Опыт Подъем на полупальцах (то есть на носках)

Когда мы ходим на встаём на носки, то получается, при этом на нашу стопу действуют не малые силы. Стоять на пальцах стопы очень тяжело.

Рассчитаем силу реакции опоры (пола), силу, действующую со стороны голени на сустав в лодыжке и усилие, развиваемое в ахилловом сухожилии, когда мы стоим «на носочках». Расчеты проведем для девушки массой 45 кг.

Дано:

m = 45 кг

l₁ = 0, 12 м

l₂ = 0, 18 м

Решение:

F₁ – сила, действующая со стороны голени на сустав в лодыжке;

l₁ – расстояние от точки касания стопой пола до сустава;

F₂ – усилие, развиваемое в ахилловом сухожилии - это прочный шнур из соединительной ткани, является продолжением икроножной мышцы и прикрепляется к пяточной кости;

l₂ – расстояние от точки касания пола до места крепления ахиллова сухожилия;

F₃ – сила реакции опоры (пола), равная по модулю весу человека, т.е.

F₃ = P = mg = 45 кг · 10 Н/кг = 450 Н

Запишем условие равновесия рычага (правило моментов):

– F₂l₂ + F₁l₁ = 0 ( М_i = 0).

Условие неподвижности тела в вертикальном направлении:

F₁ – F₂ – F₃ = 0 ( F_i = 0).

Решаем систему уравнений:

F₁l₁ – F₂l₂ = 0;

⇨ F₂l₂ = (F₂ + F₃) l₁⇨ F₂ · 0, 18 м = (F₂ + 450 Н) · 0, 12 м;

F₁ = F₂ + F₃;

F₂ · 0, 18 м - F₂ · 0, 12 м = 90 Н · м; F₂ · 0, 06 м = 90 Н · м;

F₂ = 1500 Н. F₁ = 1500 Н + 450 Н = 1950 Н.

Ответ: F₃ = 450 Н_, F₂ = 1500 Н и F₁ = 1950 Н.

Из результата легко понять, почему стоять на пальцах стопы очень тяжело.

 

Человек и электричество

Статическое электричество широко распространено в обыденной жизни. Если, например, на полу лежит меховой ковер, то при трении об него человеческое тело может получить электрический заряд. Другим примером может служить наэлектризованная расческа. Когда человек, тело которого наэлектризовано, дотрагивается до металлического предмета, например, трубы отопления или холодильника, накопленный заряд моментально разрядится, а человек получит легкий удар током. Электростатический разряд происходит при очень высоком напряжении и чрезвычайно низких токах. Даже простое расчесывание волос в сухой день может привести к накоплению статического заряда с напряжением в десятки тысяч вольт, однако ток его освобождения будет настолько мал, что его зачастую невозможно будет даже почувствовать. Именно низкие значения тока не дают статическому заряду нанести человеку вред, когда происходит мгновенный разряд.

Плазменный шар

Внутри колбы запаяна смесь специально подобранных инертных газов при давлении, ниже атмосферного. Это позволяет при подачи высокого напряжения создать ионизированную среду. В результате возникает газовый разряд – молния. Эффект притяжения молнии к руке объясняется тем, что тело человека обладает определенной электрической емкостью, которая позволяет увеличить разность потенциалов между центральным электродом и сферой. Поэтому увеличивается яркость свечения молний.

Опыт с плазменным шаром

Внутри колбы запаяна смесь специально подобранных инертных газов при давлении, ниже атмосферного. Это позволяет при подаче высокого напряжения создать ионизированную среду. В результате газовый разряд – молния. Эффект притяжения молнии к руке объясняется тем, что тело человека обладает определённым электрической емкостью, которая позволяет увеличить разность потенциалов между центральным электродом и сферой. Поэтому увеличивается яркость свечения молний.

 

Заключение

Источник знаний в физике – наблюдения и опыты. Именно наблюдения и опыты помогли мне подтвердить гипотезу, которая была сформулирована в начале работы, я уверена, что большинство процессов, которые протекают в организме человека можно изучить и объяснить с помощью законов физики. Считаю, что все поставленные цели и задачи в ходе работы были выполнены.

Действительно, тело человека, функционирование внутренних органов и частей его тела подчиняются законам физики.

 

Список литературы и ссылки:

1. Интегрированные уроки физики Л.А. Горлова.

2. Элементарный учебник физики Г.С. Ландсберга

3. Элективный курс «Физика человека»

4. Анатомия и физиология человека.Н.Н.Федюкович

5. https: //www.scienceforum.ru/2016/1895/23968

6. http: //humbio.ru/humbio/physiology/0001727b.htm

7. http: //collegy.ucoz.ru/publ/42-1-0-16792

8. http: //cdn.trinixy.ru/pics4/20110325/radition_01.jpg

9. http: //stat17/privet.ru/lr/091a84a733ed2f05c97bdb518796828d

10. http: //shel-crb.ucor.ru/

11. http: //www.nkj.ru/upload/iblock/6439170fe5add8376c39524de118202f.ipg

12. http: //www.ghidcabinet.ro/wp-content/uploads/2010/10/1770

13. http: //im5-tub-ru.yandex.net/i? id=463464806-69-72& n=21

14. http: //lifetips.org.ua/uploads/posts/2012-11/1354108093dieta-po-gruppam-krovi.jpg

15. http: //i33.fastpic.ru/big/2013/0421/6d/794bc9cfecf76cc94a9ee4cla5d5ab6d.jpg

16. http: //www.look.com.ua/download.php? file=201209/640x480/look.com.ua-28733.jpg

17. http: //www.impex-med.ru/images/tmr-sbros.png

18. http: //www.yuterma.ru/images/n/2.jpg

19. http: //fedpress.ru/sites/fedpress/files/balyuk/news/596205.jpg

20. http: //www.medicinform.net/human/fisilogy1 4.htm

21. http: //aniavetisyan.volsk-sch11.edusite.ru

22. http: //clck.yandex.ru/redir

23. http: //ru.wikwpedia.org/wiki/

24. http: //fansport.sitecty.ru

25. http: //www.do120.ru

26. http: //whatafuck.ru/people-records/

27. http: //stolica.at.ua/pub1/

28. http: //worldrecords.norod.ru/chel_tel/chasti_tela_neopredelen_ch2.html

29. Познай самого себя: Практические работы и экспериментальные мини-проекты: измерение параметров человека. 9-11 классы. Библиотечка «ПС», 2009.

 

⇐ Предыдущая123456

Поделиться: