Programa del curso optativo en física.

Experimentos en física

"Conocete a ti mismo".

Compilador del programa: Avakyan Lyudmila Gennadievna

Nota explicativa.

El programa tiene una duración de 8 horas.

La física es una ciencia experimental y el trabajo práctico debe ocupar una parte importante del curso de física.

El hombre es parte de la naturaleza y su cuerpo está sujeto a las mismas leyes de la física. Nosotros entendemos el “Conócete a ti mismo” de Sócrates, incluido cómo conocer tu cuerpo y las leyes físicas a las que obedece. El trabajo práctico de estudio del propio cuerpo despierta un interés genuino entre los estudiantes.

Objetivos del Curso:

Creando condiciones para la formación y desarrollo de los estudiantes:

habilidades intelectuales y prácticas en el campo de la experimentación física, que permiten estudiar los fenómenos naturales y las leyes físicas a las que está sujeto el cuerpo humano;

interés en estudiar física y realizar experimentos físicos;

la capacidad de adquirir y aplicar conocimientos de forma independiente;

Habilidades de comunicación que contribuyen al desarrollo de la capacidad de trabajar en grupo, liderar una discusión y defender el propio punto de vista.

Durante el proceso de aprendizaje, los estudiantes adquieren las siguientes habilidades específicas:

observar y estudiar fenómenos;

describir los resultados;

calcular errores de mediciones directas e indirectas;

sacar conclusiones;

discutir los resultados del experimento, participar en la discusión.

Las habilidades enumeradas se forman sobre la base del conocimiento sobre:

ciclo del conocimiento en las ciencias naturales;

el papel del experimento en la cognición;

reglas para el uso de instrumentos de medición;

el origen del error de medición y sus tipos;

reglas para registrar el resultado de mediciones directas, teniendo en cuenta el error;

Contenidos del programa.

1. Gorev L.A. Experimentos entretenidos en física. M.: Educación, 1985.-175 p.

2. Goulridze G.Sh. Trabajos prácticos y de laboratorio en física. Grados 7-11 / editado por N.A. Parsrenteva - M.: Estilo clásico, 2002. - 96 p.

3. Raeva A.F. Experimento físico en la escuela. M.: Educación, 1973.- 239 p.

4. Burov V. A. Taller de física. Un manual para estudiantes. M.: Educación, 1972. – 70 p.

5. Dik Yu. I., Kabardin O. F. et al. Taller de física para clases con estudio en profundidad de la física. M.: Educación, 1993. –208 p.

6. Kachinsky A. M., Kimbar B. A. Asignaciones para trabajos de laboratorio de un taller de física. Minsk: Narodnaya Asveta, 1976. –189 p.

7. Khutorskoy A.V., Khutorskaya L.N. - Física fascinante: una colección de tareas y experimentos para escolares y solicitantes con respuestas. –M.: ARKTI, 2001

parte teorica

Parámetros físicos del cuerpo humano.

El cuerpo humano y sus acciones son tan interesantes para la física como cualquier otro fenómeno natural y objetos que nos rodean. Consideremos cuestiones relacionadas con las propiedades y características físicas de una persona. Se pueden utilizar para explicar diversas situaciones de la vida, cuando se analizan una serie de problemas relacionados con el cuerpo humano.

¡Conócete a ti mismo, a tu cuerpo, a tu cuerpo físico desde el punto de vista de la física!

A continuación se muestra información inusual: números que caracterizan los parámetros mecánicos, térmicos, eléctricos y ópticos de una persona. Estos números tienen su propio lenguaje y pueden hablar de diversas características del cuerpo humano. Su finalidad es ayudar a asimilar, concretar y ampliar mejor los conocimientos en física. Pueden convertirse en asistentes para resolver diversas cuestiones y problemas prácticos que puedan surgir en clase y en casa, y pueden resultar útiles para preparar mensajes o ensayos por las tardes.

Parámetros mecánicos humanos.

1) La densidad media del cuerpo humano es 1036 kg/m3.

2) Densidad de la sangre: 1050-1064 kg/m3.

3) Velocidad media del movimiento de la sangre en los vasos: en las arterias 0,2 - 0,5 m/s; en las venas 0,10 - 0,20 m/s; en capilares 0,0005-0,0020 m/s.

4) El exceso de presión normal en la arteria de un adulto se mide desde un cero convencional, que se considera presión atmosférica. Por lo tanto, una presión arterial de, por ejemplo, 9,3 kPa (70 mm Hg) significa que es = 9,3 kPa (70 mm Hg) más alta que la presión atmosférica.

Presión inferior normal (es decir, en la fase inicial de la contracción del corazón) = 9,3 kPa (70 mm Hg). La presión superior normal (es decir, en la fase final de la contracción del corazón) es de 16,0 kPa (120 mm Hg).

5) Fuerza desarrollada por el latido del corazón:

en la fase inicial de contracción » 90 N;

en la fase final de contracción » 70 N.

6) La masa de sangre expulsada por el corazón en 1 minuto es de aproximadamente 3,6 kg. En una contracción, el corazón libera aproximadamente 60 cm 3 de sangre, en 1 minuto - 3,6 litros (a 60 contracciones por minuto), en 1 hora - 216 litros y en 24 horas >> 5200 litros de sangre. Durante el trabajo intenso del cuerpo (por ejemplo, al esquiar), el corazón humano "bombea" hasta 25-35 litros de sangre en 1 minuto (a 165-196 contracciones por minuto). A modo de comparación: el consumo de agua con un grifo completamente abierto en 1 minuto es de aproximadamente 20 litros.

Trabajo del corazón durante una contracción » 1 J.

Poder desarrollado por un adulto:

durante una marcha normal por una carretera llana con viento ligero, 60-65 W;

al caminar rápido (7 km/h) en una carretera llana con viento ligero - 200 W;

al andar en bicicleta a una velocidad de 10 km/h en tiempo tranquilo: 40 W;

al andar en bicicleta a una velocidad de 20 km/h en tiempo tranquilo: 320 W.

Parámetros del sonido humano.

susurro silencioso ≈ 10 -9 W;

habla a volumen normal ≈ 7 * 10 -6 W;

volumen máximo ≈2 * 10 -3 W;

Las frecuencias a las que el oído es más sensible son 1500 - 4000 Hz;

Rango de frecuencia durante una conversación normal:

para hombres - 85-200 Hz;

para mujeres - 160-340 Hz;

graves - 80-350 Hz;

barítono - 110-400 Hz;

tenor - 130-520 Hz;

soprano - 260-1050 Hz;

coloratura soprano - 330-1400 Hz.

bajo ≈2,5 cm;

tenor ≈ 1,7-2 cm;

soprano ≈1,5 cm.

La velocidad del sonido en los tejidos corporales es de 1590-1600 m/s.

El tono récord de una voz femenina (cuando canta) es de 2,35 kHz.

8) El rango de intensidad de los sonidos percibidos por el oído humano es inusualmente grande: los sonidos más fuertes percibidos por el oído (en el umbral del dolor)

10-100 W/m 2, difieren 10 13 -10 14 veces de los sonidos más débiles aún percibidos (con un umbral de audición de ≈ 10 -12 W/m 2).

Parámetros térmicos humanos

La temperatura corporal normal es de 36,7°C.

Temperatura de partes individuales del cuerpo:

frente - 33,4°C;

palmas de las manos - 32,8°C;

Plantas de los pies - 30,2 0 C.

La temperatura de congelación (derretimiento) de la sangre es de -0,56 ° C a -0,58 0 C.

Capacidad calorífica específica de la sangre:

3,9 kJ/(kgkK);

0,93 cal/(gk°C).

La masa de agua que se evapora de la superficie de la piel y los pulmones por día es de 0,8 a 2,0 kg.

La humedad relativa más favorable para la vida humana es del 40 al 60%.

La tensión superficial de la sangre es de 60 mN/m.

Parámetros eléctricos humanos

1) Resistencia específica de los tejidos corporales:

músculos - 1,5 ohmios;

sangre - 1,8 ohmios;

capa superior de piel (seca) - 3,3k10 5 ohmios;

hueso (sin periostio) - 2k10 6 ohmios.

2).Constante dieléctrica:

sangre - 85,5;

piel seca - 40-50;

hueso - 6-10.

3) La resistencia eléctrica del cuerpo humano está determinada principalmente por la resistencia de la capa superficial de la piel (epidermis).

La resistencia del cuerpo humano desde la punta de una mano hasta la punta de la otra con la piel de las manos seca e intacta = 15 kOhm.

La corriente que atraviesa el cuerpo humano, considerada segura, es de hasta 1 mA.

La fuerza de la corriente a través del cuerpo humano, provocando daños graves al cuerpo.

≈100 mA.

El voltaje eléctrico seguro en una habitación húmeda es de -12 V.

El voltaje eléctrico seguro en una habitación seca es de -36 V.

Parámetros ópticos humanos.

La duración de la retención de la sensación visual resultante por el ojo es de 0,14 s.

El diámetro del globo ocular de un adulto es de 24 a 25 mm.

La distancia entre las pupilas de los ojos (“base de los ojos”) en un adulto es de 55 a 72 mm.

El grosor de la esclerótica es de 0,4 a 1,0 mm.

El espesor de la coroides es de hasta 0,35 mm.

El espesor de la retina es de 0,1 a 0,4 mm.

El diámetro de la lente es de 8-10 mm.

El mayor espesor de la lente es de 3,7 a 4,0 mm.

El índice de refracción de la lente es ≈1,4.

La distancia focal de la lente es ≈70 mm.

La potencia óptica del cristalino en los jóvenes es de 19 a ≈ 33 D.

El índice de refracción del humor acuoso y gelatinoso es -1,34.

La presión del líquido transparente que llena el ojo es la presión intraocular ≈104 kPa (= 780 mm Hg).

Diámetro de pupila:

en condiciones de mucha luz diurna: 2-3 mm;

con niveles de luz bajos (0,01 lux) - 6-8 mm.

Las dimensiones del punto ciego (forma ovalada) son de 1,5 a 2,0.

El número de bastones en la retina es de ≈130 millones.

El número de conos en la retina es ≈ 7 millones.

La longitud de onda de la luz a la que el ojo es más sensible es 555 nm (rayos de color amarillo verdoso).

La potencia óptica de todo el ojo es ≈ 60 D.

Campo de visión de un ojo fijo:

horizontalmente - alrededor de 160°;

verticalmente - alrededor de 130°.

El tamaño mínimo de la imagen de un objeto en la retina, en el que dos puntos del objeto se perciben por separado, es de 0,002 mm.

Tamaños propios

Es útil conocer tu altura y tu zancada. La forma más sencilla de medir, por ejemplo, la distancia recorrida es contar el número de pasos, pero para ello es necesario saber el tamaño de tu paso.

El tamaño del paso se determina de la siguiente manera: después de medir una línea recta en el suelo, digamos 30 m, caminan a lo largo de ella a su ritmo normal, contando los pasos. Dividiendo 30 por el número resultante de pasos, se encuentra la duración promedio de un paso. Supongamos que caben 50 escalones en una longitud de 30 m. Dividiendo 30 entre 50 obtenemos:

30: 50 = 0,6 m = 60 cm.

Este es el ancho del paso promedio. Para convertir la distancia medida en pasos a metros, es necesario multiplicar el número de pasos por el ancho de un paso expresado en metros. Por ejemplo, hay 630 pasos desde la casa hasta la tienda. La longitud del paso es 0,6 m. La distancia en metros es 630 0,6 = 378 m.

La envergadura de los brazos de una persona suele ser igual a su altura. La mayoría de las veces estos valores coinciden, pero, por supuesto, son posibles desviaciones. Por lo tanto, también es útil medir si la extensión de tus brazos coincide con tu altura.

Para mediciones aproximadas de pequeñas cantidades, es útil recordar la longitud de la articulación media del dedo índice. (Figura 1), el tamaño de su "cuarto": la distancia entre los extremos del pulgar y el meñique de la mano extendida (Figura 2). Por supuesto, todos estos métodos son muy inexactos, pero son muy adecuados para mediciones aproximadas rápidas en situaciones de la vida real.

Dibuja un segmento igual a 0,0001 km, y junto a él un segmento igual a 0,1 de tu paso habitual. ¿Aproximadamente cuantos pasos debes dar para caminar 1 km?

Arroz. 1

Figura 2

Tareas cualitativas sobre el tema: "Física humana"

1.En el sofá.

¿Por qué es más suave para una persona tumbarse en un sofá que sobre una tabla?

2. Poder humano.

a) ¿Cuál es la potencia de una persona que pesa 75 kg a una velocidad normal de marcha de 5 km/h? a una velocidad de marcha de 7 km/h?

B) ¿Cuál es la potencia gastada al andar en bicicleta (a velocidades de 9 km/h y

18 kilómetros por hora)?

c) ¿Qué potencia desarrolla una persona que pesa 75 kg y sube una escalera a una altura de 4 m en 2 segundos?

3. ¿Cómo encender una silla giratoria?

Siéntate en una silla giratoria sin que tus pies toquen el suelo. Tienes que girarlo 360°. ¿Cómo harás ésto? Explica tu respuesta.

4. Evaporación de agua en el cuerpo humano..

El cuerpo humano está compuesto por un 65% de agua. ¿Se evapora? ¿Cómo? ¿De qué depende el proceso de evaporación? ¿Qué afecta?

5. El hombre en el fondo del océano de aire.

El hombre vive en el fondo del océano de aire. ¿Por qué la gente no suele sentir la presión atmosférica?

6. ¿Cómo respira una persona?

¿Cuál es la importancia de la presión atmosférica en el mecanismo de la respiración pulmonar humana? ¿Qué sucede cuando inhalas y exhalas aire?

7. Sobre los colores negro, blanco y gris.

a) ¿Cuál es la diferencia entre los colores blanco, negro y gris?

b) ¿Cómo reconoce una persona estos colores?

Haz el siguiente experimento con tus amigos y saca una conclusión. En una habitación bien oscura, proyecte un punto circular de una linterna sobre una pequeña pantalla blanca. Apaga la linterna sin que los espectadores se den cuenta. En lugar de una pantalla blanca, pon una negra y proyecta sobre ella el mismo punto, aumentando varias veces la intensidad de la luz de la linterna. El espectador no notará el reemplazo de la pantalla y pensará que ve la mancha anterior en la pantalla anterior. Cuando se enciende la luz de la habitación, el espectador se da cuenta de su error y la mancha en la pantalla ya no aparece blanca, sino sólo luminosa.

¿Por qué?

8. Puesta a tierra.

La conexión eléctrica de un objeto a tierra se llama conexión a tierra. Las cargas formadas en los cuerpos se aíslan de la tierra; cuando se conectan a ella, van al suelo, ya que debido a su gran tamaño, en comparación con cualquier cuerpo, la Tierra también tiene una capacidad significativamente mayor. ¿Es posible hablar de castigar a una persona?

9. Biocampo humano.

Hay biocorrientes y biopotenciales en el cuerpo humano. ¿Lo que es? ¿Se pueden detectar?

10. ¿Humedad del aire relativa o absoluta?

¿Qué es más importante para los humanos: la humedad relativa o absoluta?

11. Corriente eléctrica peligrosa.

Todo el mundo sabe lo peligrosa que puede ser la corriente eléctrica para una persona. Para él, una corriente de 0,1 A es fatal. La corriente en el cableado interior es varias veces mayor que 0,1 A.

¿Por qué no siempre le afecta a una persona?

12. Siéntate - levántate.

Kolya estaba haciendo sus ejercicios matutinos. Había una báscula de baño cerca. Decidió hacer sentadillas subiéndose a la báscula. Para su sorpresa, cuando se puso en cuclillas, la báscula mostraba menos peso que cuando estaba de pie tranquilamente sobre ella. Kolya se levantó rápidamente. La balanza, por el contrario, mostró un aumento en su peso. Kolya repitió estos movimientos varias veces más. Todo volvió a pasar.

¿Por qué?

Respuestas:

1 . La zona de contacto del cuerpo con el sofá es mayor que con el tablero.

2 . a) Aproximadamente 60 W, o caballo de fuerza. A medida que aumenta la velocidad, la potencia aumenta rápidamente: 200 vatios.

b) Al andar en bicicleta, la posición del centro de gravedad del cuerpo cambia mucho menos que al caminar, y la aceleración de las piernas también es menor. Por tanto, la energía consumida al andar en bicicleta es significativamente menor: 30 W; 120 vatios.

c) 2 caballos de fuerza.

3. Necesitas usar tus manos. Habiendo girado los brazos extendidos en un cierto ángulo en el plano horizontal, la persona misma gira en la dirección opuesta. Cuando las manos se detienen, la persona también se detiene. Para volver a girar en la misma dirección, debes devolver las manos a su posición original. Esto no se puede hacer moviendo las manos en sentido contrario, ya que la persona también volverá a la posición inicial. Puedes, sin embargo, levantar los brazos en un plano vertical y luego bajarlos en otro plano vertical para que queden en su posición original con respecto a la persona sentada en la silla. Una persona puede girar alrededor de un eje vertical un número indefinido de veces.

4. Durante el día, una persona, según el tipo de trabajo, evapora de la superficie de la piel y los pulmones de 800 a 2000 go más de agua. La velocidad de los procesos de evaporación y, al mismo tiempo, el bienestar de una persona dependen en gran medida de la humedad del aire circundante. La estancia prolongada en aire caliente, abundantemente saturado de vapor de agua, complica el proceso de evaporación y al mismo tiempo altera el intercambio normal de calor en el cuerpo. Una persona se siente letárgica y su capacidad para trabajar disminuye.

5. La mayoría de los órganos y tejidos del cuerpo contienen líquidos y gases a una presión aproximadamente igual a la presión atmosférica. Las excepciones a este respecto son el espacio interpleural del tórax, el sistema cardiovascular, las cavidades llenas de líquido cefalorraquídeo y las cavidades articulares. La comunicación de estas cavidades con el aire exterior altera el funcionamiento normal del organismo.

6. Al inhalar, debido a la contracción de los músculos correspondientes (intercostales y diafragma), se produce una expansión volumétrica del tórax. En este caso, la presión del aire en los pulmones se vuelve más baja que la presión atmosférica y, bajo la influencia de esta última, un cierto volumen de aire exterior ingresa (es aspirado) a los pulmones. Luego, los músculos se relajan, el volumen del tórax disminuye, la presión del aire en los pulmones se vuelve más alta que la presión atmosférica y parte del aire de los pulmones es expulsado. Se produce inhalación. El tórax puede expandirse simultáneamente en tres direcciones mutuamente perpendiculares: vertical, transversal y anteroposterior.

7. a) Las superficies de muchísimos cuerpos dispersan por igual los rayos de todas las regiones del espectro visible. Aquellos que dispersan una gran proporción de la luz que incide sobre ellos se denominan blancos. Blanco papel o tiza disipan hasta el 90% de la energía que cae sobre ellos. Aquellas superficies que dispersan muy débilmente los rayos se denominan negras. El papel fotográfico negro sólo dispersa alrededor del 5% de la luz que incide sobre él. Las superficies con grados intermedios de dispersión nos parecen grises. Por tanto, la diferencia entre blanco, gris y negro no es cualitativa, sino sólo cuantitativa. b) Los colores sólo se reconocen en comparación con el fondo iluminado circundante.

8 El cuerpo humano en su conjunto es un conductor, por lo que una persona parada en el suelo conducirá cargas eléctricas hacia él, con las que puede entrar en contacto. El contacto humano con el suelo en estas condiciones también se denomina puesta a tierra. Si una persona atraviesa cargas eléctricas importantes (o una corriente eléctrica importante), esto puede tener consecuencias peligrosas para su salud.

9 . La excitación de cualquier órgano del cuerpo humano se acompaña de la aparición de corrientes de acción. El sitio excitado de un órgano siempre es electronegativo con respecto a los sitios en reposo. Surge una cierta diferencia de potencial entre las áreas excitadas y no excitadas, y fluyen corrientes. Estas diferencias de potencial son pequeñas y la resistencia de los tejidos corporales es alta. Por lo tanto, las biocorrientes son muy débiles: alrededor de 10 -6 A o menos. Su detección es posible mediante galvanómetros sensibles. Los biopotenciales surgen en células, tejidos y órganos debido a la distribución desigual de iones. K + , Na + , C ++ , Mg ++ , así como CL - - en el protoplasma de las células y el líquido que rodea la célula. Esto se debe a los procesos metabólicos que ocurren en las células vivas. Los biopotenciales reflejan el estado funcional de órganos y tejidos en condiciones normales y patológicas, que se utiliza en el diagnóstico de enfermedades. Los métodos comunes para registrar los potenciales del corazón son electrocardiografía, cerebro, electroencefalografía, troncos nerviosos periféricos y músculos, electromiografía.

10 . En diferentes casos, tanto la humedad absoluta como la relativa pueden ser importantes. Por ejemplo, la evaporación del agua de la superficie de la piel depende de la humedad relativa, por lo que cuanto mayor sea la diferencia entre la humedad absoluta y máxima (la cantidad de vapor por g que satura 1 m 3 de aire a una temperatura determinada), más rápida será la evaporación. ocurre. Al considerar la evaporación del agua por los pulmones, se debe tener en cuenta la humedad absoluta del aire, ya que el aire exhalado de los pulmones, casi completamente saturado de vapor, a una temperatura de aproximadamente 30°C. La cantidad de vapor con la que se satura el aire en los pulmones depende obviamente de la humedad absoluta del aire inhalado. Una atmósfera con una humedad relativa del 40 al 60% se considera normal para la vida humana.

11. La corriente en la red de iluminación alcanza los 0,5 A, pero solo hasta que el cuerpo humano esté incluido en el circuito. Encender este último reduce significativamente la corriente, ya que la resistencia de nuestro cuerpo es muy alta: oscila entre 100 y varias decenas de miles de ohmios. La introducción de una resistencia tan significativa en el circuito reduce naturalmente la intensidad de la corriente en el mismo y la corriente se vuelve casi inofensiva para el cuerpo. A veces, incluso 5000 V no causan ningún daño a una persona: la resistencia del cuerpo humano a veces es tan grande. Pero fluctúa en función de muchos motivos que no se pueden prever: la humedad, el tamaño corporal, incluso nuestro estado de ánimo, por lo que la tensión de la red eléctrica, que hoy es inofensiva, mañana puede ser fatal.

12. El cuerpo de Kolya experimentó parcialmente el fenómeno de la ingravidez (durante una sentadilla rápida) y la sobrecarga (durante un ascenso rápido, el cuerpo ejerce más presión sobre el soporte).

EVALUACIÓN DE ERRORES

AL MEDIR FISICO

TAMAÑO

Medir una cantidad física significa compararla mediante instrumentos de medida con una cantidad homogénea tomada como unidad y evaluar el grado de su aproximación al valor real.

Actualmente, el Sistema Internacional (SI) generalmente aceptado, que se basa en siete unidades básicas:

longitud - metro (m);

masa - kilogramo (kg);

tiempo - segundo (s);

corriente eléctrica - amperio (A);

temperaturas - kelvin (K);

intensidad luminosa - candela (cd);

cantidad de sustancia - mol.

Para garantizar la uniformidad de las mediciones físicas, se han creado estándares internacionales para cada una de las unidades básicas del SI.

Si utilizan cantidades múltiplos de las unidades básicas, utilizan los prefijos correspondientes tomados de la lengua griega antigua; si se utilizan cantidades subordinadas a unidades básicas, se utilizan los prefijos correspondientes tomados del idioma latino.

Las mediciones se dividen en directas e indirectas. Una medición directa es aquella en la que el resultado se encuentra cuando se lee en la escala del instrumento. La medición indirecta es una medición en la que el resultado se encuentra en base a cálculos.

El valor real del valor medido no se puede determinar por muchas razones y, sobre todo, porque la reproducción del patrón es limitada. Magnitud A se considera medido si no solo se indica el valor en sí A cambiar , sino también el límite de su error absoluto ∆A

Una = A cambiar , ± ∆А

La calidad de las mediciones está determinada por el error relativo ε:

ε = *100%.

El error de medición directa ∆A consiste en el error del instrumento de medición ∆A inc y el error de lectura ∆A conteo:

∆A = ∆A inc + ∆A conteo

El error de lectura es igual o no superior a la mitad de la división de la escala:

∆ Una ganancia =

Dónde A- precio de división de escala.

Al realizar mediciones repetidas de una cantidad física, se obtienen resultados ligeramente diferentes. En este caso, como resultado de la medición se debe tomar la media aritmética de los resultados de las mediciones individuales:

parte experimental

Trabajo de laboratorio No. 1

DETERMINANDO EL VOLUMEN Y DENSIDAD DE TU CUERPO.

Objetivo del trabajo: aprende a determinar la densidad y el volumen de tu cuerpo.

Progreso:

1.Mida la longitud promedio ℓ(m) y el anchob (m) baños en su apartamento.

2. Vierta agua tibia en la bañera y marque su nivel con un lápiz.

3. Sumérgete en el agua y observa su nuevo nivel. Mida la altura de elevación

agua ∆ h (metro).

4. Calcula el volumen de agua desplazada y, por tanto, el volumen del cuerpo.V t(Excluyendo

volumen de la cabeza): V t =ℓ * b * ∆ h.

La forma de la bañera puede diferir notablemente de la de un paralelepípedo, por lo que el volumen de agua desplazada se puede determinar experimentalmente con mayor precisión agregando agua con un balde (una botella de refresco u otro recipiente de volumen conocido) a la marca que hizo.

5. Para tener en cuenta el volumen de la cabeza, mida el diámetro de la cabeza.d(metro) y considerándola una bola, calcula el volumen:

V GRAMO = π d 3

6. Calcula el volumen total de tu cuerpo (m3): V generalmente = V t + V GRAMO

7. Mide tu peso corporal m(kg) usando una báscula.

8. Encuentra la densidad ρ(kg/m3) de tu cuerpo: =

Tarea adicional:

Compara la densidad de tu cuerpo con la densidad del agua y responde las preguntas:

¿Por qué una persona puede permanecer en la superficie sin moverse?

¿Por qué es más fácil nadar en agua de mar?

Trabajo de laboratorio No. 2

DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD PROMEDIO DEL PASO.

Objetivo del trabajo: Aprenda a determinar la longitud promedio de su paso.

Trabajo de laboratorio No. 3.

DETERMINANDO LA FUERZA DE LA PRESIÓN DE LA ATMÓSFERA EN SU CUERPO

Objetivo del trabajo: Aprenda a determinar la fuerza de la presión atmosférica sobre su cuerpo.

Equipo: barómetro, báscula de suelo, estadiómetro.

F atm = p atm * S.

Llena la tabla:

p cajero automático, Pa

Trabajo de laboratorio No. 4.

"Determinación de la fuerza del brazo al realizar ejercicios en la barra horizontal".

Cuélgate de la barra del gimnasio con un brazo durante un rato, siente la tensión en los músculos de tu brazo.

Mide tu peso corporal en una báscula. t y calcular la gravedad F T (H) actuando sobre él.

Para determinar tu volumen corporal. V generalmente aprovechar el resultado del trabajo ya realizado.

Encuentre la fuerza de flotación F a (H), actuando sobre tu cuerpo desde el aire:

donde ρ = 1,3 kg/m 3 - densidad del aire y demuestra que la fuerza de flotación del aire es un poco más del 0,1% de la fuerza de gravedad que actúa sobre ti y, por tanto, Generalmente se desprecia F A.

5. Calcula la fuerza F p con la que tu mano actúa sobre el travesaño:

F p =F t -F a F t

Llena la tabla:

toneladas, kilos

Trabajo de laboratorio No. 5

"Medición de la potencia desarrollada al subir escaleras".

Equipo: peso atado a una cuerda, cronómetro, báscula de baño, cinta métrica.

Después de bajar un peso con una cuerda fuerte por el tramo de escaleras, haga una marca en él cuando el peso llegue al piso del primer piso. Mida la altura de las escaleras h(m).

Utilice un cronómetro para determinar el tiempo. t(c) te llevó subir las escaleras.

Mide tu peso corporal metro(kg).

Calcular potencia norte(W) desarrollado durante el ascenso:

Llena la tabla:

h(m)

Defensa y discusión de los resultados de la investigación.

Los estudiantes deberán presentar los resultados de investigaciones sobre los parámetros físicos de su cuerpo. Analiza los resultados. Elaborar una defensa de la parte teórica del trabajo para uno de los trabajos de laboratorio.

Con los pies apoyados en el globo,
Tengo la bola del sol en mis manos.
Soy como un puente entre la Tierra y el Sol,
Y para mí el Sol desciende a la Tierra,
Y la Tierra se eleva hacia el Sol.
Así que estoy... yo, hombre.

E. Mezhelaitis

Muchas ciencias estudian al hombre: filosofía, historia, antropología, bioquímica…etc. Pero sólo considerando el fenómeno humano de manera integral podremos formular una respuesta a la pregunta: "¿Qué es una persona?"

¿Cómo funciona nuestro cuerpo?
¿Cómo trabaja?
¿Qué es bueno para tu salud?

¿Qué es potencialmente mortal?
¡Intentemos hurgar en la literatura y resolverlo!
¿Conoces las características interesantes de nuestro cuerpo?

El ADN humano contiene alrededor de 80.000 genes.
En la antigua Roma, la gente vivía en promedio no más de 23 años, y en el siglo XIX en los Estados Unidos la esperanza de vida promedio no superaba los 40 años.
Los hombres se consideran enanos si su altura es inferior a 130 cm, las mujeres, por debajo de 120 cm.
El cuerpo humano consta de 639 músculos.
Cuando una persona sonríe, 17 músculos "funcionan".
En la columna humana 33 o 34 vértebras.
Al nacer, el cuerpo de un niño contiene unos 300 huesos; en la edad adulta, sólo quedan 206.
Casi la mitad de todos los huesos humanos se encuentran en las muñecas y los pies.
Las uñas crecen aproximadamente 4 veces más rápido, que en tus pies.
Los huesos humanos están compuestos en un 50% de agua.
Cada dedo humano se dobla aproximadamente 25 millones de veces durante la vida.
El cuerpo humano contiene sólo 4 minerales: apatita, aragonita, calcita y cristobalita.
Los niños nacen sin rótulas. Aparecen sólo a la edad de 2 a 6 años.
El ojo humano es capaz de distinguir 10.000.000 de tonos de color.
El fenómeno por el cual una persona pierde la capacidad de ver debido a una luz intensa se llama "ceguera de la nieve".
En promedio, se secretan 5 mililitros de lágrimas, es decir, una botella grande al año.
Al parpadear 20 veces por minuto, hidratas tus ojos. Esto equivale a más de 10 millones de contracciones musculares al año.
Es imposible estornudar con los ojos abiertos.
Las mujeres parpadean aproximadamente 2 veces más que los hombres.
Los hombres tienen aproximadamente 10 veces más probabilidades que las mujeres de sufrir daltonismo.
personas con ojos azules más sensible al dolor que todos los demás.
Una persona parpadea en promedio cada 6 segundos, lo que significa que a lo largo de nuestra vida bajamos y levantamos los párpados aproximadamente 250 millones de veces.

En promedio, el cabello humano crece a un ritmo de 12 mm por mes.
A las rubias les crece la barba más rápido que a las morenas.
El cabello humano es aproximadamente 5.000 veces más grueso que una película de jabón.
En reposo, inhalas y exhalas 16 veces por minuto, tiempo durante el cual pasan 8 litros de aire por tus pulmones. En un año, esta cantidad de aire podría llenar dos globos.
La superficie de los pulmones es aproximadamente 100 metros cuadrados.
El pulmón derecho de una persona contiene más aire que el izquierdo.
Un adulto realiza aproximadamente 23.000 respiraciones (y exhalaciones) al día.
El área de superficie de los pulmones humanos es aproximadamente igual a zona de cancha de tenis.
El músculo más fuerte del cuerpo humano es la lengua.
En el cuerpo humano hay alrededor de 2000 papilas gustativas.
En la boca humana hay alrededor de 40.000 bacterias. El cerebro humano medio pesa alrededor de 1,3 kg.
El cerebro humano genera más impulsos eléctricos al día que todos los teléfonos del mundo juntos.
Desde el momento del nacimiento, ya existen 14 mil millones de células en el cerebro humano, y este número no aumenta hasta la muerte. Por el contrario, después de 25 años disminuye en 100 mil por día.
En el minuto que pasas leyendo una página, mueren unas 70 células.
Después de 40 años, la degradación del cerebro se acelera drásticamente y, después de 50, las neuronas (células nerviosas) se secan y el volumen del cerebro disminuye.
En el cerebro humano se producen 100.000 reacciones químicas en un segundo.
El hombre es el único representante del mundo animal capaz de trazar líneas rectas.
La longitud del cabello de una persona promedio a lo largo de su vida es de 725 kilómetros.
Puedes perder 150 calorías por hora golpeándote la cabeza contra una pared.
Los pequeños vasos sanguíneos-capilares son 50 veces más delgados que el cabello humano más fino.
El diámetro capilar medio es de aproximadamente 0,008 mm.
La piel joven contiene una cantidad increíble de agua: 8 litros.
Cada día se pierden hasta 2 litros a través de la piel. Dado que el proceso de muerte de las células de la piel dura 120 días, esto significa que debes cambiar de piel tres veces al año.
Durante la vida, la piel de una persona cambia aproximadamente 1000 veces.
Tu corazón late 80 veces por minuto en reposo y bombea 5 litros de sangre.
En un año, el corazón realiza 42 millones de contracciones y bombea suficiente sangre para llenarse. varias piscinas.
36.800.000: el número de latidos del corazón de una persona en un año.
El tamaño del corazón de una persona es aproximadamente igual al tamaño de su puño.
El peso de un corazón humano adulto es de 220 a 260 g. Los impulsos nerviosos en el cuerpo humano se mueven a una velocidad de aproximadamente 90 metros por segundo.
En el cuerpo humano adulto hay unos 75 kilómetros (!) de nervios.
El jugo gástrico humano contiene 0,4% de ácido clorhídrico(HCl).
Los humanos tenemos aproximadamente 2 millones de glándulas sudoríparas. El adulto medio pierde 540 calorías con cada litro de sudor.
Los hombres sudan aproximadamente un 40% más que las mujeres.
Durante la vida, el intestino delgado humano mide unos 2,5 metros de largo.
Después de su muerte, cuando los músculos de la pared intestinal se relajan, su longitud alcanza los 6 metros.
El peso total de las bacterias que viven en el cuerpo humano es de 2 kilogramos.
Una persona es capaz de reconocer sólo cinco olores: floral, específico (limón, manzana, etc.), quemado (café, etc.), podrido (huevos podridos, queso, etc.) y etéreo (gasolina, alcohol).
Una persona que se pierde durante una espesa niebla o una ventisca casi siempre camina en círculo, lo que se explica por la asimetría de nuestro cuerpo, es decir, la falta de equilibrio total entre las mitades derecha e izquierda del cuerpo humano.
Resulta que una persona tiembla sólo para mantenerse caliente.
Una persona que fuma un paquete de cigarrillos al día bebe media taza de alquitrán al año.

¿Cómo tolera una persona diferentes altitudes sobre el nivel del mar?

La zona de muerte es de más de 8 km: una persona puede permanecer a esta altitud sin un aparato respiratorio sólo por un corto tiempo (3 minutos), y a una altitud de 16 km, 9 segundos, después de lo cual se produce la muerte.
Zona crítica: de 6 a 8 km: trastornos funcionales graves del cuerpo.
Zona de compensación incompleta - de 4 a 5 km: deterioro del bienestar general.
La zona de compensación total es de 2 a 4 km: algunas alteraciones en la actividad del corazón, órganos sensoriales y otros sistemas, gracias a la movilización de las fuerzas de reserva del cuerpo, desaparecen rápidamente.
La zona segura es de 1,5 a 2 km: no hay alteraciones importantes en el funcionamiento del cuerpo humano.

Temperaturas críticas para el cuerpo humano.
(a presión normal y humedad relativa)

La temperatura normal para la mayoría de las personas es de 36,3 a 37 ° C.
Temperatura crítica acompañada de pérdida del conocimiento: más de 42 ° C.
Temperatura letal: superior a 43 ° C
Temperatura que provoca una desaceleración de los procesos cerebrales: por debajo de 34 ° C
Temperatura crítica acompañada de pérdida del conocimiento: por debajo de 30 ° C
Temperatura letal, se produce fibrilación cardíaca, se detiene la circulación sanguínea, por debajo de 27 ° C

Parámetros físicos básicos de la sangre.

Todos los parámetros se dan para la temperatura corporal - 37C
Densidad - 1050 kg/m3
Viscosidad - 0,004 Pa.s
Viscosidad del plasma sanguíneo - 0,0015 Pa.s
Coeficiente de difusión de hemoglobina en agua - 0,00000000007 m2.
Tensión superficial 0,058 N/m
Temperatura de congelación (fusión): menos 0,56 ° C
Capacidad calorífica específica - 3000 J/kg.K

Características eléctricas de los tejidos del cuerpo humano.

Resistividad:
...músculos - 1,5 ohmios.m
...sangre - 1,8 ohmios.m
...cuero - №№0000 Ohm.m
...hueso - 1000000 Ohm.m

...sangre -85,5
...piel - de 40 a 50
...hueso - de 6 a 10

Transferencia de calor del cuerpo humano.

Pérdida de energía del saldo total:
...para la respiración y evaporación del agua - 13%
...sobre el trabajo de los órganos y sistemas internos - 1,87%
...para calentar el aire exhalado - 1,55%
...para la evaporación del agua de la superficie de la piel - 20,7%
...para calentar el espacio circundante - 30,2%
... para radiación - 43,8%

Parámetros mecánicos humanos

La densidad media de una persona es de 1036 kg m cúbicos.
Velocidad sanguínea promedio:
...en arterias - de 0,2 a 0,5 m s
...en las venas - de 0,1 a 0,2 m s
La velocidad de propagación de la irritación a lo largo de los nervios es de 400 a 1000 m s.
Fuerza desarrollada por el latido del corazón:
...en la fase inicial de contracción - 90 N
...en la fase final de contracción - 70N
Trabajo cardíaco por día - 86400 J
Masa de sangre expulsada por el corazón por día: 5200 kg
Potencia desarrollada al caminar rápido: 200 W

Parámetros eléctricos humanos

Resistencia específica de los tejidos corporales:
...capa superior de piel seca - 330000 Ohm.m
...sangre - 1,8 ohmios.m
...músculos - 1,5 ohmios.m
La constante dieléctrica:
...piel seca - de 40 a 50
...sangre - 85
Resistencia humana desde la punta de una mano hasta la punta de la otra (con piel seca) - 15000 Ohmios
Flujo de corriente a través del cuerpo humano:
...seguro - menos de 0,001 A
... potencialmente mortal: más de 0,05 A
Tensión eléctrica segura:
...sala seca - menos de 12 V
...habitación húmeda - menos de 36 V

Parámetros ópticos humanos.

Duración de la retención de la sensación visual por el ojo - 0,14 s
El diámetro del globo ocular de un adulto es de 25 mm.
Índice de refracción de la lente - 1,4
Potencia óptica:
...lente - de 19 a 33 dioptrías
...ojos totales - 60 dioptrías
Diámetro de pupila:
...a la luz del día - 2 mm
...en iluminación nocturna - de 6 a 8 mm
Presión intraocular: 104 kPa (780 mm Hg)
El número de bastones en la retina es de 130 millones.
El número de conos en la retina es de 7 millones.
El tamaño mínimo de la imagen en la retina en la que dos puntos de un objeto se perciben por separado es de 0,002 mm.
La longitud de onda de la luz a la que el ojo es más sensible es 555 mm.

Parámetros de radiación humana

Dosis de radiación permitida: hasta 0,25 Gy
Dosis de radiación que causa la enfermedad por radiación: de 1 a 6 Gy
Dosis letal de radiación: de 6 a 10 Gy

“Todos los cuerpos, el firmamento, las estrellas, la Tierra y sus reinos no pueden compararse con la más baja de las mentes, porque la mente lleva dentro de sí el conocimiento de todo esto, pero los cuerpos no saben nada”.

El trabajo mecánico que una persona es capaz de realizar durante el día depende de muchos factores, por lo que es difícil indicar algún valor límite. Esta observación también se aplica al poder. Así, con esfuerzos a corto plazo, una persona puede desarrollar una potencia del orden de varios kilovatios. Si un atleta que pesa 70 kg salta desde un lugar de manera que su centro de masa se eleva 1 m con respecto a la postura normal y la fase de despegue dura 0,2 s, entonces desarrolla una potencia de aproximadamente

Al caminar, una persona sí trabaja, ya que en este caso la energía se gasta en elevar periódicamente ligeramente el cuerpo y en acelerar y desacelerar las extremidades, principalmente las piernas.

Una persona que pesa 75 kg y camina a una velocidad de 5 km/h desarrolla una potencia de unos 60 W. A medida que aumenta la velocidad, esta potencia aumenta rápidamente, alcanzando los 200 W a 7 km/h. Al andar en bicicleta, la posición del centro de masa de una persona cambia mucho menos que al caminar, y la aceleración de las piernas también es menor. Por lo tanto, la potencia consumida al andar en bicicleta es significativamente menor: 30 W a 9 km/h, 120 W a 18 km/h.

El trabajo llega a cero si no hay movimiento. Por lo tanto, cuando la carga está sobre un soporte o soporte o suspendida de un hilo, la gravedad no realiza ningún trabajo. Sin embargo, cada uno de nosotros está familiarizado con la fatiga de los músculos del brazo y del hombro cuando se mantiene inmóvil una pesa rusa o una mancuerna con el brazo extendido. Del mismo modo, los músculos de la espalda y la región lumbar se cansan si se coloca una carga sobre la espalda de una persona sentada. En ambos casos la carga está inmóvil y no hay trabajo. La fatiga indica que los músculos están trabajando. Este tipo de trabajo se llama Trabajo muscular estático.

Realmente no existe la estática (inmovilidad) tal como se entiende en mecánica. Se producen contracciones y relajaciones muy pequeñas y frecuentes, invisibles a la vista, y al mismo tiempo se realiza un trabajo contra las fuerzas de gravedad. Por tanto, el trabajo estático de una persona es en realidad un trabajo dinámico ordinario.

Para medir el desempeño humano, se utilizan instrumentos llamados ergómetros. La sección correspondiente de tecnología de medición se llama ergometría.

Un ejemplo de ergómetro es una bicicleta con freno (bicicleta ergómetro; Fig. 4.1). Se coloca una banda de acero sobre el borde de la rueda giratoria. 2. La fuerza de fricción entre la cinta y la llanta de la rueda se mide con el dinamómetro 3. Todo el trabajo del sujeto se gasta en superar la fuerza de fricción (descuidamos otros tipos de trabajo). Multiplicando la circunferencia de la rueda por la fuerza de fricción encontraremos el trabajo realizado en cada revolución, y conociendo el número de revoluciones y el tiempo de prueba, determinaremos el trabajo total y la potencia media.

En el curso de física que se estudia en las escuelas modernas, prácticamente no se presta atención a los parámetros físicos que caracterizan a una persona. Sin embargo, en relación con el estudio de cuestiones psicológicas en la escuela, el modelado de procesos que ocurren en los organismos vivos, en la tecnología y el desarrollo de una ciencia como la biónica, los estudiantes muestran cada vez más interés en el estudio de la física humana.

Mientras estudian este curso, los estudiantes no solo satisfarán sus necesidades educativas, sino que también adquirirán habilidades de investigación, se familiarizarán con los métodos de investigación en física y biología y recibirán información breve sobre equipos médicos y biológicos. Las habilidades adquiridas durante el trabajo con instrumentos de medición, la realización de trabajos prácticos y la realización de experimentos serán útiles en futuras actividades científicas y técnicas. Una explicación de los procesos individuales que ocurren en los organismos vivos sobre la base de leyes físicas les ayudará a establecer las relaciones de causa y efecto que existen en la naturaleza viva e inanimada y generará interés no solo en la física, sino también en la biología.

El programa del curso está orientado a la práctica con elementos de actividades de investigación. Este curso optativo se puede utilizar para la docencia en clases con perfiles biológicos, químicos o médicos.

El estudio de la asignatura optativa tiene una duración de 17 horas, de las cuales 7,3 horas (43%) se dedican al estudio de cuestiones teóricas, 9,7 horas (57%) a clases prácticas (resolución de problemas, realización de trabajos de laboratorio).

Objetivos principales del curso:

• Muestre a los estudiantes la unidad de las leyes de la naturaleza, la aplicabilidad de las leyes de la física a un organismo vivo, el desarrollo prometedor de la ciencia y la tecnología, y también muestre en qué áreas de la actividad profesional serán útiles los conocimientos adquiridos en el curso especial. a ellos.
• Crear condiciones para la formación y desarrollo de habilidades intelectuales y prácticas entre los estudiantes en el campo de la experimentación física.
• Desarrollar la actividad cognitiva y la independencia, el deseo de autodesarrollo y superación personal.

Objetivos del Curso:

• Promover la formación del interés cognitivo por la física y el desarrollo de habilidades creativas en los estudiantes.
• Desarrollar la competencia intelectual de los estudiantes.
• Desarrollar habilidades para realizar trabajos prácticos y realizar actividades de investigación.
• Mejorar las habilidades para trabajar con literatura de referencia y divulgación científica.

Al finalizar el curso, los estudiantes deben

• saber:
  • qué leyes físicas se pueden utilizar para explicar los procesos que ocurren en el cuerpo humano;
  • Características de su cuerpo desde el punto de vista de las leyes de la física.
• ser capaz de:
  • trabajar con diversas fuentes de información;
  • observar y estudiar fenómenos, describir los resultados de las observaciones;
  • modelar fenómenos, seleccionar los instrumentos necesarios, realizar mediciones, presentar los resultados de las mediciones en forma de tablas, gráficos, establecer tareas de investigación.

Contenido del curso principal

El contenido del curso es cualitativamente diferente del curso de física básica. En las lecciones, las leyes de la física se discuten principalmente en objetos inanimados. Sin embargo, es muy importante que los estudiantes desarrollen gradualmente la convicción de que la relación causa-efecto de los fenómenos es de naturaleza universal y que todos los fenómenos que ocurren en el mundo que nos rodea están interconectados. El curso examina cuestiones destinadas a desarrollar el interés por la física, las actividades experimentales y desarrollar la capacidad de trabajar con literatura de referencia. Al finalizar el curso, los estudiantes elaboran un “Pasaporte físico de una persona”.

Parámetros mecánicos humanos.- 10:00

Física. Humano. Investigación biofísica en física. Dimensiones lineales de varias partes del cuerpo humano, su masa. Densidad de los tejidos líquidos y sólidos que forman una persona.
Magnitudes cinemáticas y el cuerpo humano.
Movimiento de un cuerpo en un campo de gravedad. Caida libre. Tiempo de reacción humana. El movimiento de un cuerpo lanzado formando un ángulo con la horizontal.
Primera ley de Newton. Inercia en la naturaleza viva. Segunda ley de Newton. Determinación de la fuerza humana. Dinámica del tejido muscular. Tercera ley de Newton.
El cuerpo humano en el campo gravitacional de la tierra. Condiciones para la existencia humana a largo plazo en una estación espacial. Medidas para proteger a pilotos y astronautas de la aceleración. Ingravidez y sobrecarga.
La postura erguida y el sistema musculoesquelético humano. Hombre caminando. Tipos de articulaciones. Deformación de huesos, tendones, músculos. Resistencia de los materiales biológicos. La estructura de los huesos desde el punto de vista de la posibilidad de mayor deformación.
La manifestación de la fuerza de fricción en el cuerpo humano, lubricación natural. Distancias de frenado.
Presión. Ambiente y gente. Aliento. Presión de fluido. Presión arterial. Leyes del movimiento sanguíneo en el cuerpo humano.
Mantener el equilibrio de los organismos vivos. Centro de gravedad del cuerpo humano. Palancas en el cuerpo humano.
Trabajo y poder desarrollado por una persona en diferentes tipos de actividades. "Energía" y desarrollo humano. Aplicación de la ley de conservación de la energía a determinados tipos de movimiento humano.
El papel de la presión atmosférica en la vida humana. Presión osmótica. Cambios en la presión arterial en los capilares. Sistema respiratorio.
Trabajos de laboratorio.

• Realización de mediciones antropológicas.
• Determine la velocidad promedio de movimiento.
• Determinación del tiempo de reacción humana.
• Calibración de un dinamómetro y determinación de la fuerza de la espalda de una persona.
• Determinación de los coeficientes de fricción de suelas de zapatos humanos sobre diversas superficies.
• Determinación del poder desarrollado por una persona.

Oscilaciones y ondas en los organismos vivos.- 2 horas

Oscilaciones y hombre. Origen de los biorritmos. Corazón y sonidos que acompañan el trabajo del corazón y los pulmones, su grabación.
El sonido como medio de percepción y transmisión de información. Órgano de la audiencia. Ultrasonido e infrasonido. Rango de audibilidad del sonido. Aparato vocal humano. Características de la voz humana.
Trabajo de laboratorio.

• Determinación del volumen corriente de los pulmones de una persona.
• Realización de mediciones instrumentales y pruebas funcionales.
• Conteo del pulso antes y después del ejercicio dosificado.
• Estudio de las propiedades del oído.

Fenómenos térmicos- 1 hora

Termorregulación del cuerpo humano. Humedad. Sistema respiratorio. Procesos térmicos en el cuerpo humano. El hombre es como una máquina térmica. Trabajo de laboratorio.

• Cálculo de costes energéticos y determinación de la ingesta calórica.

Electricidad y magnetismo- 2 horas

Propiedades eléctricas del cuerpo humano. Bioelectricidad. Las bacterias son los primeros electricistas de la Tierra. Fotorreceptores, electrorreceptores, bioelectricidad del sueño. Resistencia eléctrica de los órganos humanos a la corriente continua y alterna.
El hombre en el mundo de la radiación electromagnética.
Trabajo de laboratorio.

• Determinación de la resistencia del tejido humano a la corriente eléctrica continua y alterna.

Parámetros ópticos humanos – 1 hora

La estructura del ojo humano. El poder de acomodación del ojo. Potencia óptica. Defectos visuales y formas de corregirlos. Características de la visión humana. Poder de resolución del ojo humano. ¿Cómo es que vemos? ¿Por qué necesitamos dos ojos? Sensibilidad espectral y energética del ojo.
Trabajo de laboratorio.

• Observación de algunas características psicofisiológicas de la visión humana.
• Determinación de parámetros característicos de la visión humana.
• Determinación de los límites espectrales de sensibilidad del ojo humano.

Sistema de certificación de estudiantes. Después de completar el curso, se otorga crédito si se cumplen las siguientes condiciones:

• Participación activa en la preparación y realización de seminarios, conferencias, publicación de periódicos y producción de modelos.
• Realización de al menos la mitad del trabajo de laboratorio.
• Realización de al menos una tarea experimental de carácter de investigación o diseño.
• Elaboración de un “Pasaporte físico de persona”.

Planificación de cursos temáticos.

No.	Tema de la lección	Número de horas
		Total	teoría	práctica
Parámetros mecánicos humanos (10 h)
1.	Física. Humano. Ambiente.
2.	Cinemática y cuerpo humano.
3.	Movimiento de un cuerpo en un campo de gravedad.
4.	Las leyes de Newton en la vida humana.
5.	Gravedad y hombre.
6.	La postura erguida y el sistema musculoesquelético humano.
7.	Manifestación de la fuerza de fricción en el cuerpo humano.
8.	Trabajo y poder desarrollado por una persona en diferentes tipos de actividades.
9.	Estática en el cuerpo humano.
10.	La presión y el cuerpo humano.
Oscilaciones y ondas en organismos vivos (2 horas)
11.	Oscilaciones y hombre.
12.	Sonido.
Fenómenos térmicos (1 hora)
13.	Procesos térmicos en el cuerpo humano.
Electricidad y magnetismo. (2 horas)
14.	Propiedades eléctricas del cuerpo humano.
15.	El hombre en el mundo de la radiación electromagnética.
Parámetros ópticos humanos (1 hora)
16.	Ojo y visión
17.	Conferencia.
	Total:

El primer grupo incluye: el peso de las partes individuales del cuerpo humano, la densidad, el módulo de elasticidad y el módulo de corte de los tejidos blandos y duros del cuerpo, la velocidad de propagación de las ondas de tensión en los tejidos y sus impedancias características.[... ]

El segundo grupo de características derivadas consta de: indicadores de la amortiguación relativa de las vibraciones a medida que se propagan por todo el cuerpo desde el punto de excitación, características de frecuencia de las impedancias mecánicas de entrada en el área de contacto del cuerpo con superficies vibratorias, mecánicas transitorias. impedancias para cualquier punto de la superficie del cuerpo, frecuencias de vibraciones naturales de las estructuras corporales.[ ...]

Nota. Peso de la mano 0,6 kg, antebrazo 1,6 kg, hombro 2,3 kg.[...]

En mesa La Figura 4 muestra los pesos de partes individuales del cuerpo humano promediados según los datos de N.N Khavkin, Coldman (citado por Harris y Crede, 1961) y Woodson y Conover (1968), en relación con el peso total y en valores absolutos. Estos últimos se refieren al promedio de hombres con una altura de 175 cm y un peso de 70 kg.[...]

En mesa 6, basado en las mismas fuentes literarias, muestra los cambios promedio en la rigidez K y la resistencia disipativa R de los tejidos blandos del cuerpo cuando se desplazan bajo la influencia de una carga estática por área de 1 cm2.[...]

Estos datos fueron obtenidos por Franke (citado por Harris y Crede, 1961) sólo sobre dos temas y se caracterizaron por la dispersión de las lecturas. Sin embargo, se puede observar que bajo cargas que provocan desplazamientos de tejido que no exceden los 5 mm, la rigidez K y la resistencia R cambian casi linealmente con el cambio de carga. Con desplazamientos superiores a 5 mm, los tejidos corporales presentan una característica no linealidad de sus propiedades elástico-viscosas.

De las características mecánicas derivadas del cuerpo humano, consideremos primero la amortiguación de las vibraciones a medida que se propagan por todo el cuerpo desde el punto de excitación. Esta atenuación para una frecuencia de 50 Hz fue estudiada por primera vez en 1939 por Vökevu.[...]

Para nosotros, el estudio de la atenuación de las vibraciones a medida que se propagan por el cuerpo humano era de interés en un aspecto ligeramente diferente, es decir, en comparar las características de la atenuación de las vibraciones de diferentes frecuencias bajo la acción de la vibración a través de los pies o las palmas de las manos en para aclarar los conceptos de vibraciones “locales” y “generales” y determinar el tamaño de la zona receptiva cubierta por el movimiento oscilatorio.[...]

También realizamos estudios en 10 hombres prácticamente sanos (diez experimentos cada uno) en el rango de frecuencia de 8 a 125 Hz y bajo la influencia de vibraciones en los pies y las palmas. La fuente de vibraciones fue un soporte vibratorio mecánico VUS-70/200. El sujeto se paró en la plataforma del soporte o, estando fuera de él, se presionó de arriba a abajo sobre un mango vibratorio unido a la plataforma, monitoreando la fuerza de presión especificada mediante un dispositivo puntero. La propagación de las vibraciones se registró mediante un equipo de medición de Brühl & Co. con un sensor de 30 gramos presionado con la mano del evaluador sobre protuberancias óseas en puntos fijos del cuerpo. Los niveles medidos de velocidad vibratoria se promediaron con la determinación de desviaciones estándar, que fluctuaron entre ±2-5 dB.[...]

Estudiamos la influencia de la tensión muscular en la conductividad de la vibración de los tejidos de la mano midiendo la intensidad de la vibración en los mismos puntos (en el hombro de los sujetos) en condiciones del mismo nivel de velocidad oscilatoria en la zona de contacto. con la superficie vibratoria, pero con diferentes fuerzas de presión sobre el mango.

Tablas para este capítulo: