

картона к стене. Отметим его верхний край. Отпустим картон, прижмём его к стене другой рукой. Отметим его верхний край. Рассчитаем время своей реакции по формуле t = √2h ⁄ g, где h — расстояние, которое пролетел лист; g — ускорение свободного падения. t = √2*50кг ⁄ 9,8м/с²=1,224с
Вывод: мы нашли время собственной реакции; при повторных экспериментах время реакции сократилось в 1,5 раз.

прохождения нервного импульса.
Оборудование: измерительная лента, секундомер, нагретое тело.
Теория. При прикосновении

пальца к нагретому телу нервный сигнал проходит путь от
пальца до мозга и обратно: L=2(L1+L2+L3), где L1 – длина руки, L2 – длина шеи, L3 – диаметр головы. Скорость передачи импульса по самим нейронам равна скорости распространения электрического тока, т.е. практически мгновенно.
Ход работы:
Измерим лентой окружность головы ſ и рассчитаем её диаметр: L3 = ſ/π.
ſ =52см. L3 = 52м/3,14. L3 = 16,56см
Измерим длину руки (L1)и длину шеи(L2).
L1 = 73см. L2 =14см.
Дотронемся пальцем до нагретого тела.
Найдём L=2(L1+L2+L3). L=2(16, 56см+73см=14см) = 207,12.
Зная время своей реакции, рассчитаем скорость прохождения нервного импульса: V = L/t/
V = 207,12/1,224м/с2 = 169,215м/с

при температуре
воздуха около 20 °С и суммарной теплоотдаче, равной

419 кДж (100 ккал) в час, с помощью радиации теряется 66 %, испарения воды — 19 %, конвекции — 15 % от общей потери тепла организмом

участков тела:
- лба -33,4 ºС;
- ладони рук -32,8 ºС;
- подошвы

ног – 30,2 ºС.
Температура замерзания (плавления) крови от-0,56 ºС до –0,58 ºС.
Масса воды, испаряющейся с поверхности кожи и лёгких в сутки, - 0,8-2,0 кг.
Наиболее благоприятная для жизни человека относительная влажность – 40-60 процентов.
За сутки человек выделяет столько тепла, что его хватит, чтобы довести до кипения 33 литра ледяной воды

кол.-во теплоты, отдаваемой организмом окружающую среду.
Оборудование: медицинские весы, термометр.
Ход работы:
Измерим

с помощью термометра температуру окружающей среды (в данном случае, комнаты).
t=17° C — температуры.
Измерим с помощью весов массу тела.
m=50кг — масса тела.
Рассчитаем количество теплоты, которое отдаёт наше тело в окружающее пространство: Q=св*m(tт — t), где св — удельная теплоёмкость воды(человек на 80% состоит из воды, поэтому удельную теплоёмкость тела можно приблизительно считать раной 0,8св ); t — температура помещения; tт — температура нашего тела.
Q=0,8св * 50кг(36,6° C - 17° C)=1184Дж/К

смерть.
Потребность человека в кислороде равна 350 мл/мин; при физической работе

– 5 000 мл/мин.

В состоянии покоя за 1 минуту мы в среднем потребляем 250 мл кислорода и выделяем 200 мл углекислого газа.

Поглощается О2 и отдаются СО2. газы переходят из области большего напряжения в область меньшего напряжения, Движение газов осуществляется за счет разности между парциальным давлением газов в альвеолах и давлением напряжения в крови. Движение газов идет из области высокого давления в область низкого давления.

его покровы – происходит тем
быстрее, чем больше площадь поверхности

тела и окружающей среды, и тем медленнее,
чем толще и плотнее покровы тела.
У человека в дыхании принимает участие
вся поверхность тела – от самого толстого
эпидермиса пяток до покрытой волосами
кожи головы.

и жизненную ёмкость лёгких.
Оборудование: воздушный шарик, измерительная лента.
Ход работы:
Надуем воздушный

шарик, как можно сильнее за N (5) спокойных выдохов.
Измерим шарика диаметр и рассчитаем его оббьем по формуле: Vш= π/6*d3.
d=18см. V=3.14/6*0,183м=0,003м3
Вычислим дыхательный объем своих лёгких: Vдых = Vш/N, где N – числи выдохов (5).
Vдых=0,003м3/5. Vдых=0,0006м3
Надуем шарик ещё два раза и вычислим среднее значение дыхательного объёма своих лёгких Vдых среднее = Vдых1+ Vдых2+ Vдых3/3.
d=21см. Vш = 3.14/6*0.213 м =0, 0048 м3. Vдых2 =0,0048 м3/5 =0,0009 м3
d=20см. Vш = 3.14/6*0.23 м = 0, 0041 м3. Vдых3 =0, 0041 м3/5 = 0,00082 м3
Vдых среднее = 0,0006м3+ 0,0009 м3+ 0,00082 м3 = 0,00232 м3
Определим жизненную ёмкость лёгких (ЖЕЛ) – наибольший обьем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха. Для этого, не отнимая шарик ото рта, сделаем глубокий вдох через нос и максимальный выдох через рот в шарик. Повторим 5 раз. ЖЕЛ= Vш/N, где N=5.
d=30 см. Vш = 3.14/6*0,3 3м=0,014 м3. ЖЕЛ=0,014 м3/5 = 0,0028м3
Переведём результаты в литры и сравним с нормой: 2,8 – 3,8л для юношей и 2,5 – 2,8л для девушек. 0,0028 м3 = 2,8л
Определим свой ЖЕЛ по формулам принятым в медицине:
– ЖЕЛ = (рост (м) * 5,2 – возраст(лет)*0,022) – 4,2 (для юношей)
– ЖЕЛ = (рост (м) *4,1– возраст(лет)*0,018) – 3,7 (для девушек)
– ЖЕЛ = 1,65 м * 4,1 – 15 * 0,018 – 3,7 = 2,8л
Сравним результат с полученным экспериментально: 2,8л =2,8л

силой 10-12 Вт/м2

голосовыми связками, глоточной, ротовой и носовой полости. Голосовые связки являются

звуковоспроизводящими частями голосового аппарата. Воздух, выдыхаемый лёгкими, проходит через щель, голосовые связки приходят в колебания, частота колебаний изменяется в зависимости от степени напряжения связок. Звуковые волны, образующиеся в голосовой щели, сложны и представляют собой наложение большого числа всевозможных тонов. Ротовая и носовая полости играют роль резонаторов.

происходящие
с частотой от 20Гц до 20000Гц
Звуковые параметры человека
Частоты, к

которым ухо имеет наибольшую чувствительность, - 1500 – 4000 Гц;
Частотный диапазон при обычном разговоре:
- у мужчин – 85-200 Гц;
- у женщин – 160-340 Гц;
Примерное число колебаний голосовых связок при пении:
- бас – 80-350 Гц;
- баритон – 110-400 Гц;
- тенор – 130-520 Гц;
- детский голос -260-1050 Гц.
Длина голосовых связок у певцов:
- бас – 2,5 см;
- тенор – 1,7-2 см;
- сопрано – 1,5 см.
Скорость звука в тканях тела – 1590-1600 м/с.

заряда
Удельное сопротивление сухой кожи составляет 3 103 – 2 104

Ом м, а крови 1 – 2 Ом  м при частоте тока 50 Гц
Сила постоянного тока безопасная до 1 мА
Электрическое сопротивление от одной ладони до другой 4400 Ом

изменения магнитного поля и резкие перепады суточной температуры и атмосферного

давления.

Организм «прозрачен» для магнитного поля

на любой крупной артерии, но обычно его прощупывают на запястье.

Частота пульса меняется с возрастом. У взрослых частота пульса составляет, как правило, 68–88, а у детей — 80–100 ударов в минуту. Нормальное артериальное давление составляет в среднем 100–150 мм рт. ст. во время систолы и 60–90 мм рт. ст. во время диастолы.

волн видимого света    380—760 нм Интенсивность света на пороге видимости  4 •

10Е(-13) Вт/м2 у болевого порога   0,4 Вт/м2

цвета, но мозг в виду тех или иных причин не

может различить правильно оттенки этих цветов.

Астигматизм, npи котором
преломляющая способность глаза различна в разных плоскостях, проходящих через его оптическую ось.

Дальтонизм (цветовая слепота), при котором человеческий глаз не различает определенные группы цветов или вообще не видит их, кроме ахроматической шкалы.

улыбке у человека "работают" 17 мускулов
Размер сердца человека примерно равен

величине его кулака. Вес сердца взрослого человека составляет 220-260 г
Человеческий мозг генерирует за день больше электрических импульсов, чем все телефоны мира вместе взятые
Площадь поверхности человеческих легких примерно равна площади теннисного корта
У человека примерно 2 миллиона потовых желез. Средний взрослый человек с каждым литром пота теряет 540 калорий. Мужчины потеют примерно на 40% больше, чем женщины
Правое легкое человека вмещает в себя больше воздуха, чем левое
Чихнуть с открытыми глазами невозможно
Женщины моргают примерно в 2 раза чаще, чем мужчины
Самая сильная мышца в человеческом организме – язык
При рождении в теле ребенка порядка 300 костей, во взрослом возрасте их остается всего 206
За время жизни кожа человека сменяется примерно 1000 раз
Человек более 20 лет из 60 проводит во сне
Организм человека может выдержать нагрев до 44-45,5 градусов Цельсия и в редких случаях – до 45

организм и его действия интересны для физики.
Законы природы едины.

Законы физики применимы к живому организму