Что такое амплитуда движения в биологии 8 класс кратко
Обновлено: 18.05.2024
Каждая мышца организма человека — это орган , который имеет своё происхождение, развитие, строение и местоположение.
Они состоят из поперечно-полосатой мышечной ткани, которая сокращается под воздействием нервных импульсов.
Таким образом мышцы обеспечивают перемещение организма в пространстве, сохранение равновесия, дыхательные движения и др.
Поперечно-полосатая мышечная ткань, соединённая рыхлой соединительной тканью, образует пучки. Пучки первого порядка объединяются в пучки второго порядка, второго — в пучки третьего порядка и т. д. Все пучки вместе образуют мышечное брюшко.
При сокращении мышечное брюшко укорачивается, а сухожилие тянет за собой кость, исполняющую роль рычага при совершении движений.
- сгибатели (сгибание конечности);
- разгибатели (разгибание конечности);
- приводящие сустав (приведение);
- отводящие сустав (отведение);
- вращатели сустава (вращающие движения) и др.
Синергистами называют мышцы, которые совместно участвуют в движении сустава в одинаковом направлении.
Антагонистами называют мышцы, которые совместно участвуют в движении сустава в противоположном направлении.
антагонистами в локтевом суставе являются двуглавая мышца, которая обеспечивает сгибание, и трёхглавая мышца, обеспечивающая разгибание.
Рис. \(3\). Мышцы-антагонисты
Но при постоянной нагрузке (удержание гири на вытянутой руке) разгибатели и сгибатели будут являться синергистами, т. к. их действие будет направлено в одну сторону.
Работоспособность мышц зависит от величины нагрузки и ритма работы (И. М. Сеченов). Её можно повысить при тренировках.
Систематическая дозированная нагрузка усиливает кровоснабжение мышц и прикреплённых к ним костей, что приводит к укреплению опорно-двигательной системы организма.
Продолжительная бездеятельность мышц может привести к их атрофии — разрушению мышечных волокон и потере работоспособности.
Амплитуда колебаний – это максимальное значение отклонения от нулевой точки. В физике данный процесс анализируется в разных разделах.
Он изучается при механических, звуковых и электромагнитных колебаниях. В перечисленных случаях амплитуда измеряется по-разному и по своим законам.
Амплитуда колебаний
Амплитудой колебания называют максимальную отдаленную точку нахождения тела от положения равновесия. В физике она обозначается буквой А и измеряется в метрах.
За амплитудой можно наблюдать на простом примере пружинного маятника.
В идеальном случае, когда игнорируется сопротивление воздушного пространства и трение пружинного устройства, устройство будет колебаться бесконечно. Описание движения выполняется с помощью функций cos и sin:
x(t) = A * cos(ωt + φ0) или x(t) = A * sin(ωt + φ0),
величина А – это амплитуда свободных движений груза на пружине;
(ωt + φ0) – это фаза свободных колебаний, где ω - это циклическая частота, а φ0 – это начальная фаза, когда t = 0.
В физике указанную формулу называют уравнением гармонических колебаний. Данное уравнение полностью раскрывает процесс, где маятник движется с определенной амплитудой, периодом и частотой.
Период колебаний
Результаты лабораторных опытов показывают, что циклический период движения груза на пружине напрямую зависит от массы маятника и жесткости пружины, но не зависит от амплитуды движения.
В физике период обозначают буквой Т и описывают формулами:
Исходя из формул, период колебаний – это механические движения, повторяющиеся через определенный промежуток времени. Простыми словами периодом называют одно полное движение груза.
Частота колебаний
Под частотой колебаний следует понимать количество повторений движения маятника или прохождения волны. В разных разделах физики частота обозначается буквами ν, f или F.
Данная величина описывается выражением:
v = n/t – количество колебаний за промежуток времени,
n – это единица колебаний;
t – отрезок времени.
В Международной системе измерений частоту измеряют в Гц (Герцах). Она относится к точным измеряемым составляющим колебательного процесса.
Например, наукой установлена частота вращения Солнца вокруг центра Вселенной. Она равна -10 35 Гц при одинаковой скорости.
Циклическая частота
В физике циклическая и круговая частота имеют одинаковое значение. Данная величина еще называется угловой частотой.
Обозначают ее буквой омега. Она равна числу собственных колебательных движений тела за 2π секунд времени:
Данная величина нашла свое применение в радиотехнике и, исходя из математического расчета, имеет скалярную характеристику. Ее измерения проводят в радианах на секунду. С ее помощью значительно упрощаются расчеты процессов в радиотехнике.
Например, резонансное значение угловой частоты колебательного контура рассчитывают по формуле:
Тогда как обычная циклическая резонансная частота выражается:
В электрике под угловой частотой следует понимать число полных трансформаций ЭДС или число оборотов радиуса – вектора. Здесь ее обозначают буквой f.
Как определить амплитуду, период и частоту колебаний по графику
Для определения на графике составляющих колебательного механического процесса или, например, колебания температуры, нужно разобраться в терминах этого процесса.
расстояние испытываемого объекта от исходной точки – называют смещением и обозначают х;
наибольшее отклонение – амплитуда смещения А;
фаза колебания – определяет состояние колебательной системы в любой момент времени;
начальная фаза колебательного процесса – когда t = 0, то φ = φ0.
Из графика видно, что значение синуса и косинуса может меняться от -1 до +1. Значит, смещение х может быть равно –А и +А. Движение от –А до +А называют полным колебанием.
Построенный график четко показывает период и частоту колебаний. Стоить отметить, что фаза не воздействует на форму кривой, а только влияет на ее положение в заданный промежуток времени.
Амплитуда колебаний (лат. amplitude — величина) — это наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия.
Амплитуда колебаний (лат. amplitude — величина) — это наибольшее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия.
Для маятника это максимальное расстояние, на которое удаляется шарик от своего положения равновесия (рисунок ниже). Для колебаний с малыми амплитудами за такое расстояние можно принимать как длину дуги 01 или 02, так и длины этих отрезков.
Амплитуда колебаний измеряется в единицах длины — метрах, сантиметрах и т. д. На графике колебаний амплитуда определяется как максимальная (по модулю) ордината синусоидальной кривой, (см. рис. ниже).
Период колебаний.
Период колебаний — это наименьший промежуток времени, через который система, совершающая колебания, снова возвращается в то же состояние, в котором она находилась в начальный момент времени, выбранный произвольно.
Другими словами, период колебаний (Т) — это время, за которое совершается одно полное колебание. Например, на рисунке ниже это время, за которое грузик маятника перемещается из крайней правой точки через точку равновесия О в крайнюю левую точку и обратно через точку О снова в крайнюю правую.
За полный период колебаний, таким образом, тело проходит путь, равный четырем амплитудам. Период колебаний измеряется в единицах времени — секундах, минутах и т. д. Период колебаний может быть определен по известному графику колебаний, (см. рис. ниже).
Частота колебаний.
Частота колебаний — это число колебаний, совершаемых за единицу времени, например, за 1 с.
Единица частоты в СИ названа герцем (Гц) в честь немецкого физика Г. Герца (1857-1894). Если частота колебаний (v) равна 1 Гц, то это значит, что за каждую секунду совершается одно колебание. Частота и период колебаний связаны соотношениями:
.
В теории колебаний пользуются также понятием циклической, или круговой частоты ω. Она связана с обычной частотой v и периодом колебаний Т соотношениями:
.
Циклическая частота — это число колебаний, совершаемых за 2π секунд.
С помощью данного видеоурока учащиеся выяснят строение и функции мышц. Рассмотрят основные группы скелетных мышц. С помощью рисунков узнают расположение мышцы в теле человека. Урок содержит дополнительный познавательный материал про самые большие и самые маленькие мышцы организма. Также учащиеся узнают историю названия мышц
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Мышцы. Типы мышц, их строение и значение"
Мышцы состоят из мышечной ткани, которая образована вытянутыми многоядерными клетками, которые имеют вид поперечно-исчерченных волокон. Существует несколько типов мышц – гладкие и скелетные.
Гладкие мышцы входят в состав стенок внутренних органов (сердца, кровеносных сосудов, желудка и кишечника). Они играют важную роль в процессах, не зависящих от нашего сознания, например в перемещении пищи по пищеварительному тракту. Работа гладких мышц не зависит от воли человека, сокращаются они медленно и могут долго находиться в таком состоянии.
К скелетным мышцам относятся поперечно-полосатые мышцы головы, туловища и конечностей. Сокращаются они быстро, и их работа обеспечивает произвольные движения.
Мышца состоит из большого количества мышечных волокон, которые способны сокращаться. Они идут параллельно друг другу и собраны в пучки.
Мышечное волокно образовано тонкими нитями – миофибриллами, которые в свою очередь состоят из тончайших белковых нитей. Благодаря их взаимодействию происходит напряжение и укорочение мышц.
Каждое мышечное волокно покрыто соединительнотканной оболочкой, которая переходит к концам мышц в сухожилия. Сухожилия – пассивная, несокращающаяся часть скелета, с помощью которой мышцы крепятся к костям. Они прочно срастаются с надкостницей (оболочкой, которая покрывает кость снаружи). Сухожилия обладают большой прочностью, практически не могут растягиваться и выдерживают нагрузку до 600 килограммов при растяжении.
Снаружи мышца покрыта фасцией ─ тонкой оболочкой из соединительной ткани. Мышцы хорошо снабжаются кровью, которая приносит кислород и питательные вещества и удаляет конечные продукты обмена.
Строение двуглавой и трёхглавой мышц плеча. Тело мышцы, состоящее из мышечных волокон, называется брюшко. То сухожилие, которое прикрепляется к кости, остающейся малоподвижной при движении, называется головка. А другое сухожилие, которое прикрепляется к подвижным костям, называется хвостом.
В мышцах располагаются нервные окончания – рецепторы. Они воспринимают степень растяжения и укорочения мышц и доставляют информацию в спинной и головной мозг, которые управляют движениями. Сокращение мышц происходит тогда, когда они получают сигнал от центральной нервной системы. Если нерв повреждён, мышца не будет сокращаться.
У женщин мышцы составляют около 30 процентов массы тела, а у мужчин – от 35 до 45 процентов. У человека описано 639 мышц, из них только пять – непарные. Самая маленькая мышца – стременная – находится в среднем ухе и имеет длину всего 1,3 миллиметра. Самая длинная мышца – портняжная – начинается от верхней части таза, проходит наискось по передней поверхности бедра и прикрепляется к внутренней части колена. Самые крупные – большие ягодичные мышцы, они приводят в движение ноги.
В зависимости от расположения у человека выделяют мышцы головы, шеи, туловища, верхних и нижних конечностей.
На голове у человека располагается круговая мышца рта, мышца, опускающая угол рта, круговая мышца глаза, височная, затылочная и грудино-ключично-сосцевидная мышцы.
Среди мышц головы выделяют две группы: жевательные и мимические. Жевательные мышцы обеспечивают движение нижней челюсти, пережёвывание пищи и участвуют в формировании звуков. Одним своим концом они прикрепляются к костям черепа, а другим – к нижней челюсти. Жевательные мышцы являются самыми сильными у человека. В книге рекордов Гиннеса указано, что в 1982 году Хоффман смог развить ими усилие в 442 килограмма.
Мимические мышцы, в отличие от всех остальных мышц, крепятся к кости только одним своим концом, а другой заканчивается свободно в коже. С помощью сокращения мимических мышц мы выражаем свои эмоции и настроение.
С помощью мышц шеи человек поворачивает, опускает и поднимает голову. Если повернуть голову в сторону, то легко можно прощупать одну из самых крупных мышц шеи – грудино-ключично-сосцевидную.
К мышцам туловища относятся мышцы груди, живота и спины.
К мышцам груди относятся наружные и внутренние межрёберные мышцы и диафрагма, которые обеспечивают дыхательные движения.
Диафрагма ─ главная дыхательная мышца. Она изогнута в форме купола и отделяет грудную полость от брюшной. Большая и малая грудные мышцы осуществляют движения верхних конечностей.
Мышцы живота – поперечные, косые и прямые – образуют брюшной пресс, они участвуют в повороте туловища и его наклонах.
На спине находятся трапециевидная мышца и широчайшая мышца спины. Мышцы спины образуют несколько слоёв: мышцы, лежащие на поверхности, способствуют движению верхних конечностей; глубокие мышцы разгибают позвоночник и обеспечивают сохранение вертикального положения.
Рука человека образована сорока девятью мышцами. При сокращении дельтовидная мышца поднимает руку, двуглавая мышца сгибает руку в локтевом суставе, а трёхглавая – разгибает.
К мышцам нижней конечности относятся портняжная, прямая и широкая мышцы бедра, передняя большеберцовая, икроножная и большая ягодичная мышцы. Четырёх- и двуглавая мышцы приводят в движение голень.
Названия одних мышц обозначают их форму: ромбовидная, трапециевидная, квадратная. Других – их размеры и величину: большая, малая, длинная, короткая. В название может входить направление мышечных пучков, например поперечная и косая мышцы.
Итог урока. Скелетные мышцы обеспечивают передвижение человека. Они прикрепляются к костям и являются активной частью опорно-двигательной системы. В теле человека выделяют поперечно-полосатые мышцы головы, туловища и конечностей.
Читайте также: