Az ember, mint egy tárgy fizikai ismeretek

„A logika a természet a leginkább hozzáférhető a logika a gyermekek.”
KD Ushinsky

A mi században a század a folyamatos számítógépes, egyre nehezebbé vált, hogy a kamat a diákok az „öreg hölgy” a fizika. Egyre akkor hallani a diákok a megértés hiánya a fizikai elméletek a nehézségeket tapasztalnak a problémák megoldásában. Annak érdekében, hogy növelje a presztízs és rámutatni a jelentősége a témában, én a tantermekben a tanulmányozása és alkalmazása a fizikai jelenségek, elméletek és törvényeket, használja a kapcsolódó anyag a szerkezet az emberi test és a lezajló folyamatok is. Ezt a megközelítést alkalmazva vezet a diákok elméleti készítmények fizikai elméletek, törvények, valami konkrét, közeli. Figyelembe véve az a személy, mint egy tárgy fizikai ismeretek, a diákok már kialakult egy holisztikus képet a világban. Tudomány fizika legtöbb diák számára válik kézzelfogható, és ezért érdekes és releváns.

Íme néhány példa.

Ő javasolta először, hogy többek között az életfunkciók növények és napfény kell egy mennyiségi összefüggés, azaz a Kérte az ötletet a törvény az energiamegmaradás a fotoszintézis folyamatában.

Felvázolása a törvény megőrzése és energia átalakítása, azt használja egy táblázat, amely azt mutatja, példákat konvertáló egyik formája az energia egy másik, zajlik az emberi szervezetben.

A szerveket az íz és szag

Tanulmányozva ezt a táblázatot, a diákok arra a következtetésre jutott, hogy az emberi test, mint minden élő szervezet, van egy nyitott termodinamikai rendszer távol egyensúlyt.

A diákok arra ösztönzik, hogy a számításokat az energia átalakulások az élő szervezetek és meghatározza a hatékonyságában bizonyos biológiai folyamatokat.

Például tudjuk, hogy a munkát el lehet végezni, vagy változása miatt a belső energia a rendszer, vagy mert a kommunikációs rendszer egy bizonyos mennyiségű hőt. Egy élő rendszerben, függetlenül attól, hogy ez az egész test vagy egyes szervek (például, izom), a munka miatt nem végezhető, hogy a beáramló kívülről hőt, azaz a élő szervezet nem működhet, mint egy hőerőgép. Használata számítások szerint a hallgatók látni ezt.

Köztudott, hogy a hőt a motor hatásfoka = T1 - T2 / T1. ahol T1 és T2 -, illetve, és a hőforrás hőmérsékletét a hűtőszekrény egy abszolút hőmérsékleti skála.

Megpróbálja meghatározni a hőmérséklet a izom (T1), ami arra utal, hogy ez működik, mint egy termikus gépben, olyan hőmérsékleten, 25 °, a hatásfok pedig 30%.

Behelyettesítve képletű hűvösebb hőmérséklet T2 = 298 K, és feltételezve, hogy a hatékonyság = 1/3, megkapjuk T1 - T2 / T1 = 1/3, ahol T1 = 447K, illetve 174 ° C-on

Így tanul arra a következtetésre jutott, hogy ha az izom üzemel hőerőgép, lenne melegítjük ilyen körülmények között, hogy a hőmérsékletet 174 ° C, ami irreális.

Ezekből a számításokból a diákok arra a következtetésre jutott, hogy az in vivo munkát megváltoztatásával a belső energia a rendszer.

Mielőtt tanul felmerül a kérdés: „A termodinamika első főtétele biológia csak?”

A válasz erre a kérdésre az a tapasztalat Lavoisier és Laplace töltött 1780. A tudósok tengerimalac helyezünk a kaloriméter és a mért mennyiségű hő és szén-dioxid izolált sertés. Ezt követően, a hőmennyiség által meghatározott közvetlen elégetésével nyers élelmiszerek. Mindkét esetben hasonló értékeket kaptunk. Pontosabb eredményeket kapunk, ha mérjük a hőmennyiség a szén-dioxid, a nitrogén és a karbamid, izolált humán. Ezen adatok alapján került kiszámításra egyensúlyt a fehérje anyagcserét, a zsír és a szénhidrátok. És itt a véletlenek voltak elég pontos.

A vizsgálatok eredményeit a Lavoisier és Laplace voltak létrehozását egy egész tudomány néven kalorimetria.

Kalorimetria - a tudomány, amely meghatározza az energia ekvivalens élelmiszertermék. Az alapja a teremtés ez a tudomány volt a törvény az energiamegmaradás.

Például, 3chaynye kanál cukor tartalmazó 55,9 kcal. Amennyiben nem ez az energia származik?

Töprengett ezt a kérdést, a diákok nem tud segíteni, de gondolj fotoszintézis, amit tanult a biológia osztályban. Miután a növények a fotoszintézis során, ebben az esetben, a cukornád, elnyelik a napenergia és a szintetizált molekulák egyszerű, tágas, energiában gazdag molekulák, azaz napenergia át a molekulák a növény, amelyből cukrot termelt. Amikor elfogyasztott cukor molekulák oxidálódnak, energia szabadul fel.

A diákok arra a következtetésre jutott, hogy egy személy használja a Nap energiáját, és minden energiáját az élelmiszer - ez a megtakarított energia a fény, amely lehet számítani.

A diákok meghívást, hogy ellenőrizze ezt az alábbi feladatok megoldására:

Probléma №1 a 400g édes kukoricapehely tartalmaz 3 teáskanál cukor, amely amikor égett bocsátanak 55,9 kcal hő. Mennyi vizet fűthető a 22 ° C és 99 ° C-on az égés során egy ilyen mennyiségű cukrot?

Probléma №2 Italok cukorbetegeknek nem tartalmaz cukrot. Az egyik ilyen ital palack tartalmaz, összesen 6 kcal. Mennyi vizet fűthető a 22 ° C és 99 ° C-on, így az a hőmennyiség?

Probléma №3 Tegyük fel, hogy egy forró napon ittál 6 pohár egyes 250 g jeges víz, amelynek hőmérséklete 0 ° C-on Ha a testhőmérséklet 37 ° C, mennyi hőt költik fűtési vizet iszik, hogy ezen a hőmérsékleten?

№4 előgyártmány jégkrém at tartalmaz feladat 514 kcal tényleges fagylalt és csokoládé 125 kcal. Egy kalória táblázatot, hogy válaszoljon az alábbi kérdésekre, tudva, hogy 1 kg zsírszövet rakódik le az emberi test tartalmaz, 10 000 kcal:

1. Mi az energia mennyisége a test kap, ha eszik fagylaltot?
2. Ami ebben az esetben érkezik meg a címet?
3. Mit kell tennie, hogy eltűnjön ez a tömeg?

A tanulmány az elektromos jelenségek középiskolás voltam, bonyolultabb az elektromos vezetőképesség az egyes szöveti metszetek és területek az emberi szervezetben.

Például, az elektromos vezetőképesség az egyes szakaszok vagy területeket a testszövet között található az elektródok, szuperponált a testfelületen, elsősorban attól függ, az ellenállást a bőrréteg és a bőr alatti zsírszövet. Miután ezen a rétegen áthaladó, a jelenlegi kettéválik, és megy keresztül egy mélyebben fekvő szövetek mentén kisebb ellenállású utakat kialakítani. Ezek az utak mentén fekvő a vér- és nyirokerek, membránok ideg fatörzsek, stb áramút egy élő szervezetben nagyon összetett lehet.

Emlékeztetem tanulók, hogy a fő szerkezeti elem az emberi test szövet egy sejtben. Szomszédos réteget egy sejt protoplazma külső réteg alacsony elektromos vezetőképességű, és a többi a mosási sejt protoplazma és a szöveti folyadékokban elég magas vezetőképesség. Az ilyen rendszerek hasonlóak kondenzátorok. Amikor áthalad a szöveteket az elektromos áram polarizációs jelenségek, például, van felhalmozódása díjak (ionok). Ez adja a kapacitív tulajdonságait a szövetekben. Így az ekvivalens áramkör tartalmaz egy testszövet ellenállás és egy kondenzátor sorba kapcsolt (például, a bőrréteg és a bőr alatti) vagy párhuzamosan (a mély szövetek).

Az elektromos áram halad át az emberi test, bosszantó és gerjeszti az élő test szöveteit. A változások mértékét előforduló függ a jelenlegi ereje és gyakorisága:

• áram 1 mA tekinthető biztonságosnak az emberi felhasználásra szánt;
• áram 3 mA frekvenciája 50 Hz okoz enyhe bizsergő az ujjak, érintse a vezeték;
• jelenlegi 3-8 mA okoz ingerlő érzés az egész kéz;
• áram 8-10 mA vezet akaratlan izomrángások a kéz és az alkar;
• áram 13 mA a maximális áram, ahol a személy képes megszabadítani magát a kapcsolatot az elektródákat. Ezt az áramot hívják elengedni;
• 15 mA nyereség olyan erővel, hogy a kéz dekompressziós lehetetlenné válik. Ez az áram az úgynevezett neotpuskayuschego;
• A jelenlegi 0,1-0,2 vezet válogatás nélküli csökkentését a szívizom, ami a személy halála;
• 12, biztonságos feszültség nedves helyiségbe;
• 36, biztonságos feszültség egy száraz helyiségben.

Különösen összpontosít tanulmányozza a feltételeket, amelyek gyengítik a szigetelő képessége a bőr (nedves kézzel, sebek, nagy érintkezési felület), halálos is lehet feszültség 100-120 V vagy kevesebb.

Tudva azt, hogy az emberi test egy bizonyos elektromos rendszer, amelyre az érvényes jogszabályok a villamos energia, a hallgatók felkérik, hogy megoldja a problémát.

Feladat №1. Számoljuk ki a teljes emberi végtag impedancia váltóárammal városi hálózat, ha rendelkezik az aktív ellenállás 1000 ohm és kapacitás 0,001mkF.

Feladat №2. Keresse az erő és a hatalom az elektromos áram halad át az emberi test, ha megérinti a kezében hálózati vezetékek alatt feszültség 220V.

Feladat №3. Ezért, amikor az elektromos munka által termelt stressz alatt, szükséges, hogy gumitalpú cipőt és gumikesztyűt?

Feladat №4. Mit jelent a jelkép a „koponya és a csontok” a transzformátor boltozat és pillérei magasfeszültségű vezetékek?