Физика человека

Физика человека

В шар земной упираясь ногами,

Солнца шар я держу на руках.

Я – как мост меж Землею и Солнцем,

И по мне Солнце сходит на Землю,

А Земля поднимается к Солнцу.

Так стою ...Я, Человек.

Физические параметры человека

• Механические параметры человека
• Средняя плотность человека - 1036 кг куб.м
• Средняя скорость движения крови:
• ...в артериях - от0,2 до 0,5 м с
• ...в венах - от 0,1 до 0,2 м с
• Скорость распространения раздражения по нервам - от 400 до 1000 м с
• Сила, развиваемая работающим сердцем:
• ...в начальной фазе сокращения - 90 Н
• ...в конечной фазе сокращения - 70Н
• Работа сердца за сутки - 86400 Дж
• Масса крови, выбрасываемая сердцем за сутки - 5200 кг
• Мощность, развиваемая при быстрой ходьбе - 200 Вт

• Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением.

Давление = сила / площадь

p = F / S , где F=mg

Чем больше площадь поверхности опоры, тем меньше давление.

Чем меньше площадь поверхности опоры, тем больше давление.

По итогам исследования получили следующие данные :

При S = 0,01095m²

При S = 0,00585m²

p = 20,476 кПа

p = 36,752 кПа

Вывод: давление увеличивается практически в 2 раза

• А теперь мы посмотрим как это влияет на опорно-двигательную систему.
• Во-первых, в связи с увеличением давления связочный аппарат стопы находится в постоянном напряжении, что может привести к плоскостопию. При этом свод стопы уплощается. Все это ведет к нарушению и понижению ее опорной функции. Кровоснабжение недостаточно, ноги быстро устают, появляются ломота, боли, а иногда и судороги. Боли возникают не только в стопе и икроножных мышцах, но и в коленных суставах и поясничной области, поэтому люди, страдающие плоскостопием, не могут долго ходить. Для предупреждения плоскостопия необходимо носить удобную, мягкую обувь, на невысоком каблуке и выполнять комплекс упражнений.

Во-вторых, с уменьшением площади опоры увеличивается нагрузка на позвоночник, что может привести к изменению позвоночника. Появляется такая болезнь как остеохондроз .

• Остеохондроз – межпозвонковые диски истощаются, смещаются и защемляют нерв.
• Каждый сантиметр каблука увеличивает нагрузку на позвоночник на 10 кг.
• Чтобы снять напряжение с мышц позвоночника рекомендуется ходить на четырех конечностях,
• подобно животным.

Электрические параметры человека

• Удельное сопротивление тканей тела:
• ...верхнего слоя сухой кожи - 330000 Ом.м
• ...крови - 1,8 Ом.м
• ...мышцы - 1,5 Ом.м
• Сопротивление человека от конца одной руки до конца другой (при сухой коже) - 15000 Ом
• Сила тока через тело человека:
• ...безопасная - меньше 0,001 А
• ...опасная для жизни - больше 0,05 А
• Безопасное электрическое напряжение:
• ...сухое помещение - меньше 12 В
• ...сырое помещение - меньше 36 В

Различают два основных слоя кожи: 1) эпидермис в чистом и сухом виде можно характеризовать как диэлектрик, имеет большое электрическое сопротивление; 2)дерма представляет собой живую ткань, имеет малое электрическое сопротивление.

Ток, мА

Характер воздействия

переменный ток 50-60 Гц

0,6-1,5

Начало ощущения, легкое дрожание пальцев рук

2-3

постоянный ток

Сильное дрожание пальцев рук

Не ощущается

5-7

8-10

Не ощущается

Начало судорог в руках

Руки трудно, но еще можно

оторвать от электродов.

20-25

Зуд, ощущение нагрева

Паралич рук. Дыхание затруднено.

Усиление нагрева.

Еще большее усиление нагрева. Незначительное сокращение мышц рук.

50-80

Паралич дыхания. Начало трепетания желудочков сердца.

90-100

Сильное ощущение нагрева. Сокращение мышц рук. Судороги, затруднение дыхания.

Фибрилляция сердца. При длительности 3с и более – паралич сердца.

Паралич дыхания.

Задача. Почему опасно работать с электрическим током при повышенной влажности воздуха?

Силу тока, проходящую через тело человека,

можно рассчитать по закону Ома, где U=220B

Температура, 0С.

Характеристика.

36,3 – 37

Нормальная температура для 90% людей

Выше 42

Критическая температура, сопровождающаяся потерей сознания

Выше 43 – 44

Смертельная температура

Ниже 34

Температура, приводящая к замедлению процессов в мозге.

Ниже 30

Критическая температура, сопровождающаяся потерей сознания

Ниже 27 – 24

Смертельная температура, возникает фибрилляция сердца, прекращается кровообращение.

Влияние скорости ветра на ощущаемую (эффективную, действующую) температуру воздуха

Физика

+

Человек

=

Здоровье