Выдержка из текста работы
Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 10.3м. Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута, или 10.3м. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного давления – барометр. Вот и возник у меня вопрос, что же такое атмосферное давление и как оно отражается на человеке.
Тема моего исследования: «Атмосферное давление на тело человека»
Цель проекта: выяснить, почему атмосферное давление не раздавит тело человека
Задачи:
v Узнать с какой силой атмосферное давление давит на 1см²
v Выяснить среднее атмосферное давление на человека в разном возрасте
v Узнать силу внутреннего давления человека
v Сравнить силу внутреннего и внешнего давления
v Оформить полученный результат в виде презентации
v Представить его сверстникам с целью пробуждения интереса к данной проблеме
Объект исследования: атмосферное давление на тело человека
Предмет исследование: внешние и внутреннее давление
Гипотеза: человек не чувствует на себе атмосферное давление потому что у него значительно сильное внутреннее кровяное давление.
В 1 главе выполнена работа дающее представление о понятие атмосферное давление, жизни Эванджелиста Торричелли и приборе барометр.
Во 2 главе выполнена работа об атмосферном давление на тело человека. Его самочувствие при этом и о силе внутреннего давления человека и сравнения двух давлений, с целью выявить разницы.
В заключении подводятся итоги проделанной работы
Глава I. Понятие об атмосферном давление
1.1 Атмосферное давление
Давление, оказываемое атмосферой Земли на все находящиеся в ней предметы, называется атмосферным давлением. Наибольшее давление, обусловленное весом воздуха, испытывает поверхность Земли, а также все тела, находящиеся на ней. Атмосферное давление можно измерять в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.), а также в миллибарах (мб. Атмосферное давление равное 760мм.рт.ст принято считать нормальным.
Но это вовсе не означает, что такая величина атмосферного давления является климатической нормой для всех регионов и в течение всего года. Жителям Владивостока, можно сказать, повезло: среднее атмосферное давление за год составляет около 761мм.рт. ст., хотя и жители горной деревушки Ток-Джалунг в Тибете на высоте 4919м, тоже не страдают, а атмосферное давление там при температуре 0˚ всего 413 мм.рт. ст.
Каждое утро в сводках погоды передаются данные об атмосферном давлении по на уровне моря.
Почему же атмосферное давление, измеренное на суше, чаще всего приводят к уровню моря? Дело в том, что атмосферное давление убывает с высотой и довольно существенно. Так на высоте 5000 м оно уже примерно в два раза ниже. Поэтому для получения представления о реальном пространственном распределении атмосферного давления и для сравнимости его величины в различных местностях и на разных высотах, для составления синоптических карт и т.п., давление приводят к единому уровню, т.е. к уровню моря.
Измеренное на площадке метеостанции расположенной на высоте 187 м над уровнем моря атмосферное давление, в среднем на 16-18 мм.рт. ст. ниже, чем внизу на берегу моря. При подъеме на 10,5 метра атмосферное давление понижается на 1 мм ртутного столба.
Атмосферное давление изменяется не только с высотой. В одном и том же пункте на земной поверхности атмосферное давление, то увеличивается, то уменьшается. Причина колебаний атмосферного давления заключается в том, что давление воздуха зависит от его температуры. Воздух при нагревании расширяется. Теплый воздух легче холодного, поэтому 1м³ воздуха на одной и той же высоте весит меньше, чем 1 м ³холодного. Значит, давление теплого воздуха на земную поверхность меньше, чем холодного.
1.2 Эванджелиста Торричелли
Итальянский математик и физик Эванджелиста Торричелли родился в Фаэнце в небогатой семье; воспитывался у дяди. Учился в иезуитском колледже, а затем получил математическое образование в Риме. В 1641 г. Торричелли переехал в Арчетри, где помогал Галилею в обработке его трудов. С 1642 г., после смерти Галилея, придворный математик великого герцога Тосканского и одновременно профессор математики Флорентийского университета.
Наиболее известны труды Торричелли в области пневматики и механики. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного давления – барометр.
Барометр (греч. baros — тяжесть, давление и metreo — измеряю) — прибор для измерения атмосферного давления. Этот прибор используют на всех метеорологических станциях, где ведутся наблюдения за погодой. Более сложного устройства барометр установлен как эталонный в главной геофизической обсерватории в Санкт-Петербурге, и по нему выверяют все другие барометры. По принципу действия различают:
а) жидкостный, в частности ртутный барометр, состоящий из стеклянной трубки не меньше 80 см длиной, запаянной с одного конца, заполненной ртутью и опрокинутой в чашку с ртутью. Уровень ртутного столбика в трубке поднимается или опускается в зависимости от изменения давления. Отсчет ведется по шкале, нанесенной рядом с трубкой;
б) гипсотермометр — прибор для измерения высоты над уровнем моря, основанный на зависимости точки кипения воды от атмосферного давления;
в) газовый — измеряет давление по величине объема постоянного количества газа, изолированного от внешнего воздуха подвижным столбиком жидкости;
г) барометр-анероид («без жидкости»). Он более удобен в походах и экспедициях, чем ртутный. Главной его частью является металлическая коробка с эластичными стенками, из которой удален воздух. При повышении атмосферного давления стенки коробки прогибаются, при понижении — выпрямляются. Системой рычагов эта коробка связана со стрелкой, которая показывает на шкале делений величину давления в мм ртутного столба.
На многих метеостанциях используют барограф — прибор, который осуществляет непрерывную запись хода атмосферного давления на вращаемом часовым механизмом барабане.
В качестве барометров могут выступать и некоторые растения, которые безошибочно подсказывают, какой будет погода.
В своём основном труде по механике «О движении свободно падающих и брошенных тяжёлых тел» (1641) Торричелли развивал идеи Галилея о движении, сформулировал принцип движения центров тяжести, установил параболичность траектории тел, брошенных под углом к горизонту, доказал другие теоремы баллистики. Торричелли заложил основы гидравлики, вывел формулу для скорости истечения идеальной жидкости из сосуда (формула Торричелли). Ему принадлежат также работы по математике (в частности, развил метод «неделимых») и баллистике, усовершенствованию оптических приборов, шлифовке линз. Усовершенствовал воздушный термоскоп Галилея, переделав его в спиртовой термометр.
Глава II. Внутреннее и внешнее давление
2.1 Сила атмосферного давления на площадь поверхности тела человека
На 1 см² земной поверхности воздух оказывает давление, равное 1.033 кг. Такое давление на 1 см² испытывают все предметы, находящиеся на Земле, а также и человеческое тело, то можно узнать атмосферное давления на человека.
§ Таблица: площади поверхности тела человека и сила атмосферного давления
|
Возраст, годы |
Площадь тела |
Атмосферное давление |
|
новорожденный |
2115см² |
2184 кг 795г |
|
1 |
3925 см² |
4054кг 525г |
|
2 |
5275 см² |
|
|
3 |
6250см² |
6456кг 250г |
|
4 |
6950см² |
7179кг 350г |
|
5 |
7510см² |
7757кг 830г |
|
6 |
7925см² |
8186кг 525г |
|
7 |
8279см² |
8601кг 881г |
|
8 |
8690см² |
8976кг 770г |
|
9 |
9100см² |
9400кг 300г |
|
10 |
9610см² |
9927кг 130г |
|
11 |
10165см² |
10500кг 445г |
|
12 |
10750см² |
11104кг 750г |
|
13 |
11425см² |
11802кг 25г |
|
14 |
12290см² |
12695кг 570г |
|
15 |
13325см² |
13764кг 725г |
|
16 |
14300см² |
14771кг 900г |
|
17 |
15200см² |
15701кг 600г |
|
18 |
15850см² |
16373кг 50г |
|
19 |
16435см² |
16977кг 355г |
|
20 |
16800см² |
17354кг 400г |
|
21 |
17050см² |
17612кг 650г |
|
22 |
17255см² |
17824кг 415г |
|
23 |
17415см² |
17989кг 695г |
Почему же человек не испытывает никаких неудобств и не чувствует этой тяжести? А происходит это потому, что давление распределяется равномерно по всей поверхности тела и внешнее давление уравновешивается внутренним давлением воздуха, наполняющим все наши органы. Организм человека (да и не только он, а еще многих представителей фауны) приспособлен к атмосферному давлению, при нём развились все органы, и только при нём они могут нормально функционировать. При систематической и долгой тренировке человек может приспособиться и жить при пониженном давлении.
Заключение
В заключения я делаю вывод: работа над проектом углубила мои познания в области географии и в частности атмосферном давление. В ходе моих исследований я ответила на поставленную цель: выяснить, почему атмосферное давление не раздавит тело человека, а также подтвердила гипотезу. Человек в действительности не ощущает на себе это давление, из-за более сильного внутреннего кровяного давления.
Это проблема мне кажется важной и нужной ведь ежедневно человек находится под атмосферном давлении, но редко он задумывается почему он его не чувствует, а замечает его только, когда кровяное давление понижается.
И тогда он чувствует незначительную часть, этой тяжести. Эта тема меня очень сильно заинтересовала, и я намерена продолжить ее изучении в дальнейшем плане.
Литература
1 Кудрявцев П.С. Курс истории физики. М. : Просвещение,
3 Я. И. Перельман «Занимательная физика» кн.1 стр 94
4 В. П. Синичкин, О. П. Синичкина «Внеклассная работа по физике»
5 А. В. Перышкин «Физика 7»
6 С. В. Громов, Н. А. Родина «Физика 7»
7 А. А. Гурштейн «Извечные тайны неба»
8 «Физика в школе» №4, 1964 г. стр33
9 Дж Уокер «Физический фейерверк».
10 Левитан «Астрономия» 11 класс
11 Громов «Физика» 11 класс
