Слайд 1Физика
Человек
Окружающий мир
Презентация: Андреевой Н.И.
Слайд 2«Познай самого себя»
Сократ
“Nosce te ipsun”
Слайд 3
Определяя предмет физики как науки, говорят: "Физика наука о неживой природе".
Однако человека, хотя он и относится к живой, осознающей себя материи, нельзя не считать объектом изучения физики.
Действительно человек живет в мире, устроенном и функционирующем в соответствии с законами, являющимися предметом изучения физики.
Само происхождение человека, особенности, которыми он обладает, его будущее связаны не только с эволюцией окружающего мира, но и с развитием свойств человека и определяется физическими условиями во Вселенной и физическими законами, действующими в ней.
Слайд 5
Человек - физический объект, который наравне с объектами другой природы совершает перемещения, участвует
в силовых воздействиях, подвергается влиянию физических полей разного рода.
Слайд 6
Человек - сложная физическая система: функционирование отдельных её частей (физиологические системы,
органы,
клетки), взаимодействие
с окружающей средой
(метаболизм) определяется
физическими процессами.
Слайд 7
Человек – субъект познания: наблюдения,
измерения, эксперимент, гипотеза, модель,
теория - изобретения
человека, при помощи
которых он изучает и объясняет окружающий
мир и себя в этом мире.
Слайд 8
Человек - член большого сообщества себе подобных. На благо себе и
человечеству он применяет достижения наук, в том числе и физики,
видоизменяя и приспосабливая
к своим потребностям
окружающую среду, стремясь
тем не менее не нарушать с ней
гармоничного единства.
Слайд 9
По сравнению с другими науками, по определению изучающими человека, - биологией,
физиологией, генетикой, психологией, философией, социологией, -физика позволяет "увидеть" этот исключительный важный в современную эпоху объект исследования с новой точки зрения и дополнить психобиологическое представление о человеке физической причинностью.
Таким образом, изучая физику, можно продвинуться по пути познания человеком самого себя, лучше понять его природу и возможности, поскольку человек - часть и продукт мира, понять и объяснить который призвана физика.
Слайд 11
Еще в XVI веке
Леонардо да Винчи
утверждал,
что «наука механика
потому
столь благородна
и полезна более всех прочих
наук, что, как оказывается, все живые тела, имеющие способность к движению,
действуют по ее законам».
Слайд 12
И все-таки правомерно ли распространение законов классической механики на живые системы,
в том числе на человека?
Слайд 13
Сегодня мы
попробуем
взглянуть на себя со стороны,
основываясь
на фактах.
Слайд 14
Статика занимается изучением сил, действующих на тела, находящиеся в равновесии.
Методы статики применяются в самых различных областях деятельности человека.
Архитекторы и инженеры должны уметь рассчитывать силы, действующие на
конструкционные элементы зданий, мостов, станков, автомобилей, космических кораблей и других объектов, поскольку любой материал может деформироваться или разрушаться, если
приложить к нему очень большую силу.
Слайд 16
Положение центров масс различных частей
тела среднего человека.
Слайд 17
Еще одним логически продолжающим вопрос о равновесии сил, является проблема рычага.
Рычаг обладает очень важным свойством, обусловившим его широкое распространение в
природных механизмах, таких, например, как скелеты человека и животных.
Это свойство - очень высокий коэффициент полезного действия, достигающий 98-100%.
Высокий КПД рычага определяется тем, что в нем малы потери на трение.
Слайд 20
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 21
Главные кости и мышцы руки человека показаны на рисунке. Кисть посредством
лучезапястного сустава крепится к лучевой кости, которая, в свою очередь, прикрепляется к локтевой кости посредством локтевого сустава. При помощи плечевого сустава рука крепится к лопатке.
Слайд 22
Основными рабочими мышцами руки, отвечающими за перемещение предплечья, являются бицепс (двуглавая
мышца) и трицепс (трехглавая мышца). Как все мышцы, они не могут создавать толкающих усилий - они могут только тянуть. Когда человек поднимает одной рукой предмет, бицепс сокращается, а трицепс удлиняется. Когда человек опускает предмет,
происходит противоположное, в чем нетрудно убедиться на опыте.
В частности, чтобы удержать груз некоторой массы, необходимо усилие мышцы, почти в 10 раз превышающее силу тяжести, действующую на груз.
Слайд 24
Другой пример рычага в теле человека – череп. Ось вращения этого
рычага проходит через сочленение черепа с первым позвонком. Спереди от точки опоры на относительно коротком плече действует сила тяжести головы mg, позади – сила F тяги мышц и связок, прикрепленных к затылочной кости.
Слайд 25
Еще одним примером рычага в теле человека является 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 26
Знание сил, действующих в суставах и мышцах человека, очень важно для
медицины (и, прежде всего для лечения травм), не менее важно для научного подхода к занятиям спортом.
Много задач на равновесие сил можно сформулировать, рассматривая системы вытяжки
костей. При лечении травм, чтобы срастить сломанные кости или устранить другие повреждения,
необходимо фиксировать
травмированные участки
и уравновешивать силы,
которые действуют в
месте перелома до тех
пор, пока он не срастется.
Слайд 27
Во врачебной практике для этого применяют различные системы вытяжки, использующие грузы,
тросы и блоки.
Конструкция всех этих систем основана на том, что натяжение троса одинаково во всех его точках и равно Mg, где M – масса груза, создающего
натяжение. Блоки обычно служат для
Изменения направления действия
силы.
Слайд 28
Сегодня мы познакомились с тем, какими механическими возможностями обладает человек. Конечно,
невозможно охватить все аспекты жизнедеятельности; но, узнавая о себе, о том, что мы можем, мы познаем не только себя, но и окружающий мир. Подумайте об устройстве своего организма. Вы непременно обнаружите в нем «простые механизмы».
Слайд 29
«Что за мастерское создание человек!
Как благороден разумом!
Как точен и чудесен в
движениях!
Венец всего живого!»
Уильям Шекспир