Меню Рубрики

Что такое давление с точки зрения физики

Представьте себе заполненный воздухом герметичный цилиндр, с установленным сверху поршнем. Если начать давить на поршень, то объем воздуха в цилиндре начнет уменьшаться, молекулы воздуха станут сталкиваться друг с другом и с поршнем все интенсивнее, и давление сжатого воздуха на поршень возрастет.

Если поршень теперь резко отпустить, то сжатый воздух резко вытолкнет его вверх. Это произойдет потому, что при неизменной площади поршня увеличится сила, действующая на поршень со стороны сжатого воздуха. Площадь поршня осталась неизменной, а сила со стороны молекул газа увеличилась, соответственно увеличилось и давление.

Или другой пример. Стоит человек на земле, стоит обеими стопами. В таком положении человеку комфортно, он не испытывает неудобств. Но что случится, если этот человек решит постоять на одной ноге? Он согнет одну из ног в колене, и теперь будет опираться на землю только одной стопой. В таком положении человек ощутит определенный дискомфорт, ведь давление на стопу увеличилось, причем примерно в 2 раза. Почему? Потому что площадь, через которую теперь сила тяжести придавливает человека к земле, уменьшилась в 2 раза. Вот пример того, что такое давление, и как легко его можно обнаружить в обычной жизни.

Давление в физике

С точки зрения физики, давлением называют физическую величину, численно равную силе, действующей перпендикулярно поверхности на единицу площади данной поверхности. Поэтому, чтобы определить давление в некоторой точке поверхности, нормальную составляющую силы, приложенной к поверхности, делят на площадь малого элемента поверхности, на который данная сила действует. А для того чтобы определить среднее давление по всей площади, нормальную составляющую действующей на поверхность силы нужно разделить на полную площадь данной поверхности.

Измеряется давление в системе СИ в паскалях (Па). Эта единица измерения давления получила свое название в честь французского математика, физика и литератора Блеза Паскаля, автора основного закона гидростатики — Закона Паскаля, гласящего, что давление, производимое на жидкость или газ, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Впервые единица давления «паскаль» была введена в обращение во Франции в 1961 году, согласно декрету о единицах, спустя три столетия после смерти ученого.

Один паскаль равен давлению, которое вызывает сила в один ньютон, равномерно распределенная, и направленная перпендикулярно к поверхности площадью в один квадратный метр.

В паскалях измеряют не только механическое давление (механическое напряжение), но и модуль упругости, модуль Юнга, объемный модуль упругости, предел текучести, предел пропорциональности, сопротивление разрыву, сопротивление срезу, звуковое давление и осмотическое давление. Традиционно именно в паскалях выражаются важнейшие механические характеристики материалов в сопромате.

Атмосфера техническая (ат), физическая (атм), килограмм-сила на квадратный сантиметр (кгс/см2)

Кроме паскаля для измерения давления применяют и другие (внесистемные) единицы. Одной из таких единиц является «атмосфера» (ат). Давление в одну атмосферу приблизительно равно атмосферному давлению на поверхности Земли на уровне Мирового океана. На сегодняшний день под «атмосферой» понимают техническую атмосферу (ат).

Техническая атмосфера (ат) — это давление, производимое одной килограмм-силой (кгс), распределенной равномерно по площади в один квадратный сантиметр. А одна килограмм-сила, в свою очередь, равна силе тяжести, действующей на тело массой в один килограмм в условиях ускорения свободного падения, равного 9,80665 м/с2. Одна килограмм-сила равна таким образом 9,80665 ньютон, а 1 атмосфера оказывается равной точно 98066,5 Па. 1 ат = 98066,5 Па.

В атмосферах измеряют, например, давление в автомобильных шинах, например рекомендованное давление в шинах пассажирского автобуса ГАЗ-2217 равно 3 атмосферам.

Есть еще «физическая атмосфера» (атм), определяемая как давление ртутного столба, высотой 760 мм на его основание при том, что плотность ртути равна 13595,04 кг/м3, при температуре 0°C и в условиях ускорения свободного падения равного 9,80665 м/с2. Так выходит, что 1 атм = 1,033233 ат = 101 325 Па.

Что касается килограмм-силы на квадратный сантиметр (кгс/см2), то эта внесистемная единица давления с хорошей точностью равна нормальному атмосферному давлению, что бывает иногда удобно для оценок различных воздействий.

Внесистемная единица «бар» равна приблизительно одной атмосфере, но является более точной — ровно 100000 Па. В системе СГС 1 бар равен 1000000 дин/см2. Раньше название «бар» носила единица, называемая сейчас «бария», и равная 0,1 Па или в системе СГС 1 бария = 1 дин/см2. Слово «бар», «бария» и «барометр» происходят от одного и того же греческого слова «тяжесть».

Часто для измерения атмосферного давления в метеорологии используют единицу мбар (миллибар), равную 0,001 бар. А для измерения давления на планетах где атмосфера очень разряженная — мкбар (микробар), равный 0,000001 бар. На технических манометрах чаще всего шкала имеет градуировку именно в барах.

Миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.), миллиметр водяного столба (мм вод. ст.)

Внесистемная единица измерения «миллиметр ртутного столба» равна 101325/760 = 133,3223684 Па. Обозначается «мм рт.ст.», но иногда ее обозначают «торр» — в честь итальянского физика, ученика Галилея, Эванджелисты Торричелли, автора концепции атмосферного давления.

Образовалась единица в связи с удобным способом измерения атмосферного давления барометром, у которого ртутный столб пребывает в равновесии под действием атмосферного давления. Ртуть обладает высокой плотностью около 13600 кг/м3 и отличается низким давлением насыщенного пара в условиях комнатной температуры, поэтому для барометров в свое время и была выбрана именно ртуть.

На уровне моря атмосферное давление равно приблизительно 760 мм рт.ст., именно это значение и принято считать теперь нормальным атмосферным давлением, равным 101325 Па или одной физической атмосфере, 1 атм. То есть 1 миллиметр ртутного столба равен 101325/760 паскаль.

В миллиметрах ртутного столба измеряют давление в медицине, в метеорологии, в авиационной навигации. В медицине кровное давление измеряют в мм рт.ст, в вакуумной технике приборы для измерения давления градуируются в мм рт.ст, наряду с барами. Иногда даже просто пишут 25 мкм, подразумевая микроны ртутного столба, если речь идет о вакуумировании, а измерения давления осуществляют вакуумметрами.

В некоторых случаях используют миллиметры водяного столба, и тогда 13,59 мм вод.ст = 1мм рт.ст. Иногда это более целесообразно и удобно. Миллиметр водяного столба, как и миллиметр ртутного столба — внесистемная единица, равная в свою очередь гидростатическому давлению 1 мм столба воды, которое этот столб оказывает на плоское основание при температуре воды столба 4°С.

Физика медицине. Артериальное давление

Дата 01.05.2016
Размер 19.55 Kb.
Тип Реферат
    Навигация по данной странице:
  • Объект исследования
  • 3. Показатель артериального давления
  • 4. Работа сердца
  • 5. Факторы, влияющие на сердечный выброс
  • Влияние физической нагрузки на сердечный выброс и частоту сокращений сердца у человека
  • 6. Правила пользования тонометром
  • 7. Наши исследования Цель
Министерство образования Омской области

БОУ ОО СПО «Омский техникум мясной и молочной промышленности»

Научно-практическая конференция студентов

студентка группы 12

Руководитель: Свечкарева Н.Л.,

2. Что понимают под АД?

3. Показатель артериального давления.

4. Работа сердца.

5.Факторы, влияющие на сердечный выброс.

6. Правила пользования тонометром.

7. Наши исследования.

Объект исследования : студенты групп П-12, М-15.

Предмет исследования: измерение артериального давления.

Цель исследования: выявить соответствие данных, полученных при измерении давления у студентов, нормативным данным.

Задачи исследования:


  1. Измерить давление у студентов.

  2. Провести анализ полученных данных.

  3. Предложить рекомендации для поддержания нормального для данной возрастной категории студентов артериального давления.

Когда вы приходите на прием к педиатру или терапевту, врач обязательно измеряет вам температуру и кровяное давление. Измеряют давление с помощью манометра и фонендоскопа.

На правую руку врач надевает вам манжету, соединенную с манометром, и накачивает в манжету воздух. Фонендоскоп врач прикладывает к артерии и, постепенно понижая давление в манжете, ждет появления звуков ударов в фонендоскопе. То значение давления, при котором начинаются удары, называют «верхним» значением давления, а то значение, при котором удары прекращаются – «нижним» значением давления. При этом врач скажет, что у вас давление 120 на 80 и что это давление считается нормальным.

Рассмотренный способ измерения давления в 1905 г. предложил русский врач, участник русско – японской войны, Николай Сергеевич Коротков, и с тех пор слышимые в фонендоскопе удары называются во всем мире звуками Короткова.

Природа этих звуков оставалась неясной почти до конца 20-го века, пока механики не предложили следующее объяснение: как известно, кровь движется по артерии под действием сокращений сердца. Изменение давления крови, вызываемое сокращением сердца, распространяется по стенкам артерии в виде пульсовой волны.

Значение давления в «гребне» волны (при сокращении сердца) – это и есть «верхнее» давление крови, а во «впадине» (при расслаблении сердца) – «нижнее». Сначала врач накачивает воздух в манжету до давления, превышающее «верхнее» кровяное давление. При этом артерия под манжетой сплющена в течение всего цикла сердечных сокращений. Затем воздух постепенно выпускают из манжеты и, когда давление в ней становится равно «верхнему» давлению крови, артерия хлопком расправляется и пульсации крови, вызываемые сокращениями сердца, приводят в колебание окружающие ткани на поверхности руки. При этом врач слышит звук и отмечает значение «верхнего» давления крови. При дальнейшем понижении давления в манжете, каждый раз, когда оно будет совпадать с давлением крови, в фонендоскопе будут слышны звуки. Но после того, как давление воздуха в манжете достигнет «нижнего» значения кровяного давления, артерия окончательно расправляется и звуки исчезают. Поэтому врач регистрирует «нижнее» значение давления крови по последнему удару.

Вот таким образом физики-механики объяснили, что звуки Короткова прослушиваются только тогда, когда давление воздуха в манжете меняется от «верхнего» до «нижнего» значений давления крови.

2. Что понимают под АД?

Под АД понимают давление, оказываемое движущейся кровью на внутреннюю поверхность артерий и на впереди лежащий столб крови.

1) притока крови в артериальную систему;

2) эластичности сосудистых стенок;

3) вязкости крови и т.д.

Различают АД систолическое, диастолическое и пульсовое.

Систолическое АД – это давление, возникающее в артериальной системе вслед за систолой левого желудочка, т.е. давление в момент максимального подъема пульсовой волны.

Диастолическое АД возникает в период диастолы сердца, когда имеет место падение пульсовой волны.

При увеличении сердечного выброса и неизменном сосудистом сопротивлении АД повышается, а при снижении сердечного выброса – снижается.

3. Показатель артериального давления

Показатель артериального давления прямо пропорционален сердечному выбросу и общему периферическому сопротивлению:

, где P – артериальное давление; Q – сердечный выброс; R – общее периферическое сопротивление

Сердечный выброс является ценнейшим показателем гемодинамики и основан обычно на использовании формулы Фика:

4. Работа сердца

Работа любого желудочка может быть вычислена по формуле:

+QR Q – выброс крови из желудочка за одно сокращение (мл); R – сопротивление кровотоку на выходное или среднее давление в аорте или легочной артерии; g – ускорение свободного падения; – скорость кровотока

Коэффициент полезного действия (КПД) сердца равен отношению совершенной работы к затраченной энергии составляет всего 14 – 15%, что говорит о значительных потерях

При физической работе и тренировке КПД сердца может увеличиваться. При повышении АД нагрузка на сердце становится больше, а КПД уменьшается.

5. Факторы, влияющие на сердечный выброс

Сердечный выброс (СВ) представляет собой количество крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту за 1 минуту и зависит от физиологических факторов:

— количества крови, притекающей к правому предсердию

— нагнетательной функции сердца, определяемой главным образом сократительной способностью миокарда

— общего периферического сопротивления

Эффективность сердца как насоса определяется тем, насколько полно оно способно перекачивать объем крови, поступающей по системе полных вен.

Влияние физической нагрузки на сердечный выброс и частоту сокращений сердца у человека


состояние

частота сокращений сердца в 1 минуту

сердечный выброс

покой

60

5,5

умеренная нагрузка

100

10,9

интенсивная нагрузка

138

15,0

6. Правила пользования тонометром

Правила, которые помогут вам получить правильные показатели измерения кровяного давления:

— примерно за полчаса перед измерением давления не рекомендуется пить кофе или горячий чай и крепкий чай, курить табак;

— за 5 минут до этой процедуры нужно присесть, расслабиться и успокоиться;

— в комнате должно быть тихо, температура воздуха должна быть комфортной;

— перед измерением артериального давления нужно занять удобную позу. Нельзя сидеть, согнув спину, закинув ногу, наклонившись вперед;

— не двигайтесь и не разговаривайте во время измерения;

— в правильном положении манжета тонометра должна находиться на уровне сердца, выше сгиба локтя на 3-4 см;

— при необходимости измерить давление повторно, посидите 2-3 минуты и повторите процедуру.

7. Наши исследования

Цель: выявить соответствие данных, полученных при измерении давления у студентов, нормативным данным.

Для молодых людей 16-20 лет с нормальным физическим развитием уровень систолического давления 100-200 мм рт.ст., а диастолического – 70-80 мм рт.ст.

Мы измерили давление и пульс у студентов 12 и 15 групп и вычислили средний результат:


систолическое

диастолическое

пульс

115

70

72

Вывод: на день проведения исследования артериальное давление у студентов 12 и 15 групп оказалось практически в норме.

Тем студентам, у которых оказалось пониженное давление, советуем чаще бывать на свежем воздухе, избавиться от вредных привычек, употреблять продукты, богатые витаминами, которые положительно влияют на работу нервной системы и кровеносных сосудов.

Объясните, по простому, что такое давление (физика)?

По-простому давление — сила, приложенная к единице площади. Например, одной и то же силой легко создать огромное давление на кончике иглы, а вот на конце тупого гвоздя та же сила создаст неизмеримо меньшее давление. Если надувать (ртом) большую пластиковую емкость, то легко поднять даже тяжелый шкаф. Теперь о жидкости и паре. Возьмем воду. Чем выше температура, тем больше давление пара над водой (в замкнутом пространстве). Например, берем лед при минус 100оС. Давление пара над ним 0,00001 мм рт. ст. Нагреваем лед до минус 10оС, давление около 2 мм рт.ст. Так что белье хорошо сохнет и на морозе (объем не замкнутый, и пары воды улетают). Кроме того, на морозе в белье не заводятся микробы, поэтому после высыхания у него «свежий» запах. Нагреваем лед до минус 5оС, давление повышается примерно до 3 мм. В момент таяния давление будет уже 4,5 мм, при 10оС — 9,2 мм,при 25оС — около 24 мм (поэтому зимой водоструйный насос дает намного лучшее разрежение). При 50оС будет уже 92,5 мм, при 100оС — это все знают (1 атм). При 120оС (кастрюля — скороварка) давление 1,8 атм, при 190оС будет уже 13 атм (так называемый перегретый пар). И так бедет до так называемой критической температуры 374оC, когда давление над водой достигнет 218 атм. При более высоких температурах уже нет жидкой воды. И так ждя любого вещества. Хоть для железа.

Что такое давление с точки зрения физики

Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, атмосферного давления — барометрами, артериального давления — тонометрами.

  • Звуковое давление и Давление звука (это разные понятия!)
  • Парциальное давление
  • Атмосферное давление
  • Вакуум
  • Напор (гидродинамика)
  • Осмотическое давление
  • Онкотическое давление
  • Диффузионное давление
  • Давление света
  • Закон Паскаля
  • Закон Бернулли
  • Барометрическая формула
  • Критическое давление
  • Артериальное давление
  • Уравнение состояния идеального газа
  • Молекулярно-кинетическая теория
  • Механическое напряжение
Физический портал — обзорные статьи по истории и разделам физики и биографии известных учёных.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Давление (физика)» в других словарях:

ФИЗИКА. — ФИЗИКА. 1. Предмет и структура физики Ф. наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиб. общие свойства и законы движения окружающих нас объектов материального мира. Вследствие этой общности не существует явлений природы, не имеющих физ. свойств … Физическая энциклопедия

ФИЗИКА — наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, св ва и строение материи и законы её движения. Понятия Ф. и её законы лежат в основе всего естествознания. Ф. относится к точным наукам и изучает количеств … Физическая энциклопедия

ФИЗИКА — ФИЗИКА, наука, изучающая совместно с химией общие законы превращения энергии и материи. В основе обеих наук лежат два основных закона естествознания закон сохранения массы (закон Ломоносова, Лавуазье) и закон сохранения энергии (Р. Майер, Джауль… … Большая медицинская энциклопедия

Физика звёзд — Физика звезд одна из отраслей астрофизики, изучающая физическую сторону звезд (масса, плотность, …). Содержание 1 Размеры, массы, плотность, светимость звезд 1.1 Масса звёзд … Википедия

Физика — I. Предмет и структура физики Ф. – наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы её движения. Поэтому понятия Ф. и сё законы лежат в основе всего… … Большая советская энциклопедия

Давление высокое — в широком смысле давление, превышающее атмосферное; в конкретных технических и научных задачах давление, превышающее характерное для каждой задачи значение. Столь же условно встречающееся в литературе подразделение Д. в. на высокие и… … Большая советская энциклопедия

ФИЗИКА — (от древнегреч. physis природа). Древние называли физикой любое исследование окружающего мира и явлений природы. Такое понимание термина физика сохранилось до конца 17 в. Позднее появился ряд специальных дисциплин: химия, исследующая свойства… … Энциклопедия Кольера

ФИЗИКА ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ — исследование влияния, оказываемого на вещество очень высокими давлениями, а также создание методов получения и измерения таких давлений. История развития физики высоких давлений удивительный пример необычайно быстрого прогресса в науке,… … Энциклопедия Кольера

Физика твёрдого тела — Физика твёрдого тела раздел физики конденсированного состояния, задачей которого является описание физических свойств твёрдых тел с точки зрения их атомарного строения. Интенсивно развивалась в XX веке после открытия квантовой механики.… … Википедия

Физика низких температур — Содержание 1 Методы получения 1.1 Испарение жидкостей … Википедия

Атмосферное давление в физике

Люди различных профессий должны знать о понятии атмосферного давления: медики, летчики, ученые, полярники и другие. Оно напрямую воздействует на специфику их работы. Атмосферное давление – это величина, что помогает предсказать и спрогнозировать погоду. Если оно повышается, то это говорит о том, что погода будет солнечная, а если давление понижается, то это предвещает ухудшение погодных условий: появляется облачность и идут атмосферные осадки в виде дождя, снега, града.

Понятие и сущность атмосферного давления

Атмосферное давление – это сила, которая действует на поверхность. Иными словами, в каждой точке атмосферы давление равно массе вышележащего столба воздуха с основанием, которое равно единице.

Единицей измерения атмосферного давления является Паскаль (Па), который приравнивается силе в 1 Ньютон (Н), что действует на площадь в 1 м2 (1 Па = 1 Н/м2). Атмосферное давление в метрологии выражается в гектопаскалях (гПа) с точностью до 0,1 гПа. А 1 гПа, в свою очередь, равен 100 Па.

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

В качестве единицы измерения атмосферного давления до недавнего времени использовался миллибар (мбар) и миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст.). Давление измеряется абсолютно на всех метеорологических станциях. Для того чтобы составить приземные синоптические карты, которые отражают погодные условия в данный период времени, давление на уровне станции приводят в соответствие со значениями уровня моря. Благодаря этому можно выделить области с высоким и низким атмосферным давлением (антициклоны и циклоны), а также атмосферные фронты.

Среднее атмосферное давление на уровне моря, которое определяется на широте 45 градусов, при температуре воздуха 0 градусов, составляет 1013,2 гПа. Данная величина принимается за стандартную, она получила название «нормальное давление».

Измерение атмосферного давления

Мы часто забываем о том, что воздух имеет вес. У поверхности Земли плотность воздуха составляет 1,29 кг/м3. Еще Галилей доказал, что воздух имеет вес. А его ученик, Эванджелиста Торричелли, смог доказать, что воздух оказывает влияние на все тела, которые расположены на земной поверхности. Это давление стали называть атмосферным.

Задай вопрос специалистам и получи
ответ уже через 15 минут!

По формуле расчета давления столба жидкости рассчитать атмосферное давление нельзя. Ведь для этого необходимо знать высоту столба жидкости и плотность. Однако у атмосферы не существует четкой границы, а с ростом высоты уменьшается плотность атмосферного воздуха. Поэтому Эванджелиста Торричелли предложил иной метод для определения и нахождения атмосферного давления.

Он взял стеклянную трубку длиной около метра, которая с одного конца была запаяна, налил в нее ртуть и опустил открытой частью в чашу с ртутью. Немного ртути вылилось в чашу, но основная часть осталась в трубке. Каждый день количество ртути в трубе незначительно колебалось. Давление ртути на определенном уровне создается при помощи веса столба ртути, поскольку в верхней части трубки воздуха над ртутью нет. Там расположен вакуум, который получил название «торричеллиева пустота».

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что атмосферное давление приравнивается давлению ртутного столбца в трубке. Измерив высоту ртутного столбца, можно рассчитать давление, что производит ртуть. Оно приравнивается атмосферному. Если атмосферное давление повышается, то ртутный столбец в трубке Торричелли увеличивается, и наоборот.

Рисунок 1. Измерение атмосферного давления. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Приборы для измерения атмосферного давления

Для измерения атмосферного давления используются такие виды приборов:

  • станционный барометр чашечный ртутный СР-А (для диапазона 810-1070 гПа, что характерен для равнин) или СР-Б (для диапазона 680-1070 гПа, который наблюдается на высокогорных станциях);
  • барометр-анероид БАММ-1;
  • барограф метеорологический М-22А.

Наиболее точными и часто используемыми являются ртутные барометры, которые применяются для измерения атмосферного давления на метеорологических станциях. Они располагаются в помещениях в специально оборудованных шкафах. Доступ к ним строго ограничен в целях техники безопасности: с ними могут работать только специально подготовленные специалисты и наблюдатели.

Более распространенными являются барометры-анероиды, которые применяются для измерения атмосферного давления на метеорологических станциях и на географических стационарах для маршрутных исследований. Зачастую они применяются для барометрического нивелирования.

Барограф М-22А чаще всего используется для фиксации и непрерывной регистрации каких-либо изменений атмосферного давления. Они могут быть двух типов:

  • для того чтобы зарегистрировать суточное изменение давления, применяется М-22АС;
  • для того чтобы зарегистрировать изменение давления в течение 7 дней, применяется М-22АН.

Устройство и принцип действия приборов

Рассмотрим для начала чашечный ртутный барометр. Данный прибор состоит из стеклянной калиброванной трубки, которая заполнена ртутью. Ее верхний конец запаян, а нижний погружается в чашу с ртутью. Чашка ртутного барометра состоит из трех частей, которые соединены резьбой. Средняя чаша внутри имеет диафрагму со специальными отверстиями. Благодаря диафрагме затрудняется колебание ртути в чаше, предотвращая тем самым попадание воздуха.

В верхней части чашечного ртутного барометра есть отверстие, сквозь которое чаша сообщается с воздухом. В некоторых случая отверстие закрывается винтом. В верхней части трубки воздуха нет, поэтому под влиянием атмосферного давления столбик ртути поднимается в колбе до определенной высоты на поверхность ртути в чаше.

Масса столба ртути приравнивается к величине атмосферного давления.

Следующим прибором является барометр. Принцип его устройства заключается в следующем: стеклянная трубка защищается металлической оправой, на которую наносится шкала измерения в паскалях или миллибарах. Верхняя часть оправы имеет продольный прорез для того, чтобы наблюдать за положением ртутного столбика. Для максимально точного отчета мениска ртути располагается кольцо с нониусом, которое перемещается вдоль шкалы при помощи винтика.

Шкала, которая предназначена для определения десятых долей, называется компенсированная шкала.

От загрязнения она предохраняется защитным кожухом. В средней части барометра вмонтирован термометр для того, чтобы учитывать влияние температуры окружающей среды. По его показаниям вводится температурная поправка.

С целью исключения искажений показаний ртутного барометра вводится ряд поправок:

  • температурная;
  • инструментальная;
  • поправки на ускорение силы тяжести в зависимости от высоты над уровнем моря и широты места.

Барометр-анероид БАММ-1 используется для замеров атмосферного давления в приземных условиях. Его чувствительным элементом является блок, который состоит из трех соединенных анероидных коробок. Принцип устройства барометра-анероида основывается на деформации мембранных коробок под действием атмосферного давления и трансформацией линейных перемещений мембран при помощи передаточного механизма в угловые перемещения стрелы.

В качестве приемника выступает металлическая анероидная коробка, которая оснащена гофрированным дном и крышкой, воздух из них полностью выкачивается. Пружина оттягивает крышку коробки и предохраняет ее от сплющивания воздушным давлением.

Рисунок 2. Подтверждение существования атмосферного давления. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Так и не нашли ответ
на свой вопрос?

Просто напиши с чем тебе
нужна помощь

Аквапланирование шин: что это и как с ним бороться?

Даже с новыми шинами от именитого производителя при толщине слоя воды на асфальте сантиметров в десять машина может потерять контакт с дорогой на скорости и до 80 км/ч.

Аквапланирование — это возникновение гидродинамического клина в пятне контакта шины. То есть полная или частичная потеря сцепления, вызванная присутствием водяного слоя, отделяющего шины движущегося автомобиля от дороги. С точки зрения физики, объяснение следующее: когда колесо попадает на залитую водой поверхность, в зоне контакта увеличивается давление воды, когда же его величина становится больше, чем давление шины на опорную поверхность, шина всплывает.

Электронная энциклопедии «За рулем» наглядно иллюстрирует процесс. Взгляните на рисунок. На сухой дороге (а) пятно контакта шины с покрытием составляет величину 1. На мокрой дороге этот участок уменьшается из-за появления водяного клина (участок 2, рис. б). По мере увеличения скорости движения и количества воды шина все больше всплывает над дорогой подобно мчащемуся катеру, поскольку возрастает подъемная сила клина и ей приходится выдавливать больше воды из зоны контакта за меньший промежуток времени. Наконец, когда скорость достигнет определенной величины, называемой критической, и между шиной и покрытием останется слой воды (рис. в), автомобиль, потеряв контакт с дорогой, станет неуправляемым. Опасность очевидна, поэтому аквапланирования следует избегать.

Факторы, влияющие на аквапланирование

Большое влияние на аквапланирование оказывают рисунок и степень износа протектора. Чем прямее, шире, глубже и чаще расположены канавки на покрышке, тем быстрее и больше удаляется воды из зоны контакта шины с дорогой, а стало быть лучше их сцепление. У гладкой шины (типа слик), например, коэффициент подъемной силы на водяном клине в два раза выше, чем у шины с рисунком. Вот почему «Правилами эксплуатации шин» запрещается применять покрышки, глубина канавок которых меньше 1,6 мм.

Аналогичная зависимость проявляется и в отношении дорожного покрытия. Чем крупнее зернистость асфальта, тем быстрее и больше воды выдавливается из зоны контакта. Самым опасным с точки зрения склонности к аквапланированию оказываются гладкие дорожные покрытия. Особенно в поворотах.

Толщина водяной пленки — еще один фактор, влияющий на возникновение аквапланирования. Чем глубже лужа — тем больше в ней воды, тем труднее вывести ее всю из пятна контакта.

Фактор, на который в первую очередь может повлиять водитель, — скорость движения автомобиля. Чем выше скорость, тем больше вероятность того, что колеса вашей машины превратятся в водные лыжи.

Один известный производитель шин провел испытания, по результатам которого составил таблицу зависимости величины пятна контакта шины от износа протектора и скорости движения.

Техническое состояние подвески на склонность автомобиля к аквапланированию, вопреки заблуждениям, не влияет. Другое дело — при повышенных люфтах в рулевом управлении или шаровых опорах, при неотрегулированном развале/схождении и неработающих амортизаторах труднее контролировать автомобиль — он будет хуже реагировать на действия водителя. При этом вывести автомобиль из заноса, вызванного аквапланированием, будет сложнее. Однако сама физика потери контакта между колесом и дорогой от состояния подвески не зависит. Куда важнее вес автомобиля. Более тяжелому автомобилю проще вытеснить воду из пятна контакта. В том числе поэтому грузовикам позволено ездить на шинах с меньшей, чем у легковых автомобилей, глубиной протектора — 1 мм.

Пониженное давление в шинах — еще одна причина для возникновения аквапланирования. Исследования, проведенные одним из мировых лидеров в производстве шин, показали, что снижение давления в шине легкового автомобиля до 1,7 бара вместо положенных 2,4 бара приводит к тому, что на скорости 100 км/ч шина лишается пятна контакта и полностью всплывает.

Как проявляется аквапланирование?

Если руль во время движения вдруг стал легким, а на его отклонение автомобиль не реагирует, сохраняя прямолинейное движение, значит эффект аквапланирования уже наступил.

Чем опасно аквапланирование?

Водитель теряет контроль над автомобилем, а это может привести к аварии. Как правило, машину начинает заносить в сторону наклона профиля дороги или в ту сторону, где лужа под колесами оказалась глубже. Ну а дальше — сценарий малопрогнозируемый.

Как избежать аквапланирования?

Если во время поездки вас застал ливень, то избежать риска аквапланирования на дороге можно лишь одним способом — значительно снизив скорость. Учтите, что даже с новыми шинами от именитого производителя, при толщине слоя воды на асфальте в десять сантиметров машина может потерять контакт с дорогой даже на скорости до 80 км/ч.

Чтобы свести к минимуму риск аквапланирования, следует соблюдать определенные правила:

  • Не допускать чрезмерный износ шин. ПДД предписывают минимальную высоту протектора в 1,6 мм для летних шин легковых автомобилей и 4 мм — для зимних. Но и до этих показателей лучше не доводить. На многих шинах предусмотрены индикаторы износа.
  • Регулярно проверять давление в шинах и поддерживать его в норме. Рекомендации производителя можно найти в инструкции по эксплуатации.
  • Ехать по мокрой дороге с умеренной скоростью.
  • Избегать быстрой езды по глубоким лужам.

Что делать, если аквапланирование началось?

Не крутите руль в разные стороны на большие углы, это опасно! При внезапном восстановлении сцепления с дорогой вывернутые под большим углом колеса могут спровоцировать резкий увод автомобиля в сторону. Старайтесь сохранять прямолинейное движение до тех пор, пока не почувствуете, что колеса обрели сцепление с дорогой, и только после этого маневрируйте.

Не пытайтесь резко затормозить, чтобы не спровоцировать занос или разворот машины.

Признаки автомобильных шин, устойчивых к аквапланированию

Лучше других с аквапланированием справляются так называемые дождевые шины. Например, входящая в состав концерна Continental шинная марка Uniroyal специализируется на шинах для влажных условий. «Следы дождя» вы найдете в названии многих моделей этой марки. Устойчивые к аквапланированию шины имеют широкие отводящие воду канавки и, как правило, асимметричный или направленный рисунок протектора. Чтобы не ошибиться при выборе шин, ориентируйтесь на известные шинные марки и результаты тестов, проводимых журналом «За рулем».

Автор: Владимир Соловьев

Фото: depositphotos.com, фирмы-производители

Понравилась публикация? Ставьте лайк и делитесь ею с друзьями
в социальных сетях!

Что такое давление с точки зрения физики

Введение.

За циклом цикл, изо дня в день, за годом год,

Работает внутри у нас насос, качая кровь по руслам,

Почти сто тысяч километров кровеносного пути —

Шедевр инженерного искусства!

Одним из важных понятий в физике является давление. Давление человека — «кровяное давление», связано с сокращениями сердца и сопротивлением стенок сосудов, а их показатели определяют наше здоровье, влияют на нашу жизнь.

Проблема. По статистическим данным, в нашей стране у более 40% населения имеются проблемы с работой системы кровообращения, а это связано со скоростью потока жидкости по сосудам и давлением на стенки сосудов

Актуальность работы заключается в том, чтобы объяснить систему циркуляции крови по сосудам, основываясь на законах гидродинамики, законах Паскаля, Бернулли и найти способы влияния на скорость течения жидкости, а значит на показания «кровяного давления», пульса человека.

Новизна исследования состоит в том, чтобы на примере школьников и сотрудников школы выяснить связь между скоростью течения жидкости по сосудам и показаниями артериального давления, пульс с помощью воздействия на биологически активные точки (акупунктура, самомассаж ушных раковин).

Цели работы:выяснить, какие физические законы определяют процесс движения крови по сосудам разного диаметра, и определить влияниебиологически активных точек на показания артериального давления, пульса человека.

Задачи исследования:

1. Изучить научную литературу, в которой рассматриваются законы гидродинамики, гемодинамики, работа системы кровообращения с точки зрения физических законов.

2. Доказать, что работу системы кровообращения можно описать с помощью законов физики.

3. Провести анкетирование, исследованияучащихся и сотрудников школы с цельювыявления отношения людей к проблемам с артериальным давлением.

4. Предложить рекомендации по нормализации артериального давления.

Объект исследования:система кровообращения, артериальное давление, пульс учащихся и педагогов школы.

Предмет исследования: работа сердца, движение крови по сосудам разного диаметра, показания давления, пульса, скорость движения жидкости, биологическиактивные точки, самомассаж ушных раковин.

Методы исследования: сравнительный анализ, синтез, обобщение, измерения, наблюдения, анкетирование.

Теоретическая значимость работы заключается в анализе литературы по данной проблеме.

Практическая значимость обусловлена тем, что полученные результаты исследованияпомогут понять, как с помощью законов физики можно нормализовать работу системы кровообращения человека (показания давления и пульса человека).

Гипотеза исследования заключается в том, что работу системы кровообращения можно описать с помощью законов физики;показания давления, пульса человека изменяются, если действовать на биологически активные точки.

Ожидаемый результат: использование результатов работы поможет понять процессы, происходящие в системе кровообращения, а действие на биологически активные точки может положительно повлиять на здоровье человека.

Анализ литературы по проблеме исследования

Для подготовки работы мною была изучена литература по проблеме исследования.

В учебнике Физика — 7 класс, 10 класс «Зависимость давления жидкости от скорости ее течения» рассматриваются законы Паскаля, Бернулли, Юнга зависимость скорость течения жидкости от площади поперечного сечения сосудов и давления на стенки сосудов.

В статье «Движение крови в организме человека» говорится о причинах возникновения артериального давления в организме человека при течении крови по сосудам разного диаметра.

Статья «Все про артериальное давление и способах его измерения» описывает, для чего необходимо знать величину артериального давления, какими методами измеряют артериальное давление, как артериальное давление зависит от возраста человека, какие заболевания связаны с нарушением кровообращения.

В сети Интернет на сайте «Википедия» познакомились с основными понятиями, которые использовались в данной работе: артериальное давление, законы гидродинамики, гемодинамики, пульс человека и др.

В статье «Акупунктурные точки для понижения давления» рассказывается о методе, технике акупунктуры, как средстве понижения артериального давления.

Описание понятийного аппарата

Артериальное давление (АД) — это давление крови в крупных артериях человека.

Артерии — кровеносные сосуды, по которым протекает кровь с высоким содержанием кислорода. Самая большая артерия нашего организма — аорта. Скорость циркуляции крови по артериям несколько метров в секунду.

Биологически активная точка (БАТ) — точки, воздействие на которые улучшает самочувствие человека.

Вены — кровеносные сосуды, по которым протекает кровь с низким содержанием кислорода.

Волна — процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени.

Гемодинамика — раздел биомеханики, в котором исследуется движение крови по сосудистой системе.

Гипертония — повышенное значение диастолического и систолического артериального давления.

Давление — действие силы, приложенной к определенной поверхности.

Диастолическое (нижнее) артериальное давление (Дд) — это уровень давления крови в момент максимального расслабления сердца.

Закон Бернулли — Давление текущей жидкости больше в тех частях трубы, где скорость ее движения меньше, и наоборот, в тех частях, где скорость больше, давление меньше.

Капилляры — мельчайшие кровеносные сосуды нашего организма.

Колебания — физические процессы, точно или приблизительно повторяющиеся через одинаковые интервалы времени.

Кровеносные сосуды — это сообщающиеся сосуды, по которым протекает кровь.

Кровообращение — циркуляция крови по организму.

Пульс — это колебания стенок сосудов, вызванные изменением давления крови в результате работы сердца.

Пульсовая волна – это поперечная волна — волна, в которой колебания происходят перпендикулярно направлению их распространения.

Сердце — это центральный насос нашего организма.

Систолическое (верхнее) артериальное давление (Сд) — это уровень давления крови в момент максимального сокращения сердца.

Сообщающиеся сосуды — это сосуды, соединенные ниже поверхности жидкости, так что жидкость может перетекать из одного сосуда в другой.

Сила терния — сила, возникающая при соприкосновении поверхностей двух тел и препятствующая их перемещению относительно друг друга.

Тонометр — прибор для измерения кровяного давления человека.

ЭКГ сердца — это графическое изображение пульсовой волны с течением времени.

Основная часть.

1. Система кровообращения человека

1.1. История открытия кровообращения

Ещё в далёкой древности ученые предполагали, что в живых организмах все органы функционально связаны и оказывают влияние друг на друга. Вопросами кровообращения интересовались Гиппократ — отец медицины, и Аристотель — крупнейший греческий мыслитель, жившие почти 2500 лет назад. Венозные и артериальные кровеносные сосуды они представляли как две самостоятельные системы, не соединённые между собой. Считалось, что кровь движется только по венам, в артериях же находится воздух. Это обосновывали тем, что при вскрытии трупов людей и животных в венах кровь была, а артерии были пустые, без крови. Римский исследователь и врач Гален доказал, что кровь движется сердцем и по артериям, и по венам.

С тех пор за многие сотни лет многие ученые — К. Бернар, Н.С.Коротков, С. Рива-Гоччи, С. Хейлс, Ю.Майер и др. смогли дать полную характеристику строения и функции системы кровообращении.

1.2. Сравнение системы кровообращения с физиологической и физической точек зрения

Чтобы определить каким законам подчиняется движение крови по сосудам разного диаметра, причины возникновения артериального давления, пульса в организме человека,рассмотрим строение, функции и движение крови по сосудам разного диаметра.

Кровеносная система включает: сердце, кровеносные сосуды. (Приложение 1)

Полый конус, состоящий из мышечной ткани.

Поршневой жидкостный насос

Полые трубки разного диаметра (артерии, вены, капилляры), пронизывающие все наше тело.

Сообщающиеся сосуды разного диаметра

Причинами движения крови в сосудах являются сокращение миокарда, гладкомышечного слоя сосудов и разница давления крови в артериях и венах. Рассмотрим эти процессы с точки зрения физики.

1.3. Силы, заставляющие двигаться кровь по сосудам

Движение крови по сосудам подчинено законам гидродинамики и определяется двумя силами:

— сопротивлением, которое она испытывает при трении о стенки сосудов;

— давлением, влияющим на движение крови.

Причинами возникновения силы трения является шероховатость поверхностей соприкасающихся теливзаимное притяжение молекул соприкасающихся тел. При движении крови по сосудам возникает сила трения, которая препятствует перемещению крови, в результате скорость ее течения становится меньше.

Кроме силы трения на жидкости, как и на все тела на Земле, действует сила тяжести. Поэтому каждый слой крови в сосудах своим весом создает давление на другие слои. Это давление по закону Паскаля передается по всем направлениям одинаково.

Давление в сосудистой системе создаютсокращения сердца. Сопротивление кровотоку зависит от диаметра сосудов, их длины, тонуса, а также от объема циркулирующей крови и ее вязкости. При уменьшении диаметра сосуда в два раза сопротивление в нем возрастает в 16 раз. Сопротивление кровотоку в артериолах в 106 раз превышает сопротивление ему в аорте.

При каждом сокращении сердца кровь выбрасывается в артерии под большим давлением. Вследствие сопротивления кровеносных сосудов ее передвижению в них создается давление, которое называют кровяным давлением. Величина его неодинакова в разных отделах сосудистого русла. Наибольшее давление в аорте и крупных артериях. В мелких артериях, артериолах, капиллярах и венах оно постепенно снижается; в полых венах давление крови меньше атмосферного. (Приложение 2)

Во время диастолы давление крови в аорте равна 90-100 мм рт. ст. Систолическое давление крови в левом желудочке выше — 140-150 мм рт. ст. Под таким давлением кровь и выбрасывается из сердца. Во время продвижения крови сосудами ее давление снижается: в артериях он составляет 120-130 мм рт. ст., а в капиллярах падает до 30 мм рт. ст. Еще ниже давление крови в венах. Итак, согласно законам физики, кровь движется от артерий к венам.

В норме величина Сд не должна превышать 140 мм рт. ст. Оптимальное Дд — ниже 90. (Приложение 3)

1.4. Режим работы сердца и движения крови по сосудам

Сердце — это насос, который работает в импульсивном режиме. Импульс длится 0,25 с, за это время сердце взрослого человека выталкивает из себя в аорту около 0,1 л крови.

Хотя сердце выбрасывает кровь в аорту порциями, она течет по сосудам непрерывно.Стенка артерий и аорты обладает высокой эластичностью, поэтому, когда кровь поступает в аорту, ее стенки начинают расширяться,чтобы вместить очередную порцию крови. Это происходит до тех пор, пока приток крови не остановится. Стенки аорты приобретают максимум потенциальной энергии, пытаются под действием силы упругости вдавить кровь в отдаленные от сердца сосуды, чтобы принять свою первоначальную форму, т.к. обратному току препятствует клапан сердца. Приобретенная потенциальная энергия превращается в кинетическую энергию движения крови. Запаса энергии, полученной аортой во время систолы, хватает на то, чтобы движение крови не прекращался в течение диастолы.И так повторяется до бесконечности. (Приложение 4)

Таким образом, после каждого сокращения сердца вдоль артерии от сердца идет волна деформации, подобно тому, как идут волны от удара камня о воду.

1.5. Пульс человека

Сосуды образуют пульсовые волны.Эти удары волн мы ощущаем, приложив палец у основания большого пальца на запястье или боковой поверхности шеи– это пульс! Измерять частоту пульса люди научились еще III тыс. лет до н. э., когда китайский император Хоам Ту с придворным врачом Ли — Пе использовали регуляцию пульса для постановки диагноза.

Пульс является основным показателем здоровья и в настоящее время. У взрослого человека в состоянии покоя частота пульса составляет 60-70 уд. / мин. (Приложение 5)

Пульс — это колебания стенок сосудов. В момент расширения аорты в ее стенке возникают механические колебания. Они распространяются в стенках всех сосудов вплоть до мельчайших артериол и затухают только в капиллярах.

Источником пульсовых волн является сердце. Графическое изображение этих волн получают с помощью ЭКГ сердца.

1.6. Скорость движения крови

Так как волны — это колебания, распространяющиеся в пространстве с течением времени, то они распространяются с какой — то скоростью.

Вследствие непрерывности движения крови ее отток от сердца равен притоку.

Объем крови, протекающей за единицу времени в аорте равен объему крови, протекающей по капиллярам. Однако просвет аорты в 700 раз меньше по площади, чем суммарный просвет капилляров большого круга кровообращения. Чем больше площадь просвета сосуда, тем меньше скорость движения крови, поэтому артерией кровь движется быстрее, чем капиллярами. Средняя скорость кровотока в аорте — около 500 мм/с, в артериях — 210 мм/с, в капиллярах — 0,3 мм/с. Медленное течение крови в капиллярах способствует обмену веществами между тканями и кровью.

Измерить скорость распространения пульсовой волны удалось лишь в начале ХХ в., когда появились первые безинерционные регистрирующие приборы.

Так как скорость распространения пульсовой волны зависит от упругости артериальной стенки, поэтому может служить показателем ее состояния при различных заболеваниях.

Впервые формула для скорости распространения пульсовых волн в артериях была выведена знаменитым английским ученым Томасом Юнгом в 1809 г.

Выражение для скорости распространения пульсовой волны:

υ 2 = Еh / (ρ d),

где υ— скорость, Е — модуль Юнга, h – толщина стенки, ρ – плотность, d — внешний диаметр артерии.Скорость пульсовой волны зависит от упругости стенки артерии, ее модуля Юнга.

C возрастом, а также при заболеваниях, сопровождающихся потерей упругости стенки артерий (гипертонии, атеросклерозе), υ может увеличиваться в 2-3 раза по сравнению с нормой. Это позволяет использовать измерение скорости распространения пульсовой волны для постановки диагноза.

Пульсовые волны повторяются около 100 тыс. раз за сутки и около 2,5 млрд. в течении жизни. Подобную нагрузку стенки сосудов способны выдержать. Но иногда стенка начинает расширяться, образуя аневризму — расширение. Оно прогрессирует и со временем, не выдержав, сосуд лопается, что приводит к смерти.

1.7. Зависимость скорости кровотока от размеров сечения сосудов

Кровообращение – это движение крови по «трубам» — кровеносным сосудам. Движение крови по сосудам напоминает движение воды по водопроводу.

Согласно закону Паскаля (7 класс), неподвижная жидкость в сосуде передает внешнее давление одинаково во всех направлениях.

Но когда жидкость течет по трубе (кровь движется по сосудам без учета трения жидкости о трубу), площадь поперечного сечения которой на разных ее участках различна, то давление оказывается неодинаковым вдоль трубы (сосуда). (Приложение 6). В узких местах трубы высота столбика жидкости меньше, чем в широких. Это значит, что в этих узких местах давление меньше.

В движущейся части давление р зависит от площади сечения S, а следовательно, и от скорости жидкости (крови) υ.

Пусть площади сечений в трубах разного диаметра — S1 и S2. При стационарном течении через любое поперечное сечение трубы за равные промежутки времени переносятся одинаковые объемы жидкости.

Пусть 1скорость жидкости через сечение S1,2 — скорость жидкости через сечение S2. За время объемы жидкостей, протекающих через эти сечения, будут равны:

Так как жидкость несжимаема, то.Следовательно,

Это значит, что частицы жидкости при переходе из широкой части трубы в узкую ускоряются. Следовательно, на жидкость, поступающую в более узкую часть трубы, действует со стороны жидкости, еще находящейся в широкой части трубы, некоторая сила. Такая сила может возникнуть только за счет разности давлений в различных частях жидкости.

(Fдавл.= p S). ∆Fдавл = S (р1 – р2)/

Так как сила направлена в сторону узкой части трубы, то на широком участке трубы давление должно быть больше, чем в узком. Из уравнения следует, что скорости жидкости в двух любых сечениях обратно пропорциональны площадям сечений.

Из уравнения следует, что скорости жидкости в двух любых сечениях обратно пропорциональны площадям сечений.

Можно сделать вывод: при стационарном течении жидкости давление меньше в тех местах, где больше скорость течения, и, наоборот, больше в тех местах, где скорость течения меньше.

К этому выводу впервые пришел Д. Бернулли, поэтому данный закон называют законом Бернулли. (Приложение 7)

1.8. Влияние воздействия на биологически активные точки на показания давления и пульса человека

Воздействие на биологически активные точки (акупунктура) для изменения показаний артериального давления и пульса у человека имеет китайские истоки временем правления династии Шан (1600—1100 до н. э.).

Применение метода акупунктуры в лечебных учреждениях СССР началось с конца 40-х годов 20 века, как результат обмена с китайскими врачами.

Существует множествобиологически активных зон.(Приложение 8)

Рассмотрим БАТ, расположенную на подушечке среднего пальца руки.Нажатие очень болезненное. Важно перетерпеть боль при акупрессуре не менее 1 минуты. (Приложение 9).

Воздействие на активную точку происходит с некоторой силой твердым телом малой площадью. Следовательно, резко увеличивается давление на сосуды пальца. Тем самым уменьшается площадь поперечного сечения сосуда. По закону Бернулли имеем: в узких местах трубы высота столбика жидкости меньше, чем в широких. Это значит, что в этих узких местах давление меньше.

Аналогично можно помассировать точку, расположенную около мочки уха (на полпальца к направлению носа). Процедуру выполнять около минуты.

Выполнение точечного массажа способно нормализовать артериальное давление, улучшить общий уровень самочувствия человека, избавить человека от головной и мышечной боли.

2. Результаты исследования и их анализ

Цель исследования:определить изменения показаний артериального давления, пульса человека при воздействии на биологически активные точки.

База исследования: школьники и сотрудники ГБОУ СОШ пос. Кинельский.

Ход работы: В исследовании приняло участие 24 человека: учащиеся 8 класса — 8 человек; 9 класса — 5 человек; 10 класса — 4 человека; 11 класса — 3 человека; учителя-предметники — 4 человека.

Методы исследования: измерение систолического, диастолического АД, пульса учащихся разного возраста и педагогов школы, анкетирование.

Этап № 1. Анкетирование учителей, учащихся 8 — 11 классов (Приложение 10).

Ванкетировании приняли участие 20 человек.

1. 5 человек (25% от опрошенных) испытывают проблемы с АД.

2. По результатам опроса причиной изменения АД являются:

— стресс 5 человек (100%);

— заболевания внутренних органов – 1 человек (20%);

— влияние атмосферного давления – 2 человека (40%).

3. При изменении АД опрашиваемые испытывают следующие симптомы:

— дыхание становится более глубоким – 2 человека (40%);

— ухудшается слух — 2 человека (40%);

— возможно небольшое онемение поверхности кожи — 2 человека (40%);

-наблюдается сухость слизистых носоглотки, глаз — 1 человек (20%);

— испытывают учащение пульса, дыхания — 3 человека (60%);

— ослабление силы сердечных сокращений — 1 человек (20%);

— недостаток кислорода — 3 человека (60%).

4. Методы борьбы, с изменениями давления опрашиваемые называют следующие:

— используют таблетки — 3 человека (60%);

— делают уколы — 2 человека (40%);

— делают массаж — 1 человек (20%);

— делают акупунктуру — 0 человек (0%);

— отдыхают, спят — 4 человека (80%);

— меняют виды деятельности — 1 человек (20%).

Этап № 2. Измерение артериального давления, пульса.

Для измерения систолического, диастолического артериального давления, пульса учащихся и педагогов школы был использован электронный тонометр. Исследования производились по правилам измерения АД. (Приложение 11)

1. Измерялись показания давления и пульса человека до и после воздействия на биологически активные точки, расположенной на подушечке среднего пальца руки в течение 1 минуты.

2. Измерялись показания давления и пульса человека до и после проведения самомассажа ушных раковин в течение 1 минуты.Пальцами рук надавливали на центр ушных раковин и проводили вращательные движения 60 раз от лица к затылку.

Результаты исследования:

1. Выявление показаний артериального давления отличающихся от нормы

По результатам исследования оказалось, что проблемы с давлением испытывают – 16 человек (67 %исследуемых): 12 учащихся, 4 педагога. Из них 10 человек (63%) имеют повышенное давление, 6 человек (37%) — пониженное давление. (Приложение 12)

2. Воздействие на биологически активные точки

— учащиеся

При воздействии на биологически активные точки давление изменилось у 13 человек (65 % исследуемых): у 4 человек (20%) давление повысилось, у 9 человек (45%) – понизилось. При этом самочувствие улучшилось у 7 человек (35% исследуемых), у 6 человек (25% исследуемых) – ухудшилось, у 7 человек (35% исследуемых) осталось без изменения.

— педагогический коллектив

При воздействии на биологически активные точки давление изменилось у 3 человек (75 % исследуемых): у 1 человека (33%) давление повысилось, у 2 человек (67%) – понизилось. При этом самочувствие улучшилось у 2 человек (50% исследуемых), у 1 человека (25% исследуемых) – ухудшилось, у 1 человека (25% исследуемых) осталось без изменения.(Приложение 13)

3. Самомассаж ушных раковин

— учащиеся

При воздействии на ушные раковины давление изменилось у 10 человек (50 % исследуемых): у 3 человек (30%) давление повысилось, у 7 человек (70%) — понизилось. При этом самочувствие улучшилось у 8 человек (40% исследуемых), у 2 человек (10% исследуемых) — ухудшилось, у 10 человек (50% исследуемых) осталось без изменения.

— педагогический коллектив

При воздействии на ушные раковины давление изменилось у 3 человек (75 % исследуемых): у 2 человек (67%) давление повысилось, у 1 человека (37%) – понизилось. При этом самочувствие улучшилось у 2 человек (50% исследуемых), у 1 человека (25% исследуемых) – ухудшилось, у 1 человека (25% исследуемых) осталось без изменения.(Приложение 13)

Вывод:

1. Все физиологические процессы подчинены законам физики, а значит, работа системы кровообращения в организме обеспечивается биологическими и физическими закономерностями.

2. Сопоставление законов физики и физиологии позволяет понять процессы, происходящие в системе кровообращения, и следовательно, влиять на показания давления и пульса человека – на здоровье человека.

3. Результаты исследования расходится с результатами анкетирования, что свидетельствует о скрытом характере отклонений от нормыартериального давления.

4. Воздействие на БАТ, самомассаж ушных раковин сужает сосуды, а значит, увеличивает скорость течения крови и приводит к уменьшению давления, но не всегда.Это объясняется тем, что величина скорости зависит от общего просвета всех капилляров, а во-вторых, кровь-более вязкая жидкость, чем вода.

Рекомендации:

1. Продолжить работу по теме «Законы физики на службе здоровья человека» рассмотрев роль костной, мышечной и других систем организма.

2 Вести контроль за показаниями давления и пульса человека с целью профилактики заболеваний системы кровообращения.

Заключение

Целью данной исследовательской работы было выяснить, какие физические законы определяют процесс движения крови по сосудам разного диаметра и определить влияниебиологически активных точек на показания артериального давления, пульса человека.

Для достижения цели нами были решены поставленные задачи. Мы изучили литературу по данной тематике, провели сравнительный анализ, рассмотрели работу системы кровообращения с точки зрения физических законов, выяснили, как зависят показания давления, пульса человека привоздействии на биологически активные точки, при самомассаже ушных раковин.

Полученные выводы не совсем подтверждают нашу гипотезу.

Каждый организм индивидуален. И любой человек может улучшить качество своей жизни, изменив свой взгляд на физическую составляющую системы кровообращении.

Список использованных источников и литературы:

https://gipertoniya.guru/narodnoe-lechenie/akupunkturnye-tochki-dlya-snizheniya-davleniya/ © Gipertoniya. GURU. Биологически активные точки организма для понижения давления. Акупунктурные точки для снижения давления на теле, руке: массаж

http://surgeryzone.net/medicina/3050101/vliyanie-atmosfernogo-davleniya-na-arterialnoe-davlenie-cheloveka.htmlВлияние атмосферного давления на артериальное давление человека

https://davlenies.ru/diagnostika/davlenie-cheloveka-norma-po-vozrastu.html. Чтобы давление было в норме.

http://fb.ru/article/194806/ot-chego-povyishaetsya-davlenie-u-cheloveka—prichinyi-i-lechenieОт чего повышается давление у человека — причины и лечение

https://www.syl.ru/article/142378/mod_normalnoe-atmosfernoe-davlenie-i-ego-vliyanie-na-nash-organizmВсе про артериальном давление и способах его измерения

http://tepka.ru/fizika/5.13.htmlЗависимость давления жидкости от скорости ее течения

Сравнение физических и физиологических понятий системы кровообращения

Имеет 4 отдела — правый желудочек (ПЖ), левый желудочек (ЛЖ), правое предсердие (ПП) и левое предсердие (ЛП), которые сообщаются между собой отверстиями.

Отверстия перекрываются клапанами: между левыми отделами — митральный клапан, между правыми — трехстворчатый.

ПЖ выталкивает жидкость в малый круг кровообращения — через легочный клапан к легочному стволу. ЛЖ имеет более плотные стенки, так как выталкивает кровь к большому кругу кровообращения, через аортальный клапан, т. е. должен создать достаточное давление. После того как порция жидкости выбрасывается из отдела, клапан перекрывается, чем обеспечивается движение жидкости по одному направлению.

Сердце имеет собственный круг кровообращения, который составляет коронарные артерии с венами.

Насос состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и вниз плотно прилегающий к стенкам поршень 1. В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны 2, открывающиеся только вверх.

При движении поршня вверх вода под действием атмосферного давления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем. При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем, давит на нижний клапан, он закрывается. Одновременно под давлением воды открывается клапан внутри поршня, и вода переходит в пространство над поршнем. При последующем движении поршня вверх вместе с ним поднимается и находящаяся над ним вода, которая и выливается в отводящую трубу. Одновременно за поршнем поднимается новая порция воды, которая при последующем опускании поршня окажется над ним и т.д.

Диаметр артерии (аорты) составляет около 1,5 см. Аорта разветвляется на артерии меньшего диаметра, расположенные в теле симметрично. От них ветви сосудов отходят до костей, мышц, суставов, внутренних органов. Мельчайшие артерии называют артериолами, из них кровь поступает к сети капилляров. Диаметр капилляров составляет 5-20 ммк, их видно только в микроскоп.

Кровь движется по сосудам непрерывно по двум замкнутым кругам:

малый круг снабжает сосудистые трубки головного мозга, шеи, верхние отделы туловища;

большой круг — сосуды нижнего отдела тела, ног.

По легочному кругу артериальная жидкость проходит к легочным капиллярам, где получает кислородные пузырьки. Из левого предсердия она переходит к левому желудочку, где берет начало телесная циркуляция.

Телесный круг направлен на распространение жидкости, полной кислородными пузырьками, по организму. Жидкость несет О2, питательные вещества к тканям, по пути собирая продукты распада и CO2. После этого происходит движение по маршруту: правый желудочек — левое предсердие. А затем вновь запускается по легочной циркуляции.

В сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне.

В сосудах любой формы и ширины однородная жидкость устанавливается на одном уровне.

Высоты столбов разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах обратно пропорциональны их плотностям.

При равенстве давлений высота столба жидкости большей плотности меньше, чем высота столба жидкости меньшей плотности.

Биография Бернулли

Даниил Бернулли — швейцарский физик, механик и математик, один из создателей кинетической теории газов, гидродинамики и математической физики. Академик и иностранный почётный член (1733) Петербургской академии наук, член Академий: Болонской (1724), Берлинской (1747), Парижской (1748), Лондонского королевского общества (1750).

Даниил родился 29 января 1700 года в Гронингене (Голландия), где его отец Иоганн Бернулли тогда преподавал математику в университете. С юных лет увлёкся математикой, вначале учился у отца и брата Николая, параллельно изучая медицину. После возвращения в Швейцарию подружился с Эйлером.

В 1721 году сдал экзамены на медика в Базеле, защитил диссертацию. Затем уехал в Италию, где набирался опыта в медицине. В1724 году выпустил «Математические этюды», принесшие ему известность.

В 1725 году вместе с братом Николаем уезжает по приглашению в Петербург, где по императорскому указу учреждена Петербургская академия наук. Занимается там медициной, но потом переходит на кафедру математики (1728), ставшую вакантной после смерти его брата Николая. В 1733 году Даниил вернулся в Базель. Он остался почётным членом Петербургской академии, в её журнале опубликованы 47 из 75 трудов Даниила Бернулли. Во время пребывания в России он напечатал «Замечания о рекуррентных последовательностях» (1728) и подготовил свой главный труд: монографию «Гидродинамика» (опубликована в 1738 году).Среди прочего, там содержится основополагающий «закон Бернулли». Дифференциальных уравнений движения жидкости в книге ещё нет (их установил Эйлер в 1750-е годы).

В 1747—1753 годах важная серия работ о колебаниях струны. В 1748 году избран иностранным членом Парижской Академии наук. В 1750 году перешёл на кафедру физики Базельского университета, где и трудился до кончины в 1782 году. Дважды был избран ректором. Умер за рабочим столом весной 1782 года.

Биологически активные точки

1 — БАТ расположилась на волосистой части головы выше темени, массировать в положении сидя.

2 — БАТ определяется по ходу позвоночника немного ниже роста границ волос (с затылочной области), проводится в положении сидя с прямой спиной, в расслабленном положении.

3 — БАТ располагается между 3 позвонком грудного отдела и лопаткой. Массаж должен выполнять кто-то другой, больной в это время лежит на животе полностью расслабившись.

— G11 – располагается на наружном конце локтевой складки. Согните руку в локте, у наружного конца образовавшейся складки она и находится. Массировать круговыми движениями при согнутой руке на протяжении 4-5 минут.

— VG14 – БАТ расположена в проекции остистого отростка седьмого шейного позвонка (наиболее выступающего), массировать или поглаживать 3-7 минут.

— VC12 – определяется в надчревной области. Для ее обнаружения расположить ладонь выше пупка, БАТ находится на расстоянии 4 пальцев выше по линии пупка. Массаж проводится круговыми движениями 2-3 минуты.

— МС6 – находится на внутренней стороне предплечья, на 3 пальца выше лучезапястной складки. Массирование МС6 высвобождает энергию организма, улучшает самочувствие.

— R1 – эта биологически активная точка расположена в центре подошвы, между 2 и 3 плюсневыми костями.

Анкета «Испытываете ли Вы проблемы с давлением?»

Уважаемый участник исследования! Ответьте, пожалуйста, на вопросы анкеты. (подчеркните нужное)

1.Страдаете ли вы гипертонией или гипотонией? (да, нет)

2. Причины изменения артериального давления: стресс, заболевания внутренних органов, влияние атмосферного давления, (свое) __________________________________________

3. Какие симптомы Вы наблюдаете у себя при изменении артериального давления?снижается количество сердечных сокращений; дыхание становится более глубоким, но редким; ухудшается слух, обоняние; возможно небольшое онемение поверхности кожи; голос звучит глуше; наблюдается сухость слизистых носоглотки, глаз; учащение пульса, дыхания; ослабление силы сердечных сокращений; недостаток кислорода.

4. Как Вы боритесь с изменением артериального давления? Используететаблетки, сон, делаете уколы, массаж, акупунктуру, отдыхаете, меняете виды деятельности, (свое)

Правила измерения артериального давления

1. Измерение АД проводится в состоянии покоя в положении сидя.

2. При измерении давления в положении сидя спина испытуемого должна иметь опору на спинку стула, т. к. любые формы активности вызывают немедленное повышение артериального давления.

3. Средняя точка плеча должна находится на уровне сердца (4-е межреберье).

4. Так как проводится серия измерений, первоначальное положение должно изменяться. Интервал между измерениями должен составлять не менее 15 секунд. (Рекомендуемый интервал — 1 минута).

Классификация Всемирной организации здравоохранения, принятая

в 1999 году

Категория артериального давления*

Систолическое(верхнее) артериальное давление мм рт. ст.

Диастолическое (нижнее) артериальное давление мм рт. ст.

Читайте также:  Лексика с точки зрения функционально стилистической окраски
Источники:
  • http://zodorov.ru/fizika-medicine-arterialenoe-davlenie.html
  • http://www.bolshoyvopros.ru/questions/175978-objasnite-po-prostomu-chto-takoe-davlenie-fizika.html
  • http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/886495
  • http://spravochnick.ru/fizika/atmosfernoe_davlenie_v_fizike/
  • http://zen.yandex.ru/media/zr.ru/akvaplanirovanie-shin-chto-eto-i-kak-s-nim-borotsia-5cc059439f4d1600b45910cb
  • http://school-science.ru/5/11/35079