Исследовательская работа на тему «Исследование времени реакции человека».

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 21

Исследовательская работа                                                                                          на тему «Исследование времени реакции человека».

Выполнила ученица 11 класса МОУ СОШ № 21                                                    

Петрова Дарья

Руководитель: учитель физики МОУ СОШ № 21                                                      Соловьёва Марина Олеговна

Г. Тверь                                                                                                                                2021 г.

Содержание.

1. Введение                                                                                         

1)        актуальность проблемы исследования

2)        объект, предмет и цель исследования

3)        задачи исследования

2. Основная часть                                                                              

1)   описание этапов исследования                                                                                               2)   таблицы результатов       

3. Заключение                                                                                                                                                  

1)   результаты исследования                                                                                                   2)   выводы по работе.

4. Список используемой литературы                                         

          «Опыт ценнее тысячи мнений,                                                       рождённых воображением»                                                                           (М.В.Ломоносов)

1.Введение.

1) Актуальность проблемы исследования.

Время реакции человека – одно из составляющих его здоровья /психического/. В нём важнейший залог трудоспособности. С увеличением темпа жизни  проблема снижения времени реакции на раздражитель с каждым годом становится всё актуальнее, поэтому многие исследователи обращаются к данной теме. Знать о времени своей реакции человеку в современном мире важно. Важна быстрота реакции во многих видах спорта, при вождении автомобиля, при переходе через дорогу (т.е. в повседневной жизни и ситуациях, близких к экстремальным ситуациям). Важно понимать, что у разных людей бывает различная реакция. Это связано и с нашим зрением, функциональными способностями, психическим состоянием организма.

Результаты, проводимых мною исследований будут полезны ученикам, водителям транспортных средств, а так же людям тех профессий, где необходима быстрая реакция. Знать о времени своей реакции человеку в современном мире важно. Поэтому я считаю, что тема моей работы интересна и актуальна.

В начале работы мы (я и мои друзья, которые принимали участие в моих исследованиях в качестве «испытуемых») обсудили смысл характеристики «время реакции». Перед проведением своего исследования я провела мини опрос ребят и задала им вопрос: «Зачем нужно и важно знать время реакции человека?». Были даны следующие ответы: «На дороге, в спорте».  «В контроле при работе с техникой. Для защиты самосохранения». «Учитывается при проектировании и разработке различных технических устройств. Является критерием пригодности человека к таким профессиям как, оператор, диспетчер, шофёр». «Нужно в спорте. Например, в футболе (чтобы поймать  мяч, когда он летит в ворота), В плавании – совершить прыжок в воду по свистку. Если не обладать быстрой реакцией – трудно заниматься спортом». «Это позволяет нам знать свои физические способности и пытаться улучшить их». «Надо знать, чтобы понимать способности своего тел». « Помогает определить психофизические способности человека, а это важно для таких профессий как – лётчик, шофёр, космонавт». «Является одним из важнейших критериев отбора водителей, операторов, лётчиков, космонавтов. Необходимо знать протяжённость от начала сигнала до реакции организма на этот сигнал».

В ходе обдумывания хода нашего исследования были названы различные факторы, предположительно способные повлиять на реакцию. Мы предположили, что время реакции человека может зависеть от его возраста, от его роста, от его расстояния до линейки, от предварительной физической нагрузки, от каких-то отвлекающих моментов, от умения сконцентрироваться. Были гипотезы о зависимости времени реакции человека от его пола. В итоге вполне возможно при исследовании проверить  свои предположения и посмотреть, от чего ещё время реакции может зависеть.

2)Объект, предмет и цель исследований.

 Объектом моих исследований стали ребята  10-х классов (всего 18 – 10а класса, 15 – 10б  = 33 человека). Предмет исследования – время реакции этих ребят. Цель исследования – измерить время реакции человека, используя законы свободного падения тел и обычную ученическую линейку; сравнить результаты опытов.

3)Задачи исследования.

- Найти учебный материал в дополнительной литературе, в Интернет-ресурсах и СМИ (выявление связи физики и биологии/ физиологии человека – науки изучающей функции организма, как единого целого, и механизмы деятельности этого организма).                                                                                                                        - Исследовать с помощью  линейки время реакции учеников нашего класса  (проведение исследований, опирающихся на известный и очень простой способ измерения времени реакции человека);                                                                                    - Проанализировать результаты эксперимента (сравнение этой величины у разных людей  по тренированности, т.е. по некоторым  выдвинутым нами гипотезам);                                                                                                                                - Сделать выводы (установление связи между всем этим с помощью опыта).           

Основная часть.

1)    Описание этапов исследования.

             В опытах участвуют двое, условно «испытуемый» и «экспериментатор». Первый - «экспериментатор»- прижимает к стене линейку длиной 57 см. Второй, «испытуемый», держит ладонь в сантиметре – двух напротив определенной метки на доске (рис 1а). В какой-то момент времени человек – «экспериментатор» отпускает линейку, а «испытуемый» должен как можно быстрее остановить её падение, прижимая линейку к стене пальцами или ладонью. Расстояние, которое успела  пролететь линейка, можно использовать для расчета времени полёта линейки, а значит и времени реакции человека (рис 1б).

В разделе кинематика мы изучали формулы, где S=Vo*t+a*t²/2.

Её можно применить в нашем случае. S – это путь, пройдённый линейкой при падении Vo=0, так как линейка была неподвижной при a=g=9,8 м/с², так как на линейку действует Земля, задавая ей ускорение равное ускорению свободного падения.  Получаем формулу S=g*t²/2      и       t=(2s/g)^1/2 .     

В формуле для расчёта времени реакции есть коэффициент = (2/д)^1/2, = 0,45. Значит корень из расстояния, которое пролетело тело, всё время умножаем на этот коэффициент. Расчет результатов, полученных в эксперименте, делаю с помощью программируемого калькулятора.

2)     Таблицы результатов исследования времени реакции человека: Таблица № 1.      9а класс.

Таблица № 2.     9б  класс.

Таблица № 3.  9 класс (до нагрузки и после нагрузки, нагрузка была предложена в  виде 3-х раундов соревнования «Армреслинга»).

3. Заключение.

1. Результаты исследований:

Все результаты моих исследований получены при опоре на очень простой и доступный способ измерения времени реакции человека (кратко - ВРЧ).

После всех видов исследований я сравнила величины, полученные в ходе исследования, и определила. Мы получили ВРЧ порядка 0,10 – 0,36 с. Минимальный интервал времени между событиями, которые человеческий глаз может воспринимать раздельно = 0,1 с. По физическому смыслу величины (по полученному числу) результат верен. Для простой реакции среднее ВРЧ в самых благоприятных случаях не менее 0,15 сек (распознавание зрительных образов не менее 0,4 сек). ВРЧ — один из важнейших факторов профессионального отбора; имеет решающее значение при определении психофизиологических возможностей человека выполнять работу оператора, лётчика, космонавта, шофёра и т.д. С этим согласились все опрошенные ребята (все остальные ответы не занесены в таблицу т. к. они одинаковые).

Диаграмма № 1 результатов исследования времени реакции В.:

Диаграмма № 2 результатов исследования времени реакции трёх человек

При сравнении полученных результатов я получила исследований  ребят  9-х классов (всего 18 – 9а класса, 15 – 9б  = 33 человека):                                                    а) Есть результаты времени реакции, которые близки между собой.                                   б) У некоторых учащихся разброс в результатах.                                                                    в)  Спортивные ребята Дм. в основном дали результаты лучше (т.е. время реакции меньше).                                                                                                                        г) Лучшее время показали (Бр. , С., М., П.) – люди, которые могут сконцентрироваться и полностью отвлечься от окружающих.                                                                                                                           д) При многократном повторении опыта результаты становятся достаточно близкими и улучшаются.                                                                                                            е) При болезни реакция человека ухудшается.                                                                 ж) Реакция левой руки у многих учащихся на много хуже, чем правой.                                                 з) Реакция левши не достаточна хорошая, но судить обо всех людях по ней одной не правильно.                                                                                                            и)  При проведении серии измерений (например, 10 измерений в серии), и при этом, в принципе получено 10 различных значений. Становится ясно, что нет смысла говорить, что какое-то из них истинно. Были и такие результаты исследований.                                                                                                                     к) Были результаты достаточно точные, имеющие случайную погрешность.              л) При сравнении времени реакции девушек и парней 9х классов больших отличий не было замечено.

          Самое большое значение времени реакции, а значит и замедленная реакция учеников нашего класса, приходится на первый урок в расписании.

                   Значительно улучшается реакция на внешнее воздействие и восприятие процесса обучения на втором и четвертом уроках. На третьем по расписанию уроке реакция вновь снижается, ухудшается усвоение учебного материала.

2. Выводы по работе.

     На людях производится регистрация важнейших функций с помощью разнообразных приборов. В данной работе самого простого – линейки. Этот прибор даёт погрешность - ⁺_- 0,5 мм. С учётом формулы она увеличивается. Большую точность дают приборы современной электроники, но их у нас нет.

 В формуле для расчёта времени реакции есть коэффициент = (2/д)^1/2, = 0,45. Значит корень из расстояния, которое пролетело тело, всё время умножаем на этот коэффициент. Это на много упрощает расчеты и уменьшает затрачиваемое на исследования время. Хорошо, что этот эксперимент можно повторять любое число раз: изучать более тщательно, с разных сторон.

Особые условия были созданы для меня – я была наблюдателем в ходе всех экспериментов, затем провела опыт на себе (см. таб. 1). В ходе обсуждения результатов ВРЧ человека ребята высказали различные причины, способные повлиять на реакцию человека. Так, например, предварительная физическая нагрузка, какие-то отвлекающие воздействия, некоторые  способы концентрации внимания, личное отношение к эксперименту, пол испытуемого, здоровье. А так же, со временем наступает утомление. С точки зрения физиологии наступление утомления зависит от состояния нервной системы; от частоты ритма работы; от величины нагрузки; неинтересная работа вызывает утомление. Интересен также тот факт, что восстановление работоспособности утомлённых мышц правой руки происходит быстрее, если в период отдыха производить работу левой рукой.

         После подсчетов ребята обменялись мнениями по результатам исследований, задавали различные вопросы: «От чего ещё может зависеть время реакции? Все ли из тех, кто измерял своё время, согласны, что у них именно такой результат? Чей результат наиболее удивил всех и его, обрадовал, огорчил, заставил задуматься?  На сколько достоверны результаты их исследований?». В результате проведенных учёными опытов установлено, что ВР человека не может быть ниже определенного физиологического предела или «несократимого минимума» простой реакции, составляющего около 100 мсек.

Полезно знать

n  Возраст оказывает существенное влияние на время реакции.

n  Привычка к курению увеличивает время реакции на событие.

n  Время реакции у женщин не значительно лучше, чем у мужчин.

n  Время реакции при наличии внешних раздражителей значительно увеличивается.

n  Замедленная реакция приходится на первый урок в расписании. Значительно улучшается реакция на внешнее воздействие и восприятие процесса обучения на втором и четвертом уроках. На третьем по расписанию уроке реакция вновь снижается, ухудшается усвоение учебного материала.

ВРЧ  — один из важнейших факторов профессионального отбора; имеет решающее значение при определении психофизиологических возможностей человека выполнять работу оператора, лётчика, космонавта, шофёра и т.д.

4. Список используемой литературы.

1)    С.В. Громов «Физика – 10». Москва, « Просвещение», 2010.

2)    Г. Я.Мякишев, Б. Б. Буховчев, Н. Н. Стоцкий «Физика – 10» Москва «Просвещение» 2012

3)    А.Г. Хрипкова «Анатомия, физиология и гигиена человека». Москва, «Просвещение», 1995.   

3) Ссылки на сайты в Интернете. http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Время%20реакции%20человека/

http://interesnik.com/chelovek-kakovo-vremya-reakcii-cheloveka/

http://slovare.coolreferat.com/словарь/словарь=Большая_советская_энциклопедия_слово=Время_реакции_человека.

Скачано с www.znanio.ru