Исследовательский проект " Роль давления в жизни человека"

Автор исследовательского проекта  ученик 7 класса МБОУ СОШ села Плеханово   Долгих Кирилл Игоревич «РОЛЬ ДАВЛЕНИЯ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА» Руководитель Туробова Елена Дмитриевна учитель физики МБОУ СОШ села Плеханово, Грязинского района , Липецкой области. Содержание исследовательского проекта:                                                   1. Введение………………………………………………………………………….2 2. Что называют давлением. Из истории о давлении…………………………….4 3. Давление в жидкостях и газах. Эксперимент №1…………………………………………………………………4 Эксперимент №2…………………………………………………………………6 Эксперимент №3…………………………………………………………………8 Эксперимент №4…………………………………………………………………9 4. Давление твердых тел…………………………………………………………...10 . Эксперимент №5………………………………………………………………..10 5. Заключение……………………………………………………………………….12 6. Литература……………………………………………………………………….13 1.Введение. 2 Для   создания   своего   исследовательского   проекта   я   взял   тему,   которая   меня интересовала очень давно «Роль давления в жизни человека» Хочу пойти по стопам родителей и посвятить себя медицине. Часто слышу от людей о плохом самочувствии из­за погоды, вижу как дома измеряют артериальное давление старшие члены семьи. Я стал   задаваться   вопросом,   а   зачем   измерять   давление,   почему   уделяется   большое значение ему? Почему меняется атмосферное давление? И еще задолго до изучения темы « Давление « в школе на уроках физики я начал искать ответы на интересующие меня вопросы. Считаю тему данного проекта очень полезной, интересной, ранее мне не известной. И практическая   его   значимость   достаточно   велика.   На   уроках   географии,   физики ,биологии изучается давление, много вопросов при подготовке к ГИА. Целью своего исследования ставлю: 1.Рассмотреть роль давления на окружающий мир. 2.Изучить давление твердых тел,жидкостей и газов. 3.Провести эксперементы ,которые дают понять от чего же зависит давление. Задачи исследования:  Изучить  зависимость давления от различных величин.  Изучить методику проведения эксперимента.  Провести   собственный   эксперимент   по   изучению   давления   и   установлению математических зависимостей.  Узнать практическое применение.  Сделать выводы по теме исследования.  Оформить исследовательскую работу. Гипотеза исследования:    я предполагаю,   что давление в твёрдых телах зависит   от площади поверхности, от приложенной силы;  в жидкостях (газах) давление зависит от высоты столба жидкости (газа) и от плотности вещества. Методы исследования:  Изучение и анализ литературы, материалов Интернета.  Отбор и обобщение и материалов по теме исследования. 3  Постановка экспериментов.  Практическая реализация.  Обработка полученных результатов.  Анализ полученных результатов.  Сбор фотоматериалов.  Исследование областей применения.  Выводы по теме. Из истории о давлении. Древние   ученые   упоминали   в   свох   трудах   о   давлении.   Это   и   Аристотель   ,и Демокрит,и Лукреций. Первыми, кто практически измерил давление воздушного океана, были итальянские ученые. Галилей считал, что предельная высота водяного столба 18 локтей   является   мерой   "боязни   пустоты"   (т.   е.   сила   атмосферного   давления).   Она уравновешивается либо весом водяного столба в 10 метров, либо весом медного столба высотой в 1,12 метра, составляя, по оценке Галилея, около 1 кг на см2. Таким образом, практики с достаточной точностью оценили силу атмосферного давления. Необходимо было   сделать   дальнейший   шаг   в   развитии   представления   о   давлении.   Его   сделал Торричелли.   Он решил  измерить вес атмосферы весом ртутного столба. В 1643 году по его указанию   эксперимент   был   произведен.   Опыт   оправдал   все   ожидания,   ртуть остановилась на заданной высоте, над нею образовалась "торричеллиева пустота". Таким образом, трубка Торричелли стала первым барометром. Именно с этого опыта началось   научное   наблюдение   за   погодой,   важнейшими   характеристиками   которой являлись  давление и температура. Давление   ­   это     физическая   величина,   равная   отношению   силы,   действующей перпендикулярно   поверхности,   к   площади   этой   поверхности.   За   единицу   давления принимается   такое   давление,   которое   производит   сила   в   1Н,   действующая   на поверхность площадью 1 м2, перпендикулярно этой поверхности.  Давление бывает разным. Но вода и воздух давят со всех сторон. И 1 м3  весит 1 ,3 кг. Я провел ряд экспериментов которые явно доказывают наличие атмосферного давления. Эксперимент № 1. Цель опыта: доказать наличие атмосферного давления. 4 С помощью листочка и стакана с водой я увидел ,что атмосферное давление, которое существует не дает листочку отстать от перевернутого стакана с водой. И давление столба жидкости в стакане меньше чем давление воздуха ,который давит со всех сторон на стакан ,листочек . Я провел некоторые расчеты, которые доказывают ,что значение атмосферного давление достаточно большое. 5 Вывод: атмосферное давление существует Эксперимент № 2. Цель работы: доказать с помощью эксперимента существование атмосферного  давления, взяв монету не замочив рук. Я положил на плоскую тарелку монету и налила немного воды. Монета очутилась  под водой.  6 Потом   взяла   стакан,  ополоснул   его   кипятком   и    опрокинул  на  тарелку  рядом   с монетой Вода собралась под стаканом, потому что воздух в стакане начал остывать. Холодный воздух   занимает   меньше   места,  чем   горячий,   внутреннее   давление   уменьшилось. Стакан начнет всасывать воду, и вскоре вся  она соберется под ним. Таким образом, вода   устремляется   из   области   высокого   давления   в   область   низкого   давления. Монета останется лежать на тарелке без воды и её можно взять, не замочив рук. 7 Вывод:  вся     вода   собиралась     под   стаканом   благодаря   разности   внешнего атмосферного и внутреннего давления под стаканом.  Эксперимент № 3 Цель моего опыта:  выяснить  принцип действия медицинского шприца. Вывод : лекарство в шприце поднимается благодаря атмосферному давлению . Происходит   это   потому,   сто   при   подъеме   поршня   между   ним   и   водой   образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем вода.  Главный вопрос который меня очень интересует, это как влияет атмосферное давление  на состояние человека. 8 Я провел достаточно долгосрочный эксперимент с мамой и своим другом.   Эксперимент№ 4 Цель : какова зависимость артериального давления от атмосферного. Дата исследования Атмосферное давление Давление мамы  Давление друга 22января 2019 год 749 752 23.01 741 24.01 755 25.01 25.01 746 738 26.01 741 27.01 28.01 747 748 29.01 30.01 748 124/81 136/75 112/80 135\85 131/78 114/73 125/63 116/61 127/65 125/67 100/70 105/72 97/68 102/75 100/77 98/66 98/69 100/77 105/75 104/75 За десять дней наблюдения с помощью мамы я определял давление .И налицо то,что при  изменении атмосферного давления у человека давление меняется. На   организм   человека   влияет   и   пониженное,       и   повышенное   атмосферное давление.  При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений. С понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания  и  кровообращения  в организм  поступает  меньшее  количество  кислорода.  В результате   этого   кровь   недостаточно   насыщается   кислородом   и   не   обеспечивает   в полном   объеме   доставку   его   органам   и   тканям,   что   приводит   к   кислородному голоданию. 9 Вывод : давление человека зависит от атмосферного давления. И как правило , с   уменьшением атмосферного давления уменьшается и давление человека. Из энциклопедических сведений узнал, что  точки зрения здоровья можно определить  два уровня артериального давления: 1. оптимальное: САД менее 120, ДАД менее 80 мм рт. ст. 2. нормальное: САД 120—129, ДАД 84 мм рт. ст. САД — систолическое артериальное давление. ДАД — диастолическое артериальное  давление Давление твердых тел. На помощь в эксперименте пришла моя мама. Эксперимент №5 Цель опыта: как меняется давление на поверхность в зависимости от того какую обувь  носит человек. 10 Масса мамы 72 кг, значит сила с которой она действует на поверхность ,составляет 720  Н. 11 Вывод:  с   увеличением   площади   поверхности   давление   уменьшается;   при увеличении силы давление увеличивается. Задумываюсь над вопросом: а если давления бы не было?Значит был бы вакуум. Из википедии узнал следующее. Люди и животные, подвергшиеся воздействию вакуума, теряют сознание через несколько секунд и умирают от гипоксии в течение нескольких минут, но эти симптомы, как правило, не похожи на те, которые показывают в популярной культуре и СМИ. Снижение   давления   понижает   температуру   кипения,   при   которой   кровь   и   другие биологические жидкости должны закипеть, но упругое давление кровеносных сосудов не позволяет   крови   достичь   температуры   кипения   37   °С[14].   Хотя   кровь   не   вскипает, эффект  образования   газовых  пузырьков  в   ней   и  других   жидкостях   тела  при   низких давлениях,   известный   как  воздушная   эмфизема,   является   серьёзной   проблемой.   Газ может раздувать тело в два раза больше его нормального размера, но ткани достаточно эластичны, чтобы предотвратить их разрыв[15]. Отёки и эбуллизм можно предотвратить специальным лётным костюмом. Астронавты шаттлов носили специальную эластичную одежду   под   названием Crew   Altitude   Protection   Suit (CAPS),   которая   предотвращает эбуллизм   при   давлении   более 2   кПа (15   мм   рт.ст.)[16].   Быстрое   испарение   воды охлаждает кожу и слизистые оболочки до 0 °С, особенно во рту, но это не представляет большой опасности. 4. Заключение       В ходе выполненной работы я изучил понятие «Давления» с физической точки зрения.   Рассмотрел   его   применение   в   различных   жизненных   ситуациях.   Узнал значимость этого понятия для человека, рассмотрел случаи практического применения давления   в   жизни   человека   .Рассчитал,   применяя   математические   навыки,   и   изучил закономерности проявления давления.        В результате исследований были получены следующие выводы: 1. С изменением атмосферного давления меняется внутреннее давление человека. 2. В жидкостях и газах давление во все стороны передаётся одинаково. 3. Давление зависит от высоты столба жидкости. 4. В твёрдых телах давление можно уменьшить, увеличив площадь опоры.  5. Увеличить давление можно, уменьшив площадь опоры и увеличив силу. 12 Список  литературы 1. Н. В. Гулиа. Удивительная физика.­ М.: ­ Энас,  2008 г. 2. Я. И. Перельман. Занимательная физика. – М.: Центрполиграф, 2010 г. 3. И. Г. Кириллова  Книга для чтения по физике – М.: Просвещение, 1996 г. 4. М. М.Колтун Мир физики – М.: Просвещение, 2008 г. Электронные ресурсы 1. Википедия — свободная энциклопедия (http://ru.wikipedia.org) 2. Материалы с сайта www.fizika.ru . 13