Исследовательская работа на уроках физики

Научно-практическая конференция учащихся  и педагогов

«Первые шаги в науку».

Предметная область – физика.

Исследовательская работа на тему:

«Все люди умеют плавать».

                                                       Выполнил: ученик 10Б класса

                                                                    МОУ Брянский городской лицей №27

                                                            Им.Героя Сов. Союза И.Е.Кустова

                              Новиков  Евгений

                                            Научный руководитель:

                                                                    учитель физики лицея №27

                                                        Новикова Елена Александровна

Брянск -2014-

Содержание

Постановка проблемы, методы решения поставленной проблемы, предмет исследования, цели и задачи, гипотеза ………………………………………….2

Введение ……………………………………………………………..……………3

Закон Архимеда ………………………………………………………..…………4

Плавание тел ……………………………………………………………...………5

Теория «О том, что все (!) люди умеют плавать»………………………………7

Плотность человеческого тела …………………………………………..……..10

Способы определения плотности человеческого тела …………………..……12

Факторы, оказывающие влияние на значение плотности тела человека …....13

Причина уменьшения плотности тела человека с возрастом ……………..….13

Первая помощь утопающему ……………………………………………..……14

Заключение, основные выводы, актуальность работы, эффективность методов и предложения по пракческому использованию……….. …………..17

Список используемой литературы …………………………………..…………18

Приложения ……………………………………………………………..………19

Проблема: Большое количество несчастных случаев на воде.

Методы исследования: Определить плотность тела человека и сравнить ее со значением плотности воды при помощи анализа литературных источников, проведения различных социологических опросов и исследований, наблюдений, статистической обработки полученных экспериментальных данных и теоретического обобщения.

Предмет исследования: Тело человека.

Цель исследования: Определить плотность тела человека, выяснить от чего она зависит и понять причину гибели людей на воде.

Задачи:

1)    Научиться измерять выталкивающую силу, действующую на погруженное тело в воде;

2)    Исследовать от чего зависит сила Архимеда;

3)    Выдвижение гипотезы и последующее ее опровержение или доказательство;

4)    Изучить методы определения плотности тела человека;

5)    Экспериментально найти значение плотности человеческого тела людей различного возраста и пола всеми доступными способами;

6)    Сделать вывод о возможных значениях плотности;

7)    Определить факторы, влияющие на значение плотности;

8)    Сделать выводы, осветить актуальность работы и разработать рекомендации по применению полученных знаний.

Гипотеза: «Плотность человека близка к плотности воды и зависит от возраста».

Введение

Все люди умеют плавать. Так ли это на самом деле? Давайте изменим конструкцию предложения, поставив в конце вопросительный знак: Все ли люди умеют плавать? Что вы ответите? Да? А может быть нет?... Этот вопрос не имеет точного ответа и заставляет задуматься, а значит создает почву для исследования. Теоретически, скажете вы, да, а фактически? Приведенная статистика по числу утонувших в Брянске и области показывает, что « за прошедший год на воде погибло 144 человека». Тонут как взрослые, так и дети. Есть даже люди имеющие, казалось бы, хорошие навыки к плаванию. Проведенный мной опрос среди людей различных  возрастов показал, что около 70% людей считают, что не все способны держаться на воде. Однако, люди, связанные с медициной и биологией, утверждают обратное. Давайте же попробуем разобраться в этом вопросе, дав точный ответ и поставив точку. Главным толчком к началу данной работы стало мое потрясение, связанное с недавними событиями, произошедшими в Ейске, где погибло 6 детей и преподаватель. Что стало причиной этой ужасной трагедии? Плохие навыки? Невнимательность? Или же просто страх и потеря контроля над собой в определенный момент? Почему люди умеющие плавать тонут! Основной задачей передо мной стало определение плотности человеческого тела, условий его плавания и зависимостей от различных факторов. При помощи несложных экспериментов, обработки полученных данных, статистик, проведения опросов и умозаключений я должна понять, почему происходят трагедии и найти пути решения данной проблемы, дав ответ на вопрос: Почему же некоторым без труда удается держаться на воде и проплывать большие дистанции, а кого-то вода затягивает в глубь, отрезая все пути к отступлению? Вопросов много, ответов нет, попробуем постепенно во всем разобраться.

Закон Архимеда

Архимед (ок.287-212гг. до н.э.) - древнегреческий математик, физик, механик и инженер. Родился в городе Сиракузы на о. Сицилия.  Сделал множество открытий в геометрии. Заложил основы механики, гидростатики, автор ряда важных изобретений. Главнейшие достижения в области физики – оптические теории Архимеда, закон рычага и понятие центра тяжести. Закон Архимеда гласит следующее: «На тело погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила (противоположная силе тяжести), равная весу того кол-ва жидкости или газа, которое вытеснено погруженной частью тела». Сила Архимеда также равна разности веса в воздухе и жидкости.

F_арх = pgv_п.т. ; F_арх.= P_возд.- Р_ж. ; где p-плотность жидкости, в которую погружают тело, g-ускорение свободного падения равное g = 9,81523 м/с², V-объем погруженной части тела, F_арх.- выталкивающая сила Архимеда, P_возд. – вес тела в воздухе, Р_ж – вес тела в жидкости.

Плавание тел

Плавание – метод передвижения человека и животных в воде, который не подразумевает контакт с дном.На тело, находящееся внутри жидкости, действуют две силы: сила тяжести, направлена вертикально вниз, и архимедова сила, направленная вертикально вверх. Рассмотрим, что будет происходить с телом при изменении одной из этих сил, при этом возможны три варианта:

1.     Если сила тяжести меньше силы Архимеда, то тело будет подниматься из жидкости наверх, т.е. всплывать;

2.     Если сила тяжести равна силе Архимеда, то тело будет находится в равновесии в любом месте жидкости, т.е. плавать;

3.     Если сила тяжести больше силы Архимеда, то тело будет опускаться на дно, т.е. тонуть.

Эти условия можно сформулировать и по плотности тела относительно плотности жидкости:

1.     Тело всплывает, если плотность тела меньше плотности жидкости;

2.     Тело плавает, если плотность теле равна плотности жидкости;

3.     Тело тонет, если плотность тела больше плотности жидкости.

В случае с неоднородным телом необходимо найти среднюю его плотность и провести анализ как для однородного. Если тело имеет полость, то оно будет плавать в том случае, если полости имеют достаточную величину, благодаря чему вес вытесненного объема жидкости равен силе тяжести. Существуют и тела, обладающие так называемой «нулевой плавучестью», т.е. способные плавать в жидкости не идя ко дну, но и не всплывая на поверхность. Встает вопрос, почему же рыбы, не смотря на свой маленький вес, свободно плавают под водой? Ответ прост. Средняя плотность живых организмов, населяющих водную среду, мало отличается от плотности воды, поэтому их вес почти полностью уравновешивается архимедовой силой. Все дело в плавательном пузыре, который легко меняет свой оббьем. Когда рыба с помощью мышц опускается на большую глубину и давление воды на нее увеличивается, пузырь сжимается, объем тела рыбы уменьшается, и она не выталкивается вверх, а плавает в глубине. При подъеме же все происходит наоборот. Таким образом, рыба может свободно регулировать глубину своего погружения. Закон Архимеда способствует и тому, чтобы рыбы больших размеров не были раздавлены весом своего тела. Т.к. тела обитателей морей и рек содержат в своем составе много воды, давление в организме этих животных и в окружающей среде легко выравнивается. В Мертвом море за счет большого кол-ва растворенных солей (более 27% по весу) плотность воды достигает 1,16_г/см³. Купаясь в таком море, человек очень мало погружается в воду, находясь как бы на поверхности, поскольку средняя плотность тела человека меньше плотности воды. В нашей стране еще более высокая плотность воды наблюдается в заливе Кара-Богаз_гол на Каспии и в озере Эльтон. Для жизни под водой человек совершенно не приспособлен. На глубине 20м. под действием внешнего давления у него могут лопнуть барабанные перепонки. На глубину же более 70м. без специального костюма невозможно. В процессе ныряния жизнедеятельность человека существенным образом не нарушается, т.к. он набирает в легкие дополнительное кол-во воздуха, которое помогает ему уравновешивать давление воды на его организм. Я думаю в данном случае незачем пересказывать курс физики 7-го класса, обьясняя зависимоти силы Архимеда от различных величин, достаточно привести короткие утверждения:

1.     Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна разности веса тела в воздухе и в жидкости;

2.     Выталкивающая сила не засит от глубины погружения тела внутри жидкости;

3.     Сила Архимед большей величины действует на тело, имеющее больший оббьем;

4.     Выталкивающая сила тем больше, чем больше погруженная в воду часть тела;

5.     Сила Архимеда не зависит от формы тела;

6.     Температура жидкости также не влияет на значение силы Архимеда.

Теория «О том, что все люди умеют плавать!»

В своей работе я буду рассматривать только человека и воду в качестве, соответственно, тела и жидкости. В процессе своих рассуждений я попытаюсь определить способности человека к плаванию в воде и доказать, что все (!) люди умеют плавать. Мои выводы будут базироваться на простых логических рассуждениях, так что истинность их может проверить любой желающий, не прибегая к множеству справочников и учебников. Итак, после знакомства с общими теоретическими вопросами, перейдём непосредственно к предмету обсуждения. Плотность чистой воды, как известно, принята за единицу (1000 кг/м³). Плотность солёной воды больше плотности чистой воды за счёт растворения в ней солей. Следовательно, чем солонее вода, тем легче в ней плавать, и тем более плотное тело может в ней плавать, не рискуя утонуть. Теперь о человеке. Плотность каждого человека различна и зависит от особенностей индивидуального строения каждого, но очень близка к плотности воды. Отсюда следует, что жизнь человека зависит от его умения плавать. Оставив все теоретические выкладки перейдём непосредственно к утверждению высказывания: "Все люди умеют плавать!" Для меня прежде всего это является гипотезой, которую нужно доказать или опровергнуть.

Наверняка многие из вас испытывают трудности при попытке научиться плавать. Возможно, вы боитесь чего-нибудь, например, утонуть или просто у вас никак не получается освоиться на воде. Итак, начнём с того, каким образом человеческое тело может плавать. Что же позволяет человеку не тонуть? Правильно, воздух. Поэтому пока мы дышим, мы будем держаться на воде. Из этого можно сделать вывод, что первое правило поведения человека на воде – это дышать. Но естественно, дышать в подводных условиях – задача очень тяжелая, потому что на выдохе тело погружается всё больше вглубь и для того, чтобы совершить новый вдох необходимо приложить усилие для поднятия головы. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что для того чтобы плавать используются два фактора: плавучесть человеческого тела и усилия, приложенные человеком для того, чтобы держаться на воде.

Страх – вот главный враг. Когда не умеющий плавать человек попадает в воду – то он оказывается в нестандартной для его мозга ситуации. Поэтому человеком овладевает сильнейший страх, который заставляет его приложить максимум усилий для поднятия своего тела из воды. Начинаются усиленные действия руками и ногами, расходуя, таким образом, в течение двух-трёх минут весь запас человеческих сил. После чего человек просто тонет. А если в воду попадает человек, знакомый с такой ситуацией, то никаких инстинктивных реакций он не испытывает. Затрачивая минимум усилий, только для того, чтобы сохранять возможность дышать, он спокойно плавает и не испытывает никакого страха и беспокойства. Все оправдания насчёт природной неплавучести – полная ерунда. Плавать может каждый здоровый человек. Невыносимо слушать периодически появляющиеся сообщения о многочисленных случаях гибели людей на воде во время купального сезона. По официальным данным только в России в течение года тонет порядка 20 тысяч человек. Поражает нелепость такого рода случаев. Процесс плавания складывается из трех составляющих – способности человека держаться на воде, умения перемещаться в нужном направлении и, по мере необходимости, отдыхать. Парадоксально, но люди тонут, главным образом потому, что не умеют на воде отдыхать. Человеческое тело обладает такой плавучестью, при которой и при отсутствии с его стороны физических усилий над поверхностью воды оказывается небольшой участок тела. Нужно понять следующее: плавучесть человека на воде обеспечивается не только его физическими усилиями, но и силой выталкивания его тела из воды самой водой. Соотношение этих двух сил зависит от степени погружения тела в воду. Чем большая часть тела находится над поверхностью, тем больше сил тратиться на поддержание плавучести. И наоборот. Почему же, несмотря на это, человек тонет? Главная причина данной трагедии состоит в том, что человек не знает, что его тело обладает плавучестью по самой своей природе, утонуть он может, лишь основательно наполнив легкие водой. Он не понимает, что чем выше от испуга он стремиться вылезти из воды, тем труднее ему держаться на ней, тем больше при этом ему приходится расходовать сил; его спасение состоит как раз в обратном – нужно, перевернувшись на спину, опуститься в воду полностью, оставив на поверхности воды лишь лицо. При таком погружении тела в воду задачу поддержания его на плаву полностью берет на себя сама вода.

Плотность человеческого тела

Изучив школьные учебники физики и доступную научную литературу, мы обнаружили около 15 методов определения плотности тела человека, но выбрали из них только  три способа, выполнимых в бытовых условиях. Проведя  серии измерений этими методами,   обнаружили, что каждый раз получаются   разные ответы, но  близкие к единице. С самого начала было ясно, что плотность тела будет близка к плотности воды, так как в противном случае человек никогда не смог бы плавать. Однако различия в ответах навели на мысль, что плотность тела у каждого  человека носит индивидуальный характер. Проведенные нами измерения позволили сделать вывод о том, что плотность тела человека зависит от  возраста, пола, телосложения и наследственных признаков. Было также обнаружено, что у людей пенсионного возраста плотность тела меньше, чем у школьников. В учебнике физики сказано, что плотность – это физическая величина, которая равна отношению массы тела к его объёму . Поэтому, чтобы найти плотность своего тела, нужно знать массу и объём. С массой всё понятно: достаточно встать на весы, и искомая величина станет известной.  Над проблемой же нахождения объёма тела неправильной формы бился ещё великий Архимед. Архимед взвесил корону сначала в воздухе, а затем в воде.  По разнице в весе он рассчитал выталкивающую силу, равную весу воды в объёме короны. F_арх= Р-Р_{1, где} Р- вес в воздухе, Р₁- вес в воде. Затем была выведена формула F_арх=r*g*V  откуда

Вычисление выталкивающей силы Архимеда и знание формулы для её нахождения позволяет нам найти неизвестный  объём тела.  Тот факт, что на погруженное в воду тело действует некая сила, всем хорошо известен: тяжелые тела как бы становятся более легкими. В то же время легкие тела сопротивляются погружению в воду. Интуитивно ясно, что ответ на вопрос – почему тело плавает (а другое – тонет), тесно связан с действием жидкости на погруженное в нее тело. Нельзя удовлетвориться ответом, что легкие тела плавают, а тяжелые – тонут. Истинная плотность – отношение массы к объему в абсолютно плотном состоянии (без пор и пустот). Средняя плотность – физическая величина, определяемая отношением массы материала ко всему занимаемому им объему, включая поры и пустоты.  Средняя плотность не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от пористости материала.

Плотность

На основе данного факто можно объяснить низкую плотность  - из-за пористости костей.

Интересно, что средняя плотность играет очень важное значение для человека. Его плавучесть зависит от средней плотности тканей его тела, плотности воды, вдоха и выдоха. Чем меньше средняя плотность тканей тела, тем лучше его плавучесть. При глубоком вдохе пловец, как правило, обладает положительной плавучестью, при полном выдохе – отрицательной, он тонет. Человек способен изменять свою среднюю плотность, регулируя количество воздуха в легких! При полном вдохе средняя плотность человеческого тела становится меньше плотности воды.

При выдохе, когда тело теряет плавучесть, человеку приходится создавать подъемную силу движением рук. Получается, что умение плавать – это умение правильно дышать! Это можно хорошо наблюдать, даже находясь просто в ванне.

Таким образом, плотность тела человека близка к плотности воды из-за пористости костей и большого содержания воды в организме.

Способы нахождения плотности человеческого тела

1-ый способ - Нахождение плотности тела по определению.

Плотность  тела человека у нас  довольно легко определилась  по  формуле r= m/V, так как в нашем распоряжении была 200 -литровая бочка с водой, стоящая на даче.  Определили массу ребёнка, взвесив его, а объём  тела нашли при полном погружении  в бочку. Найдя изменение уровня воды h=19см,  вычислили объём вытесненной воды (равный объёму тела) по формуле V=S*h, где S=pR²или S=pd²/4. Для большей точности необходимо при погружении выдохнуть, так как воздух в лёгких влияет на результат. Диаметр бочки равен   45 см, поэтому площадь основания бочки S=3,14*0,45²/4=0,159(м²),

Объём вытесненной воды, т.е. объём ребёнка V=0,159*0,19=0,0302(м³)

r=32/0,0302=1060 (кг/м³) 

2-ой способ - Определение плотности тела с помощью закона Архимеда.

Этот метод опирается на понятие выталкивающей силы и закон Архимеда. Данный метод был опробован в бассейне.

Я измеряла плотность тел мадших братье и сестер моих знакомых.

Для решения нашей задачи было необходимо:

·        Определить массу тела с помощью весов.

·        Выдохнуть воздух из лёгких и нырнуть. В это время нужно измерить массу тела в воде.

·        Вычислить вес детей в воздухе (Р) и в воде ( Р₁).

·        Плотность найти по формуле: r= m*r_ж*g/(P-P₁),

где Р-Р₁= F_арх, r_ж=1000кг/м³,  g=9,8м/c²

Полученные результаты приведены в таблице 3.

Факторы, оказывающие влияние на значение плотности тела человека

Проведя измерения плотности мы обнаружили, что значения плотности тел у людей  близки к единице, но  имеют индивидуальный характер. В таблице 1 приведены значения плотностей тел всего четверых мужчин. Исследуемые были разного возраста и разной массы, но значения плотности у  трёх из них примерно одинаковы и совпадают с табличным значением (1070кг/м³), а у одного из мужчин плотность выше нормы. Значения плотностей тел у женщин различны и изменяются в широком диапазоне от 1,01 до 1,1г/см³. Значит, плотность тела зависит от пола.  Анализ таблиц  1 и 2 позволяет утверждать, что плотность тела зависит от возраста, причём самая благоприятная ситуация у подростков 13-14 лет, среднее значение плотности тела у них равно 1070кг/м³, что совпадает с табличным значением плотности тела человека. Данный факт позволяет говорить о нестабильном значении плотности человеческого тела. У детей младшего возраста 4-6 лет плотность еще меньше, т.к. кости еще имеют частичную хрящевую структуру.

Причины уменьшения плотности тел с возрастом

Весь окружающий нас мир состоит из одних и тех же микроэлементов, которые присутствуют в разных концентрациях во всем, что нас окружает. Каждый из этих компонентов влияет на наше здоровье. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: Кислород, углерод, водород и азот. МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА необходимы человеку для постройки костей. Около 60 химических элементов использует человеческий организм. МАКРОЭЛЕМЕНТЫ (99,6 % от общей массы тела). Только 22 элемента считаются основными. Кальций, фосфор, калий, сера, натрий, хлор, магний и железо и др. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ(0,4%от массы тела). Марганец, медь, молибден, селен, йод, цинк, алюминий, фтор, кремний, литий, бром, мышьяк, свинец присутствуют, но  только в меньших количествах. Масса тела человека: сумма веса костей, мышц, внутренних органов, жидкости и жировой ткани.  60%от массы тела - H2O – вода, 34% - органические вещества : углерод, водород, кислород, азот , 6% - неорганические вещества. Остановимся подробно на одном из элементов: Кальций (Ca) - общее содержание кальция в организме человека составляет примерно 1,9% общего веса человека, при этом 99% всего кальция приходится на долю скелета и лишь 1% содержится в остальных тканях и жидкостях организма. Суточная потребность в кальции для взрослого человека составляет - 0,45-0,8-1,2 г в день. Школьникам для получения нормы достаточно выпивать всего 2стакана молока в день. Из-за вытеснения молочных продуктов из рациона у детей часто наблюдается замедление роста, заболевания костей. С возрастом же кости человека теряют кальций и поэтому становятся легче, за счет чего и уменьшается значение плотности тела.

Человек тонет! Первая помощь утопающему

На нашей планете всегда есть возможность оказаться в воде: она покрывает 71 процент земной поверхности. Впрочем, тысячелетние наблюдения показывают, что тонут в основном именно те, кто умеет плавать. Важно правильно управлять своими возможностями. Более того, увеличение степеней свободы ведет к увеличению спеней опасности. Главная причина гибели в воде: сначала самоуверенность, а потом страх. Причем известно, что и от того и от другого часто спасают знания. Если у пловца сводит ногу, он должен на секунду погрузиться в воду с головой и распрямив ногу, сильно потянуть рукой на себя ступню за большой палец. Такие простые приемы не редко спасают жизнь. Одновременно с умением плавать совершенно необходимо научиться и отдыхать в воде. Первый способ - лежа на спине. Спокойно расправив руки и ноги, закрыть глаза, лечь головой на воду и расслабиться, лишь слегка помогая себе удержаться в горизонтальном положении. Набрать в легкие воздуха, задержать, медленно выдохнуть.
Второй способ — сжавшись «поплавком». Вдохнуть погрузить лицо в воду, обнять колени руками и прижать к телу, сдерживая выдох (но не напрягаясь), медленно выдыхать в воду, а затем - опять быстрый вдох над водой и снова «поплавок». Если вы замерзли, надо делать неподвижную гимнастику, по очереди напрягая руки и ноги. Вот простейший прием ориентации под водой. Во время даже неглубокого погружения пловец нередко теряет правильное ощущение «верх-низ». Чтобы идти точно вверх, надо выпустить несколько пузырьков воздуха, а уж они покажут дорогу. Что делать если на ваших шлазах тонет человек? Прежде всего дать себе секунду на размышление – нет ли рядом спасательных средств? Можно ли позвать кого-то на помощь? Действуйте, на счету каждая минута. Приближаясь, старайтесь успокоить и ободрить выбившегося из сил пловца. Если это удалось и он может контролировать свои действия, пловец должен держаться за плечи спасателя. Если нет – обращаься с ним нужно жестко и бесцеремонно. Короткая техника спасения выглядит так. Подплыв к утопающему, надо поднырнуть под него и, взяв одним из приемов захвата, транспортировать к берегу. Если утопающий схватил вас за руки, шею и ноги, освобождайтесь и немедленно ныряйте – инстинкт самосохранения заставит потерпевшего отпустить вас. Если же человек уже погрузился в воду, не бросайте попыток найти его в глубине. Вы тащив пострадавшего на берег, осмотрите его: дыхательные пути могут быть забиты, их надо прочистить. Затем положите пострадавшего животом на свое  колено, свесив голову вниз лицом, и сильно нажав, выплесните воду из желудка. Все это надо делать быстро. Затем уложите пострадавшего на спину, расстегните ему пояс и верхние пуговицы и начинайте искусственное дыхание.

Быстро и осторожно уложить пострадавшего на спину с вытянутыми вдоль туловища руками. Голову пострадавшего запрокинуть кверху, одной рукой оттянуть его нижнюю челюсть кпереди и книзу, а пальцами другой зажать нос. Следить, чтобы язык пострадавшего не западал и не закрывал дыхательные пути.
Проводящему искусственное дыхание сделать максимальный вдох, наклониться к пострадавшему, прижаться плотно губами к его открытому рту и сделать максимальный выдох. В этот момент следить за тем, чтобы по мере поступления воздуха в дыхательные пути и легкие пострадавшего грудная клетка его максимально расправлялась.После расправления грудной клетки отнять рот от губ пострадавшего и прекратить сдавливать нос. В этот момент воздух начнет самостоятельно выходить из легких пострадавшего. Следите за движением грудной клетки пострадавшего: если после вашего выдоха в рот или нос его грудная клетка поднялась, значит, дыхательные пути проходимы и искусственное дыхание вы делаете правильно. Вдувание воздуха производят каждые 5—6 с, что соответствует частоте дыхания 10—12 раз в минуту. Интервалы между вдохами и глубина каждого вдоха должны быть одинаковыми. Первые 5—10 выдохов делайте быстро (за 20—30 с), следующие— со скоростью 12—15 выдохов в минуту. При отсутствии пульса следует продолжать искусственное дыхание и одновременно приступить к проведению наружного массажа сердца.

Такой массаж может привести к возобновлению самостоятельной нормальной деятельности сердца. Оказывающий помощь накладывает на нижнюю часть грудины пострадавшего обе руки друг на друга ладонями вниз. Ритмично 60—80 раз в минуту надавливают на нижнюю часть грудины вертикально вниз. Грудная клетка во время клинической смерти человека из-за потери мышечного тонуса становится очень подвижной, что позволяет при массаже смещать нижний конец грудины на 3—4 см. Сердце, таким образом, сдавливается и из него выдавливается кровь в кровеносные сосуды. После каждого надавливания следует отнимать руки от грудины для того, чтобы грудная клетка полностью расправилась, а сердце наполнилось кровью. Сделайте 4 таких цикла по 30 нажатий и 2 вдоха. После этого вновь проверьте пульс на сонной артерии. Если его нет, реанимация продолжается. Повторите 5 циклов по 30 нажатий и 2 вдоха. Продолжайте  до прибытия скорой помощи или появления признаков биологической смерти: Резкая синюшность или бледность, пульс на лучевой и сонной артерии не ощущается, при прослушивании ухом работа сердца не слышна.

Заключение

Актуальность данной работы состоит в том, что данная проблема имеет место не только в курсе физике, а напрямую относится к жизни людей. Эффективность и простота методов позволяют провести самостоятельно данные эксперименты и проверить истинность, выявленных в ходе моего исследования, значений и сравнить свои выводы с теоретическими, представленными в данной работе. Советами может послужить следующее: уметь правильно находиться на воде, управлять своим телом, отдыхать и не впадать в панику, а стараться сразу же после возникновения опасной ситуации взять себя в руки. Без достаточно хороших навыков плавания не стоит «бросаться с головой» в воду. Следует следить за своим питанием и состоянием костей, дабы соответствующий показатель плотности человека в определенном возрасте залогом здоровой и долгой жизни. Проделав данную работу, я сделала для себя много открытий касательно человека, точнее его плотности и методов ее определения различными способами, узнала о  технике плавания, приобрела знания по оказанию первой помощи утопающим. Благодаря проведению различных экспериментов и опросов еще раз подтвердила знания о выталкивающей силе, сумела еще больше развить свои исследовательские навыки, научилась лучше работать с различными источниками информации, анализируя полученные результаты и делая определенные выводы. А главное дала для себя и общественности ответ на главный вопрос – почему же происходят трагедии на воде.

Использованная литература:

1.     А.П.Перышкин «Физика. 7 класс» 8-е издание, ООО «Дрофа», Москва 2004г.

2.     Я.И.Перельман «Занимательная физика». Москва 1988г.

3.     В.И.Лукашик «Сборник задач по физике». Москва, издательство «Просвещение», 2006г.

4.     И.В.Мазур «Природа глазами физика».

5.     Э.Г.Мартисов, Д.В.Николаев, С.Г.Руднев «Технологии и методы определения состава человека»

6.     Н.В.Климов «Архимедова сила», издательство «Просвещение», 1879г.

Интернет-сайты:

1.     http://bryansk.gks.ru/about/default.aspx - центр статистики г.Брянска;

2.     http://www.exsituations.com/t/r57/  - оказание первой помощи тонущему;

3.     http://nzi.org.ru/publ/3-1-0-54 - теория о том, что все люди умеют плавать;

4.     http://mirsovetov.ru/a/sorts/training/teach-swim.html - умение плавать;

5.     http://fizika-viktory.by.ru – условия плавания тел;

6.     http://fizika-viktory.by.ru – почему все тела плавают? Почему мы в воде легче?

7.     http://www.nigma.ru/ - интеллектуальная поисковая система;

8.     http://www.krugosvet.ru/ - онлайн энциклопедия;

9.     http://ru.wikipedia.org – свободная энциклопедия «Википедия»;

10.  http://www.uznaete.ru/ - интересные вопросы и ответы.

 Приложения

Таблица 1. Плотности тел взрослых людей.  Найдём среднее значение плотности по данным таблицы :

r_ср = (1,051+1,031+1,01+1,075+1,001+1,105+1,026+1,036+1,039+1,071+1,073+

1,047+1,024+1,01+1,013+):15 = 1,042

Таким образом, среднее значение плотности  взрослых людей  1,042 г/см³, что гораздо ниже, чем плотность подростков.

Таблица 2.  Значения плотностей тел учащихся возраста 12-14лет.

Среднее значение плотности:=(1,05+1,081+1.037+1,024+1.082+1,03+1,09+1.024+1.077+1.024+1,071+ 1.06+1,01+1.052+1,251+1,19+1.25+1,039+1,016+1,071+1.038+1,021+1,093+ 1,082):26 = 1,074  т.е.  r_ср    =1,074 г/см³.

Таблица 3.Плотность тел детей в примерном возрасте 5лет.

Среднее значение плотности у данной группы обследуемых детей будет равно:

r_ср=(1,026+1,021+1,039+1,056+1,041+1,036+1,046):7=1,038 (г/см³)

Легенда о великом законе Архимеда

Известен рассказ о том, как Архимед сумел определить, сделана ли корона царя Гиерона из чистого золота или ювелир подмешал туда значительное количество серебра. Удельный вес золота был известен, но трудность состояла в том, чтобы точно определить объём короны: ведь она имела неправильную форму! Архимед всё время размышлял над этой задачей. Как-то он принимал ванну, и тут ему пришла в голову блестящая идея: погружая корону в воду, можно определить её объём, измерив объём вытесненной ею воды. Согласно легенде, Архимед выскочил голый на улицу с криком «Эврика!» (εύρηκα), то есть «Нашёл!». В этот момент был открыт основной закон гидростатики: закон Архимеда.

Смерть Архимеда

Рассказ о смерти Архимеда от рук римлян существует в нескольких версиях:

1.     Рассказ Иоанна Цеца (Chiliad, книга II): в разгар боя 75-летний Архимед сидел на пороге своего дома, углублённо размышляя над чертежами, сделанными им прямо на дорожном песке. В это время пробегавший мимо римский воин наступил на чертёж, и возмущённый учёный бросился на римлянина с криком: «Не тронь моих чертежей!» Солдат остановился и хладнокровно зарубил старика мечом.

2.     Рассказ Плутарха: «К Архимеду подошёл солдат и объявил, что его зовёт Марцелл. Но Архимед настойчиво просил его подождать одну минуту, чтобы задача, которой он занимался, не осталась нерешённой. Солдат, которому не было дела до его доказательства, рассердился и пронзил его своим мечом».

3.     Воин ворвался в дом Архимеда для грабежа, занёс меч на хозяина, а тот только и успел крикнуть: «Остановись, подожди хотя бы немного. Я хочу закончить решение задачи, а потом делай что хочешь!»

4.     Архимед сам отправился к Марцеллу, чтобы отнести ему свои приборы для измерения величины Солнца. По дороге его ноша привлекла внимание римских солдат. Они решили, что учёный несёт в ларце золото или драгоценности, и, недолго думая, перерезали ему горло.