МЕХАНИКА ЧЕЛОВЕКА.
Двигательная система человека. Движение – это жизнь. (Вольтер) Тело грудного ребенка очень гибко и податливо, так как его скелет содержит много хрящей, который лишь постепенно заменяется костным веществом. Полное окостенение скелета заканчивается примерно к 25 годам. Кость человека представляет собой комбинацию двух веществ – известь и оссеин. Весь скелет человека имеет массу всего лишь 8 кг.
Рычаги нашего тела. Предположим, что человек держит в согнутой руке предмет, массой 1 кг. Точка противодействия, т.е. центр тяжести предплечья вместе с нагруженной кистью, находится в 8-10 раз дальше от точки опоры, чем точка приложения силы, т.е. место прикрепления мышцы. Поэтому,чтобы удержать груз, имеющий массу всего лишь 1 кг, мышца должна сократиться с силой, необходимой для поднятия груза массой около 10 кг.
О силе человека. В бытовой речи понятие «сила» имеет широкий, весьма различный смысл. Говорят о силачах, каким был былинный богатырь Илья Муромец; о сильном ударе по мячу на футбольном поле. А также говорят о силе воли или характера человека, о силе привычки и о силе любви. Отцу русской авиации Н.Е. Жуковскому принадлежат слова: «Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу разума». Для измерения мускульной силы руки при сжатии кисти в кулак применяют ручной динамометр – СИЛОМЕР.
Слух человека. Основные частоты гласных звуков лежат в области от 80 до 180 Гц для мужских голосов и от 150 до 300 Гц для женских. Наиболее высокие компоненты, доходящие до 8000 Гц, входят в состав звука согласной «с». Чтобы обеспечить понятность речи, достаточно воспроизвести область частот от 300 до 2000 Гц. Такую область частот обычно воспроизводит телефон. Для высококачественной передачи речи необходимо точно передавать всю область частот от 80 до Гц – это обеспечивает точную передачу тембра голоса.
Слуховой аппарат человека. Мы легко улавливаем направление звука, благодаря тому, что слышим двумя ушами. Уши человека способны улавливать разность времени прихода звука в одно ухо и другое ухо в 0, с (разность хода звуковой волны при этом составляет 1 см). Самый низкий звук, который может слышать человеческое ухо,- это колебаний в секунду. Самый высокий звук, воспринимаемый ухом, достигает тыс. колебаний в секунду. СХЕМА ОРГАНА СЛУХА И РАВНОВЕСИЯ: А-наружное ухо, Б-среднее ухо, В-внутреннее ухо. 1-ушная раковина, 2-наружный слуховой проход, 3-рукоятка молоточка, 4-барабанная перепонка, 5-круглое окно, 6 -слуховая труба, 7-улитка, 8-слуховой нерв, 9-преддверие, 10-полукружные каналы, 11-стремечко, 12-наковальня.
«Шумовое загрязнение». Шумовой фон влияет на человека. Очень трудно сосредоточиться в шумном классе, быстро накапливается усталость. У человека может развиться так называемая шумовая болезнь. Уровень шума измеряется в децибелах. Вредным для слуха считается уровень шума свыше 80 дБ. Шум уличного транспорта составляет дБ, а громкая музыка – до 120 дБ – что является очень вредным. НА ЗАМЕТКУ… Еще в I веке до н.э. Пифагор установил, что, обладая особым воздействием музыка способна повышать и развивать интеллект человека. Поэтому члены пифагорейской школы проводили занятия математикой под негромкую спокойную музыку.
Сердце человека. У детей и у взрослых сердце сокращается с разной частотой: у детей до года – сокращений в минуту, в 10 лет – 90, а в 20 лет и старше – 60-70, после 60 лет число сокращений учащается и доходит до У спортсменов–бегунов во время бега на спортивных соревнованиях частота сердечных сокращений может доходить до 250 в минуту. БЕГУНА НА КОРОТКИЕ ДИСТАНЦИИ РЕНТГЕНОВСКАЯ ТЕНЬ СЕРДЦА
Работа сердца. Работа сердца, как и любая другая работа, измеряется произведением веса поднятого груза на высоту. За день, если человек не совершает тяжелой работы, сердце сокращается свыше раз; за год – около раз, а за 70 лет жизни – почти три миллиарда сокращений! Умножить частоту сокращений сердца на количество выбрасываемой крови, то за сутки – это свыше л. Если бы сердце перекачивало не кровь, а воду, то из перекаченной им за 70 лет воды можно было бы создать озеро глубиной 2,5 м, шириной 7 км и длиной 10 км. Если бы можно было использовать работу сердца, то за 8 часов удалось бы поднять человека на высоту здания Московского университета (около 240 м), а за 3031 день на вершину Джомолунгмы (Эвереста), высочайшую точку земного шара (8848 м).
Легкие человека. Человек дышит ритмично. С первого и до последнего часа жизни ритм дыхания у него не нарушается, изменяется лишь его частота. Новорожденный ребенок дышит 60 раз в минуту; 5-летний – 25 раз; с лет частота дыхания устанавливается раз в минуту и сохраняется до старости, а в старости опять учащается. Мужчины и женщины дышат несколько по-разному. У мужчин брюшной тип дыхания, а у женщин- грудной. Разный тип дыхания зависит от того, какие мышцы преимущественно участвуют в дыхательных движениях. У мужчин – это диафрагма. А у женщин – межреберные мышцы. Если бы можно было использовать энергию дыхательных движений человека, то за ночь груз в 500 кг был бы поднят на высоту около полутора метров.
Энергетические затраты человека. Ориентировочные значения энергозатрат человека массой 70 кг в 1 ч при различных видах его деятельности: Езда на велосипеде (со скоростью км/ч) – 2260 кДж Ходьба по ровной местности – кДж Сон – 270 кДж Шитье – кДж Мытье посуды – 590 кДж Стирка белья, мытье полов – кДж Чтение про себя – 380 кДж Чтение лекций – 920 кДж Подготовка к урока – кДж Практические занятия – кДж
Интересная информация. Масса языка человека всего 50 г, длина 9 см. Но в нем не менее 17 мускулов. При еде он совершает 80 движений в 1 минуту, а осязательных пластинок с 50 рецепторами каждая передают в мозг полученную информацию. Емкость желудка обычного человека 1,3 л, но она меняется в зависимости от поглощаемых продуктов. В желудок некоторых завзятых любителей пива вмещается 8 литров этого напитка! С возрастом масса мозга уменьшается. В 20 лет она в среднем равна 1,4 кг, в 70 лет – 1,3 кг, а в 80 лет _ 1,2 кг. Однако никакой связи между размером мозга и умом нет. В головном мозге содержится три четверти всех нервных клеток организма. Он увеличивается до 15 лет и функционирует лучше всего с 15 до 25 лет.
ЧЕЛОВЕК – это звучит… Почему в марафонском беге результаты инвалидов выше, чем у здоровых спортсменов? Человек превзошел в полете птицу трижды: в 1912, 1916, 1924 г.г. По каким параметрам? Среди кибернетиков популярна байка об устройстве, обеспечивающем надежную работу автоматических линий в непредвиденных ситуациях Оно потребляет примерно 600 Вт, имеет массу около 70 кг и отлаживается примерно за полгода. Как оно называется? Емкость этого «прибора» - примерно 100 млрд. бит и может содержать информации в 500 раз больше, чем великая Британская энциклопедия. Очень многие люди имеют к нему доступ, но не все правильно пользуются. Что это за «прибор»? Для биолога это среда обитания живых организмов, для физика – диэлектрик, для связиста – эфир. Что это для обыкновенного человека?
Судить о людях нужно не потому, чего они не знают, а по тому, что и как знают. Л. Вовенарг Пока человек существует, он будет себя открывать. Е.М. Богат Люди говорят: лучший на свете педагог – наш собственный интерес.