Реферат на тему объем по физике

Обновлено: 02.07.2024

В базе бесплатных рефератов по физике собраны работы, посвященные основным понятиям науки, природным явлениям, поведению веществ и материалов в различных средах, происхождению Вселенной и Земли, а также истории открытия явлений и законов.

Рефераты по физике затрагивают несколько разделов: термодинамику, оптику, механику, электродинамику, ядерную, квантовую, статическую, физику и др.

Каталог готовых рефератов

Выберите предмет

Четко определите цель работы в рамках заданной темы.
Исходя из цели, определите в общих чертах содержание будущего реферата, составив предварительный план.
Составьте список литературы или других источников, соответствующих теме реферата.
Изучая литературу (другие источники), отмечайте все, что войдет в работу.
Составьте окончательный подробный план, указывая для каждого пункта источник, из которого будет взят материал.
Во вступлении реферата раскройте значимость его темы, укажите цель реферата.
Раскройте все пункты плана, используя конкретные факты, примеры, цитаты из первоисточников.
Сделайте промежуточные выводы по каждой смысловой части работы.
Выразите собственное аргументированное мнение по теме реферата (факультативный пункт).
В подстрочных сносках укажите источники цитат, фактов.
Сделайте обобщающий вывод.
Перечитайте реферат, проверьте логичность деления текста на абзацы; если нужно, удалите повторы информации; убедитесь в том, что тема раскрыта, а цель работы достигнута.

Обзорный реферат (или сводный) – это обобщающая характеристика нескольких первоисточников, касающихся определенной темы.
Реферат-экстракт – составляется из наиболее важных в смысловом отношении фраз, взятых из анализируемого текста. Отобранные и в случае необходимости отредактированные предложения должны точно передавать общее содержание первоисточника. Чаще всего используется в информационных службах и библиотеках при составлении каталогов.

Любое использование материалов сайта допускается исключительно с согласия редакции при установке активной ссылки на первоисточник. Информация, представленная на сайте, получена из открытых и общедоступных материалов. Ее достоверность подлежит проверке у первоисточника. Редакция не несет ответственности за какие-либо действия, либо за возможный ущерб (как материальный, так и моральный), полученный в результате прочтения материалов. Пользователь сайта принимает решения самостоятельно и несет за них полную ответственность.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Государственное бюджетное общеобразовательное

учреждение Республики Крым

«Понятие величины.

учитель начальных классов

Шитиков Ольга Владимировна

Изучение величин имеет большое значение, так как понятие величины является важнейшим понятием математики. Каждая изучаемая величина - это некоторое количество реальных объектов окружающего мира. Упражнения в измерениях развивают пространственные представления, вооружают учащихся важными практическими навыками, которые широко применяются в жизни. Следовательно, изучение величин - это одно из средств связи обучения математики с жизнью. Величины рассматриваются в тесной связи с изучением натуральных чисел и дробей; обучение измерению связывается с обучением счёту; новые единицы измерения вводятся вслед за введением соответствующих счетных единиц; арифметические действия выполняются над натуральными числами и над величинами. Измерительные и графические работы как наглядное средство используются при решении задач.

Таким образом, изучение величин способствует усвоению многих вопросов курса математики. Изучение материала способствует лучшему пониманию закономерностей десятичной системы счисления (соотношение единиц измерения величин, кроме единиц измерения времени, основано на десятичной системе счисления), расширению понятий арифметических действий над числами, записанными с употреблением единиц измерения величин, законы арифметических действий над числами, полученных от пересчёта предметных совокупностей, остаются справедливыми и для чисел, подученных от измерения. Производя действия над числами, учащиеся закрепляют навыки предварительного анализа задания, вычленяют черты сходства и различия в действиях с различными (по виду) числами.

Первоначальное знакомство с величинами происходит в начальных классах. Там величина наряду с числом является ведущим понятием. Величины - это особые свойства реальных объектов или явлений. Обычно изучаются основные величины: длина, стоимость, площадь, объём, масса, скорость, время. Занятия по данной теме способствуют формированию обобщений, совершенствованию, целенаправленности и точности выполнения действий, воспитанию умения доводить любую работу до конца, формированию навыков самоконтроля.

В ходе формирования практических умений и навыков развиваются внимание, память, наблюдательность, совершенствуется моторика, тактильные и зрительные восприятия и ощущения. Все это служит решению задач коррекции как познавательной деятельности, так личностных качеств детей.

Обучение измерению разных величин строится по одной и той же схеме:

Знакомство с объектами, являющимися носителями свойств (величины).

Вводятся единицы измерения величины и устанавливаются отношения между ними и ранее рассмотренными.

Величины преобразуются: крупные заменяются мелкими, а мелкие - крупными.

Величины сравниваются путем измерения.

Производятся операции над величинами.

Итак, выделяются следующие основные этапы в работе над величинами:

ПЕРВЫЙ ЭТАП. Формирование общего представления о данной величине, в основе которого лежит обращение к опыту ребенка и уточнение имеющихся у него представлений. Введение понятия (на интуитивном уровне) данной величины и соответствующей терминологии.

ВТОРОЙ ЭТАП. Сравнение однородных величин:

в) наложением, приложением;

г) с помощью различных мерок.

ТРЕТИЙ ЭТАП. Знакомство с единицей измерения величины и с измерительным прибором. Формирование измерительных умений и навыков.

ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП. Сложение и вычитание величин, выраженных в единицах одного наименования.

ПЯТЫЙ ЭТАП. Знакомство с новыми единицами измерения величин в тесной связи с изучением нумерации по концентрам. Сложение и вычитание однородных величин, выраженных в одинаковых единицах.

ШЕСТОЙ ЭТАП. Перевод величин, выраженных в единицах одних наименований, в однородные величины, выраженные в единицах других наименований

СЕДЬМОЙ ЭТАП. Сложение и вычитание однородных величин, выраженных в единицах различных наименований.

ВОСЬМОЙ ЭТАП. Умножение и деление величины на число. Деление однородных величин.

С целью формирования представлений о разного рода величинах проводятся практические работы, используются упражнения, применяются демонстрационные и индивидуальные наглядные средства, при этом варьируются коллективные, индивидуальные и групповые формы работы на уроке.

Знакомство с величинами, единицами их измерения имеет не только практическое значение: оно предоставляет большие возможности для формирования умения видеть проблему и находить пути ее решения, тем самым способствуя развитию познавательных способностей учащихся.

Знакомство со стандартными мерами величин в школе связывают с этапами изучения нумерации, поскольку большинство стандартных мер ориентировано на десятичную систему счисления: 1 м •= 100 см, 1 кг = 1000 г. Таким образом, деятельность измерения в школе очень быстро сменяется деятельностью преобразования численных значений результатов измерения.

Целью изучения понятия массы является:

1) Создание представлений о различных массах тел окружающей действительности.

2) Знакомство с эталоном массы 1 кг.

3) Формирование умений переводить значение массы из одних единиц измерения в другие.

Этим обосновывается необходимость использования рычажных весов для правильного ответа на вопросы: что легче? что тяжелее? одинаковы ли?

С помощью рычажных весов проверяется правильность сравнения масс предметов. Учитель предлагает учащимся сравнить с помощью весов массы портфеля и двухкилограммовой гири; книги и килограммовой гири и т.д.

При формировании понятия массы тела, опираясь на имеющиеся у детей представления, работа организуется следующим образом (по методике Истоминой Н.Б.).

Ситуация 1 . На столе учителя стоят два одинаковых по цвету и размеру кубика. Никаких внешних признаков различия учащиеся обнаружить не могут. Но один кубик бумажный, а другой деревянный.

Учитель подчеркивает, что различие между кубиками все-таки существует. Учащиеся пытаются разгадать, в чем же различие. У некоторых учеников возникает желание рассмотреть кубики поближе, взять их в руки. Взяв кубики в руки, они обнаруживают, что один из них тяжелее другого. Таким образом, понятие масса учитель вводит, опираясь на ощущения детей, которые выражаются словами тяжелее, легче. Учитель уточняет, что учащиеся познакомились еще с одним свойством предметов, которое называется масса. Вместо слов тяжелее, легче можно употреблять слова больше, меньше: масса одного предмета больше или меньше массы другого.

Ситуация 2 . Учитель дает учащимся две книги, которые очень незначительно отличаются по массе, и спрашивает, какая книга легче? Какая тяжелее? (Масса какой книга больше или масса какой книги меньше?) Мнения учащихся, естественно, не совпадают. Возникшие разногласия учитель использует для того, чтобы познакомить учащихся с весами. Оказывается не всегда можно сравнить предметы по массе, взяв их в руки (с помощью ощущений). Для сравнения масс пользуются простейшими чашечными весами. Учитель знакомит учащихся с весами, рассказывает об их устройстве, зарисовывает схематическое изображение весов. Затем учащиеся с помощью весов наглядно сравнивают величины (массы).

Внимание учащихся следует обратить на положение стрелок, когда на чашках весов нет никаких предметов, а затем пронаблюдать, как изменится положение стрелок, когда на чашки весов будут положены книги. Учащиеся заранее могут высказать предположение о том, как изменится положение стрелок.

Ситуация 3 . Учитель непосредственно подводит учащихся к измерению массы. Он показывает гирю в 1 кг и говорит, что точно так же, как для измерения длины мы пользовались сантиметром, так для измерения массы будем пользоваться гирей в 1 кг. 1 кг – единица измерения массы. Затем учитель предлагает задание. Он дает два пакета. Один примерно 990 г, другой 1005 г. Спрашивает, можно ли, пользуясь гирей в 1 кг, выяснить, какой пакет тяжелее? Гирю ставят на правую чашку весов. Учащиеся сначала ставят на левую чашку один пакет (он легче 1 кг), затем другой (он тяжелее 1 кг). Учащиеся самостоятельно делают соответствующий вывод.

Ситуация 4 . На одну чашку весов кладется брусок массой 2 кг (масса не сообщается учащимся), а на другую гиря массой 1 кг. Учитель спрашивает, что можно сказать о массе бруска? (Она больше, чем 1 кг). Учитель ставит на правую чашку весов еще одну гирю массой 1 кг. Чашки весов уравновешиваются. Что теперь можно сказать о массе бруска? (Его масса 2 кг). После этого учитель сообщает, что вместо двух гирь по 1 кг используют гирю 2 кг (демонстрирует). Аналогично происходит знакомство с разновесами в 3 кг и 5 кг. С помощью этих гирь учащиеся затем измеряют массу различных предметов, которые учитель должен подобрать заранее.

Практическое задание может быть таким: выяснить, сколько весит буханка хлеба, пакет с печеньем и т.д. Эти данные можно использовать при составлении задач. При этом полезно рассматривать задачи, иллюстрирующие процесс взвешивания. "На одной чаше весов стоит ящик с яблоками, на другой - две гири по 5 кг. Найти массу яблок, если масса ящика 1 кг". Такие задачи вырабатывают у детей практические навыки.

В следующем, 2 классе происходит знакомство с граммом. Название этой единицы измерения уже известно детям, учитель только формирует наглядное представление о грамме. С этой целью детям демонстрируют различные виды весов и разновесы к ним. Показывают гирьки в 1г, разновес из гирь до 100 г. При практическом взвешивании с точностью до грамма, действиями с полученными результатами дети углубляют свои знания нумерации в 1000. Хорошим наглядным пособием является циферблат весов, на котором кг разбит на сотни г, десятки г и единицы г.

Сравнивая предметы, масса которых значительно меньше килограмма, учитель готовит детей к знакомству с другой мерой массы – граммом. Он обращает внимание детей на шкалу циферблата весов, которая имеет десять крупных делений – 100, 200, 300, . 900, 1000. Каждое из них содержит десять более мелких делений, которые в свою очередь разделены на десять еще более мелких. Учитель поясняет, что отклонение стрелки циферблатных весов на одно самое маленькое деление означает взвешивание предмета массой 1 г. Учащиеся сопоставляют массу гирь 100 г, 200 г, 300 г, 10 г, 20 г, 30 г с показаниями стрелки циферблатных весов, учатся взвешивать на этих весах сыпучие предметы. С помощью аптекарских или лабораторных весов определяют массу.

На последнем этапе (3 класс) происходит знакомство с центнером и тонной, их соотношением с кг, составляется обобщенная таблица единиц массы.

В классе вывешивается сводная таблица мер массы.

Ученики используют ее при выполнении преобразований и сравнении величин:

1) выразите в килограммах 2 т 6 кг, 8000 г; в граммах – 1 кг 25 г; в центнерах – 6 т 9 ц, 8 000 кг; в тоннах – 570 ц;

2) сравните: 12 т и 1 200 кг; 3 200 г и 32 кг; 4 т 8 ц и 480 кг; 220 ц и 20 т 2 ц.

Еще в детском саду, развивая количественные представления учащихся, дети учились измерять количество сыпучих и жидких веществ ложками, формочками, выясняли, в какую формочку песка входит меньше (больше).

В 1 классе эта работа продолжается: учащиеся сравнивают емкость или вместимость различных сосудов. Вначале сравнение проводится на глаз (сосуды значительно отличаются по своей емкости). Например, предлагается сравнить, куда войдет воды больше: в банку или в кастрюлю. Перед учащимися ставятся пол-литровая банка и кастрюля емкостью 2-3 л, измеряется, сколько банок воды входит в кастрюлю.

Тема "Литр" изучается в концентре "Десяток" (1 класс). Выявляя имеющийся у учащихся опыт, учитель предъявляет и стандартные банки вместимостью 1 л, 2 л, 3 л. Многие ребята знают вместимость этих банок, некоторые же не имеют о ней никакого представления. Учитель выясняет также, знают ли учащиеся, какими мерами измеряют объем молока, бензина, растительного масла, вообще жидкости. Затем он показывает детям литровую кружку, бутылку, банку, наливает воду в кружку, а затем поочередно переливает воду из нее в бутылку и банку. Так учащиеся подводятся к выводу, что в банку вмещается столько же воды, сколько в кружку, и столько же, сколько в бутылку, т.е. равное, одинаковое количество воды – 1 л.

Чтобы этот вывод был понятен учащимся, необходимо, чтобы каждый ученик проделал эту несложную работу сам. Важно, чтобы дети запомнили это новое слово, научились правильно его произносить и записывать при числах. Учащиеся должны уметь отыскивать среди других сосудов сосуд емкостью 1 л.

Далее учащиеся учатся измерять вместимость сосудов и отмеривать заданное количество литров. Они определяют, наполняя водой, емкость банок, небольших бидонов, кастрюль, ведер. Важно развивать глазомер учащихся, т. е. умение определять емкость сосудов на глаз. Они должны запомнить емкость стандартных, наиболее часто встречающихся в быту сосудов: банки емкостью 0,5 л, 1 л, 2 л, 3 л, 5 л, бидоны емкостью 1 л, 2 л, 3 л, 5 л, 10 л, 20 л, 40 л, ведра емкостью 8л, 10л, 12 л

Примеры ситуаций, которые можно использовать на уроке по теме "Литр" (разработка Истоминой Н.Б.).

Полезно и здесь провести сопоставление: точно так же, как длину отрезка мы измеряли сантиметром, массу – килограммом, емкость мы будем измерять литром. 1 л – единица измерения емкости.

Ситуация 2 . Два сосуда: один широкий, другой узкий. В одном и другом налита вода. Уровень воды в узком сосуде выше, чем в широком сосуде. Учитель задает вопрос: В каком сосуде воды больше? Ответы противоречивы. Нужно решить проблему – как убедиться, в каком же сосуде воды больше? После того как было разобрана первая ситуация, учащиеся сами предложат использовать для этой цели третий сосуд, который будет выполнять функцию мерки. Данное задание будет более занимательным, если в одном и другом сосудах налито воды одинаковое количество. Учитель подводит итог: сравнение емкостей не всегда можно провести на глаз, точнее делать это измерением.

После того как введена единица измерения емкости, решаются различные практические задачи.

Например: "В одном сосуде 5 л, а в другом 3 л. Как сделать, чтобы в сосудах было поровну?" (Из первого сосуда отлить 2 л воды, тогда в каждом сосуде будет по 3 л, или из первого сосуда перелить во второй 1 л воды). Задача решается практически. "В одном сосуде 3 л воды, а в другом на 2 л больше. Что можно сделать, чтобы во втором сосуде воды было больше только на 1 л?" Задача решается практически, но требует от ученика проведения рассуждений, которые должны предопределить, предугадать практический результат.

Полезно рассмотреть различные способы решения данной задачи:

1) Учащиеся могут предложить долить в первый сосуд 1 л воды. Если такой способ предложен, он проверяется практически. Проверку, которая связана с умением непосредственно измерять емкость с помощью единицы измерения, может выполнить любой ученик.

2) Можно из второго сосуда отлить 1 л, тогда во втором сосуде будет не на 2 л больше, а на 1 л.

3) Возможны и такие предложения: долить в первый сосуд 2 л воды, а во второй 1 л.

Собственно все задания связаны с практической проверкой предполагаемого результата, но они даны в виде задачи, а поэтому вызывают больший интерес, чем простое измерение количества воды с помощью банки в 1 л.

Величины, как свойства объектов, обладают ещё одной особенностью - их можно оценивать количественно. Для этого величину нужно измерить. Измерение - заключается в сравнении данной величины с некоторой величиной того же рода, принятой за единицу.

Величины, которые вполне определяются одним численным значением, называются скалярными величинами. Такими являются длина, площадь, объём, масса и другие. В начальной школе рассматриваются только скалярные величины, причём такие, численные значения которых положительны, то есть положительные скалярные величины.

Измерение величин позволяет свести сравнение их к сравнению чисел

В результате изучения величин массы и ёмкости учащиеся должны овладеть следующими знаниями, умениями и навыками:

- масса — это физическое свойство предмета, поддающееся измерению. Процесс измерения массы — взвешивание. Следует различать массу и вес предмет (с понятием вес предмета дети знакомятся в 7 классе в курсе физики, поскольку вес — это произведение массы на ускорение свободного падения). Для того чтобы ребенок не усваивал неправильную терминологию, которая будет путать его в дальнейшем на уроках физики, в начальной школе следует всегда говорить: масса предмета.

Килограмм — метрическая мера массы, обозначается так: 1 кг (без точки).

Емкость — это объем мер жидкости, сыпучих продуктов. Мера емкости — литр (л).

- познакомиться с единицами каждой величины, получить наглядное представление о каждой единице, а также усвоить соотношения между всеми изученными единицами каждой из величин, т. е. знать таблицы единиц и уметь их применять при решении практических и учебных задач;

- знать, с помощью каких инструментов и приборов измеряют каждую величину, иметь четкое представление о процессе измерения массы и емкости.

Большой архив рефератов на самые разные темы с возможностью бесплатного просмотра и чтения. Рефераты на различные темы в виде примеров и образцов по разным предметам. Самая большая база бесплатных рефератов для школьников, студентов. Рефераты по истории, экономике, менеджменту, физкультуре, философии, педагогике и другим предметам.

У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

Реферат — это письменное изложение, которое показывает учителю, что ученик усвоил теоретические вопросы своего предмета. Обычно учитель сам предлагает список тем для рефератов. Если вам придется выбирать тему реферата самостоятельно, выбирайте тему реферата, которая вам более интересна и понятна.

Иногда написание реферата на определенную тему является личной инициативой студента, но в большинстве случаев это обязательное задание, которое дает преподаватель.

Оптимальный объем реферата составляет от 15 до 25 страниц; эссе объемом менее 10 страниц не принимаются. Реферат объемом менее 10 страниц не будет принято, а реферат объемом более 30 страниц также не рекомендуется.

Рефераты

Образовательный сайт для студентов и школьников

Смотрите и качайте готовые доклады на тему "физика" бесплатно без регистрации. Воспользуйтесь поиском, чтобы найти доклады по вашей теме. Банк готовых работ будет полезен студентам, которым нужны примеры написания работы

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Для всякой известной элементарной частицы имеется вероятность найти античастицу — то есть частицу с .

Угол преломления луча при прохождении границы между двумя средами зависит от соотношения коэффициент.

Электрическое сопротивление проводника не зависит от поданного на него напряжения.

В замкнутой системе выполняется закон сохранения момента импульса. Вращающееся вокруг своей оси тело.

Электроны в атоме могут находиться только на разрешенных орбитах. Когда Джон Дальтон впервые в истор.

(15.12.1852-25.08.1908) Анри Беккерель — известный французский физик, лауреат Нобелевской прем.

Вольта, Алессандро (Volta, Alessandro) (1745–1827), итальянский физик и физиолог. Родился 18 февраля.

Брэгг, Уильям Лоренс (Bragg, William Lawrence) (1890–1971), английский физик, сын Уильяма Генри Брэг.

Гельмгольц, Герман Людвиг Фердинанд (Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von) (1821–1894), немецкий .

Бор (Bohr) Нильс Хендрик Давид (7 октября 1885, Копенгаген — 18 ноября 1962, там же), датский ученый.

Вавилов, Сергей Иванович (1891–1951), русский физик. Родился 12 (24) марта 1891 в Москве в семье тор.

Люминесценция является одним из широко распространенных в природе видов излучения. Помимо люминесце.

ЖУКОВСКИЙ Николай Егорович (1847-1921), российский ученый, основоположник современной аэродинамики, .

В 1923 году произошло примечательное событие, которое в значительной степени ускорило развитие квант.

Люминесценция — излучение, представляющее собой избыток над тепловым излучением тела при данной темп.

Глаз расположен в глазнице черепа. Из глазного яблока выходит глазной нерв соединяющий его с головны.

Доклад на тему «Реактивное движение. Межконтинентальная баллистическая раке.

В течение многих веков человечество мечтало о космических полётах. Писатели-фантасты предлагали са.

Слово “лазер” представляет собой абревиатуру английской фразы “Light Amplification by Stimulated Emi.

В недалеком прошлом русский физик Столетов Александр Григорьевич столкнулся с загадочным явлением – .

Электромагнит можно перегружать, если увеличить ток, обтекающий обмотку. Форсаж это последний резерв.

Мария Склодовская-Кюри была среди пионеров исследования радиоактивности. За эту работу она (вместе с.

Доклад на тему «Результаты экспериментальной оценки эффективности применени.

Результаты экспериментальной оценки эффективности применения баллиститного ракетного топлива в качес.

В конце 60-х гг. девятнадцатого века американский электромеханик Илайю Томсон (1853—1.

Одним из наиболее важных приоритетов в развитии человечества является открытие и использование новых.

Оптика — раздел физики, в котором изучаются оптическое излучение (свет), его распространение и.

С помощью уравнения состояния идеального газа можно исследовать процессы, в которых масса газа и оди.

Доклад на тему «Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн Генрихо.

Герц Генрих (1857—1894)—немецкий физик, впервые экспериментально доказавший в 1886 г. существование .

Что такое материя? Я уже для себя ответил на этот вопрос, теперь попытаюсь в простой форме объяснит.

Первым кто открыл возможность получения тока иным, чем электризация трением, способом был итальянски.

Трением называется взаимодействие между различными соприкасающимися поверхностями, препятствующее их.

Лазер, источник электромагнитного излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов, .

Если, в каком то месте, на движущиеся тела, обладающие зарядом, действует сила, которая не действует.

Квантовая механика, представляющая собой один из важнейших разделов современной теоретической физик.

Молния представляет большой интерес не только как своеобразное явление природы. Она дает возможность.

АТМОСФЕРА [от гр. atmos — пар и sphaire — шар] — газообразная оболочка Земли и дру.

Существует раздел науки с очень красивым именем – бионика. Родилась она в результате слияния физики.

На сегодняшний день существует два вида спутников: геостационарные и низкоорбитальные. Геостационарн.

УЛЬТРАЗВУК — упругие волны высокой частоты. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в.

С электропроводностью растворов солей в воде (электролитов) связано очень многое в нашей жизни. С пе.

Физика человека

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Физика – одна из основных наук о природе.

На уроках физики мы часто рассматриваем физические явления и законы, в основном связанные с неживой природой, а о живой говорим мало. Но живая природа тоже уникальна, и здесь действуют все законы физики.

Насекомые передвигаются, скользя по глади воды, и не тонут, так как их вес не преодолевает силу поверхностного натяжения воды. Многие перелетные птицы во время длительных путешествий выстраиваются в клин, чтобы уменьшить силу трения о воздух и силу сопротивления.

А что уж говорить о самом человеке? Он – часть природы. В нем самом и в его действиях много физический явлений.

Я решил подтвердить гипотезу о том, что на организм человека действует большое количество сил, как внешних, так и внутренних.

Цель работы: научиться применять законы физики для объяснения законов и процессов, протекающих в организме человека, и исследовать свои физические характеристики.

- осуществить подбор и анализ материала, отвечающего на вопрос: какие физические явления и процессы играют важную роль в жизни человека;

- опираясь на знания, полученные в этом учебном году, провести ряд опытов, раскрывающих физические характеристики моего организма;

- сделать выводы по полученным результатам.

- теоретический (сбор и изучение материала в различных источниках: литература, Интернет-ресурс);

- эмпирический (измерения, расчет физических данных).

Предмет исследования:физические характеристики организма человека.

Объект исследования: мой организм.

Практическая значимость работы заключается в том, что знание личных физических характеристик имеет значение для определения резерва физического здоровья человека. Также не менее важно знать, какие физические законы объясняют процессы, протекающие в организме.

Результаты моей работы актуальны и представляют интерес для людей, которые интересуются физикой, и стремятся познать себя, свой организм, своё тело с точки зрения физики.

1. Физика человека

2. Рассмотрим основные процессы жизнедеятельности человека и попробуем объяснить их с точки зрения физики.

1.1. Силы, действующие на человека

Если рассматривать человека как объект изучения физики, то можно увидеть, что многие привычные нам действия подчиняются ее законам.

Любое движение, упражнение, положение тела осуществляется при взаимодействии сил, оказывающих действие на тело человека. Эти силы подразделяют на внешние и внутренние.

Внешние – это силы, действующие на человека извне, при взаимодействии его с внешними телами (земля, гимнастические снаряды, любые предметы). Наибольшее значение для движений человека имеют сила тяжести, сила реакции опоры и сила сопротивления среды. Спортсмены, выполняя упражнения со штангой, учитывают силу тяжести, направленную вниз. Если бы не существовало трения, человек не мог бы ходить и бегать: нога, которой производится отталкивание, скользила бы назад, и перемещение тела было бы невозможно (нечто подобное наблюдается при ходьбе по скользкому льду). Сила сопротивления среды действует на тело человека при его движениях в воздушной или водной среде. Уменьшают тормозящее влияние среды принимая наиболее выгодную (обтекаемую) форму тела.

Внутренние силы возникают внутри тела человека при взаимодействии частей тела. Основная активная внутренняя сила — сила сокращения мышц.

Если силы, действующие на тело, уравновешены, то оно находится в покое; если же их равнодействующая не равна нулю, то тело перемещается в направлении этой равнодействующей.

Каждая из сил может быть движущей или тормозящей. Например, сила тяжести при движении вниз является движущей силой, а при движении вверх — тормозящей. Сила попутного ветра, например, при ходьбе — движущая сила, а сила встречного ветра — тормозящая.

Для человека также характерна инерция. Ее типичным случаем являются прыжки. В начале прыжка тело человека находится под действием силы, развиваемой мышцами ног. Пока они не отрываются от поверхности земли. После этого никакого двигательного усилия уже не нужно. Тело движется вперед, преодолевая сопротивление воздуха и силу тяжести, исключительно вследствие инерции.

Человек может развивать большую силу, если будет двигаться с ускорением. Следовательно, чем лучше разогнаться, тем дальше будет прыжок.

На примере человека можно проследить все виды деформации.

Деформацию сжатия испытывают позвоночный столб, нижние конечности, покровы ступней; растяжения – верхние конечности, связки, сухожилия; изгиба – позвоночник, кости таза; кручения – шея при повороте головы, туловище в пояснице при повороте, кисти рук при вращении и др. (Приложение 1).

Деформация характерна и для мышц человека. Мышечная ткань обладает свойством растягиваться и сокращаться, ей присущи эластичность и упругость. В теле человека насчитывается около 600 мышц.

Центр тяжести существует у любого тела (Приложение 2).

Почему человек, несущий груз на спине, наклоняется вперед? Груз изменяет положение центра тяжести, и человек, находящийся в неустойчивом положении наклоняется, чтобы вертикаль, проходящая через центр тяжести, прошла через центр опоры.

Почему трудно стоять на одной ноге? Площадь опоры мала. Поэтому человеку, стоящему на одной ноге, трудно удержать равновесие.

Почему при ходьбе люди размахивают руками? Когда человек перемещает ногу вперед, вперед смещается и центр тяжести. Чтобы сохранить первоначальное положение центра тяжести, руку отводят назад, такое чередование повторяется при каждом шаге.

1.4. Рычаги в теле человека

В скелете человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, кости конечностей, нижняя челюсть, череп, фаланги пальцев.

Рука представляет собой совершенный рычаг, точка опоры которого находится в локтевом суставе (Приложение 3). Под действием силы рычаг – рука поднимает груз, находящийся на ладони. Чтобы удержать груз, необходимо усилие мышцы, в десять раз превышающую величину груз.

Почему вытянутой рукой нельзя удержать такой же груз, как согнутой? Если вы подняли гирю в несколько килограммов и держите её на весу, то с точки зрения механики мы совершили работу только при поднятии груза, но держать гирю на весу не легче, чем поднять её вверх, хотя работа равна нулю. Это объясняется тем, что мышцы, приводящие в движении руки или ноги, способны к быстрым сокращениям, но каждое сокращение длится малое время. Сокращение мышцы вызывается сигналом, поступающим к ней по нервам головного мозга. Если длительное время держать груз на весу, такие сигналы непрерывно друг за другом поступают к мышце. Когда приходит очередной сигнал, мышца сокращается, но тут же сама по себе расслабляется до получения следующего сигнала. В результате груз, который мы держим, испытывает малые колебания вверх и вниз. Рука дрожит, что особенно заметно, если гирю держать достаточно долго. Скелетные мышцы не способны удерживать груз в строго определенном положении. При периодическом поднятии груза на малые расстояния работа будет совершаться. Поэтому рука устает, не только когда мы поднимаем груз, но и когда держим его на весу.

Одни из самых сильных мышц у человека те, что расположены по обе стороны рта и отвечают за сжатие челюстей. Они способны развивать усилие до 700 H. Согласно исследованиям у плачущего человека задействованы 43 мышцы лица, в то время как у смеющегося всего 17. Таким образом смеяться энергетически выгодно.

Строение и форма мышц зависит от той работы, которую приходится им чаще всего выполнять. Сила, развиваемая мышцей, является геометрической суммой сил отдельных волокон. Поэтому, чем толще мышца, тем она сильнее,  например, икроножная мышца. Она может поднять груз массой до 130 кг.

Если бы все мышцы человека напрягались, они бы вызвали силу давления, примерно равную 250 кН.

1.5. Движение крови

Сосуды пронизывают все участки нашего тела (Приложение 4). Кровь течет по ветвям артерий до капилляров. Их общая длина около 100 тыс. км.

Сердце – это насос, нагнетающий кровь в артериальную систему. Оно работает в импульсном режиме. Во время каждого импульса, длящегося примерно 0,25 с, сердце выталкивает в аорту около 0,1 л крови. Удивительный двигатель в среднем за сутки сокращается 100 тыс. раз и перекачивает при этом 10 тыс. литров крови. Вследствие насосной функции сердца в сосудах создается постоянное давление крови. Кровь течет по ним из области высокого давления в область низкого.

Пища, находясь в полости рта человека, проталкивается в глотку, а затем к пищеводу мышечными сокращениями языка. Затем происходит сокращение мышц пищевода, и пища проходит в желудок. Роль смазки в данном процессе играет слюна. Она обволакивает пищу, тем самым уменьшая силу трения, возникающую при ее движении по пищеводу.

А как мы пьем? При питье мы расширяем грудную клетку, под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает в наш рот. Итак, строго говоря, мы пьем не только ртом, но и легкими.

1.7. Диффузия в организме человека. Дыхание

В процессе всасывания пищи большую роль играет диффузия - взаимное проникновение молекул одного вещества в другое.

Наибольшее всасывание происходит в тонких кишках, стенки которых приспособлены для этого. Площадь внутренней поверхности кишечника человека равна 0,65 м 2 . Она покрыта ворсинками - микроскопическими образованиями слизистой оболочки высотой 0,2 – 1 мм, за счет чего площадь реальной поверхности кишечника достигает 4 – 5 м 2 , то есть в 2-3 раза больше площади поверхности всего тела.

Дыхание – это перенос кислорода из окружающей среды внутрь организма сквозь его покровы, тоже является примером диффузии. В дыхании у человека принимает участие вся поверхность тела. Особенно интенсивно дышит кожа на груди, спине и животе.

Однако, во всем дыхательном процессе участие кожи ничтожно по сравнению с лёгкими. При вдохе объем грудной клетки и легких увеличивается, при этом в них понижается давление, и воздух через нос и горло входит в легочные пузырьки. При выдохе объем грудной клетки и легких уменьшается. Давление в легочных пузырьках увеличивается, и воздух с избыточным содержанием углекислого газа выходит из легких наружу.

Сколько воздуха мы вдыхаем?

При каждом вдохе человек вводит в свои легкие около поллитра воздуха. В минуту мы делаем в среднем 18 вдыханий. Значит, за одну минуту в нашем теле успевает побывать 9 литров воздуха. Это составляет в час 540 л. За сутки человек вдыхает около 12 кубометров воздуха. Но, если принять в расчет, что вдыхаемый воздух состоит на 4/5 из бесполезного для дыхания азота (Приложение 5), то оказывается, что наше тело потребляет кислорода около 8 кг, то есть примерно столько же по весу, сколько и пищи (твердой и жидкой).

2. Исследовательская часть: определение физических показателей моего организма

Для расчета физических показателей моего организма с помощью напольных весов и ростомера я измерил свои рост и вес:

- мой рост – 171 см

- масса тела – 47 кг.

2.1. Определение объема тела

Объем тела я определял двумя способами:

1) по объему вытесненной воды.

Для этого в ванну была налита вода и отмечен ее уровень. Затем я полностью погрузился в воду и отметил новый уровень. После этого емкостью известного объема (банкой) долил воду до отмеченного второй раз уровня. Объем долитой воды равен объему моего тела.

Читайте также: