Учебный проект по физике «Особенности человеческого организма с точки зрения физики»

Особенности человеческого организма с точки зрения физики Выполнила ученица 10 класса Зачётнова Виолетта Руководитель: учитель физики Дзюрич Е.А. МОУ «СОШ с. Агафоновка Питерского района Саратовской области» Практико-ориентированный проект 2015 год

Цель: Изучить особенности человеческого организма с точки зрения физики

Основополагающий вопрос: Что же есть человек?

Проблемные вопросы: Как устроен наш организм? Как он работает? Что полезно для здоровья ? Что опасно для жизни?

Актуальность Человека изучают многие науки: философия, история, антропология, биохимия… и т.д. Но только рассматривая феномен человека целостно , мы сможем сформулировать ответ на вопрос: "Что же есть человек?« Люди устроены так, что их жизнь невозможна без постоянной регуляции физиологических процессов в соответствии с собственными потребностями и изменениями, происходящими в окружающей среде.

План: Изучить литературу по данной теме Собрать материал об интересных особенностях нашего организма Представить отчет о проделанной работе в виде презентации

«Физика не только может, но и должна «Физика не только может, но и должна глубоко вторгаться в биологию, как своими средствами исследования, так и свойственными ей теоретическими представлениями» Академик Л.А.Арцимович.

Как человек переносит различную высоту над уровнем моря? Смертельная зона - более 8 км: человек может находиться на этой высоте без дыхательного аппарата лишь короткое время - 3 минуты, а на высоте 16 км - 9 секунд, после чего наступает смерть.

Критическая зона - от 6 до 8 км: серьезные функциональные расстройства жизнедеятельности организма. Критическая зона - от 6 до 8 км: серьезные функциональные расстройства жизнедеятельности организма.

Зона неполной компенсации - от4 до 5 км: ухудшение общего самочувствия. Зона неполной компенсации - от4 до 5 км: ухудшение общего самочувствия.

Зона полной компенсации - от 2 до 4 км: некоторые нарушения в деятельности сердца, органов чувств и др. систем благодаря мобилизации резервных сил организма быстро исчезают. Зона полной компенсации - от 2 до 4 км: некоторые нарушения в деятельности сердца, органов чувств и др. систем благодаря мобилизации резервных сил организма быстро исчезают.

Безопасная зона - от 1,5 до 2 км: не наблюдается существенных сбоев в работе организма человека. Безопасная зона - от 1,5 до 2 км: не наблюдается существенных сбоев в работе организма человека.

Температуры, являющиеся критическими для человеческого организма ( при нормальном давлении и относительной влажности ) Нормальная температура для большинства людей - от 36,3 до 37С Критическая температура, сопровождающаяся потерей сознания - выше 42С Смертельная температура - выше 43С

Температура, приводящая к замедлению процессов мозга - ниже 340С Критическая температура, сопровождающаяся потерей сознания - ниже 300С Температура, приводящая к замедлению процессов мозга - ниже 340С Критическая температура, сопровождающаяся потерей сознания - ниже 300С

Смертельная температура, возникает фибрилляция сердца, прекращается кровообращение - ниже 270С Смертельная температура, возникает фибрилляция сердца, прекращается кровообращение - ниже 270С

Основные физические параметры крови. Плотность - 1050кг/куб.м Вязкость - 0,004 Па.с Вязкость плазмы крови - 0,0015 Па.с Коэффициент диффузии гемоглобина в воде - 0,00000000007 кв.м с Поверхностное натяжение 0,058 Н/ м Температура замерзания (плавления) - минус 0,56С Удельная теплоемкость - 3000 Дж/ кг.К

Теплоотдача организма человека Потеря энергии от общего баланса: ...на дыхание и испарение воды - 13% ...на работу внутренних органов и систем - 1,87% ...на нагрев выдыхаемого воздуха - 1,55% ...на испарение воды с поверхности кожи - 20,7% ...на нагрев окружающего пространства - 30,2% ...на излучение - 43,8%

Механические параметры человека Средняя плотность человека - 1036 кг куб.м Средняя скорость движения крови: ...в артериях - от0,2 до 0,5 м /с ...в венах - от 0,1 до 0,2 м/с Скорость распространения раздражения по нервам - от 400 до 1000 м/ с

Сила, развиваемая работающим сердцем: ...в начальной фазе сокращения - 90 Н ...в конечной фазе сокращения - 70Н Работа сердца за сутки - 86400 Дж Масса крови, выбрасываемая сердцем за сутки - 5200 кг Мощность, развиваемая при быстрой ходьбе - 200 Вт Сила, развиваемая работающим сердцем: ...в начальной фазе сокращения - 90 Н ...в конечной фазе сокращения - 70Н Работа сердца за сутки - 86400 Дж Масса крови, выбрасываемая сердцем за сутки - 5200 кг Мощность, развиваемая при быстрой ходьбе - 200 Вт

Электрические параметры человека Удельное сопротивление тканей тела: ...верхнего слоя сухой кожи - 330000 Ом.м ...крови - 1,8 Ом.м ...мышцы - 1,5 Ом.м Диэлектрическая проницаемость: ...сухой кожи - от 40 до 50 ...крови - 85

Сопротивление человека от конца одной руки до конца другой (при сухой коже) - 15000 Ом Сила тока через тело человека: ...безопасная - меньше 0,001 А ...опасная для жизни - больше 0,05 А Безопасное электрическое напряжение: ...сухое помещение - меньше 12 В ...сырое помещение - меньше 36 В Сопротивление человека от конца одной руки до конца другой (при сухой коже) - 15000 Ом Сила тока через тело человека: ...безопасная - меньше 0,001 А ...опасная для жизни - больше 0,05 А Безопасное электрическое напряжение: ...сухое помещение - меньше 12 В ...сырое помещение - меньше 36 В

Оптические параметры человека Длительность сохранения глазом зрительного ощущения - 0,14 с Диаметр глазного яблока взрослого человека - 25 мм Показатель преломления хрусталика - 1,4 Оптическая сила: ...хрусталика - от 19 до 33 диоптрий ...всего глаза - 60 диоптрий Диаметр зрачка: ...при дневном освещении - 2 мм ...при ночном освещении - от 6 до 8 мм

Внутриглазное давление - 104 кПа (780 мм рт. ст.) Число палочек в сетчатке глаза - 130 млн Число колбочек в сетчатке глаза - 7 млн Минимальный размер изображения на сетчатке, при котором две точки предмета воспринимаются раздельно - 0,002 мм Длина волны света к которой глаз наиболее чувствителен - 555 мм Внутриглазное давление - 104 кПа (780 мм рт. ст.) Число палочек в сетчатке глаза - 130 млн Число колбочек в сетчатке глаза - 7 млн Минимальный размер изображения на сетчатке, при котором две точки предмета воспринимаются раздельно - 0,002 мм Длина волны света к которой глаз наиболее чувствителен - 555 мм

Радиационные параметры человека Допустимая доза излучения - до 0,25 Гр Доза излучения, вызывающая лучевую болезнь - от1 до 6 Гр Смертельная доза излучения - от 6 до 10 Гр

Вывод: Изучив литературу и посмотрев множество информации в сети Интернет, я пришла к выводу, что человек - это сложная биологическая система, которую необходимо изучать с точки зрения, как физики, так и других естественных наук: биологии, химии, математики. С точки зрения физики, человек – это электростанция, так как в каждой человеческой клетке есть маленькие генераторы энергии (митохондрии), которые постоянно вырабатывают статическое электричество. Таким образом, проблема человека всегда интересовала ученых и философов, но в наши дни главным фактором, характеризующим человеческое существо, считается определение человека как отдельной личности со своими физиологическими и духовными потребностями.