Рычаги в теле человека

Слайд 1

Слайд 2

Цель работы: выяснить, где находятся и как действуют механизмы рычагов в теле человека.

Слайд 3

Задачи: 1. Выяснить, что такое рычаг. 2. Изучить литературу, касающуюся строения скелета и мышц, отвечающих за действие «рычагов » в организме человека. 3. Изучить расположение и измерить некоторые физические параметры костей человеческого скелета. 4. Вычислить силу, необходимую для поднятия портфеля учеником 5 класса.

Слайд 4

Рычаг – это простейший механизм, позволяющий меньшей силой уравновесить большую; представляет собой твёрдое тело, вращающееся вокруг неподвижной опоры.

Слайд 5

ПРИМЕНЕНИЕ РЫЧАГОВ

Слайд 6

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Сила, F - физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия тел . Плечо силы, L – кратчайшее расстояние между точкой опоры и прямой линией, вдоль которой действует сила . Условие равновесия рычага: «Золотое правило механики» : во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии .

Слайд 7

Рычаги в теле человека Рычажными механизмами в скелете человека являются почти все кости, имеющие некоторую свободу движения: кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опоры - первый позвонок), фаланги пальцев.

Слайд 8

Главные кости и мышцы руки человека Основными рабочими мышцами руки являются бицепс и трицепс. Когда человек поднимает одной рукой предмет, бицепс сокращается, а трицепс удлиняется.

Слайд 9

Ось вращения черепа проходит через сочленение черепа с первым позвонком. Спереди от точки опоры на коротком плече действует сила тяжести головы, позади – сила F тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости. Действие стопы при подъеме на полупальцы. Опорой рычага в этом случае служит головка плюсневых костей . Преодолеваемая сила – вес тела, приложена к таранной кости. Мышечная сила , осуществляющая подъем тела , передается через ахиллово сухожилие и приложена к выступу пятки.

Слайд 10

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Слайд 11

Практическая часть Поднимая груз на согнутой руке, мы получаем выигрыш в расстоянии, т.к. перемещение мышцы гораздо меньше перемещения груза. Тогда, по золотому правилу механики, мы должны проигрывать в силе. То есть сила, которую мы прикладываем, должна быть намного больше веса поднимаемого тела. Для проверки этой гипотезы мы использовали математические вычисления и… портфель пятиклассника.

Слайд 12

Пусть m – это масса нашего портфеля, L 1 - длина локтя, L 2 – расстояние от локтя до места присоединения бицепса ( как правило, L 2 = 4 см) F – сила, действующая со стороны бицепса на локтевой сустав. Найдем эту силу Масса среднестатистического портфеля пятиклассника оказалась равной 4 кг. Вес портфеля найдем по формуле: Р = mg , где g – ускорение свободного падения, равное 10 . Р = 40 Н Согласно «золотому правилу механики», Тогда F = Длина локтя L 1 = 21 см = 0,21 м Масса портфеля m = 4 кг расстояние от локтя до места присоединения бицепса L 2 = 4 см = 0,04 м. F = = 210 Н Вывод: поднимая портфель весом 40 Н, мы развиваем силу в 210 Н. То есть проигрываем в силе более, чем в 5 раз! К 11 классу мы разовьем завидную мускулатуру!

Слайд 14

Заключение Во время работы над проектом я узнала: что такое рычаг, где находятся рычаги в организме человека; выяснила, что они приводятся в движение мышцами. Кроме того, мне удалось рассчитать, какую силу развивает бицепс пятиклассника при поднятии своего портфеля.