Глава 2. Научно-практический эксперимент
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 10 с углубленным изучением английского языка»
Научно-исследовательская работа:
«Влияние атмосферного давления на самочувствие и здоровье человека»
Выполнили:
учащиеся 6 «А» класса
Дятлов Константин
Руководители:
Учитель географии
Паболкова Татьяна Валерьевна
г. НАХОДКА
20011 г.
Оглавление
Введение…………………………………………………………………..……3
1. Основная часть…………………………………………………………………4
1.1 Механические свойства газов………………………………………………....4
1.2 Атмосфера………………………………………………………………...……5
1.3 Давление атмосферы………………………………………………………..…5
2. Научно-практический эксперимент……………………………………..….....6
2.1 Описание приборов……….……………………………………………….…...6
2.2 Погрешность………….……………………………………………………….10
2.3 Натурный эксперимент………………..……………………………………...12
2.4 Результаты натурного эксперимента………………………………………...13
Вывод……….………………………………………………………………….14
Заключение…………………………………………………………………….15
Список используемой литературы…………………………………………...16
Приложение……………………………………………………………………17
Научно-исследовательская работа:
«Влияние атмосферного давления на самочувствие и здоровье человека»
«Мы живем в век необычайно нервного напряжения, которое медленно, но верно подрывает все основы нашего существования. И если мы не предпримем определенных шагов сейчас, чтобы преодолеть это зло, через несколько поколений человечество может прийти к полному нервному краху»
Поль С. Брэгг
Введение
Актуальность и необходимость заниматься вопросами такого природного явления, как атмосферное давление, возникло давно. Люди с древних времен занимались этим, с развитием современной науки появилась потребность изучения таких ситуаций, как воздействие климатических условий, влияющих на безопасность и здоровье человека. А так как человек в раннем возрасте большую часть времени находится на обучении в школе с 1 по 11 класс (с 7 до 17 лет), то возникает вопрос о необходимости создания специальной комплексной программы «Системы жизнеобеспечения и жизнебезопасности школ» на современном уровне развития с целью изучения воздействия определенных опасных факторов на здоровье школьников и разработки мероприятий по выявлению и нейтрализации их.
Факторов воздействия природы на человека много, к одному из них относится атмосферное давление. Связь между ним и человеком установлена давно, но это явление до сих пор слабо изучено. Общие признаки этого явления: у человека болит голова, плохое самочувствие, сонливость и т.д. При изменении давления меняется растворимость газов в жидкостях (кессонная болезнь у водолазов). Давление на человека в горах зависит от высоты его месторасположения, например: концентрация кислорода в воздухе и соответственно в крови человека уменьшается (кислородное голодание) – это нежелательное явление; замедление процессов окисления приводит к увеличению продолжительности жизни – это положительное явление
Целью этой научно-исследовательской работы является проведение натурного эксперимента по выявлению воздействия атмосферного давления на человека. Это работа основывается на теоретических исследованиях и на практическом натурном эксперименте. В роли исследуемых - группа учащихся средней школы № 10 г. Находка.
Значимость этой работы заключается в том, что этот эксперимент - практическая проверка взаимосвязи Человек и Природа, в которой используются знания, полученные в курсе изучения географии.
Глава I. Понятие об атмосферном давление
Атмосфера
Самый важный для нас газ – это воздух. Земля окружена атмосферой – слоем воздуха, представляющего собой смесь целого ряда газов (азота, кислорода, аргона, углекислого газа, пары воды и других газов).
Атмосфера удерживается вблизи земной поверхности силой притяжения Земли. Если бы Земля не притягивала воздух, то вся атмосфера, расширяясь, рассеялась бы в окружающем Землю пространстве. Масса всей атмосферы равна примерно одной миллионной массы Земли.
При температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. плотность сухого воздуха равна 1,293 кг/м³.
Атмосферное давление
Давление, оказываемое атмосферой Земли на все находящиеся в ней предметы, называется атмосферным давлением. Наибольшее давление, обусловленное весом воздуха, испытывает поверхность Земли, а также все тела, находящиеся на ней. Атмосферное давление можно измерять в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.), а также в миллибарах (мб. Атмосферное давление равное 760 мм.рт.ст принято считать нормальным.
Но это вовсе не означает, что такая величина атмосферного давления является климатической нормой для всех регионов и в течение всего года. Жителям Владивостока, можно сказать, повезло: среднее атмосферное давление за год составляет около 761мм.рт. ст., хотя и жители горной деревушки Ток-Джалунг в Тибете на высоте 4919м, тоже не страдают, а атмосферное давление там при температуре 0? всего 413 мм.рт. ст.
Каждое утро в сводках погоды передаются данные об атмосферном давлении на уровне моря.
Почему же атмосферное давление, измеренное на суше, чаще всего приводят к уровню моря? Дело в том, что атмосферное давление убывает с высотой и довольно существенно. Так на высоте 5000 м оно уже примерно в два раза ниже. Поэтому для получения представления о реальном пространственном распределении атмосферного давления и для сравнимости его величины в различных местностях и на разных высотах, для составления синоптических карт и т.п., давление приводят к единому уровню, т.е. к уровню моря.
Измеренное на площадке метеостанции расположенной на высоте 187 м над уровнем моря атмосферное давление, в среднем на 16-18 мм.рт. ст. ниже, чем внизу на берегу моря. При подъеме на 10,5 метра атмосферное давление понижается на 1 мм ртутного столба.
Атмосферное давление изменяется не только с высотой. В одном и том же пункте на земной поверхности атмосферное давление, то увеличивается, то уменьшается. Причина колебаний атмосферного давления заключается в том, что давление воздуха зависит от его температуры. Воздух при нагревании расширяется. Теплый воздух легче холодного, поэтому 1 м2 теплого воздуха на одной и той же высоте весит меньше, чем 1 м2 холодного. Значит, давление теплого воздуха на земную поверхность меньше, чем холодного.
Эванджелиста Торричелли
Итальянский математик и физик Эванджелиста Торричелли родился в Фаэнце в небогатой семье; воспитывался у дяди. Учился в иезуитском колледже, а затем получил математическое образование в Риме. В 1641 г. Торричелли переехал в Арчетри, где помогал Галилею в обработке его трудов. С 1642 г., после смерти Галилея, придворный математик великого герцога Тосканского и одновременно профессор математики Флорентийского университета.
Наиболее известны труды Торричелли в области пневматики и механики. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного давления - барометр.
Барометр (греч. baros -- тяжесть, давление и metreo -- измеряю) -- прибор для измерения атмосферного давления. Этот прибор используют на всех метеорологических станциях, где ведутся наблюдения за погодой. Более сложного устройства барометр установлен как эталонный в главной геофизической обсерватории в Санкт-Петербурге, и по нему выверяют все другие барометры. По принципу действия различают:
а) жидкостный, в частности ртутный барометр, состоящий из стеклянной трубки не меньше 80 см длиной, запаянной с одного конца, заполненной ртутью и опрокинутой в чашку с ртутью. Уровень ртутного столбика в трубке поднимается или опускается в зависимости от изменения давления. Отсчет ведется по шкале, нанесенной рядом с трубкой;
Примечание. Ртуть ядовита.
б) гипсотермометр -- прибор для измерения высоты над уровнем моря, основанный на зависимости точки кипения воды от атмосферного давления;
в) газовый -- измеряет давление по величине объема постоянного количества газа, изолированного от внешнего воздуха подвижным столбиком жидкости;
г) барометр-анероид («без жидкости»). Он более удобен в походах и экспедициях, чем ртутный. Главной его частью является металлическая коробка с эластичными стенками, из которой удален воздух. При повышении атмосферного давления стенки коробки прогибаются, при понижении - выпрямляются. Системой рычагов эта коробка связана со стрелкой, которая показывает на шкале делений величину давления в мм ртутного столба.
На многих метеостанциях используют барограф - прибор, который осуществляет непрерывную запись хода атмосферного давления на вращаемом часовым механизмом барабане.
В качестве барометров могут выступать и некоторые растения, которые безошибочно подсказывают, какой будет погода.
В своём основном труде по механике «О движении свободно падающих и брошенных тяжёлых тел» (1641) Торричелли развивал идеи Галилея о движении, сформулировал принцип движения центров тяжести, установил параболичность траектории тел, брошенных под углом к горизонту, доказал другие теоремы баллистики. Торричелли заложил основы гидравлики, вывел формулу для скорости истечения идеальной жидкости из сосуда (формула Торричелли). Ему принадлежат также работы по математике (в частности, развил метод «неделимых») и баллистике, усовершенствованию оптических приборов, шлифовке линз. Усовершенствовал воздушный термоскоп Галилея, переделав его в спиртовой термометр.
Глава 2. Научно-практический эксперимент
Для лучшего познания природного явления проведем натуральный эксперимент: Из учеников школы выберем примерно 10 школьников и в течение 12 дней понаблюдаем за ними.
Порядок эксперимента: ежедневно по показаниям приборов отслеживаем, атмосферное давление в мм рт. ст., одновременно, измеряем в определенное время (12-00ч) - давление, пульс и температуру учеников. На основании полученных результатов проводим соответствующие расчеты и строим графики. В заключение, анализируя результаты, оцениваем влияние атмосферного давления на самочувствии человека.