भौतिकी में वैकल्पिक पाठ्यक्रम कार्यक्रम
भौतिकी में प्रयोग
"खुद को जानिए।"
कार्यक्रम संकलक: अवक्यान ल्यूडमिला गेनाडीवना
व्याख्यात्मक नोट.
कार्यक्रम 8 घंटे तक चलता है.
भौतिकी एक प्रायोगिक विज्ञान है और व्यावहारिक कार्य को भौतिकी पाठ्यक्रम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा होना चाहिए।
मनुष्य प्रकृति का एक हिस्सा है, और उसका शरीर भौतिकी के उन्हीं नियमों के अधीन है। सुकरात का "स्वयं को जानो" हमारे द्वारा समझा जाता है, जिसमें आपके शरीर और उन भौतिक नियमों को कैसे जानना है जिनका वह पालन करता है। किसी के शरीर के अध्ययन पर व्यावहारिक कार्य छात्रों में वास्तविक रुचि पैदा करता है।
पाठ्यक्रम के उद्देश्य:
छात्रों के गठन और विकास के लिए परिस्थितियाँ बनाना:
शारीरिक प्रयोग के क्षेत्र में बौद्धिक और व्यावहारिक कौशल, जो किसी को प्राकृतिक घटनाओं और उन भौतिक कानूनों का अध्ययन करने की अनुमति देता है जिनके अधीन मानव शरीर है;
भौतिकी का अध्ययन करने और भौतिक प्रयोग करने में रुचि;
स्वतंत्र रूप से ज्ञान प्राप्त करने और लागू करने की क्षमता;
संचार कौशल जो समूह में काम करने, चर्चा का नेतृत्व करने और किसी के दृष्टिकोण का बचाव करने की क्षमता के विकास में योगदान करते हैं।
सीखने की प्रक्रिया के दौरान, छात्र निम्नलिखित विशिष्ट कौशल हासिल करते हैं:
घटनाओं का निरीक्षण और अध्ययन करें;
परिणामों का वर्णन करें;
प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष माप की त्रुटियों की गणना करें;
परिणाम निकालना;
प्रयोग के परिणामों पर चर्चा करें, चर्चा में भाग लें।
सूचीबद्ध कौशल निम्न के बारे में ज्ञान के आधार पर बनते हैं:
प्राकृतिक विज्ञान में ज्ञान का चक्र;
अनुभूति में प्रयोग की भूमिका;
माप उपकरणों के उपयोग के नियम;
माप त्रुटि की उत्पत्ति और उसके प्रकार;
त्रुटि को ध्यान में रखते हुए, प्रत्यक्ष माप के परिणाम को रिकॉर्ड करने के नियम;
कार्यक्रम की सामग्री.
1. गोरेव एल.ए. भौतिकी में मनोरंजक प्रयोग। एम.: शिक्षा, 1985.-175 पी.
2. गॉलरिड्ज़ जी.एस.एच. भौतिकी में व्यावहारिक और प्रयोगशाला कार्य। ग्रेड 7-11 / एन.ए. द्वारा संपादित। पार्सरेंटेवा - एम.: क्लासिक स्टाइल, 2002. - 96 पी।
3. रेवा ए.एफ. स्कूल में शारीरिक प्रयोग. एम.: शिक्षा, 1973.- 239 पी.
4. बुरोव वी.ए. भौतिकी पर कार्यशाला। छात्रों के लिए एक मैनुअल. एम.: शिक्षा, 1972. - 70 पी.
5. डिक यू.आई., काबर्डिन ओ.एफ. एट अल। भौतिकी के गहन अध्ययन वाली कक्षाओं के लिए शारीरिक कार्यशाला। एम.: शिक्षा, 1993.-208 पी.
6. काचिंस्की ए.एम., किम्बर बी.ए. भौतिकी में एक कार्यशाला के प्रयोगशाला कार्य के लिए असाइनमेंट। मिन्स्क: नरोदनाया अस्वेता, 1976.-189 पी.
7. खुटोर्सकोय ए.वी., खुटोर्सकाया एल.एन. - आकर्षक भौतिकी: उत्तर के साथ स्कूली बच्चों और आवेदकों के लिए कार्यों और प्रयोगों का एक संग्रह। -एम.: अर्कटी, 2001
सैद्धांतिक भाग
मानव शरीर के भौतिक पैरामीटर.
मानव शरीर और उसकी क्रियाएं भौतिकी के लिए उतनी ही दिलचस्प हैं जितनी हमारे आसपास की अन्य प्राकृतिक घटनाएं और वस्तुएं। आइए किसी व्यक्ति के भौतिक गुणों और विशेषताओं से संबंधित प्रश्नों पर विचार करें। मानव शरीर के बारे में कई समस्याओं पर चर्चा करते समय उनका उपयोग विभिन्न जीवन स्थितियों को समझाने के लिए किया जा सकता है।
भौतिकी के दृष्टिकोण से स्वयं को, अपने शरीर को, अपने भौतिक शरीर को जानें!
नीचे असामान्य जानकारी है: किसी व्यक्ति के यांत्रिक, थर्मल, इलेक्ट्रिकल और ऑप्टिकल मापदंडों को दर्शाने वाली संख्याएँ। इन अंकों की अपनी भाषा होती है और ये मानव शरीर की विभिन्न विशेषताओं के बारे में बता सकते हैं। उनका उद्देश्य भौतिकी में ज्ञान को बेहतर ढंग से आत्मसात करने, ठोस बनाने और विस्तारित करने में मदद करना है। वे कक्षा और घर में उत्पन्न होने वाले विभिन्न व्यावहारिक मुद्दों और समस्याओं को हल करने में सहायक बन सकते हैं, और शाम को संदेश या निबंध तैयार करने में उपयोगी हो सकते हैं।
मानव यांत्रिक पैरामीटर।
1) मानव शरीर का औसत घनत्व 1036 kg/m3 है।
2) रक्त घनत्व - 1050-1064 किग्रा/घन मीटर।
3) वाहिकाओं में रक्त की गति की औसत गति: धमनियों में 0.2 - 0.5 मीटर/सेकेंड; शिराओं में 0.10 - 0.20 मीटर/सेकेंड; केशिकाओं में 0.0005-0.0020 मी/से.
4) एक वयस्क की धमनी में सामान्य अतिरिक्त दबाव को पारंपरिक शून्य से मापा जाता है, जिसे वायुमंडलीय दबाव माना जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, 9.3 kPa (70 मिमी Hg) के रक्तचाप का मतलब है कि यह वायुमंडलीय दबाव से = 9.3 kPa (70 मिमी Hg) अधिक है।
सामान्य निचला दबाव (अर्थात हृदय संकुचन के प्रारंभिक चरण में) = 9.3 kPa (70 मिमी एचजी)। सामान्य ऊपरी दबाव (अर्थात् हृदय संकुचन के अंतिम चरण में) 16.0 kPa (120 mmHg) होता है।
5) धड़कते हृदय द्वारा विकसित बल:
संकुचन के प्रारंभिक चरण में »90 एन;
संकुचन के अंतिम चरण में » 70 एन.
6) 1 मिनट में हृदय द्वारा उत्सर्जित रक्त का द्रव्यमान लगभग 3.6 किलोग्राम होता है। एक संकुचन में, हृदय लगभग 60 सेमी 3 रक्त छोड़ता है, 1 मिनट में - 3.6 लीटर (प्रति मिनट 60 संकुचन पर), 1 घंटे में - 216 लीटर, और 24 घंटे में >> 5200 लीटर रक्त। शरीर के गहन कार्य के दौरान (उदाहरण के लिए, स्कीइंग करते समय), मानव हृदय 1 मिनट में 25-35 लीटर रक्त (प्रति मिनट 165-196 संकुचन पर) "पंप" करता है। तुलना के लिए: 1 मिनट में पूरी तरह से खुले पानी के नल की पानी की खपत लगभग 20 लीटर है।
एक संकुचन के दौरान हृदय का कार्य » 1 जे.
एक वयस्क द्वारा विकसित शक्ति:
हल्की हवा के साथ समतल सड़क पर सामान्य चलने के दौरान, 60-65 डब्ल्यू;
हल्की हवा के साथ समतल सड़क पर तेज़ (7 किमी/घंटा) चलने पर - 200 W;
शांत मौसम में 10 किमी/घंटा की गति से साइकिल चलाते समय - 40 डब्ल्यू;
शांत मौसम में 20 किमी/घंटा की गति से साइकिल चलाने पर - 320 डब्ल्यू।
मानव ध्वनि पैरामीटर
शांत फुसफुसाहट ≈ 10 -9 डब्ल्यू;
सामान्य मात्रा में भाषण ≈ 7 * 10 -6 डब्ल्यू;
अधिकतम मात्रा ≈2 * 10 -3 डब्ल्यू;
जिन आवृत्तियों के प्रति कान सबसे अधिक संवेदनशील है वे 1500 - 4000 हर्ट्ज़ हैं;
सामान्य बातचीत के दौरान आवृत्ति रेंज:
पुरुषों के लिए - 85-200 हर्ट्ज;
महिलाओं के लिए - 160-340 हर्ट्ज;
बास - 80-350 हर्ट्ज;
बैरिटोन - 110-400 हर्ट्ज;
टेनर - 130-520 हर्ट्ज;
सोप्रानो - 260-1050 हर्ट्ज;
कलरतुरा सोप्रानो - 330-1400 हर्ट्ज।
बास ≈2.5 सेमी;
टेनर ≈ 1.7-2 सेमी;
सोप्रानो ≈1.5 सेमी.
शरीर के ऊतकों में ध्वनि की गति 1590-1600 मीटर/सेकेंड होती है।
एक महिला की आवाज की रिकॉर्ड पिच (गाते समय) 2.35 kHz है।
8) मानव कान द्वारा महसूस की जाने वाली ध्वनियों की तीव्रता की सीमा असामान्य रूप से बड़ी है: कान द्वारा महसूस की जाने वाली सबसे तेज़ ध्वनियाँ (दर्द की दहलीज पर)
10-100 W/m 2, सबसे कमजोर, अभी भी समझी जाने वाली ध्वनियों से 10 13 -10 14 गुना भिन्न है (≈ 10 -12 W/m 2 की श्रवण सीमा के साथ)।
मानव थर्मल पैरामीटर
शरीर का सामान्य तापमान 36.7°C होता है।
शरीर के अलग-अलग हिस्सों का तापमान:
माथा - 33.4°C;
हाथों की हथेलियाँ - 32.8°C;
पैरों के तलवे - 30.2 0 C.
रक्त का हिमीकरण (पिघलना) तापमान -0.56°C से -0.580C तक होता है।
रक्त की विशिष्ट ताप क्षमता:
3.9 kJ/(kgkK);
0.93 कैलोरी/(gk°C).
प्रतिदिन त्वचा और फेफड़ों की सतह से वाष्पित होने वाले पानी का द्रव्यमान 0.8-2.0 किलोग्राम है।
मानव जीवन के लिए सर्वाधिक अनुकूल सापेक्षिक आर्द्रता 40-60% है।
रक्त का पृष्ठ तनाव 60 mN/m है।
मानव विद्युत पैरामीटर
1) शरीर के ऊतकों का विशिष्ट प्रतिरोध:
मांसपेशियाँ - 1.5 ओम;
रक्त - 1.8 ओम;
त्वचा की ऊपरी परत (शुष्क) - 3.3k10 5 ओम;
हड्डी (पेरीओस्टेम के बिना) - 2k10 6 ओम।
2).ढांकता हुआ स्थिरांक:
रक्त - 85.5;
शुष्क त्वचा - 40-50;
हड्डी - 6-10.
3) मानव शरीर का विद्युत प्रतिरोध मुख्य रूप से त्वचा की सतह परत (एपिडर्मिस) के प्रतिरोध से निर्धारित होता है।
हाथों की सूखी, अक्षुण्ण त्वचा के साथ मानव शरीर का एक हाथ के सिरे से दूसरे हाथ के सिरे तक प्रतिरोध = 15 kOhm।
मानव शरीर के माध्यम से सुरक्षित मानी जाने वाली वर्तमान शक्ति 1 mA तक है।
मानव शरीर के माध्यम से करंट की तीव्रता, जिससे शरीर को गंभीर क्षति पहुँचती है,
≈100 एमए.
नम कमरे में सुरक्षित विद्युत वोल्टेज -12 V है।
शुष्क कमरे में सुरक्षित विद्युत वोल्टेज -36 V है।
मानव ऑप्टिकल पैरामीटर
आंख द्वारा परिणामी दृश्य संवेदना को बनाए रखने की अवधि 0.14 सेकेंड है।
एक वयस्क की नेत्रगोलक का व्यास 24-25 मिमी होता है।
एक वयस्क में आँखों की पुतलियों ("आँखों का आधार") के बीच की दूरी 55-72 मिमी होती है।
श्वेतपटल की मोटाई 0.4-1.0 मिमी है।
कोरॉइड की मोटाई 0.35 मिमी तक होती है।
रेटिना की मोटाई 0.1-0.4 मिमी है।
लेंस का व्यास 8-10 मिमी है.
लेंस की अधिकतम मोटाई 3.7-4.0 मिमी है।
लेंस का अपवर्तनांक ≈1.4 है।
लेंस की फोकल लंबाई ≈70 मिमी है।
युवा लोगों में लेंस की ऑप्टिकल शक्ति 19 से ≈ 33 D तक होती है।
जलीय और जिलेटिनस हास्य का अपवर्तनांक -1.34 है।
आंख में भरने वाले स्पष्ट तरल पदार्थ का दबाव अंतःनेत्र दबाव ≈104 kPa (= 780 मिमी Hg) है।
पुतली का व्यास:
उच्च दिन के उजाले की स्थिति में - 2-3 मिमी;
कम रोशनी के स्तर पर (0.01 लक्स) - 6-8 मिमी।
ब्लाइंड स्पॉट (अंडाकार आकार) का आयाम 1.5 से 2.0 है।
रेटिना में छड़ों की संख्या ≈130 मिलियन है।
रेटिना में शंकुओं की संख्या ≈ 7 मिलियन है।
प्रकाश की तरंग दैर्ध्य जिसके प्रति आंख सबसे अधिक संवेदनशील होती है, 555 एनएम (पीली-हरी किरणें) है।
पूरी आंख की ऑप्टिकल शक्ति ≈ 60 D है।
स्थिर आँख का देखने का क्षेत्र:
क्षैतिज रूप से - लगभग 160°;
लंबवत - लगभग 130°.
रेटिना पर किसी वस्तु की छवि का न्यूनतम आकार, जिस पर वस्तु के दो बिंदु अलग-अलग दिखाई देते हैं, 0.002 मिमी है।
खुद के आकार
अपनी ऊंचाई और कदम जानना उपयोगी है। मापने का सबसे आसान तरीका, उदाहरण के लिए, तय की गई दूरी, कदमों की संख्या गिनना है, लेकिन इसके लिए आपको अपने कदम का आकार जानना होगा।
कदम का आकार निम्नानुसार निर्धारित किया जाता है: जमीन पर एक सीधी रेखा, मान लीजिए 30 मीटर मापने के बाद, वे कदमों की गिनती करते हुए, अपनी सामान्य गति से उस पर चलते हैं। 30 को चरणों की परिणामी संख्या से विभाजित करने पर, आपको एक चरण की औसत लंबाई मिलती है। आइए मान लें कि 50 सीढ़ियाँ 30 मीटर की लंबाई में फिट होती हैं। 30 को 50 से विभाजित करने पर, हमें प्राप्त होता है:
30: 50 =0.6 मीटर = 60 सेमी.
यह औसत चरण की चौड़ाई है. चरणों में मापी गई दूरी को मीटर में बदलने के लिए, आपको चरणों की संख्या को मीटर में व्यक्त एक चरण की चौड़ाई से गुणा करना होगा। उदाहरण के लिए, घर से दुकान तक 630 सीढ़ियाँ हैं। चरण की लंबाई 0.6 मीटर है। मीटर में दूरी 630 0.6 = 378 मीटर है।
किसी व्यक्ति की भुजाओं का फैलाव आमतौर पर उसकी ऊंचाई के बराबर होता है। अक्सर ये मान मेल खाते हैं, लेकिन विचलन, निश्चित रूप से संभव है। इसलिए, मापकर यह जांचना भी उपयोगी है कि आपकी बांह का दायरा आपकी ऊंचाई से मेल खाता है या नहीं।
छोटी मात्राओं के अनुमानित माप के लिए, अपनी तर्जनी के मध्य जोड़ की लंबाई को याद रखना उपयोगी होता है (चित्र .1),इसके "चौथाई" का आकार - अंगूठे के सिरों और फैले हुए हाथ की छोटी उंगली के बीच की दूरी (अंक 2)।बेशक, ये सभी विधियां बहुत गलत हैं, लेकिन वास्तविक जीवन की स्थितियों में त्वरित अनुमानित माप के लिए ये काफी उपयुक्त हैं।
0.0001 किमी के बराबर एक खंड बनाएं, और उसके बगल में अपने सामान्य कदम के 0.1 के बराबर एक खंड बनाएं। 1 किमी चलने के लिए आपको लगभग कितने कदम चलने होंगे?
चावल। 1
अंक 2
विषय पर गुणात्मक कार्य: "मानव भौतिकी"
1.सोफ़े पर.
किसी व्यक्ति के लिए बोर्ड की तुलना में सोफे पर लेटना अधिक नरम क्यों होता है?
2. मानव शक्ति.
क) 5 किमी/घंटा की सामान्य गति से चलने पर 75 किलोग्राम वजन वाले व्यक्ति की शक्ति क्या है; 7 किमी/घंटा की मार्च गति से?
बी) साइकिल चलाते समय (9 किमी/घंटा की गति से) कितनी बिजली खर्च होती है
18 किमी/घंटा)?
ग) 75 किलोग्राम वजन वाले व्यक्ति में 2 सेकंड में 4 मीटर की ऊंचाई तक सीढ़ी चढ़ने पर कौन सी शक्ति विकसित होती है?
3. घूमने वाली कुर्सी को कैसे चालू करें?
अपने पैरों को फर्श से छुए बिना एक घूमने वाली कुर्सी पर बैठें। आपको इसे 360° पर घुमाना होगा। आप यह कैसे करेंगे? अपना उत्तर स्पष्ट करें.
4. मानव शरीर में पानी का वाष्पीकरण.
मानव शरीर में 65% पानी होता है। क्या यह वाष्पित हो जाता है? कैसे? वाष्पीकरण प्रक्रिया किस पर निर्भर करती है? इसका क्या प्रभाव पड़ता है?
5. वायु सागर के तल पर मनुष्य।
मनुष्य वायु सागर के तल पर रहता है। लोग आमतौर पर वायुमंडलीय दबाव महसूस क्यों नहीं करते?
6. कोई व्यक्ति कैसे सांस लेता है?
मानव फुफ्फुसीय श्वसन की क्रियाविधि में वायुमंडलीय दबाव का क्या महत्व है? जब आप हवा अंदर लेते और छोड़ते हैं तो क्या होता है?
7. काले, सफेद और भूरे रंग के बारे में.
क) सफेद, काले और भूरे रंगों में क्या अंतर है?
ख) कोई व्यक्ति इन रंगों को कैसे पहचानता है?
निम्नलिखित प्रयोग अपने दोस्तों के साथ करें और निष्कर्ष निकालें। एक अच्छी तरह से अंधेरे कमरे में, टॉर्च से एक गोलाकार स्थान को एक छोटी सफेद स्क्रीन पर प्रोजेक्ट करें। दर्शकों को पता चले बिना लालटेन बुझा दें। एक सफेद स्क्रीन के बजाय, एक काली स्क्रीन लगाएं और उसी स्थान को उस पर प्रोजेक्ट करें, जिससे फ्लैशलाइट की प्रकाश तीव्रता कई गुना बढ़ जाएगी। दर्शक स्क्रीन के प्रतिस्थापन पर ध्यान नहीं देगा, और सोचेगा कि उसे पुरानी स्क्रीन पर पुराना स्थान दिखाई दे रहा है। जब कमरे में रोशनी आती है, तो दर्शक को अपनी गलती का एहसास होता है और स्क्रीन पर वह स्थान अब सफेद नहीं, बल्कि केवल प्रकाश दिखाई देता है।
क्यों?
8. ग्राउंडिंग.
किसी वस्तु का जमीन से विद्युतीय कनेक्शन उसकी ग्राउंडिंग कहलाता है। पिंडों पर बनने वाले आवेश पृथ्वी से अलग हो जाते हैं; इससे जुड़ने पर वे जमीन में चले जाते हैं, क्योंकि अपने बड़े आकार के कारण, किसी भी पिंड की तुलना में, पृथ्वी की क्षमता भी काफी बड़ी होती है। क्या किसी व्यक्ति को ग्राउंडिंग के बारे में बात करना संभव है?
9. मानव बायोफिल्ड।
मानव शरीर में जैवधाराएँ और जैवक्षमताएँ होती हैं। यह क्या है? क्या उनका पता लगाया जा सकता है?
10. सापेक्ष या पूर्ण वायु आर्द्रता?
मनुष्य के लिए क्या अधिक महत्वपूर्ण है: सापेक्ष या पूर्ण आर्द्रता?
11. खतरनाक विद्युत धारा.
हर कोई जानता है कि बिजली का करंट इंसान के लिए कितना खतरनाक हो सकता है। उसके लिए, 0.1 ए का करंट घातक है, कमरे की वायरिंग में करंट 0.1 ए से कई गुना अधिक मजबूत है।
यह हमेशा किसी व्यक्ति पर हमला क्यों नहीं करता?
12. बैठ जाओ - खड़े हो जाओ।
कोल्या सुबह व्यायाम कर रहा था। पास में बाथरूम के तराजू थे। उन्होंने तराजू पर पैर रखकर स्क्वाट करने का फैसला किया। उसे आश्चर्य हुआ, जब वह बैठ गया, तो तराजू पर उस समय की तुलना में कम वजन दिखा जब वह उस पर शांति से खड़ा था। कोल्या झट से उठ खड़ी हुई। इसके विपरीत, तराजू पर उसके वजन में वृद्धि देखी गई। कोल्या ने इन आंदोलनों को कई बार दोहराया। सब कुछ फिर से हुआ.
क्यों?
उत्तर:
1 . सोफे के साथ शरीर के संपर्क का क्षेत्र बोर्ड की तुलना में अधिक है।
2
. ए) लगभग 60 डब्ल्यू, या 
अश्वशक्ति. जैसे-जैसे गति बढ़ती है, शक्ति तेजी से बढ़ती है - 200 वाट।
बी) साइकिल चलाते समय शरीर के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र की स्थिति चलने की तुलना में बहुत कम बदलती है, और पैरों का त्वरण भी कम होता है। इसलिए, साइकिल चलाते समय बिजली की खपत काफी कम होती है: 30 W; 120 डब्ल्यू.
ग) 2 अश्वशक्ति।
3. आपको अपने हाथों का उपयोग करने की आवश्यकता है। फैली हुई भुजाओं को क्षैतिज तल में एक निश्चित कोण पर मोड़कर व्यक्ति स्वयं विपरीत दिशा में मुड़ जाता है। जब हाथ रुकते हैं तो इंसान भी रुक जाता है. उसी दिशा में फिर से मुड़ने के लिए, आपको अपने हाथों को उनकी मूल स्थिति में लौटाना होगा। यह आपके हाथों को विपरीत दिशा में ले जाकर नहीं किया जा सकता है, क्योंकि व्यक्ति भी प्रारंभिक स्थिति में वापस आ जाएगा। हालाँकि, आप अपनी भुजाओं को एक ऊर्ध्वाधर तल में उठा सकते हैं और फिर उन्हें दूसरे ऊर्ध्वाधर तल में नीचे ला सकते हैं ताकि वे कुर्सी पर बैठे व्यक्ति के संबंध में अपनी मूल स्थिति में हों। एक व्यक्ति एक ऊर्ध्वाधर अक्ष के चारों ओर अनिश्चित काल तक घूम सकता है।
4. दिन के दौरान, एक व्यक्ति, काम के प्रकार के आधार पर, त्वचा और फेफड़ों की सतह से 800 से 2000 ग्राम या अधिक पानी वाष्पित करता है। वाष्पीकरण प्रक्रियाओं की दर, और साथ ही किसी व्यक्ति की भलाई, आसपास की हवा की नमी पर काफी निर्भर करती है। गर्म हवा में लंबे समय तक रहना, प्रचुर मात्रा में जल वाष्प से संतृप्त, वाष्पीकरण प्रक्रिया को जटिल बनाता है और साथ ही शरीर में सामान्य ताप विनिमय को बाधित करता है। व्यक्ति को सुस्ती महसूस होती है और उसकी कार्य करने की क्षमता कम हो जाती है।
5. शरीर के अधिकांश अंगों और ऊतकों में वायुमंडलीय दबाव के बराबर दबाव में तरल पदार्थ और गैसें होती हैं। इस संबंध में अपवाद छाती का इंटरप्ल्यूरल स्थान, हृदय प्रणाली, मस्तिष्कमेरु द्रव से भरी गुहाएं, साथ ही संयुक्त गुहाएं हैं। बाहरी हवा के साथ इन गुहाओं का संचार शरीर की सामान्य कार्यप्रणाली को बाधित करता है।
6. साँस लेते समय, संबंधित मांसपेशियों (इंटरकोस्टल और डायाफ्राम) के संकुचन के कारण, छाती का बड़ा विस्तार होता है। इस मामले में, फेफड़ों में हवा का दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम हो जाता है, और बाद के प्रभाव में, बाहरी हवा की एक निश्चित मात्रा फेफड़ों में प्रवेश करती है (चूसी जाती है)। तब मांसपेशियां शिथिल हो जाती हैं, छाती का आयतन कम हो जाता है, फेफड़ों में हवा का दबाव वायुमंडलीय दबाव से अधिक हो जाता है, और फेफड़ों की कुछ हवा बाहर निकल जाती है। साँस लेना होता है. छाती तीन परस्पर लंबवत दिशाओं में एक साथ विस्तारित हो सकती है: ऊर्ध्वाधर, अनुप्रस्थ और ऐन्टेरोपोस्टीरियर।
7. a) बहुत से पिंडों की सतहें दृश्य स्पेक्ट्रम के सभी क्षेत्रों से समान रूप से किरणें बिखेरती हैं। उनमें से जो अपने ऊपर आपतित प्रकाश का एक बड़ा भाग बिखेरते हैं, श्वेत कहलाते हैं। सफ़ेद कागज़या चाक उन पर पड़ने वाली 90% ऊर्जा को नष्ट कर देता है। वे सतहें जिन पर किरणें बहुत कमजोर ढंग से बिखरती हैं, काली कहलाती हैं। काला फोटोग्राफिक कागज अपने ऊपर पड़ने वाले प्रकाश का लगभग 5% ही बिखेरता है। प्रकीर्णन की मध्यवर्ती डिग्री वाली सतहें हमें धूसर दिखाई देती हैं। इस प्रकार, सफेद, ग्रे और काले के बीच का अंतर गुणात्मक नहीं है, बल्कि केवल मात्रात्मक है, बी) रंगों को आसपास की प्रबुद्ध पृष्ठभूमि की तुलना में ही पहचाना जाता है।
8 मानव शरीर समग्र रूप से एक संवाहक है, इसलिए जमीन पर खड़ा व्यक्ति इसमें विद्युत आवेशों का संचालन करेगा, जिसके साथ वह संपर्क में आ सकता है। इन परिस्थितियों में जमीन के साथ मानव संपर्क को ग्राउंडिंग भी कहा जाता है। यदि किसी व्यक्ति के माध्यम से महत्वपूर्ण विद्युत आवेश (या महत्वपूर्ण विद्युत धारा) प्रवाहित किया जाता है, तो इससे उनके स्वास्थ्य पर खतरनाक परिणाम हो सकते हैं।
9 . मानव शरीर के किसी भी अंग की उत्तेजना क्रिया धाराओं की उपस्थिति के साथ होती है। किसी अंग का उत्तेजित स्थल विश्राम स्थलों के संबंध में सदैव विद्युत ऋणात्मक होता है। उत्तेजित और अउत्तेजित क्षेत्रों के बीच एक निश्चित संभावित अंतर उत्पन्न होता है, और धाराएँ प्रवाहित होती हैं। ये संभावित अंतर छोटे हैं, और शरीर के ऊतकों का प्रतिरोध अधिक है। इसलिए, बायोक्यूरेंट्स बहुत कमजोर हैं - लगभग 10 -6 ए और उससे कम। संवेदनशील गैल्वेनोमीटर का उपयोग करके उनका पता लगाना संभव है। आयनों के असमान वितरण के कारण कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों में जैवक्षमताएँ उत्पन्न होती हैं K +, Na +, C ++, Mg ++, साथ ही CL - कोशिकाओं के प्रोटोप्लाज्म और कोशिका के आसपास के तरल पदार्थ में। यह जीवित कोशिकाओं में होने वाली चयापचय प्रक्रियाओं के कारण होता है। बायोपोटेंशियल सामान्य और रोग संबंधी स्थितियों में अंगों और ऊतकों की कार्यात्मक स्थिति को दर्शाता है, जिसका उपयोग रोगों के निदान में किया जाता है। हृदय की क्षमताओं को रिकॉर्ड करने के सामान्य तरीके - इलेक्ट्रोकार्डियोग्राफी, मस्तिष्क - इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राफी, परिधीय तंत्रिका ट्रंक और मांसपेशियों - इलेक्ट्रोमोग्राफी।
10 . विभिन्न मामलों में, पूर्ण और सापेक्ष आर्द्रता दोनों महत्वपूर्ण हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, त्वचा की सतह से पानी का वाष्पीकरण सापेक्ष आर्द्रता पर निर्भर करता है, इसलिए निरपेक्ष और अधिकतम आर्द्रता (किसी दिए गए तापमान पर 1 मीटर 3 हवा को संतृप्त करने वाली प्रति ग्राम भाप की मात्रा) के बीच का अंतर जितना अधिक होगा, वाष्पीकरण उतना ही तेज़ होगा। घटित होना। फेफड़ों द्वारा पानी के वाष्पीकरण पर विचार करते समय, किसी को हवा की पूर्ण आर्द्रता को ध्यान में रखना चाहिए, क्योंकि फेफड़ों से हवा लगभग 30 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, लगभग पूरी तरह से भाप से संतृप्त होकर बाहर निकलती है। फेफड़ों में हवा जिस भाप से संतृप्त होती है, वह स्पष्ट रूप से साँस ली गई हवा की पूर्ण आर्द्रता पर निर्भर करती है। 40 से 60% सापेक्ष आर्द्रता वाला वातावरण मानव जीवन के लिए सामान्य माना जाता है।
11. प्रकाश नेटवर्क में वर्तमान ताकत 0.5 ए तक पहुंच जाती है, लेकिन केवल तब तक जब तक मानव शरीर सर्किट में शामिल नहीं हो जाता। उत्तरार्द्ध को चालू करने से वर्तमान ताकत काफी कम हो जाती है, क्योंकि हमारे शरीर का प्रतिरोध बहुत अधिक है: यह 100 से लेकर कई दसियों हज़ार ओम तक होता है। सर्किट में इस तरह के एक महत्वपूर्ण प्रतिरोध की शुरूआत स्वाभाविक रूप से इसमें वर्तमान शक्ति को कम कर देती है, और वर्तमान शरीर के लिए लगभग हानिरहित हो जाता है। कभी-कभी 5000 V भी किसी व्यक्ति को कोई नुकसान नहीं पहुँचाता - मानव शरीर का प्रतिरोध कभी-कभी इतना बढ़िया होता है। लेकिन इसमें कई कारणों के आधार पर उतार-चढ़ाव होता है, जिनकी भविष्यवाणी नहीं की जा सकती: आर्द्रता, शरीर का आकार, यहां तक कि हमारा मूड, इसलिए विद्युत नेटवर्क का वोल्टेज, जो आज हानिरहित है, कल घातक हो सकता है।
12. कोल्या के शरीर ने आंशिक रूप से भारहीनता (त्वरित स्क्वाट के दौरान) और अधिभार (तेजी से उठने के दौरान, शरीर समर्थन पर अधिक दबाव डालता है) की घटना का अनुभव किया।
त्रुटि आकलन
शारीरिक माप करते समय
आकार
किसी भौतिक मात्रा को मापने का अर्थ है माप उपकरणों का उपयोग करके एक इकाई के रूप में ली गई सजातीय मात्रा के साथ इसकी तुलना करना, और इसके वास्तविक मूल्य के सन्निकटन की डिग्री का मूल्यांकन करना।
वर्तमान में, आम तौर पर स्वीकृत अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (SI), जो सात बुनियादी इकाइयों पर आधारित है:
लंबाई - मीटर (एम);
द्रव्यमान - किलोग्राम (किलो);
समय - दूसरा (ओं);
विद्युत धारा - एम्पीयर (ए);
तापमान - केल्विन (K);
चमकदार तीव्रता - कैंडेला (सीडी);
पदार्थ की मात्रा - तिल.
भौतिक माप की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए, प्रत्येक बुनियादी एसआई इकाइयों के लिए अंतरराष्ट्रीय मानक बनाए गए हैं।
यदि वे उन मात्राओं का उपयोग करते हैं जो मूल इकाइयों के गुणज हैं, तो वे प्राचीन ग्रीक भाषा से लिए गए संबंधित उपसर्गों का उपयोग करते हैं; यदि बुनियादी इकाइयों के अधीनस्थ मात्राओं का उपयोग किया जाता है, तो लैटिन भाषा से लिए गए संबंधित उपसर्गों का उपयोग किया जाता है।
माप को प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष में विभाजित किया गया है। प्रत्यक्ष माप वह है जिसमें उपकरण पैमाने से पढ़ने पर परिणाम मिलता है। अप्रत्यक्ष माप वह माप है जिसमें गणना के आधार पर परिणाम ज्ञात किया जाता है।
मापे गए मूल्य का सही मूल्य कई कारणों से निर्धारित नहीं किया जा सकता है और सबसे बढ़कर, क्योंकि मानक का पुनरुत्पादन सीमित है। परिमाण एमापा हुआ माना जाता है यदि न केवल मूल्य ही दर्शाया गया हो ए परिवर्तन , लेकिन इसकी पूर्ण त्रुटि ∆A की सीमा भी
ए = ए परिवर्तन , ± ∆A
माप की गुणवत्ता सापेक्ष त्रुटि ε द्वारा निर्धारित की जाती है:
ε = *100%.
प्रत्यक्ष माप ∆A की त्रुटि में मापने वाले उपकरण ∆A inc की त्रुटि और ∆A गिनती पढ़ने की त्रुटि शामिल है:
∆ए = ∆A inc + ∆A गिनती
पढ़ने की त्रुटि स्केल विभाजन के आधे के बराबर या उससे अधिक नहीं है:
∆ एक लाभ =
कहाँ ए- स्केल डिवीजन कीमत.
किसी भौतिक मात्रा का बार-बार माप करने पर थोड़े भिन्न परिणाम प्राप्त होते हैं। इस मामले में, व्यक्तिगत माप के परिणामों के अंकगणितीय माध्य को माप परिणाम के रूप में लिया जाना चाहिए:
प्रायोगिक भाग
प्रयोगशाला कार्य क्रमांक 1
आपके शरीर का आयतन और घनत्व निर्धारित करना।
कार्य का उद्देश्य:अपने शरीर का घनत्व और आयतन निर्धारित करना सीखें।
कार्य प्रगति:
1.औसत लंबाई ℓ(m) और चौड़ाई मापेंबी (एम) आपके अपार्टमेंट में स्नानघर।
2. स्नान में गर्म पानी डालें और पेंसिल से उसके स्तर को चिह्नित करें।
3. अपने आप को पानी में डुबोएं और इसके नए स्तर को नोट करें। लिफ्ट की ऊंचाई मापें
पानी ∆ एच (एम)।
4. विस्थापित पानी का आयतन और इसलिए पिंड का आयतन ज्ञात कीजिएवी टी(बहिष्कृत
सिर की मात्रा): वी टी =ℓ * बी * ∆ एच.
बाथटब का आकार समानांतर चतुर्भुज से स्पष्ट रूप से भिन्न हो सकता है, इसलिए विस्थापित पानी की मात्रा को आपके द्वारा बनाए गए निशान पर एक बाल्टी (सोडा की बोतल या ज्ञात मात्रा के अन्य कंटेनर) के साथ पानी जोड़कर प्रयोगात्मक रूप से अधिक सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है।
5. सिर के आयतन को ध्यान में रखने के लिए सिर का व्यास मापेंडी(एम)और, इसे एक गेंद मानते हुए, आयतन की गणना करें:
वी जी = π डी 3
6. अपने शरीर के कुल आयतन की गणना करें (m3): वी आम तौर पर = वी टी + वी जी
7. अपने शरीर का वजन मापेंमी(किग्रा) एक पैमाने का उपयोग कर।
8. आपके शरीर का घनत्व ρ(kg/m3) ज्ञात करें: =
अतिरिक्त कार्य:
अपने शरीर के घनत्व की तुलना पानी के घनत्व से करें और प्रश्नों के उत्तर दें:
कोई व्यक्ति सतह पर बिना हिले क्यों रह सकता है?
समुद्र के पानी में तैरना आसान क्यों है?
प्रयोगशाला कार्य क्रमांक 2
औसत चरण लंबाई का निर्धारण।
कार्य का उद्देश्य:अपने कदम की औसत लंबाई निर्धारित करना सीखें।
प्रयोगशाला कार्य क्रमांक 3
आपके शरीर पर वायुमंडलीय दबाव के बल का निर्धारण
कार्य का उद्देश्य:अपने शरीर पर वायुमंडलीय दबाव के बल को निर्धारित करना सीखें।
उपकरण:बैरोमीटर, फ़्लोर स्केल, स्टैडोमीटर।
एफ एटीएम = पी एटीएम * एस.
तालिका भरें:
पी एटीएम, पीए
प्रयोगशाला कार्य संख्या 4
"क्षैतिज पट्टी पर व्यायाम करते समय हाथ की ताकत का निर्धारण।"
जिम में बार पर एक हाथ से कुछ देर के लिए लटकें, अपनी बांह की मांसपेशियों में तनाव महसूस करें।
अपने शरीर के वजन को एक पैमाने पर मापें टीऔर गुरुत्वाकर्षण की गणना करेंएफ टी (एच) इस पर कार्रवाई कर रहा है।
आपके शरीर का आयतन निर्धारित करने के लिए V आम तौर पर पहले ही पूरे हो चुके काम के परिणामों का लाभ उठाते हैं।
उत्प्लावन बल F ज्ञात कीजिएए (एच), हवा से आपके शरीर पर कार्य करता है:
जहां ρ = 1.3 किग्रा/मीटर 3 - वायु घनत्व और दिखाएं कि वायु का उत्प्लावन बल आप पर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल के 0.1% से थोड़ा अधिक है, और इसलिएएफ ए की आमतौर पर उपेक्षा की जाती है।
5. वह बल Fp ज्ञात कीजिए जिसके साथ आपका हाथ क्रॉसबार पर कार्य करता है:
एफ पी =एफ टी -एफ ए एफ टी
तालिका भरें:
टी, किग्रा
प्रयोगशाला कार्य क्रमांक 5
"सीढ़ियाँ चढ़ते समय शक्ति का माप विकसित हुआ।"
उपकरण: रस्सी पर वजन, स्टॉपवॉच, बाथरूम स्केल, टेप माप।
सीढ़ियों से नीचे एक मजबूत रस्सी पर वजन डालकर, जब वजन पहली मंजिल के फर्श तक पहुंचे तो उस पर निशान बना लें। सीढ़ियों की ऊंचाई h(m) मापें।
समय निर्धारित करने के लिए स्टॉपवॉच का उपयोग करेंटी(सी) आपको सीढ़ियाँ चढ़ने में समय लगा।
अपने शरीर का वजन मापेंएम(किलो).
शक्ति की गणना करेंएन(डब्ल्यू) चढ़ाई के दौरान विकसित:
तालिका भरें:
एच(एम)अनुसंधान परिणामों की रक्षा और चर्चा।
छात्रों को अपने शरीर के भौतिक मापदंडों पर शोध के परिणाम प्रस्तुत करने होंगे। परिणामों का विश्लेषण करें. प्रयोगशाला कार्यों में से किसी एक के लिए कार्य के सैद्धांतिक भाग का बचाव तैयार करें।
स्कूली बच्चों के लिए वैज्ञानिक परियोजनाओं की प्रतियोगिता
क्षेत्रीय वैज्ञानिक और व्यावहारिक सम्मेलन "यूरेका" के ढांचे के भीतर
क्यूबन के छात्रों के लिए लघु विज्ञान अकादमी
मानव यांत्रिक मापदंडों का अध्ययन।
अनुभाग: "भौतिकी"
एरेमेनको मरीना युरेविना, 11वीं कक्षा,
नगर शैक्षणिक संस्थान माध्यमिक विद्यालय नंबर 5, कोरेनोव्स्की जिला,
कला। प्लैट्निरोव्स्काया।
वैज्ञानिक पर्यवेक्षक:
कोलोमीएट्स नतालिया लियोनिदोवना,
भौतिकी शिक्षक, नगर शैक्षणिक संस्थान माध्यमिक विद्यालय क्रमांक 5
नगरपालिका जिला कोरेनोव्स्की जिला,
कला। प्लैट्निरोव्स्काया।
सोची
कार्य पूरा हुआ: छात्र
11वीं कक्षा नगर शिक्षण संस्थान माध्यमिक विद्यालय क्रमांक 5
नगरपालिका जिला कोरेनोव्स्की जिला
एरेमेन्को मरीना युरेविना
सामग्री पृष्ठ
परिचय……………………………………………………………………2
मानव शरीर का घनत्व…………………………………………………………3
सैद्धांतिक भाग………………………………………………..3
व्यावहारिक भाग……………………………………………………..3
कई पिंडों के घनत्व का निर्धारण
मानव प्रतिक्रिया की गति……………………………………………………………….4
सैद्धांतिक भाग………………………………………………..4
व्यावहारिक भाग………………………………………………5
मानव प्रतिक्रिया समय का निर्धारण………………………………..5
दो व्यक्तियों की प्रतिक्रिया गति की तुलना……………………………….6
ड्राइवर प्रतिक्रिया समय की तुलना……………………………….7
मानव फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता…………………………………………………………..8
सैद्धांतिक भाग……………………………………………………..8
व्यावहारिक भाग……………………………………………………………………..10
सैद्धांतिक विधि से फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता का निर्धारण...10
फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता का निर्धारण
निष्कर्ष………………………………………………………………………………11
अनुप्रयोग……………………………………………………………………..14
"मानव यांत्रिक मापदंडों का अध्ययन"
कार्य पूरा हुआ: छात्र
11वीं कक्षा नगर शिक्षण संस्थान माध्यमिक विद्यालय क्रमांक 5
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एरेमेन्को मरीना युरेविना
परिचय।
स्कूली पाठों में भौतिकी के नियमों की चर्चा मुख्यतः निर्जीव वस्तुओं पर की जाती है। लेकिन मानव शरीर में भौतिकी के नियमों की अभिव्यक्ति का अध्ययन निश्चित रूप से एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। भौतिक कानूनों के आधार पर जीवित जीवों में होने वाली व्यक्तिगत प्रक्रियाओं की व्याख्या से जीवित और निर्जीव प्रकृति में कारण और प्रभाव संबंध स्थापित करने में मदद मिलेगी, आसपास की दुनिया की एकता का पता चलेगा, प्रकृति के नियमों की एकता दिखाई देगी और जीवित जीवों पर भौतिकी के नियमों की प्रयोज्यता।
विषयइस कार्य का "मानव यांत्रिक मापदंडों का अध्ययन।"
वस्तुअनुसंधान: मानव शरीर में भौतिकी के नियम।
वस्तुअनुसंधान: किसी व्यक्ति के यांत्रिक पैरामीटर: शरीर का आयतन और घनत्व, मानव प्रतिक्रिया समय, फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता।
लक्ष्यइस कार्य का: किसी व्यक्ति के कुछ यांत्रिक मापदंडों को निर्धारित करना, किसी व्यक्ति की व्यक्तिगत विशेषताओं (उम्र, पेशे, जीवन शैली, कल्याण, आदि) पर व्यावहारिक रूप से निर्धारित यांत्रिक मापदंडों की निर्भरता का पता लगाना, के महत्व को स्थापित करना मानव जीवन के लिए ये पैरामीटर।
स्रोत आधारअनुसंधान का संचालन करना है:
मानव शरीर में भौतिकी के नियमों की अभिव्यक्ति के बारे में सैद्धांतिक सामग्री;
मानव शरीर के कुछ यांत्रिक मापदंडों को निर्धारित करने के लिए व्यावहारिक कार्य के परिणाम।
शोध के दौरान निम्नलिखित प्रश्न पूछे गए: कार्य:
मानव शरीर में भौतिकी के नियमों की अभिव्यक्ति के बारे में सैद्धांतिक सामग्री का अध्ययन और विश्लेषण करें;
मानव शरीर के कुछ यांत्रिक मापदंडों को निर्धारित करने के लिए व्यावहारिक कार्य करना;
किसी व्यक्ति के यांत्रिक मापदंडों को निर्धारित करने के लिए आवश्यक व्यावहारिक माप के परिणामों का विश्लेषण और प्रसंस्करण करें;
अध्ययन के परिणामों को सारांशित करें और किसी व्यक्ति के यांत्रिक मापदंडों की उसकी व्यक्तिगत विशेषताओं पर निर्भरता के बारे में निष्कर्ष निकालें।
कार्य में निम्नलिखित वैज्ञानिक अनुसंधान का उपयोग किया गया: तरीकोंअनुसंधान:
मानव शरीर पर भौतिकी के नियमों के अनुप्रयोग पर सैद्धांतिक सामग्री का विश्लेषण और प्रसंस्करण (किसी व्यक्ति के यांत्रिक मापदंडों को निर्धारित करने के लिए यांत्रिकी के नियमों का अनुप्रयोग);
किसी व्यक्ति के यांत्रिक मापदंडों को निर्धारित करने के लिए प्रयोग करना और व्यावहारिक माप करना;
प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त माप परिणामों का विश्लेषण और प्रसंस्करण;
शोध परिणामों और निष्कर्षों का सारांश।
"मानव यांत्रिक मापदंडों का अध्ययन"
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मानव शरीर का घनत्व.
सैद्धांतिक भाग.
अब आदमी के बारे में. यह ज्ञात है कि सामान्य तौर पर मानव शरीर का घनत्व पानी के घनत्व के बहुत करीब होता है, क्योंकि एक व्यक्ति में इसका 60-90% हिस्सा होता है। * (* - साहित्य का संदर्भ।)
विभिन्न स्रोतों में मानव शरीर का औसत घनत्व 870 से 1120 किग्रा/घन मीटर तक होता है
कोई सटीक आंकड़ा नहीं है, क्योंकि प्रत्येक व्यक्ति का घनत्व अलग-अलग होता है और व्यक्तिगत संरचना की विशेषताओं और फेफड़ों में हवा की मात्रा पर भी निर्भर करता है।
यह भी माना जाता है कि मोटे व्यक्ति का घनत्व कम होता है, मांसल व्यक्ति का घनत्व अधिक होता है; चूंकि वसा का विशिष्ट घनत्व 0.918 ग्राम/सेमी3 है, और मांसपेशियों का घनत्व 1.049 ग्राम/सेमी3 है
प्रायः मानव शरीर का औसत घनत्व 1036 किग्रा/घन मीटर माना जाता है।
व्यावहारिक भाग.
कई लोगों के शरीर के घनत्व का निर्धारण और प्राप्त परिणामों की तुलना।
हम सूत्र का उपयोग करके किसी व्यक्ति के घनत्व की गणना करते हैं:
,
जहाँ m इसका द्रव्यमान है, V प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त आयतन है।
बाथटब का आकार एक समानांतर चतुर्भुज नहीं है, लेकिन चूंकि विभिन्न बाथटब मॉडल के आकार समान हैं, इसलिए माप त्रुटियां लगभग बराबर होंगी, जिसका अर्थ है कि ये त्रुटियां प्रयोग की शुद्धता को प्रभावित नहीं करेंगी।
शारीरिक घनत्व लिंग पर निर्भर करता है (लड़कों का औसत शरीर घनत्व लड़कियों की तुलना में अधिक है), जीवनशैली पर (एथलीटों का शरीर घनत्व अधिक है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चुने हुए खेल पर किसी व्यक्ति के शरीर के घनत्व की निर्भरता दिखाई देती है। ) (परिशिष्ट क्रमांक 1, तालिका क्रमांक 2 देखें) .
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एरेमेन्को मरीना युरेविना
मानव प्रतिक्रिया की गति.
सैद्धांतिक भाग.
उत्तेजना की शुरुआत से लेकर प्रतिक्रिया के क्षण तक, एक निश्चित समय हमेशा गुजरता है, जिसके बाद प्रतिक्रिया के मांसपेशीय तंत्र सक्रिय हो जाते हैं, जिसकी गति पहले से ही शरीर की गतिविधियों की गति पर निर्भर करती है। देरी का समय चयापचय दर से निर्धारित होता है और यह प्रत्येक जीव की एक व्यक्तिगत विशेषता है। इसे प्रशिक्षित नहीं किया जा सकता क्योंकि तंत्रिका आवेगों के संचरण की गति को बढ़ाना असंभव है।
किसी व्यक्ति की प्रतिक्रिया की गति तंत्रिका तंत्र के कार्य और मांसपेशियों के कार्य की गति से निर्धारित होती है।
मनुष्यों में, दृश्य संकेत पर औसत प्रतिक्रिया समय 0.1-0.3 सेकंड है। (परिशिष्ट संख्या 2 देखें)।
प्रतिक्रिया समय मानव शरीर की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है। अजीब बात है कि किसी व्यक्ति के नेतृत्व गुण प्रतिक्रिया समय पर भी निर्भर करते हैं। और साथ ही, एक ड्राइवर के सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक सड़क की स्थिति में बदलाव के प्रति उसकी प्रतिक्रिया का समय है। प्रतिक्रिया समय किसी बदली हुई स्थिति के बारे में दृश्य या श्रवण संकेत प्रकट होने के क्षण से लेकर ड्राइवर द्वारा संबंधित प्रतिक्रिया तक का समय अंतराल है। उदाहरण के लिए, सिग्नल दिखाई देने के क्षण से ब्रेक पेडल दबाने या स्टीयरिंग व्हील को मोड़ने से पहले का समय। प्रतिक्रिया व्यक्ति दर व्यक्ति अलग-अलग होती है। उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया समय ड्राइवरों की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है; अधिकांश ड्राइवरों का प्रतिक्रिया समय 0.5 से 2.0 सेकेंड तक होता है।
यातायात पुलिस और आंतरिक मामलों के मंत्रालय की परीक्षा चालक की प्रतिक्रिया समय निर्धारित करने के लिए अधिक सटीक सूत्रों और विधियों का उपयोग करती है। लेकिन अक्सर, किसी दुर्घटना का विश्लेषण करते समय, विशेषज्ञों के लिए ब्रेक लगाने का प्रारंभ समय या ब्रेकिंग दूरी जानना अधिक महत्वपूर्ण होता है, इस मामले में
मानक के अनुसार चालक का प्रतिक्रिया समय 0.8 सेकेंड माना जाता है।
बेशक, यह हमेशा वांछनीय होता है कि प्रतिक्रिया का समय यथासंभव कम हो (जो कि तेज़ प्रतिक्रिया गति से मेल खाता है), क्योंकि कार की ब्रेकिंग वास्तव में इस समय के बीत जाने के बाद ही शुरू होती है।
उदाहरण के लिए, यदि कोई कार 90 किमी/घंटा की गति से चल रही है, तो 1 सेकंड में वह 25 मीटर की दूरी तय करती है, इसलिए, यदि ड्राइवर का प्रतिक्रिया समय 1 सेकंड है, तो 25 मीटर तक कार के ब्रेक भी सक्रिय नहीं होंगे। ! इस प्रकार, इस उदाहरण में एक सेकंड के केवल दसवें हिस्से की "लागत" 2.5 मीटर कार की गति है। (परिशिष्ट संख्या 3 देखें), जिससे सड़क पार करने वाले उस व्यक्ति की जान जा सकती है जो अपनी राय में कार को पर्याप्त दूरी पर देखता है।
व्यावहारिक भाग.
मानव प्रतिक्रिया की गति का निर्धारण.
सहायक एक ऊर्ध्वाधर रूलर को दीवार पर दबाता है ताकि उस पर बना निशान दीवार पर बने निशान से मेल खाए।
फिर, प्रयोग प्रतिभागी का ध्यान भटकाते हुए, वह रूलर को मुक्त रूप से गिरने देता है। प्रतिभागी को जितनी जल्दी हो सके रूलर को गिरने से रोकना होगा।
सहायक रूलर नॉच की नई स्थिति को चिह्नित करता है और उसकी उड़ान (एच) को मापता है, यानी। दीवार पर निशानों के बीच की दूरी.
प्रतिक्रिया दर की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है: t=,
जहां मुक्त गिरावट त्वरण 9.8 मीटर/सेकेंड के बराबर है, टी प्रतिक्रिया गति है, एस, दीवार पर निशानों के बीच की दूरी है (परिशिष्ट संख्या 4 देखें)।
प्राप्त परिणामों का विश्लेषण:
"-" चिन्ह का अर्थ है कि प्रयोग में भाग लेने वाले के पास फर्श को छूने से पहले रूलर को रोकने का समय नहीं था। धीमी प्रतिक्रिया वाले प्रतिभागियों की संख्या 70% थी।
दो लोगों की प्रतिक्रिया गति की तुलना करना।
पहला साथी विपरीत खड़ा होता है और अपनी खुली हथेली रखता है ताकि दूसरे के लिए उसे अपनी हथेली से मारना सुविधाजनक हो। दूसरा साथी यादृच्छिक समय पर पहले की हथेली पर प्रहार करता है। पहले का कार्य हथेली (एक बिंदु) को हटाना है, दूसरे का कार्य हिट करना (एक बिंदु) है, यदि एक या दूसरा विफल रहता है, तो 0 अंक। एक अंक रखा जाता है (अंकों की उच्चतम संख्या सबसे अच्छी प्रतिक्रिया गति है)। फिर पार्टनर बदल जाते हैं. (परिशिष्ट संख्या 5 देखें)
प्राप्त परिणामों का विश्लेषण:
किसी व्यक्ति की प्रतिक्रिया की गति (परिशिष्ट संख्या 5 देखें) भागीदारों की व्यक्तिगत विशेषताओं पर निर्भर करती है।
प्रयोग (वाइटा) में कुछ प्रतिभागियों के लिए, प्रतिक्रिया की गति सिग्नल स्रोत की विशेषताओं (साझेदार की व्यक्तिगत विशेषताओं) पर निर्भर नहीं करती है; दूसरों के लिए (मरीना, वादिक, किरिल), प्रतिक्रिया की गति सिग्नल स्रोत की विशेषताओं पर निर्भर करती है; अन्य (साशा) के लिए, प्रतिक्रिया की गति हमेशा कम होती है, सिग्नल स्रोत की विशेषताओं की परवाह किए बिना (हमेशा साथी की तुलना में कम)।
इस प्रकार, प्रयोग के परिणामों के अनुसार, प्रतिभागी वाइटा की प्रतिक्रिया गति अधिकतम है। मरीना, वादिक, किरिल - की प्रतिक्रिया गति अच्छी है, लेकिन यह सिग्नल स्रोत की विशेषताओं पर निर्भर करता है, जिसका अर्थ है कि सभी मामलों में आप इन प्रतिभागियों से उचित प्रतिक्रिया गति की उम्मीद नहीं कर सकते हैं (उदाहरण के लिए, वाइटा ब्रेक लगाकर तुरंत प्रतिक्रिया करेगा) लाल ट्रैफिक लाइट और किसी व्यक्ति की सड़क पर अप्रत्याशित रूप से दौड़ने वाले मरीना, वाडिक, किरिल दोनों के लिए - लाल ट्रैफिक लाइट पर तुरंत प्रतिक्रिया करने के बाद, वे सड़क पर दौड़ रहे किसी व्यक्ति पर तुरंत प्रतिक्रिया नहीं कर सकते हैं।)
इस पद्धति का उपयोग करके, आप प्रयोग में प्रत्येक भागीदार की प्रतिक्रिया गति को अलग से मापे बिना, बल्कि प्राप्त परिणामों की तुलना करके अधिकतम, औसत, न्यूनतम प्रतिक्रिया गति निर्धारित कर सकते हैं।
चालक प्रतिक्रिया समय.
प्रयोगों का मुख्य कार्य ब्रेकिंग दूरी को मापना और एक विशेष तालिका का उपयोग करके चालक की प्रतिक्रिया गति की गणना करना है। लेकिन इससे सड़क यातायात में हस्तक्षेप नहीं होना चाहिए। इस समस्या के कारण प्रयोगों के समय का चयन करना आवश्यक हो गया था। (यह ज्यादातर सुबह के समय होता है जब चयनित क्षेत्र में कोई यातायात नहीं होता है)। एक और समस्या यह थी कि, विभिन्न परिस्थितियों के कारण, सभी प्रयोग एक ही दिन में नहीं किए जा सकते थे, और मौसम की स्थिति सड़क की सतह की स्थिति को प्रभावित कर सकती थी और परिणामस्वरूप, प्रयोगों की सटीकता। इसे ध्यान में रखते हुए, सभी प्रयोग समान मौसम की स्थिति (सड़क की सतह सूखी होनी चाहिए) के तहत किए गए थे। माप तीन बार किए गए, और तीन परिणामों का अंकगणितीय माध्य तालिका में दर्ज किया गया।
प्रयोगों में माप की शुद्धता इस तथ्य से जटिल थी कि प्रत्येक चालक ने अपने वाहन (विभिन्न तकनीकी विशेषताओं और क्षमताओं) पर प्रयोग में भाग लिया था। इस परिस्थिति को बदला नहीं जा सका, क्योंकि प्रत्येक ड्राइवर अपना वाहन चलाने का आदी था और दूसरे पर स्विच करने से प्रत्येक ड्राइवर के लिए प्रायोगिक स्थितियों में और भी महत्वपूर्ण अंतर आ सकता था (परिशिष्ट संख्या 7., तालिका संख्या 1 देखें)।
ड्राइवर की स्थिति बदलने के बाद वही प्रयोग किए गए (परिशिष्ट संख्या 7, तालिका संख्या 2 देखें)
मानव गतिविधियों की जांच करते समय, वे मापते हैं:
1. शरीर की यांत्रिक स्थिति के मात्रात्मक संकेतक
2. शरीर का मोटर कार्य
3. स्वयं आंदोलनों की प्रकृति।
शरीर की बायोमैकेनिकल विशेषताएं दर्ज की जाती हैं: आयाम, अनुपात, द्रव्यमान वितरण, जोड़ों में गतिशीलता, आदि, पूरे शरीर और उसके हिस्सों (लिंक) की गतिविधियां।
बायोमैकेनिकल विशेषताएँ - ये बायोसिस्टम की यांत्रिक स्थिति और उसके परिवर्तनों (व्यवहार) के माप हैं।
मात्रात्मक विशेषताएँमापा या गणना किया गया; उनके पास एक संख्यात्मक मान होता है और एक माप का दूसरे माप के साथ संबंध व्यक्त करते हैं (गति तय की गई दूरी और उस पर खर्च किए गए समय के बीच संबंध का एक उदाहरण है)। मात्रात्मक विशेषताओं का अध्ययन करके, वे एक परिभाषा देते हैं (यह क्या है) और माप की एक विधि स्थापित करते हैं (इसे किससे मापा जाता है)।
गुणात्मक विशेषताएंआमतौर पर सटीक मात्रात्मक माप के बिना मौखिक रूप से वर्णित किया जाता है (उदाहरण के लिए, तनावपूर्ण, मुक्त, सहज, झटकेदार)।
गतिज विशेषताएँ
मानव आंदोलनों की गतिकी द्रव्यमान और अभिनय बलों को ध्यान में रखे बिना आंदोलनों की ज्यामिति (स्थानिक रूप) और समय (चरित्र) में उनके परिवर्तन को निर्धारित करती है। सामान्य तौर पर, यह आंदोलनों की केवल बाहरी तस्वीर देता है। गतिकी के घटित होने के कारण और गति में परिवर्तन (उनके तंत्र) का पता गतिशीलता से चलता है।
मानव शरीर और उसकी गतिविधियों की गतिक विशेषताएँ- ये अंतरिक्ष और समय में किसी व्यक्ति की स्थिति और गति के माप हैं: स्थानिक, लौकिक और स्थानिक-अस्थायी।
गतिज विशेषताएँ शरीर और उसके हिस्सों के आयामों के साथ-साथ विभिन्न एथलीटों में आंदोलनों की गतिज विशेषताओं की तुलना करना संभव बनाती हैं। एथलीटों की तकनीक का वैयक्तिकरण और उनके लिए इष्टतम गति सुविधाओं की खोज काफी हद तक इन विशेषताओं को ध्यान में रखने पर निर्भर करती है।
दूरी और समय संदर्भ प्रणाली
किसी व्यक्ति और खेल उपकरण की गतिविधियों को तुलना के लिए चुने गए शरीर की स्थिति (संदर्भ निकाय) के साथ उनकी स्थिति की तुलना करके ही मापा जा सकता है, यानी सभी गतिविधियों को सापेक्ष माना जाता है।
संदर्भ प्रणाली (दूरियाँ ) - एक पारंपरिक रूप से चयनित कठोर पिंड, जिसके संबंध में समय के विभिन्न बिंदुओं पर अन्य पिंडों की स्थिति निर्धारित की जाती है।
दुनिया में कोई भी बिल्कुल गतिहीन शरीर नहीं है, सभी शरीर गतिशील हैं। लेकिन उनमें से कुछ इस तरह से चलते हैं कि उनकी गति (त्वरण) में परिवर्तन इस समस्या को हल करने के लिए महत्वहीन है और इसे उपेक्षित किया जा सकता है - ये जड़त्वीय संदर्भ प्रणाली हैं। ऐसे पिंड पृथ्वी और उससे गतिहीन रूप से जुड़े हुए पिंड (पथ, स्की ट्रैक, जिम्नास्टिक उपकरण) हैं। ऐसी प्रणाली में, आराम कर रहे पिंडों पर बल का अनुभव नहीं होता है; इसका मतलब यह है कि इसमें कोई भी गतिविधि बल की कार्रवाई के बिना शुरू नहीं होती है।
अन्य पिंड त्वरण के साथ चलते हैं जो इस समस्या के समाधान को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं - ये गैर-जड़त्वीय संदर्भ प्रणालियां (स्लाइडिंग स्की, स्विंगिंग रिंग) 1 हैं। ऐसे मामलों में, आंदोलनों की विशेषताओं की गणना और व्याख्या करने के तरीके पहले से ही अलग हैं, जिन्हें ध्यान में रखा जाना चाहिए।
दूरी माप की शुरुआत और दिशा संदर्भ निकाय से जुड़ी होती है और संदर्भ की इकाइयाँ स्थापित की जाती हैं। खेल के परिणाम को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए, प्रतियोगिता के नियम यह निर्धारित करते हैं कि गिनती किस बिंदु (संदर्भ बिंदु) पर की जाएगी (स्की बाइंडिंग के स्तर पर, धावक की छाती के उभरे हुए बिंदु पर, लैंडिंग जम्पर के निशान के पिछले किनारे पर, वगैरह।)।
एक गतिमान पिंड को या तो एक भौतिक बिंदु माना जाता है, जिसकी स्थिति निर्धारित की जाती है, या उस पर संदर्भ बिंदु (मानव शरीर पर एक निश्चित बिंदु) की पहचान की जाती है। घूर्णी गति के मामले में, एक संदर्भ रेखा का चयन करें। विवरण के लिए (कार्य)
आंदोलन प्राकृतिक, वेक्टर और समन्वय विधियों का उपयोग करते हैं।
प्राकृतिक विधि में, बिंदु की स्थिति - चाप समन्वय एल - की गणना मूल 0 से की जाती है, जिसे पहले से ज्ञात प्रक्षेपवक्र (चित्र) पर चुना गया है। मैं, ए)।वेक्टर विधि से, बिंदु की स्थिति त्रिज्या वेक्टर द्वारा निर्धारित की जाती है जी(चित्र .1, बी),किसी दिए गए समन्वय प्रणाली के केंद्र 0 से रुचि के बिंदु तक खींचा गया (ए)।
चावल। 1.
दूरी संदर्भ प्रणाली:
ए - प्राकृतिक,6 - वेक्टर, वीऔर जी- आयताकार निर्देशांक: में - समतल पर, जी-अंतरिक्ष में
आयताकार निर्देशांक (समतल पर और अंतरिक्ष में) की विधि से, परस्पर लंबवत समन्वय अक्षों O (निर्देशांक की उत्पत्ति) के प्रतिच्छेदन बिंदु को मूल बिंदु के रूप में लिया जाता है (चित्र 1, सी, डी)। किसी निश्चित बिंदु की स्थिति निर्धारित करने के लिए ए(संदर्भ बिंदु) मूल के सापेक्ष, उसका प्रक्षेपण खोजें (ए„ , ए पर , ए 7 ) समन्वय अक्ष पर। निर्देशांक अक्षों पर इन बिंदुओं के मूल से प्रक्षेपण तक की दूरी (अंतरिक्ष में निर्देशांक: ओए को - एब्सिस्सा, ओ/4 यू - कोर्डिनेट और ओए 7 -आवेदन) बिंदु की स्थिति निर्धारित करें एइस संदर्भ प्रणाली में 0 xy7. जब बात एअंतरिक्ष में गति करने पर निर्देशांक के संख्यात्मक मान बदल जाते हैं।
दूरी की इकाइयाँ निर्धारित करें - रैखिक और कोणीय। इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली (एसआई) बुनियादी है।
रैखिक इकाई मीटर (एम) है, इसका गुणज किलोमीटर (1 किमी = 1000 मीटर) है, उपइकाई सेंटीमीटर (1 सेमी = 0.01 मीटर), मिलीमीटर (1 मिमी = 0.001 मीटर) है, आदि। 1. निम्नलिखित कोणीय इकाइयों का उपयोग किया जाता है: ए) डिग्री, मिनट, सेकंड - कोण मापते समय (वृत्त = 360°, डिग्री = 60", मिनट = 60"); बी) क्रांति - एक अक्ष के चारों ओर घुमावों की अनुमानित गिनती के साथ (मोड़ = 360°, आधा मोड़ = 180°, आदि); सी) रेडियन (सूत्रों का उपयोग करके गणना के लिए) - एक वृत्त की दो त्रिज्याओं के बीच का कोण, त्रिज्या की लंबाई के बराबर सर्कल पर एक चाप काटता है (रेडियन = 57° 17 44",8"; 1° = 0.01745 रेड। ).
समय प्रणाली
समय संदर्भ प्रणाली में एक विशिष्ट उत्पत्ति और संदर्भ की इकाइयाँ शामिल होती हैं।
निम्नलिखित को समय गणना की शुरुआत के रूप में लिया जाता है: ए) आधी रात - सभी संस्थानों में, परिवहन में, संचार उद्यमों आदि में; बी) आधी रात और दोपहर - सामान्य रोजमर्रा की परिस्थितियों में और सी) जज टाइम ("स्टॉपवॉच टू जीरो") - प्रतिस्पर्धा की स्थिति में। बायोमैकेनिक्स में, समय की शुरुआत को आमतौर पर या तो संपूर्ण आंदोलन या उसके हिस्से की शुरुआत का क्षण माना जाता है, या आंदोलन के अवलोकन की शुरुआत का क्षण माना जाता है। एक अवलोकन के दौरान, केवल एक समय संदर्भ प्रणाली का उपयोग किया जाता है।
समय की इकाई को एक सेकंड (s; 60s = 1 मिनट; 60 मिनट = 1 घंटा) के रूप में लिया जाता है, साथ ही एक सेकंड के अंश - दसवें, सौवें, हज़ारवें (मिलीसेकंड) के रूप में लिया जाता है। वास्तव में समय के प्रवाह की दिशा अतीत से भविष्य की ओर है। गति का अध्ययन करते समय, आप समय को विपरीत दिशा में गिन सकते हैं - अतीत की ओर (प्रभाव से पहले 0.02 सेकेंड; पैर के सहारा छोड़ने से पहले 0.05 सेकेंड)।
स्थानिक विशेषताएँ
स्थानिक विशेषताएँ स्थितियों को निर्धारित करना संभव बनाती हैं, उदाहरण के लिए, गति के लिए प्रारंभिक स्थिति और अंतिम (निर्देशांक द्वारा), और गति (प्रक्षेपवक्र के साथ)।
मानव गतिविधियों का अध्ययन उसके शरीर (कार्यों के आधार पर) को एक भौतिक बिंदु, एक ठोस शरीर या निकायों की एक प्रणाली के रूप में मानकर किया जा सकता है।
मानव शरीर को एक भौतिक बिंदु माना जाता है जब शरीर की गति उसके आकार से बहुत अधिक होती है (यदि शरीर के अंगों की गतिविधियों और उसके घूमने की जांच नहीं की जाती है)।
मानव शरीर को एक ठोस शरीर के बराबर माना जाता है जब इसके लिंक और ऊतक विकृतियों के पारस्परिक आंदोलनों को ध्यान में रखना संभव नहीं होता है, जब केवल इसके आकार, अंतरिक्ष में स्थान और अभिविन्यास (विशेष रूप से, जब) को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण होता है स्थिर स्थिति में शरीर के संतुलन और घूर्णन की स्थितियों का अध्ययन करना)।
मानव शरीर का अध्ययन निकायों की एक प्रणाली के रूप में किया जाता है, जब अन्य महत्वपूर्ण होते हैं
और शरीर के अंगों की गतिविधियों की विशेषताएं जो मोटर क्रिया के प्रदर्शन को प्रभावित करती हैं।
इसलिए, मानव आंदोलनों (निर्देशांक और प्रक्षेपवक्र) की बुनियादी स्थानिक विशेषताओं का निर्धारण करते समय, वे पहले से स्पष्ट करते हैं कि इस मामले में मानव शरीर किस भौतिक वस्तु (बिंदु, शरीर, निकायों की प्रणाली) के बराबर है।
एक बिंदु, शरीर और निकायों की प्रणाली के निर्देशांक
बिंदु निर्देशांक- यह एक संदर्भ फ्रेम के सापेक्ष एक बिंदु के स्थान का एक स्थानिक माप है। किसी बिंदु का स्थान मापकर निर्धारित किया जाता है, उदाहरण के लिए, उसके रैखिक निर्देशांकउह,एल-वाई, जी 2; आयाम सूत्र: [एल]= बी.
निर्देशांक यह निर्धारित करते हैं कि अध्ययन किया जा रहा बिंदु मूल के सापेक्ष कहां स्थित है (उदाहरण के लिए, मानव शरीर पर एक संदर्भ बिंदु)। जैसा कि आप जानते हैं, एक रेखा पर एक बिंदु की स्थिति एक निर्देशांक द्वारा, एक समतल पर दो द्वारा और अंतरिक्ष में तीन निर्देशांक द्वारा निर्धारित की जाती है। अंतरिक्ष में किसी कठोर पिंड की स्थिति उसके तीन बिंदुओं (एक ही सीधी रेखा पर नहीं) के निर्देशांक द्वारा निर्धारित की जा सकती है। आप शरीर के किसी एक बिंदु का स्थान (इसके रैखिक निर्देशांक द्वारा) और संदर्भ प्रणाली के सापेक्ष शरीर का अभिविन्यास (कोणीय निर्देशांक द्वारा) भी निर्धारित कर सकते हैं।
निकायों की प्रणाली (मानव शरीर के लिंक) की स्थिति, जो इसके विन्यास (लिंक की पारस्परिक व्यवस्था) को बदल सकती है, अंतरिक्ष में प्रत्येक लिंक की स्थिति से निर्धारित होती है (छवि)। 2, ए).कोणीय निर्देशांक (चित्र 2.6) का उपयोग करना सुविधाजनक है, उदाहरण के लिए संयुक्त कोण, और उनका उपयोग सापेक्ष के रूप में शरीर की मुद्रा, उसके लिंक के स्थान को स्थापित करने के लिए करना। लगभग अक्सर वे संयोजित होते हैं: 1) किसी भी बिंदु के स्थान का निर्धारण (उदाहरण के लिए, शरीर के द्रव्यमान का सामान्य केंद्र या समर्थन बिंदु); 2) मुद्रा का निर्धारण (लिंक की पारस्परिक व्यवस्था), 3) का निर्धारण शरीर का उन्मुखीकरण (संदर्भ रेखा के साथ, शरीर में किया गया)।
आंदोलन का अध्ययन करते समय, आपको यह निर्धारित करने की आवश्यकता है: 1) प्रारंभिक स्थिति जहां से आंदोलन शुरू होता है 2; 2) अंतिम स्थिति जिसमें आंदोलन समाप्त होता है; 3) तात्कालिक (लगातार बदलती) मध्यवर्ती स्थितियों की एक श्रृंखला जो शरीर चलते समय लेता है।
किसी भी व्यायाम के फ़िल्म फ़ुटेज ऐसी ही स्थितियाँ दिखाते हैं। यांत्रिकी में गति का वर्णन करें (गति का नियम खोजें) - मतलबकिसी भी समय सिस्टम में किसी भी बिंदु की स्थिति निर्धारित करें। दूसरे शब्दों में, किसी भी समय शरीर पर अंकित बिंदुओं या संदर्भ रेखाओं के निर्देशांक निर्धारित करने के लिए, जिसके साथ अंतरिक्ष में इसकी गति का अध्ययन किया जाता है।
बिंदु प्रक्षेपवक्र
बिंदु प्रक्षेपवक्र- यह गति की एक स्थानिक विशेषता है: विचाराधीन संदर्भ प्रणाली में एक गतिमान बिंदु की स्थिति का ज्यामितीय स्थान। प्रक्षेप पथ इसकी लंबाई, वक्रता और अंतरिक्ष में अभिविन्यास, साथ ही बिंदु की गति से निर्धारित होता है।
प्रक्षेपवक्र एक सतत रेखा है, एक गतिमान बिंदु 1 का एक काल्पनिक निशान: यह बिंदु की गति का एक स्थानिक पैटर्न देता है (चित्र 3)। प्रक्षेपवक्र के साथ की दूरी दर्शाती है कि बिंदु 2 का पथ क्या है: = बी-
सीधी रेखा गति में (इसकी दिशा नहीं बदलती) (चित्र 4), एक दिशा में चलते समय एक बिंदु का पथ प्रारंभिक स्थिति से अंतिम स्थिति तक की दूरी के बराबर होता है। वक्ररेखीय गति (इसकी दिशा बदलती है) में, एक बिंदु का पथ प्रारंभिक स्थिति से अंतिम स्थिति तक गति की दिशा में प्रक्षेपवक्र की दूरी के बराबर होता है।
प्रक्षेप पथ की वक्रता (k) दर्शाती है कि बिंदु अंतरिक्ष में किस आकार में गति करता है। प्रक्षेपवक्र की वक्रता निर्धारित करने के लिए, वक्रता की त्रिज्या को मापें (को)।वक्रता त्रिज्या का व्युत्क्रम है:
यदि प्रक्षेपवक्र एक गोलाकार चाप है, तो इसकी वक्रता त्रिज्या स्थिर है। जैसे-जैसे वक्रता बढ़ती है, इसकी त्रिज्या घटती जाती है, और इसके विपरीत, जैसे-जैसे वक्रता घटती है, यह बढ़ती है।
एक ही आकार के साथ अंतरिक्ष में प्रक्षेप पथ का अभिविन्यास भिन्न हो सकता है। एक रेक्टिलिनियर प्रक्षेपवक्र के लिए अभिविन्यास प्रारंभिक और अंतिम स्थिति के बिंदुओं के निर्देशांक द्वारा निर्धारित किया जाता है; एक घुमावदार प्रक्षेपवक्र के लिए - इन दो बिंदुओं के निर्देशांक के अनुसार और एक तीसरा बिंदु जो उनके साथ एक ही सीधी रेखा पर नहीं है।
किसी बिंदु के हिलने से पता चलता है कि बिंदु किस दिशा में और कितनी दूर तक चला गया है। विस्थापन (रैखिक) गति की शुरुआत और अंत के क्षणों में बिंदु के निर्देशांक में अंतर से पाया जाता है (एक ही संदर्भ प्रणाली में):
आंदोलन आंदोलन का दायरा और दिशा निर्धारित करता है। उस स्थिति में जब, गति के परिणामस्वरूप, बिंदु अपनी मूल स्थिति में वापस आ गया,
निस्संदेह, विस्थापन शून्य है। गति स्वयं गति नहीं है, बल्कि केवल उसका अंतिम परिणाम है, एक सीधी रेखा में दूरी और प्रारंभिक से अंतिम स्थिति तक उसकी दिशा।
किसी बिंदु की प्रारंभिक गति पर विचार करें - किसी दिए गए स्थान से उसके असीम रूप से निकट की स्थिति तक। प्राथमिक विस्थापनों का ज्यामितीय योग प्रारंभिक स्थिति से अंतिम स्थिति तक अंतिम विस्थापन के बराबर होता है। घुमावदार पथ पर प्राथमिक विस्थापन को पथ के बराबर माना जाता है।
स्थानांतरीय और घूर्णी गति के दौरान किसी पिंड के विस्थापन को अलग-अलग तरीके से मापा जाता है। किसी पिंड की रैखिक गति (इसके अनुवादात्मक गति में) इसके किसी भी बिंदु की रैखिक गति से निर्धारित की जा सकती है। दरअसल, अनुवादात्मक गति में, शरीर के किन्हीं दो बिंदुओं को जोड़ने वाली एक सीधी रेखा चलती हुई (सीधी या घुमावदार) अपनी प्रारंभिक स्थिति के समानांतर रहती है। शरीर के सभी बिंदु एक ही तरह से चलते हैं: समान प्रक्षेप पथ के साथ, समान गति और त्वरण के साथ। संपूर्ण पिंड के विस्थापन को निर्धारित करने के लिए पिंड के किसी भी बिंदु की अंतिम स्थिति के निर्देशांक से उसकी प्रारंभिक स्थिति के संगत निर्देशांक को घटाना पर्याप्त है।
किसी पिंड की कोणीय गति (उसकी घूर्णी गति में) घूर्णन के कोण से निर्धारित होती है। जब कोई पिंड घूमता है तो उसमें एक रेखा होती है, जिसके सभी बिंदु पूरी गति के दौरान गतिहीन (धुरी पर स्थित) रहते हैं। पिंड के शेष बिंदु वृत्तों के चापों के अनुदिश गति करते हैं, जिनके केंद्र इस निश्चित रेखा पर स्थित होते हैं - घूर्णन की धुरी (चित्र 4, सी)। किसी दिए गए कोणीय स्थिति से उसके असीम रूप से निकट की स्थिति तक किसी पिंड के प्राथमिक कोणीय विस्थापन (एस/एफ) पर भी विचार किया जाता है।
अंतरिक्ष में किसी पिंड की किसी भी गति को उसके अनुवादात्मक और घूर्णी (किसी भी ध्रुव के सापेक्ष, विशेष रूप से उसके द्रव्यमान के केंद्र के सापेक्ष) आंदोलनों के ज्यामितीय योग के रूप में दर्शाया जा सकता है।
किसी शरीर प्रणाली (बायोमैकेनिकल सिस्टम) की गति जो इसके विन्यास को बदलती है, उसे निर्धारित करना अधिक कठिन है। सबसे सरल मामलों में, इसकी गति को एक भौतिक बिंदु की गति के रूप में माना जाता है - आमतौर पर द्रव्यमान का सामान्य केंद्र (जीसीएम)। तब संपूर्ण मानव शरीर की "संपूर्ण रूप से" गतिविधि की निगरानी करना और कुछ हद तक उसकी मोटर गतिविधि के समग्र परिणाम का मूल्यांकन करना संभव है। लेकिन यह अज्ञात रहेगा कि जीसीएम आंदोलन किन आंदोलनों के परिणामस्वरूप हासिल हुआ। कभी-कभी किसी व्यक्ति के शरीर की गति को पारंपरिक रूप से उससे जुड़ी एक रेखा (संदर्भ रेखा) की गति के रूप में दर्शाया जाता है।
मानव शरीर के अंगों की गतिविधियों का अध्ययन करने से हम उसके शरीर की गतिविधियों पर अधिक विस्तार से विचार कर सकते हैं। कुछ मामलों में, कई गतिशील भागों (उदाहरण के लिए, पैर, हाथ या अग्रबाहु की सभी हड्डियाँ, यहाँ तक कि धड़) को एक कड़ी के रूप में माना जाता है - तब सामान्य शब्दों में गति की विशेषताओं को समझना पहले से ही संभव है, हालाँकि कई कड़ियों की पारस्परिक गति पर ध्यान नहीं दिया जाता और उनकी विकृतियों की उपेक्षा की जाती है। हालाँकि, मौजूदा शोध विधियों का उपयोग करके शरीर के सभी मुख्य तत्वों (आंतरिक अंगों और तरल ऊतकों सहित) की गतिविधियों की पूरी तस्वीर प्राप्त करना अभी भी असंभव है। किसी भी वैज्ञानिक अनुसंधान में कमोबेश महत्वपूर्ण सरलीकरण का सहारा लेना पड़ता है।
निश्चित गति की विशेषता वाली मशीनों में गति का एक बहुत ही निश्चित नियम होता है। जोड़ों में गति की अनिश्चितता की विशेषता वाली बायोमैकेनिकल प्रणालियों में, वे आवश्यक निश्चितता प्राप्त करने का प्रयास करते हैं, लेकिन पूरे शरीर के सभी हिस्सों की गति के नियम को खोजने की संभावनाएं बहुत कम होती हैं। वे खेलों में कुछ हद तक अधिक हैं जहां तकनीकी कौशल (और काफी हद तक) पूर्वनिर्धारित, विस्तृत आंदोलनों (उदाहरण के लिए, जिमनास्टिक, फिगर स्केटिंग में) के सटीक पुनरुत्पादन में प्रकट होता है।
समय की विशेषताएँ
अस्थायी विशेषताएं समय में गति को प्रकट करती हैं: यह कब शुरू हुई और समाप्त हुई (समय में बिंदु), यह कितने समय तक चली (गति की अवधि), कितनी बार गति की गई (गति), समय में इनका निर्माण कैसे हुआ (लय)। स्पेटियोटेम्पोरल विशेषताओं के साथ, वे मानव आंदोलनों की प्रकृति का निर्धारण करते हैं।
यह निर्धारित करते समय कि अंतरिक्ष में कोई बिंदु कहाँ था, यह निर्धारित करना आवश्यक है कि वह वहाँ कब था।
न भूल सकने वाला लम्हा
समय का क्षण शरीर और तंत्र के एक बिंदु की स्थिति का एक अस्थायी माप है। समय का क्षण (जी) उलटी गिनती की शुरुआत से पहले की समय अवधि से निर्धारित होता है।
समय का क्षण न केवल आंदोलन की शुरुआत और अंत के लिए निर्धारित होता है, बल्कि अन्य महत्वपूर्ण तात्कालिक स्थितियों के लिए भी निर्धारित होता है। सबसे पहले, ये गति में महत्वपूर्ण परिवर्तन के क्षण हैं: गति का एक भाग (चरण) समाप्त होता है और अगला शुरू होता है (उदाहरण के लिए, दौड़ते समय पैर को सहारे से उठाना धक्का के अंत का क्षण होता है- बंद चरण और उड़ान चरण की शुरुआत)। गति की अवधि समय के क्षणों से निर्धारित होती है।
आंदोलन की अवधि
आंदोलन की अवधि- यह इसका समय माप है, जिसे आंदोलन के अंत और शुरुआत के क्षणों के बीच के अंतर से मापा जाता है:
किसी गति की अवधि उसे सीमित करने वाले दो क्षणों के बीच का समय अंतराल है। स्वयं क्षणों (समय की दो आसन्न अवधियों के बीच की सीमाओं के रूप में) की कोई अवधि नहीं होती है। यह स्पष्ट है कि अवधि मापते समय, वे उसी समय संदर्भ प्रणाली का उपयोग करते हैं। एक बार जब आप किसी बिंदु द्वारा तय की गई दूरी और उसकी गति की अवधि जान लेते हैं, तो आप उसकी गति निर्धारित कर सकते हैं। आंदोलनों की अवधि जानकर उनकी गति और लय भी निर्धारित की जाती है।
आंदोलनों की गति
समान अवधि की बार-बार की जाने वाली गतिविधियों में, गति समय के साथ उनकी प्रगति को दर्शाती है।
आंदोलनों की गति" - यह उनकी पुनरावृत्ति का एक अस्थायी उपाय है। इसे समय की प्रति इकाई दोहराई जाने वाली गतिविधियों की संख्या (आंदोलन आवृत्ति) द्वारा मापा जाता है:
टेम्पो आंदोलनों की अवधि का व्युत्क्रम है। प्रत्येक गति की अवधि जितनी लंबी होगी, गति उतनी ही धीमी होगी, और इसके विपरीत। दोहराए जाने वाले (चक्रीय) आंदोलनों में, गति तकनीक की पूर्णता के संकेतक के रूप में काम कर सकती है। उदाहरण के लिए, उच्च योग्य स्कीयर, तैराक और नाविकों की गतिविधियों की आवृत्ति (गति की उच्च गति पर) कम प्रशिक्षित लोगों की तुलना में अधिक होती है। यह ज्ञात है कि थकान के साथ आंदोलनों की गति बदल जाती है: यह बढ़ सकती है (उदाहरण के लिए, जब दौड़ते समय कदम छोटे हो जाते हैं) या घट जाती है (उदाहरण के लिए, यदि आप स्की स्ट्रोक में इसे बनाए रखने में असमर्थ हैं)।
आंदोलनों की लय
आंदोलनों की लय (अस्थायी) आंदोलनों के हिस्सों के बीच संबंध का एक अस्थायी माप है। यह आंदोलन के हिस्सों की अवधि के अनुपात से निर्धारित होता है:
आंदोलनों की लय की विशेषता है, उदाहरण के लिए, समर्थन के समय का दौड़ने में उड़ान के समय या समर्थन के दौरान मूल्यह्रास के समय (घुटने को मोड़ना) और प्रतिकर्षण के समय (पैर को सीधा करना) का अनुपात। किसी गति की अवधि और भागों के बीच संबंध का एक उदाहरण स्की पर फिसलने वाले कदम की लय (एक कदम के पांच चरणों की अवधि का अनुपात) है। जैसे-जैसे कदमों की गति बदलती है, उनकी लय भी बदलती है (चित्र 5)। अस्थायी संकेतकों के अलावा, कोई लय के स्थानिक संकेतक भी निर्धारित कर सकता है (उदाहरण के लिए, स्की चरण में लंज की लंबाई और स्लाइड की लंबाई का अनुपात)।
लय (अस्थायी) निर्धारित करने के लिए, चरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है जो आंदोलन के उद्देश्य, उसकी दिशा, गति, त्वरण और अन्य विशेषताओं में भिन्न होते हैं। लय किए गए प्रयासों को दर्शाती है और उनके परिमाण, आवेदन के समय और आंदोलनों की अन्य विशेषताओं पर निर्भर करती है। इसलिए, आंदोलनों की लय से कोई कुछ हद तक उनकी पूर्णता का अंदाजा लगा सकता है। लय में, उच्चारण विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं - महान प्रयास और त्वरण - समय में उनका स्थान। अभ्यास में महारत हासिल करते समय, कभी-कभी आंदोलनों के विवरण का विस्तार से वर्णन करने के बजाय पहले एक लय स्थापित करना बेहतर होता है; इससे अध्ययन किए जा रहे अभ्यास की विशेषताओं और समय के साथ इसके निर्माण को शीघ्रता से समझने में मदद मिलती है।
प्रत्येक आंदोलन के अलग-अलग भाग होते हैं, जैसे प्रारंभिक और कार्यकारी (मुख्य) आंदोलन, त्वरण और ब्रेक लगाना। इसका मतलब है कि प्रत्येक अभ्यास में लय निर्धारित की जा सकती है। तथाकथित "गैर-लयबद्ध" गतिविधियाँ आम तौर पर लय से रहित नहीं होती हैं;
आंदोलन का मा, और किसी दिए गए तर्कसंगत लय से विचलन के साथ आंदोलन। दूसरे शब्दों में, गैर-लयबद्ध गतिविधियाँ एक विशिष्ट स्थिर लय के बिना या गलत, अतार्किक लय वाली गतिविधियाँ हैं।
स्पैटिओटेम्पोरल विशेषताएँ
अनुपात-लौकिक विशेषताओं के अनुसार, वे यह निर्धारित करते हैं कि किसी व्यक्ति की स्थिति और चालें समय के साथ कैसे बदलती हैं, कोई व्यक्ति कितनी जल्दी अपनी स्थिति (गति) और चाल (त्वरण) बदलता है।
बिंदु और शरीर की गति
बिंदु गति- यह एक बिंदु की गति (इसकी स्थिति में परिवर्तन की दर) का एक स्थानिक माप है। गति विचाराधीन संदर्भ फ्रेम में दूरी के पहली बार व्युत्पन्न के बराबर है:
किसी बिंदु की गति समय के साथ उसके निर्देशांक में परिवर्तन से निर्धारित होती है। गति एक सदिश राशि है; यह गति की गति और उसकी दिशा को दर्शाती है। चूँकि किसी व्यक्ति की गतिविधियों की गति अक्सर स्थिर नहीं होती है, बल्कि परिवर्तनशील होती है (गति असमान और घुमावदार होती है), अभ्यासों का विश्लेषण करने के लिए तात्कालिक गति निर्धारित की जाती है।
तात्कालिक गति किसी दिए गए समय बिंदु पर या प्रक्षेप पथ पर किसी दिए गए बिंदु पर गति है, जैसे प्रक्षेप पथ पर किसी दिए गए बिंदु के निकट प्रक्षेप पथ के एक बहुत छोटे खंड पर एकसमान गति की गति। तात्कालिक गति की कल्पना उस गति के रूप में की जा सकती है जो शरीर उस क्षण से बनाए रखेगा जब सभी बल उस पर कार्य करना बंद कर देंगे। औसत गति वह गति है जिसके साथ एक समान गति वाला एक बिंदु एक ही समय में विचाराधीन पूरे पथ को कवर करेगा। औसत गति असमान गतिविधियों की तुलना करने की अनुमति देती है।
सीधी रेखा गति में एक बिंदु (रैखिक) की गति प्रक्षेपवक्र के साथ निर्देशित होती है, वक्रीय गति में यह विचाराधीन प्रत्येक बिंदु पर प्रक्षेपवक्र के स्पर्शरेखा से निर्देशित होती है।
किसी पिंड की गति उसके बिंदुओं की गति से निर्धारित होती है। किसी पिंड की स्थानांतरीय गति के दौरान, उसके सभी बिंदुओं के रैखिक वेग परिमाण और दिशा में समान होते हैं। घूर्णी गति के दौरान, किसी पिंड का कोणीय वेग उसकी कोणीय स्थिति में परिवर्तन की गति के माप के रूप में निर्धारित किया जाता है। यह परिमाण में कोणीय विस्थापन के प्रथम समय व्युत्पन्न के बराबर है:
पिंड के एक बिंदु से घूर्णन अक्ष की दूरी जितनी अधिक होगी (अर्थात, त्रिज्या जितनी बड़ी होगी), बिंदु की रैखिक गति उतनी ही अधिक होगी। किसी कठोर पिंड की घूर्णी गति की गति (रेडियन में) प्रत्येक बिंदु की रैखिक गति और उसकी त्रिज्या (रोटेशन की एक स्थिर धुरी के साथ) के अनुपात के बराबर होती है। धुरी पर स्थित बिंदुओं को छोड़कर, शरीर के सभी बिंदुओं के लिए कोणीय वेग (सीओ) समान है:
इसका मतलब यह है कि घूमते हुए पिंड के किसी भी बिंदु की रैखिक गति जो धुरी पर नहीं होती है, उसकी कोणीय गति के बराबर होती है जो इस बिंदु के घूर्णन की त्रिज्या (रोटेशन की धुरी से दूरी) से गुणा होती है। किसी कठोर पिंड की जटिल गति की गति किसी भी ध्रुव की रैखिक गति और इस ध्रुव के सापेक्ष पिंड के घूमने की कोणीय गति से निर्धारित की जा सकती है (उदाहरण के लिए, द्रव्यमान के केंद्र से गुजरने वाली धुरी के आसपास - सीएम)।
अपने विन्यास को बदलने वाले पिंडों की प्रणाली की गति को उसी तरह निर्धारित नहीं किया जा सकता है जैसे किसी कठोर पिंड की कोणीय गति। इस मामले में, सिस्टम की रैखिक गति निर्धारित की जाती है। शरीर के लिंक के बिंदुओं के रैखिक वेग (शरीर की सतह पर जोड़ों के अक्षों का प्रक्षेपण) अक्सर निर्धारित होते हैं। इसके अलावा, जब मुद्रा बदलती है, तो आर्टिकुलर अक्षों के सापेक्ष शरीर के लिंक के कोणीय वेग निर्धारित होते हैं; ये गतियाँ आमतौर पर वाहन के चलने के साथ बदलती रहती हैं। तकनीक की बायोमैकेनिकल पुष्टि के लिए, प्रत्येक मामले में यह चुनना आवश्यक है कि किन लिंक और बिंदुओं की गति निर्धारित की जानी चाहिए।
1 यह इंगित करना हमेशा आवश्यक होता है कि किस वस्तु की गति निर्धारित की जा रही है (उदाहरण के लिए, धावक की गति), न कि "गति की गति"।
एक बिंदु और शरीर का त्वरण
बिंदु त्वरण- यह एक बिंदु की गति में परिवर्तन (गति में परिवर्तन की दर) का एक स्थानिक-अस्थायी माप है- परिमाण और गति की दिशा के अनुसार)। किसी बिंदु का त्वरण विचाराधीन संदर्भ फ्रेम में इस बिंदु की गति के पहली बार व्युत्पन्न के बराबर है:
किसी बिंदु का त्वरण समय के साथ उसकी गति में परिवर्तन से निर्धारित होता है। त्वरण एक वेक्टर मात्रा है जो किसी दिए गए क्षण (तात्कालिक त्वरण) 1 पर इसके परिमाण और दिशा के संदर्भ में गति में परिवर्तन की दर को दर्शाती है।
जब बिंदु की गति बढ़ती है तो स्पर्शरेखा त्वरण सकारात्मक होगा और घटने पर नकारात्मक होगा। यदि स्पर्शरेखा त्वरण शून्य है, तो गति परिमाण में स्थिर है। यदि सामान्य त्वरण शून्य है, तो वेग की दिशा स्थिर है।
किसी पिंड के कोणीय त्वरण को उसके कोणीय वेग में परिवर्तन की दर के माप के रूप में परिभाषित किया गया है। यह पिंड के कोणीय वेग के समय के संबंध में पहले व्युत्पन्न के बराबर है:
किसी पिंड के त्वरण के रैखिक (अनुवादात्मक गति में) और कोणीय (घूर्णी गति में) होने के बीच अंतर किया जाता है। किसी घूमते हुए पिंड के प्रत्येक बिंदु के रैखिक त्वरण और उसकी त्रिज्या का अनुपात रेडियन प्रति सेकंड वर्ग में कोणीय त्वरण (ई) के बराबर है। इसका मतलब यह है कि किसी घूमते हुए पिंड के किसी भी बिंदु का रैखिक त्वरण इस बिंदु के घूर्णन की त्रिज्या से गुणा किए गए उसके कोणीय त्वरण के परिमाण के बराबर होता है:
त्वरण प्रणाली 
खाया* इसके विन्यास को बदलना गति से भी अधिक कठिन है। त्वरण लागू किए गए प्रयास की गुणवत्ता का एक अच्छा संकेतक है (चित्र 6)।
"आंदोलन के दौरान औसत त्वरण, विशेष रूप से ऐसे मामलों में जहां यह संकेत बदलता है, आमतौर पर निर्धारित नहीं किया जाता है, क्योंकि यह आंदोलन के विवरण को पर्याप्त रूप से चित्रित नहीं करता है।
गतिशील विशेषताएँ
किसी व्यक्ति और उसके द्वारा चलाये जाने वाले पिंडों की सभी गतिविधियाँ, बलों के प्रभाव में परिमाण और गति की दिशा में बदल जाती हैं। आंदोलनों के तंत्र (उनके घटित होने के कारण और उनके परिवर्तनों के क्रम) को प्रकट करने के लिए, गतिशील विशेषताओं का अध्ययन किया जाता है। इनमें जड़त्वीय विशेषताएं (मानव शरीर और उसके द्वारा संचालित होने वाले निकायों की विशेषताएं), बल (शरीर के अंगों और अन्य निकायों की परस्पर क्रिया की विशेषताएं) और ऊर्जा (बायोमैकेनिकल सिस्टम के प्रदर्शन में स्थिति और परिवर्तन) शामिल हैं।
जड़त्वीय विशेषताएँ
पिंडों की जड़ता की संपत्ति न्यूटन के पहले नियम में प्रकट होती है: "प्रत्येक पिंड तब तक अपनी आराम की स्थिति या एकसमान और सीधी गति बनाए रखता है जब तक कि बाहरी लागू बल इस स्थिति को नहीं बदलते।" दूसरे शब्दों में, प्रत्येक वस्तु तब तक गति बनाए रखती है जब तक कि बल उसे बदल नहीं देते।
जड़ता की अवधारणा
कोई भी वस्तु बाह्य प्रभावों के अभाव में भी अपनी गति को इसी प्रकार अपरिवर्तित बनाए रखती है। यह गुण, जिसका कोई माप नहीं है, जड़त्व 1 कहलाने का प्रस्ताव है। विभिन्न पिंड अलग-अलग तरीकों से बलों के प्रभाव में गति बदलते हैं। इसलिए, उनकी इस संपत्ति का एक माप है: इसे जड़त्व कहा जाता है। जब यह मूल्यांकन करना आवश्यक होता है कि गति कैसे बदलती है तो यह जड़ता ही रुचिकर होती है।
जड़ता- भौतिक निकायों की एक संपत्ति जो बलों के प्रभाव में समय के साथ गति में क्रमिक परिवर्तन में प्रकट होती है।
वास्तविक परिस्थितियों में गति को स्थिर रखना (मानो जड़त्व द्वारा गति करना) तभी संभव है जब शरीर पर लागू सभी बाहरी बल परस्पर संतुलित हों। अन्य मामलों में, असंतुलित बाहरी ताकतें शरीर की गति को उसकी जड़ता के माप के अनुसार बदल देती हैं।
शरीर का वजन
शरीर का वजन- यह स्थानांतरीय गति के दौरान किसी पिंड की जड़ता का माप है। इसे लागू बल के परिमाण और इसके कारण होने वाले त्वरण के अनुपात से मापा जाता है:
यहां शरीर के द्रव्यमान का मापन न्यूटन के दूसरे नियम पर आधारित है: "गति में परिवर्तन बाहरी रूप से कार्य करने वाले बल के सीधे आनुपातिक होता है और उस दिशा में होता है जिसमें यह बल लगाया जाता है।"
किसी पिंड का द्रव्यमान शरीर में पदार्थ की मात्रा पर निर्भर करता है और उसकी संपत्ति की विशेषता बताता है - लगाया गया बल वास्तव में उसकी गति को कैसे बदल सकता है। वही बल बड़े द्रव्यमान 1 वाले पिंड की तुलना में कम द्रव्यमान वाले पिंड में अधिक त्वरण का कारण बनेगा।
आंदोलनों का अध्ययन करते समय, अक्सर न केवल द्रव्यमान के परिमाण को ध्यान में रखना आवश्यक होता है, बल्कि, जैसा कि वे कहते हैं, शरीर में इसका वितरण 2 भी होता है। किसी पिंड में भौतिक बिंदुओं का वितरण शरीर के द्रव्यमान केंद्र के स्थान से दर्शाया जाता है।
एक बिल्कुल कठोर पिंड में तीन बिंदु होते हैं जिनकी स्थिति मेल खाती है: द्रव्यमान का केंद्र, जड़ता का केंद्र और गुरुत्वाकर्षण का केंद्र। हालाँकि, ये पूरी तरह से अलग अवधारणाएँ हैं। सीएम में, बलों की दिशाएं प्रतिच्छेद करती हैं, जिनमें से कोई भी शरीर की अनुवादात्मक गति का कारण बनता है। द्रव्यमान वाले भौतिक बिंदु ऐसे बलों की कार्रवाई की रेखा के सापेक्ष समान रूप से स्थित होते हैं, और इसलिए घूर्णी गति नहीं होती है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि यदि पिंड के भौतिक बिंदु जिनमें द्रव्यमान है, को इस रेखा से विपरीत दिशाओं में समान दूरी से दूर ले जाया जाए, तो द्रव्यमान के केंद्र की स्थिति नहीं बदलेगी। नतीजतन, "द्रव्यमान के केंद्र" की अवधारणा शरीर में भौतिक बिंदुओं के वितरण को पूरी तरह से प्रतिबिंबित नहीं करती है। जड़ता केंद्र (जड़त्व के सभी काल्पनिक बलों के परिणाम के अनुप्रयोग के बिंदु के रूप में) और गुरुत्वाकर्षण के केंद्र (गुरुत्वाकर्षण के सभी बलों के परिणाम के अनुप्रयोग के बिंदु के रूप में) की अवधारणाओं पर बाद में चर्चा की जाएगी।
शरीर की जड़ता का क्षण
शरीर की जड़ता का क्षण- यह घूर्णी गति के दौरान किसी पिंड की जड़ता का माप है। किसी अक्ष के सापेक्ष किसी पिंड की जड़ता का क्षण उनकी दूरी के वर्गों द्वारा पिंड के सभी भौतिक बिंदुओं के द्रव्यमान के उत्पादों के योग के बराबर होता है।
पिंडों की एक विकृत प्रणाली में, जब इसके हिस्से घूर्णन की धुरी से दूर जाते हैं, तो प्रणाली की जड़ता का क्षण बढ़ जाता है। दूरी के वर्ग के अनुपात में घूर्णन अक्ष से शरीर के अंगों की दूरी के साथ जड़त्वीय प्रतिरोध बढ़ता है। चूँकि किसी पिंड में भौतिक बिंदु घूर्णन अक्ष से अलग-अलग दूरी पर स्थित होते हैं, इसलिए कई समस्याओं के लिए "जड़त्व की त्रिज्या" की अवधारणा को पेश करना सुविधाजनक होता है।
शरीर की जड़ता की त्रिज्या- यह किसी दिए गए पिंड की विभिन्न अक्षों के सापेक्ष जड़ता का तुलनात्मक माप है। इसे पिंड के द्रव्यमान के जड़त्व आघूर्ण (किसी दिए गए अक्ष के सापेक्ष) के अनुपात के वर्गमूल द्वारा मापा जाता है:
"इस तरह से मापा गया द्रव्यमान निष्क्रिय कहा जाता है; वजन करके मापा गया द्रव्यमान भारी कहा जाता है। वे मात्रात्मक रूप से एक दूसरे के बराबर होते हैं और केवल उनके निर्धारण के तरीकों में भिन्न होते हैं।
2 चूँकि किसी पिंड का द्रव्यमान स्वयं पदार्थ नहीं है, बल्कि उसकी संपत्ति है, तो, सख्ती से कहें तो, यह गति या वितरण नहीं करता है; बड़े पैमाने पर गति वाले शरीर; द्रव्यमान वाले किसी पिंड के कण (भौतिक बिंदु) वितरित होते हैं।
प्रयोगात्मक रूप से शरीर की जड़ता के क्षण को खोजने के बाद, हम जड़ता की त्रिज्या की गणना कर सकते हैं, जिसका मान किसी दिए गए अक्ष के सापेक्ष शरीर में भौतिक बिंदुओं के वितरण को दर्शाता है। यदि आप मानसिक रूप से शरीर के सभी भौतिक बिंदुओं को अक्ष से समान दूरी पर रखते हैं, तो आपको एक खोखला सिलेंडर मिलेगा। ऐसे बेलन की त्रिज्या, जिसका जड़त्व आघूर्ण अध्ययनाधीन पिंड के जड़त्व आघूर्ण के बराबर है, जड़त्व की त्रिज्या के बराबर है। यह आपको घूर्णन के विभिन्न अक्षों के सापेक्ष शरीर द्रव्यमान के विभिन्न वितरणों की तुलना करने की अनुमति देता है। विभिन्न अक्षों के सापेक्ष एक पिंड की जड़ता पर विचार करते समय यह सुविधाजनक होता है।
गति को समझने के लिए जड़ता के क्षण को जानना बहुत महत्वपूर्ण है, हालांकि विशिष्ट मामलों में इस मात्रा का सटीक मात्रात्मक निर्धारण अक्सर मुश्किल होता है।
शक्ति विशेषताएँ
यह ज्ञात है कि किसी पिंड की गति उस पर लागू ड्राइविंग बल के प्रभाव में और ड्राइविंग बल के बिना (जड़ता द्वारा) दोनों तरह से हो सकती है, जब केवल ब्रेकिंग बल लगाया जाता है। प्रेरक शक्तियाँ सदैव लागू नहीं होतीं; बिना ब्रेकिंग बलों के कोई गति नहीं होती।
अपने पैरों को ग्लोब पर टिकाकर,
मैं अपने हाथों में सूर्य का गोला पकड़ता हूं।
मैं पृथ्वी और सूर्य के बीच एक पुल की तरह हूं,
और मेरे लिए सूर्य पृथ्वी पर उतरता है,
और पृथ्वी सूर्य की ओर उठती है।
तो मैं खड़ा हूँ...मैं, यार।
ई. मेझेलाइटिस
कई विज्ञान मनुष्य का अध्ययन करते हैं: दर्शन, इतिहास, मानव विज्ञान, जैव रसायन... आदि। लेकिन केवल मानवीय घटना पर समग्र रूप से विचार करके ही हम इस प्रश्न का उत्तर दे पाएंगे: "एक व्यक्ति क्या है?"
हमारा शरीर कैसे काम करता है?
यह कैसे काम करता है?
आपके स्वास्थ्य के लिए क्या अच्छा है?
जीवन के लिए खतरा क्या है?
आइए साहित्य को खंगालने और इसका पता लगाने का प्रयास करें!
क्या आप हमारे शरीर की दिलचस्प विशेषताओं के बारे में जानते हैं?
मानव डीएनए में लगभग 80,000 जीन होते हैं।
प्राचीन रोम में, लोग औसतन 23 वर्ष से अधिक जीवित नहीं रहते थे, और 19वीं शताब्दी में संयुक्त राज्य अमेरिका में, औसत जीवन प्रत्याशा 40 वर्ष से अधिक नहीं थी।
पुरुषों को बौना माना जाता है यदि उनकी ऊंचाई 130 सेमी से कम है, महिलाओं - 120 सेमी से नीचे।
मानव शरीर में 639 मांसपेशियाँ होती हैं।
जब कोई व्यक्ति मुस्कुराता है, तो 17 मांसपेशियां "काम" करती हैं।
मानव रीढ़ में 33 या 34 कशेरुक.
जन्म के समय, एक बच्चे के शरीर में लगभग 300 हड्डियाँ होती हैं, वयस्क होने पर केवल 206 ही शेष रह जाती हैं।
मनुष्य की लगभग आधी हड्डियाँ कलाई और पैरों में पाई जाती हैं।
नाख़ून लगभग बढ़ते हैं 4 गुना तेज,अपने पैरों की तुलना में.
मानव हड्डियों में 50% पानी होता है।
प्रत्येक मानव उंगली जीवनकाल के दौरान लगभग 25 मिलियन बार मुड़ती है।
मानव शरीर में केवल 4 खनिज होते हैं: एपेटाइट, अर्गोनाइट, कैल्साइट और क्रिस्टोबलाइट।
बच्चे बिना घुटनों के पैदा होते हैं। वे केवल 2-6 वर्ष की आयु में दिखाई देते हैं।
मानव आंख 10,000,000 रंगों के रंगों को पहचानने में सक्षम है।
वह घटना जिसमें तेज रोशनी के कारण व्यक्ति देखने की क्षमता खो देता है, उसे "स्नो ब्लाइंडनेस" कहा जाता है।
औसतन, आप 5 मिलीलीटर आँसू स्रावित करते हैं - एक वर्ष में आप एक बड़ी बोतल जमा कर लेंगे।
एक मिनट में 20 बार पलकें झपकाने से आप अपनी आंखों को नमी देते हैं।
यह प्रति वर्ष 10 मिलियन से अधिक मांसपेशीय संकुचन के बराबर है।
आँखें खुली रखकर छींकना असंभव है।
महिलाएं पुरुषों की तुलना में लगभग 2 गुना अधिक बार पलकें झपकती हैं।
महिलाओं की तुलना में पुरुषों में कलर ब्लाइंडनेस से पीड़ित होने की संभावना लगभग 10 गुना अधिक होती है। नीली आंखों वाले लोगअधिक संवेदनशील
हर किसी की तुलना में दर्द के लिए. एक व्यक्ति औसतन हर 6 सेकंड में अपनी पलकें झपकाता है, जिसका मतलब है कि हम जीवन भर अपनी पलकें नीचे और ऊपर उठाते रहते हैं
250 मिलियन बार.
औसतन, मानव बाल प्रति माह 12 मिमी की दर से बढ़ते हैं।
गोरे लोग ब्रुनेट्स की तुलना में तेजी से दाढ़ी बढ़ाते हैं।
मानव बाल साबुन की परत से लगभग 5,000 गुना अधिक मोटे होते हैं।
आराम के समय, आप प्रति मिनट 16 बार सांस लेते और छोड़ते हैं, इस दौरान 8 लीटर हवा आपके फेफड़ों से गुजरती है। एक साल में इतनी हवा से दो गुब्बारे भरे जा सकते हैं।
फेफड़ों की सतह लगभग होती है
100 वर्ग मीटर.
किसी व्यक्ति का दायां फेफड़ा बाएं की तुलना में अधिक हवा रखता है। एक वयस्क प्रतिदिन लगभग 23,000 साँसें लेता है (और छोड़ता है)।
मनुष्य के फेफड़ों का सतह क्षेत्रफल लगभग बराबर होता है
टेनिस कोर्ट क्षेत्र.
मानव मुँह में लगभग 40,000 बैक्टीरिया होते हैं।
औसत मानव मस्तिष्क का वजन लगभग 1.3 किलोग्राम होता है।
मानव मस्तिष्क प्रति दिन दुनिया के सभी फ़ोनों की तुलना में अधिक विद्युत आवेग उत्पन्न करता है।
जन्म के क्षण से, मानव मस्तिष्क में पहले से ही 14 अरब कोशिकाएँ होती हैं, और यह संख्या मृत्यु तक नहीं बढ़ती है। इसके विपरीत, 25 वर्षों के बाद यह प्रति दिन 100 हजार कम हो जाती है।
जिस मिनट में आप एक पेज पढ़ते हैं, उसमें लगभग 70 कोशिकाएँ मर जाती हैं।
40 वर्षों के बाद, मस्तिष्क का क्षरण तेजी से बढ़ता है, और 50 के बाद, न्यूरॉन्स (तंत्रिका कोशिकाएं) सूख जाती हैं और मस्तिष्क का आयतन कम हो जाता है।
मानव मस्तिष्क में एक सेकंड में 100,000 रासायनिक प्रतिक्रियाएँ होती हैं।
मनुष्य पशु जगत का एकमात्र प्रतिनिधि है जो सीधी रेखाएँ खींचने में सक्षम है।
औसत व्यक्ति द्वारा अपने जीवनकाल में सिर पर उगाए गए बालों की लंबाई 725 किलोमीटर होती है।
दीवार से सिर टकराने से आप प्रति घंटे 150 कैलोरी कम कर सकते हैं।
छोटी रक्त वाहिकाएं-केशिकाएं सबसे पतले मानव बाल से भी 50 गुना पतली होती हैं।
औसत केशिका व्यास लगभग 0.008 मिमी है।
युवा त्वचा में अविश्वसनीय मात्रा में पानी होता है - 8 लीटर।
हर दिन आप अपनी त्वचा के माध्यम से 2 लीटर तक पानी खो देते हैं। चूँकि त्वचा कोशिका के ख़त्म होने की प्रक्रिया में 120 दिन लगते हैं, इसका मतलब है कि आप साल में तीन बार अपनी त्वचा बदलते हैं।
जीवनकाल के दौरान, एक व्यक्ति की त्वचा लगभग 1000 बार बदलती है।
आराम के समय आपका दिल प्रति मिनट 80 बार धड़कता है, 5 लीटर रक्त पंप करता है। एक वर्ष में, हृदय 42 मिलियन संकुचन करता है और भरने के लिए पर्याप्त रक्त पंप करता है
कई स्विमिंग पूल.
36,800,000 - एक वर्ष में एक व्यक्ति के दिल की धड़कन की संख्या।
इंसान के दिल का आकार लगभग उसकी मुट्ठी के आकार के बराबर होता है।
एक वयस्क मानव हृदय का वजन 220-260 ग्राम होता है। मानव शरीर में तंत्रिका आवेग लगभग 90 मीटर प्रति सेकंड की गति से चलते हैं।
वयस्क मानव शरीर में लगभग 75 किलोमीटर (!) तंत्रिकाएँ होती हैं। मानव गैस्ट्रिक जूस में होता है 0.4% हाइड्रोक्लोरिक एसिड
(एचसीएल).
मनुष्य में लगभग 2 मिलियन पसीने की ग्रंथियाँ होती हैं। औसत वयस्क प्रत्येक लीटर पसीने से 540 कैलोरी खो देता है।
पुरुषों को महिलाओं की तुलना में लगभग 40% अधिक पसीना आता है।
जीवन के दौरान मनुष्य की छोटी आंत लगभग 2.5 मीटर लंबी होती है।
उनकी मृत्यु के बाद, जब आंतों की दीवार की मांसपेशियां शिथिल हो जाती हैं, तो इसकी लंबाई 6 मीटर तक पहुंच जाती है।
मानव शरीर में रहने वाले जीवाणुओं का कुल वजन 2 किलोग्राम होता है।
एक व्यक्ति जो घने कोहरे या बर्फ़ीले तूफ़ान के दौरान खो जाता है, लगभग हमेशा एक घेरे में चलता है, जिसे हमारे शरीर की विषमता द्वारा समझाया जाता है, अर्थात, मानव शरीर के दाएं और बाएं हिस्सों के बीच पूर्ण संतुलन की कमी।
यह पता चला है कि एक व्यक्ति केवल गर्म रहने के लिए कांपता है।
जो व्यक्ति प्रतिदिन एक पैकेट सिगरेट पीता है वह वर्ष में आधा कप टार पीता है।
एक व्यक्ति समुद्र तल से विभिन्न ऊँचाइयों को कैसे सहन करता है?
मृत्यु क्षेत्र 8 किमी से अधिक है: एक व्यक्ति इस ऊंचाई पर श्वास तंत्र के बिना केवल थोड़े समय के लिए रह सकता है - 3 मिनट, और 16 किमी की ऊंचाई पर - 9 सेकंड, जिसके बाद मृत्यु होती है।
क्रिटिकल ज़ोन - 6 से 8 किमी तक: शरीर के गंभीर कार्यात्मक विकार।
अपूर्ण मुआवजे का क्षेत्र - 4 से 5 किमी तक: सामान्य भलाई में गिरावट।
पूर्ण मुआवजे का क्षेत्र 2 से 4 किमी तक है: हृदय, संवेदी अंगों और अन्य प्रणालियों की गतिविधि में कुछ गड़बड़ी, शरीर की आरक्षित शक्तियों की गतिशीलता के कारण, जल्दी से गायब हो जाती है।
सुरक्षित क्षेत्र 1.5 से 2 किमी तक है: मानव शरीर के कामकाज में कोई महत्वपूर्ण व्यवधान नहीं है।
तापमान जो मानव शरीर के लिए महत्वपूर्ण हैं
(सामान्य दबाव और सापेक्ष आर्द्रता पर)
अधिकांश लोगों के लिए सामान्य तापमान 36.3 से 37C तक होता है
चेतना की हानि के साथ गंभीर तापमान - 42C से ऊपर
घातक तापमान - 43C से ऊपर
तापमान मस्तिष्क प्रक्रियाओं में मंदी का कारण बनता है - 34C से नीचे
चेतना की हानि के साथ गंभीर तापमान - 30C से नीचे
घातक तापमान, कार्डियक फाइब्रिलेशन होता है, रक्त संचार रुक जाता है - 27C से नीचे
रक्त के बुनियादी भौतिक पैरामीटर।
शरीर के तापमान के लिए सभी पैरामीटर दिए गए हैं - 37C
घनत्व - 1050 कि.ग्रा./घन मीटर
चिपचिपापन - 0.004 Pa.s
रक्त प्लाज्मा चिपचिपापन - 0.0015 Pa.s
पानी में हीमोग्लोबिन प्रसार गुणांक - 0.0000000007 वर्ग मीटर।
सतही तनाव 0.058 N/m
बर्फ़ीली (पिघलने वाला) तापमान - शून्य से 0.56C
विशिष्ट ताप क्षमता - 3000 J/kg.K
मानव शरीर के ऊतकों की विद्युत विशेषताएँ
प्रतिरोधकता:
...मांसपेशियां - 1.5 ओम.एम
...रक्त - 1.8 ओम.एम
...चमड़ा - №№0000 ओम.एम
...हड्डी - 1000000 ओम
...रक्त -85.5
...त्वचा - 40 से 50 तक
...हड्डी - 6 से 10 तक
मानव शरीर से ऊष्मा स्थानांतरण
कुल शेष से ऊर्जा की हानि:
...श्वसन और पानी के वाष्पीकरण के लिए - 13%
...आंतरिक अंगों और प्रणालियों के काम पर - 1.87%
...निकाली गई हवा को गर्म करने के लिए - 1.55%
...त्वचा की सतह से पानी के वाष्पीकरण के लिए - 20.7%
...आसपास के स्थान को गर्म करने के लिए - 30.2%
...विकिरण के लिए - 43.8%
मानव यांत्रिक पैरामीटर
एक व्यक्ति का औसत घनत्व 1036 किलोग्राम घन मीटर है
औसत रक्त गति:
...धमनियों में - 0.2 से 0.5 मीटर सेकेण्ड तक
...नसों में - 0.1 से 0.2 मी सेकेण्ड तक
तंत्रिकाओं में जलन फैलने की गति 400 से 1000 मीटर सेकेण्ड तक होती है
धड़कते हृदय द्वारा विकसित बल:
...संकुचन के प्रारंभिक चरण में - 90 N
...संकुचन के अंतिम चरण में - 70N
प्रतिदिन हृदय कार्य - 86400 जे
प्रतिदिन हृदय द्वारा उत्सर्जित रक्त का द्रव्यमान - 5200 किग्रा
तेज चलने के दौरान विकसित शक्ति - 200 W
मानव विद्युत पैरामीटर
शरीर के ऊतकों का विशिष्ट प्रतिरोध:
...शुष्क त्वचा की ऊपरी परत - 330000 ओम
...रक्त - 1.8 ओम.एम
...मांसपेशियां - 1.5 ओम.एम
पारगम्यता:
...शुष्क त्वचा - 40 से 50 तक
...रक्त - 85
एक हाथ के सिरे से दूसरे हाथ के सिरे तक मानव प्रतिरोध (शुष्क त्वचा के साथ) - 15000 ओम
मानव शरीर के माध्यम से विद्युत प्रवाह:
...सुरक्षित - 0.001 ए से कम
... जीवन के लिए खतरा - 0.05 ए से अधिक
सुरक्षित विद्युत वोल्टेज:
...शुष्क कक्ष - 12 वोल्ट से कम
...नम कमरा - 36 V से कम
मानव ऑप्टिकल पैरामीटर
आँख द्वारा दृश्य संवेदना बनाए रखने की अवधि - 0.14 सेकंड
एक वयस्क की नेत्रगोलक का व्यास 25 मिमी होता है
लेंस का अपवर्तनांक - 1.4
ऑप्टिकल पावर:
...लेंस - 19 से 33 डायोप्टर तक
...कुल आँखें - 60 डायोप्टर
पुतली का व्यास:
...दिन के उजाले में - 2 मिमी
...रात की रोशनी में - 6 से 8 मिमी तक
अंतःनेत्र दबाव - 104 केपीए (780 मिमी एचजी)
रेटिना में छड़ों की संख्या 130 मिलियन होती है
रेटिना में शंकुओं की संख्या 7 मिलियन होती है
रेटिना पर छवि का न्यूनतम आकार जिस पर किसी वस्तु के दो बिंदु अलग-अलग दिखाई देते हैं, 0.002 मिमी है
प्रकाश की तरंग दैर्ध्य जिसके प्रति आँख सबसे अधिक संवेदनशील होती है, 555 मिमी है
मानव विकिरण पैरामीटर
अनुमेय विकिरण खुराक - 0.25 Gy तक
विकिरण बीमारी पैदा करने वाली विकिरण खुराक - 1 से 6 GY तक
विकिरण की घातक खुराक - 6 से 10 GY तक
"सभी पिंडों, आकाश, तारों, पृथ्वी और उसके साम्राज्यों की तुलना निम्नतम मन से नहीं की जा सकती, क्योंकि मन अपने भीतर इन सबका ज्ञान रखता है, लेकिन शरीर कुछ भी नहीं जानता है।"
ऐच्छिक पाठ्यक्रम
"मानव भौतिकी"
व्याख्यात्मक नोट 2
मुख्य पाठ्यक्रम सामग्री 3-4
विषयगत पाठ्यक्रम योजना 5
सन्दर्भ 6
व्याख्यात्मक नोट
आधुनिक स्कूलों में पढ़ाए जाने वाले भौतिकी पाठ्यक्रम में, किसी व्यक्ति की विशेषता बताने वाले भौतिक मापदंडों पर व्यावहारिक रूप से कोई ध्यान नहीं दिया जाता है। हालाँकि, स्कूल में मनोवैज्ञानिक मुद्दों के अध्ययन, जीवित जीवों में होने वाली प्रक्रियाओं के मॉडलिंग, प्रौद्योगिकी और बायोनिक्स जैसे विज्ञान के विकास के संबंध में, छात्र मानव भौतिकी के अध्ययन में तेजी से रुचि दिखा रहे हैं।
इस पाठ्यक्रम का अध्ययन करते समय, छात्र न केवल अपनी शैक्षिक आवश्यकताओं को पूरा करेंगे, बल्कि अनुसंधान कौशल भी हासिल करेंगे, भौतिकी और जीव विज्ञान में अनुसंधान विधियों से परिचित होंगे, और चिकित्सा और जैविक उपकरणों के बारे में संक्षिप्त जानकारी प्राप्त करेंगे। माप उपकरणों के साथ काम करने, व्यावहारिक कार्य करने और प्रयोग स्थापित करने के दौरान अर्जित कौशल आगे की वैज्ञानिक और तकनीकी गतिविधियों में उपयोगी होंगे। भौतिक नियमों के आधार पर जीवित जीवों में होने वाली व्यक्तिगत प्रक्रियाओं की व्याख्या से उन्हें जीवित और निर्जीव प्रकृति में मौजूद कारण-और-प्रभाव संबंध स्थापित करने में मदद मिलेगी, और न केवल भौतिकी में, बल्कि जीव विज्ञान में भी रुचि पैदा होगी।
पाठ्यक्रम कार्यक्रम अनुसंधान गतिविधियों के तत्वों के साथ अभ्यास-उन्मुख है।
वैकल्पिक पाठ्यक्रम का अध्ययन 17 घंटों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें से 7.3 घंटे (43%) सैद्धांतिक मुद्दों का अध्ययन करने के लिए, 9.7 घंटे (57%) व्यावहारिक कक्षाओं (समस्याओं को हल करना, प्रयोगशाला कार्य करना) के लिए डिज़ाइन किया गया है।
पाठ्यक्रम के मुख्य उद्देश्य:
छात्रों को प्रकृति के नियमों की एकता, जीवित जीव के लिए भौतिकी के नियमों की प्रयोज्यता, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के आशाजनक विकास को दिखाएं, और यह भी दिखाएं कि विशेष पाठ्यक्रम में प्राप्त ज्ञान व्यावसायिक गतिविधि के किन क्षेत्रों में उपयोगी होगा। उन्हें।
शारीरिक प्रयोग के क्षेत्र में छात्रों के बीच बौद्धिक और व्यावहारिक कौशल के निर्माण और विकास के लिए परिस्थितियाँ बनाएँ।
संज्ञानात्मक गतिविधि और स्वतंत्रता, आत्म-विकास और आत्म-सुधार की इच्छा विकसित करें।
पाठ्यक्रम के उद्देश्य:
भौतिकी में संज्ञानात्मक रुचि के निर्माण और छात्रों में रचनात्मक क्षमताओं के विकास को बढ़ावा देना।
विद्यार्थियों की बौद्धिक क्षमता का विकास करें।
व्यावहारिक कार्य करने और अनुसंधान गतिविधियों के संचालन में कौशल विकसित करना।
संदर्भ और लोकप्रिय विज्ञान साहित्य के साथ काम करने में कौशल में सुधार करें।
कोर्स पूरा होने पर छात्रों को यह करना होगा जानना:
मानव शरीर में होने वाली प्रक्रियाओं को समझाने के लिए किन भौतिक नियमों का उपयोग किया जा सकता है?
भौतिकी के नियमों के दृष्टिकोण से आपके शरीर की विशेषताएं। करने में सक्षम हों:
सूचना के विभिन्न स्रोतों के साथ काम करें।
घटनाओं का निरीक्षण और अध्ययन करें, अवलोकनों के परिणामों का वर्णन करें।
घटना को मॉडल करें, आवश्यक उपकरणों का चयन करें, माप करें, माप परिणामों को तालिकाओं, ग्राफ़ के रूप में प्रस्तुत करें, अनुसंधान कार्य निर्धारित करें।
मुख्य पाठ्यक्रम सामग्री
पाठ्यक्रम की सामग्री बुनियादी भौतिकी पाठ्यक्रम से गुणात्मक रूप से भिन्न है। पाठों में मुख्य रूप से निर्जीव वस्तुओं में भौतिकी के नियमों पर चर्चा की जाती है। हालाँकि, यह बहुत महत्वपूर्ण है कि छात्र धीरे-धीरे यह विश्वास विकसित करें कि घटनाओं का कारण-और-प्रभाव संबंध प्रकृति में सार्वभौमिक है और हमारे आसपास की दुनिया में होने वाली सभी घटनाएं आपस में जुड़ी हुई हैं। पाठ्यक्रम भौतिकी, प्रयोगात्मक गतिविधियों में रुचि विकसित करने और संदर्भ साहित्य के साथ काम करने की क्षमता विकसित करने के उद्देश्य से मुद्दों की जांच करता है। पाठ्यक्रम पूरा होने पर, छात्र "किसी व्यक्ति का भौतिक पासपोर्ट" बनाते हैं।
मानव यांत्रिक पैरामीटर 9 घंटे।
भौतिक विज्ञान। इंसान। पर्यावरण। मानव शरीर के विभिन्न भागों के रैखिक आयाम, उनका द्रव्यमान। तरल पदार्थ और ठोस ऊतकों का घनत्व जो किसी व्यक्ति का निर्माण करता है। जीवित जीवों में दबाव बल और दबाव।
तंत्रिका आवेगों का वेग. मानव शरीर में रक्त संचलन के नियम. त्वरण के विरुद्ध शरीर की प्राकृतिक सुरक्षा।
मानव शरीर में घर्षण बल की अभिव्यक्ति, प्राकृतिक स्नेहन।
सजीवों द्वारा संतुलन बनाए रखना। मानव शरीर का गुरुत्वाकर्षण केंद्र. मानव शरीर में लीवर. चलने वाला आदमी. जोड़ों के प्रकार. हड्डियों, कंडराओं, मांसपेशियों की विकृति। जैविक सामग्री की ताकत. सबसे बड़ी विकृति की संभावना की दृष्टि से हड्डियों की संरचना।
पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में मानव शरीर. अंतरिक्ष स्टेशन पर दीर्घकालिक मानव अस्तित्व के लिए शर्तें। पायलटों और अंतरिक्ष यात्रियों को त्वरण से बचाने के उपाय। भारहीनता और अधिभार.
विभिन्न प्रकार की गतिविधियों से व्यक्ति के कार्य एवं शक्ति का विकास होता है। "ऊर्जा" और मानव विकास। कुछ प्रकार की मानवीय गतिविधियों में ऊर्जा संरक्षण के नियम का अनुप्रयोग।
प्रयोगशाला कार्य.
1. आपके शरीर का आयतन और घनत्व निर्धारित करना।
2. गति की औसत गति निर्धारित करें।
3. मानव प्रतिक्रिया समय का निर्धारण.
4. डायनेमोमीटर का अंशांकन और किसी व्यक्ति की पीठ की ताकत का निर्धारण।
5. विभिन्न पर मानव जूते के तलवों के घर्षण के गुणांक का निर्धारणसतहों.
6. व्यक्ति द्वारा विकसित शक्ति का निर्धारण.
सजीवों में कंपन एवं तरंगें 2 घंटे।
दोलन और मनुष्य. बायोरिदम की उत्पत्ति. हृदय और फेफड़ों के काम के साथ आने वाली ध्वनियाँ, उनकी रिकॉर्डिंग। स्टेथोस्कोप और फोनेंडोस्कोप। टैपिंग आंतरिक अंगों के आकार और उनकी स्थिति को निर्धारित करने के तरीकों में से एक है। रेडियो तरंगें और लोग.
सूचना की धारणा और प्रसारण के साधन के रूप में ध्वनि। सुनने का अंग. अल्ट्रासाउंड और इन्फ्रासाउंड। ध्वनि श्रवण सीमा. मानव स्वर तंत्र. मानव आवाज की विशेषताएं. श्रवण - संबंधी उपकरण।
प्रयोगशाला कार्य.
7. कान के गुणों का अध्ययन।
थर्मल घटना 2 घंटे।
मानव शरीर का थर्मोरेग्यूलेशन। मानव जीवन में वायुमंडलीय दबाव की भूमिका। परासरणी दवाब। केशिकाओं में रक्तचाप में परिवर्तन। नमी। श्वसन अंग.
मानव शरीर में थर्मल प्रक्रियाएं। मनुष्य एक ऊष्मा इंजन की तरह है। एन्ट्रापी और मानव शरीर। ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम और स्व-संगठित होने की क्षमता।
प्रयोगशाला कार्य.
8. मानव फेफड़ों के ज्वारीय आयतन का निर्धारण।
9. मानव रक्तचाप का निर्धारण।
बिजली और चुंबकत्व 2 घंटे।
मानव शरीर के विद्युत गुण. जैवविद्युत. बैक्टीरिया पृथ्वी के पहले इलेक्ट्रीशियन हैं। फोटोरिसेप्टर, इलेक्ट्रोरिसेप्टर, स्लीप बायोइलेक्ट्रिसिटी। प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती धारा के प्रति मानव अंगों का विद्युत प्रतिरोध। चुंबकीय क्षेत्र और जीवित जीव।
प्रयोगशाला कार्य.
10. प्रत्यक्ष और प्रत्यावर्ती विद्युत धारा के प्रति मानव ऊतक प्रतिरोध का निर्धारण।
मानव ऑप्टिकल पैरामीटर 1 घंटा।
मानव आँख की संरचना. आँख की समायोजन शक्ति. ऑप्टिकल शक्ति. दृश्य दोष और उन्हें दूर करने के उपाय। मानव दृष्टि की विशेषताएं. मानव आँख की संकल्प शक्ति. हम कैसे देखते हैं. ग्रामोफोन रिकॉर्ड और आँख. हमें दो आँखों की आवश्यकता क्यों है? आंख की वर्णक्रमीय और ऊर्जा संवेदनशीलता।
प्रयोगशाला कार्य.
11. मानव दृष्टि की कुछ मनोशारीरिक विशेषताओं का अवलोकन।
12. मानव दृष्टि के विशिष्ट मापदंडों का निर्धारण।
छात्र मूल्यांकन प्रणाली . पाठ्यक्रम पूरा करने के बाद निम्नलिखित शर्तें पूरी होने पर क्रेडिट दिया जाता है:
1. सेमिनारों, सम्मेलनों, समाचार पत्रों के प्रकाशन और मॉडलों के उत्पादन की तैयारी और संचालन में सक्रिय भागीदारी।
2. प्रयोगशाला का कम से कम आधा काम पूरा करना।
3. अनुसंधान या डिज़ाइन प्रकृति के कम से कम एक प्रायोगिक कार्य को पूरा करना।
4. "किसी व्यक्ति का भौतिक पासपोर्ट" तैयार करना।
विषयगत पाठ्यक्रम योजना
पाठ विषय
घंटों की संख्या
कुल
लिखित
अभ्यास
मानव यांत्रिक पैरामीटर (9 एच)
भौतिक विज्ञान। इंसान। पर्यावरण।
किनेमैटिक्स और मानव शरीर।
मानव जीवन में न्यूटन के नियम.
भारहीनता की स्थिति में मनुष्य और
भार के
सीधी मुद्रा और मानव मस्कुलोस्केलेटल प्रणाली।
मानव शरीर में घर्षण बल की अभिव्यक्ति।
विभिन्न प्रकार की गतिविधियों से व्यक्ति के कार्य एवं शक्ति का विकास होता है।
मानव शरीर में स्थैतिकता.
दबाव और मानव शरीर.
जीवित जीवों में कंपन और तरंगें (2 घंटे)
दोलन और मनुष्य.
थर्मल घटना (1 घंटे)
मानव शरीर में थर्मल प्रक्रियाएं।
ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम.
बिजली और चुंबकत्व. (2 घंटे)
मानव शरीर के विद्युत गुण
चुंबकीय क्षेत्र और जीवित जीव।
मानव के ऑप्टिकल पैरामीटर्स (1 एच)
आँख और दृष्टि
सम्मेलन।
कुल:
प्रतिक्रिया दें संदर्भ
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