Некоторые особенности поведения человека при перегрузках и невесомости

Тема исследовательской работы: Некоторые особенности поведения

человека при перегрузках и невесомости.

Секриерь Татьяна –МБОУ «СОШ №9», 9а класс Руководитель: учитель физики Большакова Елена Васильевна

Цель: Исследовать некоторые особенности поведения человека в условиях

невесомости и перегрузки. Задачи: 1) Изучить литературу по данной теме; 2)Выяснить, как реагирует организм человека при перегрузках и невесомости; 3) Выяснить, как можно предупредить или ограничить неблагоприятное влияние невесомости на организм человека.

Невесомость

Есть множество случаев, когда тело вместе с опорой движется с ускорением, в лифте, например. При движении с ускорением вверх или вниз в одних случаях возникает невесомость, а в других – перегрузки. Вблизи Земли существенно важно, как направлено ускорение тела по отношению к ускорению силы тяжести. Полезно помнить, что направление ускорения совпадает с направлением движения, если скорость тела увеличивается, и противоположно направлению движения, если скорость тела уменьшается. Одно и то же направление ускорения соответствует ускоренному движению в одном направлении и замедленному движению в противоположном. Чтобы разобраться с условиями возникновения невесомости, важно правильно определять направление ускорения.

А каковы же условия жизни человека в таком своеобразном состоянии, как

невесомость?

Состояние невесомости на Земле

Кратковременную невесомость можно испытать в прыжке, но и она даёт представление об ощущениях человека, оказавшегося в невесомости: многие мышцы расслабляются, возникает ощущение необыкновенной лёгкости. Спортсменам нередко приходится управлять своим телом в свободном полёте, а также средствами передвижения (мотоциклом, например) При свободном движении в земной атмосфере кроме силы тяжести на тело действует ещё и реакция внешней среды — сила сопротивления воздуха, действие которой аналогично действию «опоры». Состояние невесомости можно ощутить в начальный момент свободного падения тела в атмосфере, когда сопротивление воздуха ещё невелико. Можно привести немало примеров из собственной практики и просмотреть фотографии.

Как человек переносит перегрузки

Кратковременные перегрузки может испытывать каждый на аттракционах, в лифте, на уроке физкультуры. При больших значениях перегрузки могут наблюдаться ухудшение самочувствия или здоровья людей. Все мышцы, поддерживающие сердце, лёгкие, желудок, напряжены больше обычного. Обычно при 8-кратной перегрузке у человека полностью (восстановимо, хотя и с хроническими последствиями) отказывает зрение. Перегрузка - безразмерная величина, однако повсеместно отождествляется с ускорением свободного падения g. Нормальная перегрузка 1g означает горизонтальный прямолинейный полёт самолёта. Такую же перегрузку имеет спокойно стоящий на Земле человек. Обычный человек может выдерживать перегрузки до 5 g.

Исследовательская часть:

1)Упражнение угол ( приложение 2) Если человек в состоянии невесомости захочет сделать упражнение "угол", то движение ног вызовет встречный поворот корпуса. Поворот корпуса в условиях невесомости, в том числе и при свободном падении, совершают путем вращения конечности. Так, например, конусообразные вращательные движения рукой над головой вызовут вращение корпуса вокруг оси симметрии. ( приложение 1)

Приложение 1

После

До

Приложение 2

До

После

Человек испытывает перегрузки

Перегрузки могут оказывать существенное влияние на организм человека, так как в этих состояниях происходит отток крови, изменяется взаимное давление внутренних органов друг на друга, возникает их деформация и тд. Поэтому человек способен выдерживать лишь ограниченные перегрузки.

Человек в лифте

Человек находится в кабине лифта, которая поднимается вверх с ускорением а (приложение 3). На человека действуют сила тяжести mg и сила реакции опоры F. Другой пример: человек находится в кабинете лифта, которая опускается вниз. Направление сил и ускорение соответствует предыдущему примеру.

Результат: вверх

Вниз

Обычное

Выводы

1.Наиболее благоприятное положение тела человека, при котором он может воспринимать наибольшие перегрузки - лёжа на спине, лицом к направлению ускорения движения, наиболее неблагоприятное для перенесения перегрузок — в продольном направлении ногами по направлению ускорения. 2.Кратковременная перегрузка, которую тренированный человек выдерживает в направлении от спины к груди и от груди к спине - до 30, от головы к ногам - до 20, от ног к голове - до 8. 3.Лётчики и космонавты проходят специальные тренировки, чтобы сохранять работоспособность в условиях перегрузок. Тренированные пилоты в антиперегрузочных костюмах могут переносить перегрузки до 9 g.

Заключение

В недалёком будущем человечество будет осваивать космос так же, как земные континенты, стремясь найти пригодные для жизни и богатые ресурсами планеты, поэтому люди всё чаще будут испытывать состояния невесомости и перегрузок. Невесомость может быть использована для осуществления некоторых технологических процессов, которые трудно или невозможно реализовать в земных условиях (например, получения композиционных материалов с однородной структурой во всём объёме, получения тел точной сферической формы из расплавленного материала за счёт сил поверхностного натяжения, сварки разнородных материалов и многого другого), поэтому люди будут организовывать технологическое производство на орбите. Знания о невесомости и перегрузках в современном мире очень важны.