Значение атмосферного давления в жизни человека: Значение атмосферного давления в жизни человека (исследовательская работа)

Содержание

Значение атмосферного давления в жизни человека (исследовательская работа)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №14 г. Искитима»

секция естественных наук

Значение атмосферного давления в жизни человека

Авторы: ученицы 7а класса

Шевченко Маша

Новикова Ульяна

Руководитель: Сивурова Татьяна Владимировна

учитель физики первой квалификационной категории

Контактный телефон руководителя 89513849220

Искитим 2016

Оглавление

Введение 3

  1. Атмосфера Земли 4

  2. Значение атмосферы 5

  3. Почему у Земли есть атмосфера? 6

  4. Атмосферное давление и его измерение 7

  5. Исследовательская часть 8

  6. Заключение 11

  7. Приложение 1 12

  8. Приложение 2 13

  9. Приложение 3 14

Список использованной литературы 15

Введение

Как часто мы обвиняем погоду в плохом настроении, неважном самочувствии, нежелании что-либо делать и других неприятностях. Но неужели на самом деле погодные условия могут столь активно влиять на состояние нашего здоровья? Сообщая по телевидению о погоде, дикторы в конце обычно сообщают: атмосферное давление 760 мм ртутного столба (или 749, или 754…). Но многие ли понимают, что это значит, и откуда синоптики берут эти данные? О том, как измеряют атмосферное давление, как оно изменяется и влияет на человека, вы узнаете из этой работы.

Актуальность данной темы заключается в том, что эта работа — практическая проверка взаимосвязи Человек и Природа, в которой используются знания, полученные в школе.

Предмет исследования:

Атмосферное давление.

Гипотеза: изменение атмосферного давления влияет на погодные условия и здоровье людей.

Цель работы: изучить воздействие атмосферного давления на организм человека. Установить зависимость погодных условий от атмосферного давления.

Задачи исследования:

  1. изучить теоретический материал;

  2. исследовать причины возникновения атмосферного давления;

  3. провести исследования, выявляющие факторы зависимости влияния самочувствия людей на изменение атмосферного давления;

  4. провести исследования зависимости погодных условий от атмосферного давления

  1. Атмосфера Земли.

Мы живём на дне сказочно красивого океана. Он велик и безбрежен. Это раскинувшаяся над нами воздушная оболочка планеты, окружающая Землю, представляющая собой механическую смесь газов, взвешенных капель воды, пыли, кристаллов льда и других компонентов называется атмосферой Земли. Атмосфера Земли начинается у поверхности и простирается в космическое пространство приблизительно на 3000 км. История возникновения и развития атмосферы довольно сложная и продолжительная, она насчитывает около 3 млрд. лет. За этот период состав и свойства атмосферы неоднократно изменялись, но на протяжении последних 50 млн. лет, как считают ученые, они стабилизировались. Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе из-за влияния на атмосферу солнечной активности и магнитных бурь.

В атмосфере принято выделять четыре слоя.

Самый верхний — он называется экзосфера — располагается выше 400 километров. Это огромное пространство разреженного газа, состоящего из кислорода, гелия и водорода. В нем происходят северные сияния. Ниже экзосферы лежит ионосфера — слой заряженных частиц. Она располагается на высотах от 400 до 80 километров от уровня земли. Ионосфера может отражать некоторые длины радиоволн. Благодаря этому ее свойству и возможна радиосвязь между отдаленными точками Земли. Ниже ионосферы — на высотах от 80 до 11 километров — лежит стратосфера. В ней находится так называемый озоновый слой, защищающий Землю от вредного ультрафиолетового излучения Солнца. В нижней части стратосферы температура постоянна, и для нее характерна своя циркуляция воздуха. Этими потоками иногда пользуются пилоты высотных самолетов. Основная масса атмосферы содержится в тропосфере — тонком, около 10 километров, слое, непосредственно покрывающем Землю. Здесь формируется земная погода, образуются облака. Толщина ее меняется: на экваторе она составляет 19 километров, а на полюсах ее толщина снижается всего до 8 километров.
Для тропосферы характерно увеличение с высотой скорости ветра и уменьшение температуры.1

  1. Значение атмосферы.

  • Защита всего живого на Земле от разрушительного действия ультрафиолетовых лучей, от быстрого нагревания лучами Солнца и остывания.

  • Кислород необходим для дыхания живым организмам.

  • Углекислый газ необходим для питания растений.

  • Азот входит в состав белков, который являются основой жизни на земле.

  • Является передатчиком звука.

  • Рассеивая солнечный свет, она тем самым освещает те места, куда не попадают прямые лучи Солнца.

  • Термосфера дает возможность устанавливать дальнюю радиосвязь на коротких волнах.

  • Человек использует энергию движущихся масс воздуха, например для получения электрической энергии (с этой целью строятся ветроэлектростанции).

  • В атмосфере пролегают трассы авиалиний.2

  1. Почему у Земли есть атмосфера?

Земля, обращаясь вокруг Солнца, никогда не расстается со своей газовой оболочкой, потому что и на неё распространяются силы притяжения. Атмосфера Земли состоит из молекул газов, входящих состав и вследствие земного тяготения, они притягиваются к Земле, но они не падают на её поверхность. Чем это объясняется? Каким образом сохраняется атмосфера? Дело в том, что молекулы газов, составляющих атмосферу, находятся в непрерывном движении, но при этом они не улетают в мировое пространство. Для того, чтобы покинуть Землю, молекуле, как и ракете, нужно иметь скорость не меньше второй космической — 11,2 километров в секунду, но скорость молекул в атмосфере, как правило, значительно меньше этого значения. Поэтому почти все молекулы атмосферы как бы «привязаны» к Земле силой притяжения, и только малая часть молекул может, имея вторую космическую скорость, улететь в космическое пространство, покинув Землю.

Таким, образом, два фактора — беспорядочное движение молекул и действие на них силы притяжения приводят к тому, что молекулы располагаются вокруг Земли, образуя воздушную оболочку, или атмосферу.

Измерения показывают, что плотность воздуха быстро уменьшается с высотой. Так на высоте 5,5 км над уровнем моря плотность воздуха в 2 раза меньше плотности у поверхности Земли, на высоте 11 км — в 4 раза меньше и так далее. Чем выше, тем воздух разреженнее. И наконец, в самых высоких слоях — сотни и тысячи километров над Землей — атмосфера постепенно переходит в безвоздушное пространство. Таким образом, чёткой границы воздушная оболочка, окружающая Землю, не имеет.

  1. Атмосферное давление и его измерение

Воздух очень лёгкий — 1 м3 его на уровне моря имеет массу всего 1,3 кг. Однако он оказывает на земную поверхность значительное давление — на каждый квадратный сантиметр поверхности Земли воздух давит с силой 1 кг. Атмосферный столб давит на 1 м2 земной поверхности с силой, равной весу 10-тонного груза. Почему же мы не только не погибаем, раздавленные, но даже не ощущаем этого огромного давления? Объясняется это тем, что давление внутри нашего организма равно атмосферному, внутреннее и внешнее давления как бы уравновешиваются, и мы прекрасно себя чувствуем.

Первым убедительным доказательством того, что атмосферное давление очень велико был опыт Отто фон Герике с магдебургскими полушариями, который он продемонстрировал перед членами рейхстага 8 мая 1654 г. Соединив два медных полушария, Герике откачал насосом воздух из получившегося шара. По мере откачивания Герике убедился, что поршень насоса с трудом вытягивался несколькими физически сильными рабочими. Таким образом, внутри шара воздуха не было, значит, и не было давления изнутри, зато снаружи давление атмосферы так сильно прижало полушария друг к другу, что их не могли разорвать восемь пар лошадей. Интересен тот факт, что при подъёме в горы альпинисты отмечают кроме естественной усталости, ухудшение самочувствия, которое как оказалось, связано с уменьшением атмосферного давления с высотой.

Более трёхсот лет назад был проделан такой опыт. Стеклянную трубку длиной 1 м (рис.1), запаянную с одного конца, наполнили ртутью. Перевернув трубку и опустив её свободный конец в чашку с ртутью, заметили, что ртуть в трубке опустилась до определённого уровня и остановилась. Она не вылилась из трубки в чашку вся целиком потому, что воздух давит на ртуть в чашке и не даёт вылиться ртути из трубки. На уровне моря высота столбика ртути в трубке оказалась равной 760 мм, и давление атмосферы, соответствующее весу ртутного столба высотой 760 мм, приняли за нормальное атмосферное давление. Этот опыт был предложен и объяснён в 17 веке итальянским учёным Торричелли. Затем с этим несложным прибором подались вверх по склону горы и установили, что на каждые 10 метров подъёма высота столбика ртути уменьшалась в среднем на 1 мм, что наглядно доказывало понижение атмосферного давления при увеличении высоты. Среднее давление в различных местностях земного шара будет разным — и большим, и меньшим, чем 760 мм ртутного столба.

3

  1. Исследовательская часть

5.1 Исследование зависимости изменения атмосферного

давления с изменением погоды

Еще давно люди заметили, что одни явления, происходящие в атмосфере, предвещают пасмурную погоду, другие, наоборот, ясную и солнечную. Вот почему изучению атмосферы придаётся большое значение. На метеорологических станциях всего мира несколько раз в сутки измеряют температуру, давление, скорость и направление, влажность воздуха и другие величины, характеризующие состояние атмосферы. Анализируя эти данные, синоптики предсказывают погоду.

Мы на протяжении месяца следили за изменением погоды и измеряли с помощью барометра-анероида атмосферное давление. Данные занесли в таблицу (приложение 1).

5.2 Влияние изменения атмосферного давления на организм человека

На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т. е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия. Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся. Более неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления — повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека. В обычных условиях на поверхности земли годовые колебания атмосферного воздуха не превышают 20—30 мм, а суточные составляют 4—5 мм. Здоровые люди переносят их легко и незаметно. Повышенной чувствительности к перепадам давления особенно подвержены дети, а также лица среднего и пожилого возраста с различными хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной систем, опорно-двигательного аппарата.

Метеочувствительностью называется зависимость состояния организма от изменения метеорологической ситуации (давления, напряженности магнитного поля, влажности и так далее), а также поведение организма в результате воздействия этих изменений: снижение или повышение работоспособности, улучшение или ухудшение состояния. Реакция на изменения погоды подразумевает: ослабление адаптационных механизмов, иммунитета, а также проявления и обострения хронических болезней. 

По степени выраженности симптомов выделяют три степени тяжести метеозависимости:

  • легкая степень (проявляется только субъективным недомоганием)

  • средняя степень (проявляется отчетливыми объективными сдвигами – колебания артериального давления, нарушение сердечного ритма, колебания температуры тела)

  • тяжелая степень (проявляется резко выраженными нарушениями, которые зависят от исходного состояния организма, возраста, наличия хронических заболевания и их характера)

Мы провели тестирование на определение метеочувствительности у людей разного возраста и построили диаграмму «Определение метеочувствительности» (приложение 2) . 4

5.3 Опыты, доказывающие действие атмосферного давления

1-й опыт. Наливают воду в стакан, закрывают листом бумаги, прижимают его рукой и переворачивают. Держа за дно стакана сверху, убирают руку снизу – вода не выливается (приложение 3)

Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной.

2-й опыт. В дне пластиковой бутылки (объёмом 1,5–2 л) делают отверстия, бутылку заполняют водой и закрывают крышкой. Крышку открывают – вода льётся струями из отверстий в дне, но перестаёт выливаться, если крышку закрыть (приложение 3).

После того как вы проделали дырку в дне бутылки, вода не выливается из нее, потому что завинченная крышка на бутылке не дает возможность воздуху поступать внутрь бутылки и вытеснять собой воду. Через дырку в дне бутылки воздух не может поступать внутрь,

т.к. молекулы воды создают т.н. поверхностное натяжение, препятствующее проникновению воздуха. Как только вы откручиваете крышку, воздух начинает поступать в бутылку, вытесняя собой воду, которая выливается через отверстие в дне бутылки.

3-й опыт.

В бутылку из-под кефира опускают зажжённый кусок бумаги (около 10 см2), свёрнутый «гармошкой». Сразу за этим закрывают горлышко бутылки сваренным вкрутую и очищенным яйцом – оно втягивается в бутылку (приложение 3).5

При горении бумаги воздух внутри бутылки согрелся и, расширившись, вышел наружу. Когда мы заткнули горлышко бутылки яйцом, то воздух внутри бутылки, постепенно остывая, стал сжиматься, его давление стало меньше атмосферного, и яйцо засосало внутрь.

Заключение

Проведя исследования, мы смогли сделать вывод, что изменения атмосферного давления действительно оказывают влияние на самочувствие и здоровье человека, и без профилактики, которая поможет смягчить их отрицательное воздействие на организм, не обойтись. Наблюдая за изменение атмосферного давления, мы выяснили, что если атмосферное давление повышается, это означает, что температура будет низкой, т.е. будет холодно; если резко падает, то можно ожидать появления облачности, насыщения воздуха влагой и температура повысится. Мы провели несколько опытов, которые действительно подтверждают существование атмосферного давления. Данная работа углубила наши познания в области физики, в частности, об атмосферном давлении.

Приложение 1

Таблица наблюдения зависимости погодных условий от изменения

атмосферного давления

Дата

Давление, мм. р. ст.

Температура °С

Облачность

Осадки

14.12. 15

755

-5

малооблачно

15.12.15

751

-5

Облачно

16.12.15

752

-3

облачно

17.12.15

755

-6

облачно

18.12.15

755

-6

облачно

*

19. 12.16

738

-3

облачно

*

20.12.15

756

-15

солнечно

21.12.15

763

-20

солнечно

22.12.15

761

-20

солнечно

23.12.16

744

-15

облачно

*

24. 12.15

739

+2

пасмурно

*

25.12.15

749

+1

пасмурно

*

26.12.15

749

+2

пасмурно

*

27.12.15

748

0

пасмурно

28.12.15

752

-2

облачно

*

29. 12.15

744

-2

облачно

12.01.16

760

-24

Ясно

13.01.16

754

-3

облачно

*

14.01.16

759

-13

облачно

*

15.01.16

760

-18

облачно

16. 01.16

768

-30

Ясно

17.01.16

760

-21

ясно

18.01.16

760

-24

Облачно

*

19.01.16

760

-25

Ясно

20.01.16

778

-28

Малооблачно

*

21. 01.16

779

-27

Малооблачно

*

22.01.16

776

-26

Ясно

Приложение 2

Приложение 3

Опыт № 1 Опыт №2

Опыт №3

Список использованной литературы

  1. wikipedia. ru

  2. geo-site.ru

  3. Перышкин А. В. «Физика 7» Дрофа Москва 2013

  4. medkrug.ru

  5. http://fizportal.ru/lesson-atmosphere

1 ru.wikipedia.org/wiki/Атмосфера

2 geo-site.ru

3 Перышкин А.В. Физика 7

4 medkrug.ru

5 http://fizportal. ru/lesson-atmosphere

Исследовательский проект » Роль давления в жизни человека»

Автор исследовательского проекта  ученик 7 класса МБОУ СОШ села Плеханово   Долгих Кирилл Игоревич «РОЛЬ ДАВЛЕНИЯ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА» Руководитель Туробова Елена Дмитриевна учитель физики МБОУ СОШ села Плеханово, Грязинского района , Липецкой области. Содержание исследовательского проекта:                                                   1. Введение………………………………………………………………………….2 2. Что называют давлением. Из истории о давлении…………………………….4 3. Давление в жидкостях и газах. Эксперимент №1…………………………………………………………………4 Эксперимент №2…………………………………………………………………6 Эксперимент №3…………………………………………………………………8 Эксперимент №4…………………………………………………………………9 4. Давление твердых тел……………………………………………………………10 . Эксперимент №5………………………………………………………………..10 5. Заключение……………………………………………………………………….12 6. Литература………………………………………………………………………. 13 1.Введение. 2 Для   создания   своего   исследовательского   проекта   я   взял   тему,   которая   меня интересовала очень давно «Роль давления в жизни человека» Хочу пойти по стопам родителей и посвятить себя медицине. Часто слышу от людей о плохом самочувствии из­за погоды, вижу как дома измеряют артериальное давление старшие члены семьи. Я стал   задаваться   вопросом,   а   зачем   измерять   давление,   почему   уделяется   большое значение ему? Почему меняется атмосферное давление? И еще задолго до изучения темы « Давление « в школе на уроках физики я начал искать ответы на интересующие меня вопросы. Считаю тему данного проекта очень полезной, интересной, ранее мне не известной. И практическая   его   значимость   достаточно   велика.   На   уроках   географии,   физики ,биологии изучается давление, много вопросов при подготовке к ГИА. Целью своего исследования ставлю: 1.Рассмотреть роль давления на окружающий мир. 2.Изучить давление твердых тел,жидкостей и газов. 3.Провести эксперементы ,которые дают понять от чего же зависит давление. Задачи исследования:  Изучить  зависимость давления от различных величин.  Изучить методику проведения эксперимента.  Провести   собственный   эксперимент   по   изучению   давления   и   установлению математических зависимостей.  Узнать практическое применение.  Сделать выводы по теме исследования.  Оформить исследовательскую работу. Гипотеза исследования:    я предполагаю,   что давление в твёрдых телах зависит   от площади поверхности, от приложенной силы;  в жидкостях (газах) давление зависит от высоты столба жидкости (газа) и от плотности вещества. Методы исследования:  Изучение и анализ литературы, материалов Интернета.  Отбор и обобщение и материалов по теме исследования. 3  Постановка экспериментов.  Практическая реализация.  Обработка полученных результатов.  Анализ полученных результатов.  Сбор фотоматериалов.  Исследование областей применения.  Выводы по теме. Из истории о давлении. Древние   ученые   упоминали   в   свох   трудах   о   давлении.   Это   и   Аристотель   ,и Демокрит,и Лукреций.  Первыми, кто практически измерил давление воздушного океана, были итальянские ученые. Галилей считал, что предельная высота водяного столба 18 локтей   является   мерой   «боязни   пустоты»   (т.   е.   сила   атмосферного   давления).   Она уравновешивается либо весом водяного столба в 10 метров, либо весом медного столба высотой в 1,12 метра, составляя, по оценке Галилея, около 1 кг на см2. Таким образом, практики с достаточной точностью оценили силу атмосферного давления. Необходимо было   сделать   дальнейший   шаг   в   развитии   представления   о   давлении.   Его   сделал Торричелли.   Он решил  измерить вес атмосферы весом ртутного столба. В 1643 году по его указанию   эксперимент   был   произведен.   Опыт   оправдал   все   ожидания,   ртуть остановилась на заданной высоте, над нею образовалась «торричеллиева пустота». Таким образом, трубка Торричелли стала первым барометром. Именно с этого опыта началось   научное   наблюдение   за   погодой,   важнейшими   характеристиками   которой являлись  давление и температура. Давление   ­   это     физическая   величина,   равная   отношению   силы,   действующей перпендикулярно   поверхности,   к   площади   этой   поверхности.   За   единицу   давления принимается   такое   давление,   которое   производит   сила   в   1Н,   действующая   на поверхность площадью 1 м2, перпендикулярно этой поверхности.  Давление бывает разным. Но вода и воздух давят со всех сторон. И 1 м3  весит 1 ,3 кг. Я провел ряд экспериментов которые явно доказывают наличие атмосферного давления. Эксперимент № 1. Цель опыта: доказать наличие атмосферного давления. 4 С помощью листочка и стакана с водой я увидел ,что атмосферное давление, которое существует не дает листочку отстать от перевернутого стакана с водой. И давление столба жидкости в стакане меньше чем давление воздуха ,который давит со всех сторон на стакан ,листочек . Я провел некоторые расчеты, которые доказывают ,что значение атмосферного давление достаточно большое. 5 Вывод: атмосферное давление существует Эксперимент № 2. Цель работы: доказать с помощью эксперимента существование атмосферного  давления, взяв монету не замочив рук. Я положил на плоскую тарелку монету и налила немного воды. Монета очутилась  под водой.  6 Потом   взяла   стакан,  ополоснул   его   кипятком   и    опрокинул  на  тарелку  рядом   с монетой Вода собралась под стаканом, потому что воздух в стакане начал остывать. Холодный воздух   занимает   меньше   места,  чем   горячий,   внутреннее   давление   уменьшилось. Стакан начнет всасывать воду, и вскоре вся  она соберется под ним. Таким образом, вода   устремляется   из   области   высокого   давления   в   область   низкого   давления. Монета останется лежать на тарелке без воды и её можно взять, не замочив рук. 7 Вывод:  вся     вода   собиралась     под   стаканом   благодаря   разности   внешнего атмосферного и внутреннего давления под стаканом.  Эксперимент № 3 Цель моего опыта:  выяснить  принцип действия медицинского шприца. Вывод : лекарство в шприце поднимается благодаря атмосферному давлению . Происходит   это   потому,   сто   при   подъеме   поршня   между   ним   и   водой   образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем вода.  Главный вопрос который меня очень интересует, это как влияет атмосферное давление  на состояние человека. 8 Я провел достаточно долгосрочный эксперимент с мамой и своим другом.   Эксперимент№ 4 Цель : какова зависимость артериального давления от атмосферного. Дата исследования Атмосферное давление Давление мамы  Давление друга 22января 2019 год 749 752 23.01 741 24.01 755 25.01 25.01 746 738 26.01 741 27.01 28.01 747 748 29.01 30.01 748 124/81 136/75 112/80 135\85 131/78 114/73 125/63 116/61 127/65 125/67 100/70 105/72 97/68 102/75 100/77 98/66 98/69 100/77 105/75 104/75 За десять дней наблюдения с помощью мамы я определял давление .И налицо то,что при  изменении атмосферного давления у человека давление меняется. На   организм   человека   влияет   и   пониженное,       и   повышенное   атмосферное давление.  При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений. С понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания  и  кровообращения  в организм  поступает  меньшее  количество  кислорода.  В результате   этого   кровь   недостаточно   насыщается   кислородом   и   не   обеспечивает   в полном   объеме   доставку   его   органам   и   тканям,   что   приводит   к   кислородному голоданию. 9 Вывод : давление человека зависит от атмосферного давления. И как правило , с   уменьшением атмосферного давления уменьшается и давление человека. Из энциклопедических сведений узнал, что  точки зрения здоровья можно определить  два уровня артериального давления: 1. оптимальное: САД менее 120, ДАД менее 80 мм рт. ст. 2. нормальное: САД 120—129, ДАД 84 мм рт. ст. САД — систолическое артериальное давление. ДАД — диастолическое артериальное  давление Давление твердых тел. На помощь в эксперименте пришла моя мама. Эксперимент №5 Цель опыта: как меняется давление на поверхность в зависимости от того какую обувь  носит человек. 10 Масса мамы 72 кг, значит сила с которой она действует на поверхность ,составляет 720  Н. 11 Вывод:  с   увеличением   площади   поверхности   давление   уменьшается;   при увеличении силы давление увеличивается. Задумываюсь над вопросом: а если давления бы не было?Значит был бы вакуум. Из википедии узнал следующее. Люди и животные, подвергшиеся воздействию вакуума, теряют сознание через несколько секунд и умирают от гипоксии в течение нескольких минут, но эти симптомы, как правило, не похожи на те, которые показывают в популярной культуре и СМИ. Снижение   давления   понижает   температуру   кипения,   при   которой   кровь   и   другие биологические жидкости должны закипеть, но упругое давление кровеносных сосудов не позволяет   крови   достичь   температуры   кипения   37   °С[14].   Хотя   кровь   не   вскипает, эффект  образования   газовых  пузырьков  в   ней   и  других   жидкостях   тела  при   низких давлениях,   известный   как  воздушная   эмфизема,   является   серьёзной   проблемой.   Газ может раздувать тело в два раза больше его нормального размера, но ткани достаточно эластичны, чтобы предотвратить их разрыв[15]. Отёки и эбуллизм можно предотвратить специальным лётным костюмом. Астронавты шаттлов носили специальную эластичную одежду   под   названием Crew   Altitude   Protection   Suit (CAPS),   которая   предотвращает эбуллизм   при   давлении   более 2   кПа (15   мм   рт.ст.)[16].   Быстрое   испарение   воды охлаждает кожу и слизистые оболочки до 0 °С, особенно во рту, но это не представляет большой опасности. 4. Заключение       В ходе выполненной работы я изучил понятие «Давления» с физической точки зрения.   Рассмотрел   его   применение   в   различных   жизненных   ситуациях.   Узнал значимость этого понятия для человека, рассмотрел случаи практического применения давления   в   жизни   человека   .Рассчитал,   применяя   математические   навыки,   и   изучил закономерности проявления давления.        В результате исследований были получены следующие выводы: 1. С изменением атмосферного давления меняется внутреннее давление человека. 2. В жидкостях и газах давление во все стороны передаётся одинаково. 3. Давление зависит от высоты столба жидкости. 4. В твёрдых телах давление можно уменьшить, увеличив площадь опоры.  5. Увеличить давление можно, уменьшив площадь опоры и увеличив силу. 12 Список  литературы 1. Н. В. Гулиа. Удивительная физика.­ М.: ­ Энас,  2008 г. 2. Я. И. Перельман. Занимательная физика. – М.: Центрполиграф, 2010 г. 3. И. Г. Кириллова  Книга для чтения по физике – М.: Просвещение, 1996 г. 4. М. М.Колтун Мир физики – М.: Просвещение, 2008 г. Электронные ресурсы 1. Википедия — свободная энциклопедия (http://ru.wikipedia.org) 2. Материалы с сайта www.fizika.ru . 13

Исследовательская работа «Влияние атмосферного давления на артериальное давление человека»

Научно-практическая конференция

по результатам научно-исследовательской деятельности учащихся

Исследовательская работа

Влияние атмосферного давления на артериальное давление человека

Предметная область: физика,биология

Руководитель: Лупик А. М., учитель физики

высшей квалификационной категории

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Дятьковичская основная общеобразовательная школа

Жуковского района Брянской области

Оглавление

Введение 3-4

Основная часть

Глава 1. Что такое атмосферное давление? 5

Глава 2. Атмосферное давление в жизни человека. 6

Глава 3. Артериальное давление человека

3.1. Что такое артериальное давление? 7-8

3.2. Влияние различных факторов на показатели

артериального давления 8

3. 3. Влияние значения атмосферного давления

на значение артериального давления крови человека 9

3.4. Измерение атмосферного и артериального давления 9

Глава 4. Метеочувствительность 10-11

ГЛАВА 5. Отношение всех участников учебного процесса

к проблеме влияния атмосферного давления

на артериальное давление человека. 12

Глава 6 . Эксперимент: Влияние атмосферного давления

на артериальное давление человека. 13-21

Заключение 22

Список литературы 23

Приложения 24-26

Введение

Слово «давление» мы слышим практически каждый день:от знакомых и незнакомых людей в школе и дома, из средств массовой информации и из учебников. Однако, разные источники сообщают о разном давлении: синоптики говорят об атмосферном давлении, врачи — об артериальном давлении, водители проверяют давление в шинах своих автомобилей, работники муниципальных служб заботятся о давлении воды в трубах и так далее.Оно окружает нас повсюду: на поверхности земли, в воде, в воздухе. В дальнейшем я хочу стать врачом. Поэтому очень важно знать, как влияет давление на самочувствие человека. Как течёт кровь по кровеносной системе, как работают лёгкие. Для врача-космонавта необходимо знать, как ведёт себя человеческий организм в космосе в состоянии невесомости. Для врача – подводника необходимо знать, как ведёт себя организм на больших глубинах, как функционируют внутренние органы. После школы я хочу поступить в медицинский институт и мне интересно, как связано атмосферное давление с жизнью человека, на что оно влияет.

Актуальность исследования заключается в изучении проблемы зависимости артериального давления подростков от значения атмосферного давления. Я считаю, что это влияет на здоровье человека.

Объект исследования: обучающиеся, родители, педагоги МБОУ Дятьковичской ООШ.

Предмет исследования: атмосферное давление, артериальное давление.

Методы исследования: изучение и анализ литературы, материалов Интернета, отбор и обобщение и материалов по теме исследования, постановка экспериментов, анкетирование, интервьюрирование, обработка полученных результатов, анализ полученных результатов, сбор фотоматериалов.

Гипотеза : в результате исследования выяснится, что артериальное давление у подростков зависит от атмосферного давления.

Цель:исследовать зависимость артериального давления крови у людей подросткового возраста от изменения атмосферного давления.

Достижению поставленной цели должно способствовать решение следующих задач:

1. Найти из различных источников, что такое атмосферное и артериальное давление. Определить степень влияния атмосферного давления на здоровье человека.

2. Провести опыты, доказывающие существование атмосферного давления.

3. Провести опыты, показывающие, от чего зависит атмосферное давление.

4. Выяснить, насколько подростки и взрослые осведомлены о своем давлении. Провести анкетирование.

5. Взять интервью по данной проблеме у медицинского работника.

6. Провести исследования, показывающие, что артериальное давление зависит от атмосферного давления.

7. Сформулировать правила ведения здорового образа жизни с учетом изменений атмосферного и артериального давления. Оформить в виде памятки для населения.

ГЛАВА 1. ЧТО ТАКОЕ АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ?

Воздух давит на поверхность Земли — и мы говорим об атмосферном давлении. Опускаясь в морские глубины, мы испытываем давление воды. В земных недрах тоже есть давление. Действуя со всех сторон, давление позволяет расплавленному земному ядру сохранять форму. На глубине 300 километров под его воздействием атомы углерода теснее прижимаются друг к другу, спрессовываются — и образуются алмазы. И за пределами Земли существует давление. Газ внутри Солнца сильно сжат. Такое давление преобразуется в колоссальную тепловую энергию. Давление воздушных масс человек не ощущает, хоть и живет на дне «воздушного моря». Ведь воздух, как и вода, давит не только сверху, а со всех сторон. О существовании атмосферного давления люди догадывались еще во времена Аристотеля и Демокрита. Вклад в развитие атмосферного давления внесли Древние атомисты Демокрит, Эпикур и Лукреций. Они не сомневались в материальной природе воздуха, атомы которого, по их мнению, обладают подвижностью и круглой формой.Первыми, кто практически измерил давление воздушного океана, были итальянские ученые. Галилей считал, что предельная высота водяного столба 18 локтей является мерой «боязни пустоты» (т. е. сила атмосферного давления). Она уравновешивается либо весом водяного столба в 10 метров, либо весом медного столба высотой в 1,12 метра, составляя, по оценке Галилея, около 1 кг на см2. Таким образом, практики с достаточной точностью оценили силу атмосферного давления. Необходимо было сделать дальнейший шаг в развитии представления о давлении. Его сделал Торричелли.Ему пришла в голову мысль измерить вес атмосферы весом ртутного столба. В 1643 году по его указанию эксперимент был произведен. Опыт оправдал все ожидания, ртуть остановилась на заданной высоте, над нею образовалась «торричеллиева пустота».Таким образом, трубка Торричелли стала первым барометром. Именно с этого опыта началось научное наблюдение за погодой, важнейшими характеристиками которой являлись давление и температура.

Всякое вещество можно взвесить. Оказывается, что масса 1 м3 воздуха на уровне моря примерно 1 кг 300 г. Воздух давит на предметы, с которыми соприкасается. Я провела ряд экспериментов, которые доказывают существование атмосферного давления.

ГЛАВА 2. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА

Мы, наверное, никогда не задумывались над тем, как мы пьём. А стоит задуматься! При питье мы «втягиваем» жидкость в себя. Почему же жидкость устремляется к нам в рот? При питье мы расширяем грудную клетку и тем разряжаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает к нам в рот.

На существовании атмосферного давления основан механизм вдоха и выдоха. Легкие расположены в грудной клетке и отделены от нее и от диафрагмы герметичной полос­тью, называемой плевральной. С увеличением объема грудной клетки объем плевральной полости увеличивается, а давле­ние воздуха в ней уменьшается, и наоборот. При вдохе давление становится меньше атмосферного, и воздух через воздухоносные пути устремля­ется в легкие. При выдохе объем грудной клетки уменьшается, за счет чего давление в плевральной полости увели­чивается, что вызывает уменьшение объема легких. Давление воздуха в них становится выше атмосферного, и воздух из лёгких устремляется в окружающую среду.

Пока люди не знали о существовании давления, многие загадки казались неразрешимыми. Почему так тяжело вытащить поршень из насоса с закрытым отверстием? Сейчас мы знаем: мешает давление воздуха. Простой насос — это цилиндр с поршнем. Когда отверстие насоса открыто, поршень испытывает одинаковое давление изнутри и снаружи. Стоит закрыть отверстие, и баланс нарушается. На поршень действует только давление извне. Наших сил не хватает, чтобы его преодолеть. Шприц – это простой насос. Как будущему медицинскому работнику мне придётся научиться пользоваться медицинским щприцом.Я провела эксперимент по изучению принципа действия медицинского шприца.

ГЛАВА 3 АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА

3.1. Что такое артериальное давление?

Артериальное давление– это давление, под которым протекает кровь по артериальным сосудам. Как формируется артериальное давление? Во-первых, артериальное давление зависит от объема циркулирующей крови. Общий объем крови взрослого человека равняется примерно 5 литрам, 2/3 из которых течет по кровеносным сосудам. Снижение объема циркулирующей крови (ОЦК) приводит к уменьшению артериального давления, а увеличение ОЦК к увеличению артериального давления. Во-вторых, артериальное давление зависит от диаметра сосудов, по которым течет кровь. Чем меньше диаметр сосуда, тем больше сопротивляемость течению крови и тем больше артериальное давление. В-третьих, артериальное давление определяется работой сердца, чем интенсивнее работает сердце и чем больше крови оно перекачивает за единицу времени, тем выше артериальное давление. В медицине принято определять два вида артериального давления: систолическое и диастолическое. Систолическое артериальное давление соответствует давлению в артериальных сосудах в момент сокращения сердца – это максимальный показатель артериального давления. Диастолическое давление соответствует давлению в артериальных сосудах в момент диастолы (расслабления) сердца.

Наиболее легко в измерении артериальное давление. Его можно измерить с помощью прибора тонометра. В течение месяца я проводила измерения атмосферного давления и давления человека. Моими объектами исследования были члены моей семьи: мама, папа, сестра, бабушка.

Артериальное давление может изменяться под влиянием множества факторов, для каждого человека норма может быть своей. Также нормальным считается рост показателей с возрастом, чем старше человек, тем выше нормальное значение АД.

У детей показатели давления всегда гораздо ниже, чем у взрослых. АД всегда постепенно растет с возрастом, при этом у подростков из-за влияния гормональных изменений и роста организма часто возникают колебания показателей.

Норму по возрастам можно представить в виде следующей таблицы. Стоит помнить, что данные значения не являются идеальными, в каждом индивидуальном случае состояние человека следует оценивать независимо:

Мужчины Женщины

До 20 лет 120 – 125/70 – 80 110 – 120/70 – 75

20 – 30 лет 120 – 127/75 – 80 115 – 120/70 – 80

30 – 40 лет 125 – 130/80 – 85 120 – 130/80 – 85

40 – 50 лет 130 – 135/80 – 85 135 – 140/80 – 85

50 – 60 лет 135 – 145/85 – 90 140 – 145/85 – 90

От 60 лет 135 – 145/80 – 85 145 – 155/85 – 90

Если давление повышается значительно выше значений, которые считаются нормальными, говорят о гипертонии или гипертензии. Гипертензия также может быть изолированной, если повышается только один из показателей, только систолическое или только диастолическое давление. Гипертония в целом встречается немного чаще гипотонии, понижения артериального давления.

Гипотония, понижение показателей АД, в целом встречается немного реже и развивается по другим причинам. Самостоятельно установить причину колебаний показателей крайне сложно, поэтому если давление понижается или повышается довольно часто без видимых причин, нужно обязательно обратиться к кардиологу и проверить, не развивается ли сердечная или какая-либо иная патология.

При этом единичные скачки давления, связанные с изменением погодных условий, физических или умственным перенапряжением, интоксикацией и другими временными состояниями, могут находиться в пределах нормы. О заболевании стоит говорить, если повышенные или пониженные показатели возникают постоянно, при этом появляется комплекс симптомов, характерный для патологий такого типа.

3.2.Влияние различных факторов на показатели артериального давления

Артериальное давление зависит от многих факторов:

— времени суток,

— психологического состояния человека (при стрессе давление повышается),

— приёма различных стимулирующих веществ (кофе, чай, амфетамины ) или медикаментов, которые повышают давление.

— от частоты сокращений сердца, которое гонит кровь по сосудам,

— от качества стенок сосудов (их эластичность), которые оказывают крови сопротивление,

— от объема циркулирующей крови и ее вязкости,

— возраста человека

3.3. Влияние значения атмосферного давления на значение артериального давления крови человека

Действия атмосферного давления и атмосферных явлений (гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др.), по данным различных ученых, влияют на самочувствие примерно 75% населения. Но само значение атмосферного давления (или его изменения) является лишь одним из факторов, влияющим на самочувствие в целом. Понятие «метеочувсвительность» включает в себя влияние нескольких факторов на здоровье человека в целом. А мы хотим акцентировать внимание на конкретном влиянии именно атмосферного давления (его изменений) на значение именно артериального давления крови. 

3.4. Измерение атмосферного и артериального давления

Барометр – прибор, измеряющий давление воздуха на окружающие предметы, был изобретен в 17 веке выдающимся итальянским ученным Э. Торричелли. Прибор такого вида благодаря высокой степени точности и сейчас применяются на различных метеостанциях и в научных лабораториях.

Артериальное давление — один из важнейших параметров, характеризующих работу кровеносной системы. Давление крови определяется объёмом крови, перекачиваемым в единицу времени сердцем и сопротивлением сосудистого русла. Артериальное давление можно измерить с помощью прибора тонометра. Современные цифровые полуавтоматические тонометры позволяют ограничиться только набором давления (до звукового сигнала), дальнейший сброс давления, регистрацию систолического и диастолического давления, прибор проводит сам

Глава 4. Метеочувствительность

Метеочувствительность — это реакция организма на воздействие метеорологических (погодных) факторов. Метеочувствительность довольно широко распространена и возникает при любых, но чаще непривычных для данного человека климатических условиях. Погоду «чувствует» около трети жителей умеренных широт. Особенностью этих реакций является то, что они возникают у значительного числа людей синхронно с изменением метеорологических условий или несколько опережая их. Метеочувствительность издавна вызывала удивление и даже страх человека перед непонятным явлением природы. Людей, чувствующих погоду, называли «живыми барометрами», «буревестниками», «пророками погоды». Уже в древности врачи догадывались о влиянии погоды на организм. Для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. Тем не менее у людей, которые не чувствуют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя порой и не осознаются. Их необходимо учитывать, например, у водителей транспорта. При резком изменении метеоусловий им становится труднее концентрировать внимание. Отсюда может возрастать число несчастных случаев. В результате болезней (гриппа, ангины, воспаления легких, заболеваний суставов и др.) или переутомления сопротивляемость и резервы организма снижаются. Именно поэтому метеочувствительность отмечается у 35-70% больных разными заболеваниями. Так, погоду чувствует каждый второй больной с болезнями сердечно-сосудистой системы . Значительные атмосферные изменения могут вызвать перенапряжение и срыв механизмов адаптации. Тогда колебательные процессы в организме — биологические ритмы искажаются, становятся хаотичными. Физиологическую (бессимптомную) погодную реакцию можно сравнить со спокойным озером, по которому идут волны от легкого ветерка. Патологическая (болезненная) погодная реакция представляет своего рода вегетативную «бурю» в организме. Способствуют ее развитию нарушения регуляции вегетативной нервной системы. Число вегетативных расстройств в последнее время возрастает, что связано с действием неблагоприятных факторов современной цивилизации: стресса, спешки, гиподинамии, переедания и недоедания и др. К тому же у разных людей функциональное состояние нервной системы далеко не одинаковое. Это определяет тот факт, что нередко при одних и тех же заболеваниях отмечаются диаметрально противоположные погодные реакции: благоприятные и неблагоприятные. Чаще метеочувствительность наблюдается у лиц со слабым (меланхолики) и сильным неуравновешенным (холерики) типом нервной системы. У людей сильного уравновешенного типа (сангвиники) метеочувствительность проявляется лишь при ослаблении организма. На организм влияет как погода в целом, так и ее отдельные компоненты.

Колебания барометрического (атмосферного) давления действуют двумя путями:

снижают насыщение крови кислородом (эффект барометрических «ям»)

механически раздражают нервные окончания (рецепторы) плевры (слизистой оболочки, выстилающей плевральную полость), брюшины (выстилающей брюшную полость), синовиальной оболочки суставов, а также рецепторы сосудов.

В обычных условиях на поверхности земли годовые колебания атмосферного воздуха не превышают 20—30 мм, а суточные составляют 4—5 мм. Здоровые люди переносят их легко и незаметно. Некоторые больные очень чувствительны даже к таким незначительным изменениям давления. Так, при понижении давления у лиц, страдающих ревматизмом, появляются боли в пораженных суставах, у больных гипертонической болезнью ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии. У людей с повышенной нервной возбудимостью резкие перемены давления вызывают появление чувства страха, ухудшение настроения и сна. Перепады атмосферного давления, особенно скачкообразные, негативно сказываются на системе кровообращения, сосудистом тонусе, артериальном давлении. 

На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т.е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия.

Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся.

Более неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления — повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека.

При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец. В основе неблагоприятного влияния пониженного атмосферного давления на организм лежит кислородное голодание. Оно обусловлено тем, что с понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода. 

ГЛАВА 5. ОТНОШЕНИЕ ВСЕХ УЧАСТНИКОВ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА К ПРОБЛЕМЕ ВЛИЯНИЯ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА АРТЕРИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА

В подростковом возрасте часто возникают проблемы со здоровьем, носящие временный характер, то есть проходящие с возрастом. Это связано с тем, что в период быстрого роста и развития организма многие органы и функции человека развиваются в разном темпе. Кроме всего прочего влияние оказывает и то, что именно в подростковом возрасте в организме происходит серьёзная гормональная перестройка.В большинстве случаев избежать перепадов артериального давления в такой ситуации невозможно. Но мне кажется, что если подростки будут знать, с чем именно могут быть связаны эти перепады, то им проще будет это воспринять и пережить. Многие мои друзья и одноклассники часто обращаются к врачу с жалобами на повышенное или пониженное давление. Но никаких связанных с этим хронических заболеваний у них при этом нет. Принято считать, что одной из причин плохого самочуствия у подростков в условиях формирования организма является зависимость от перепадов атмосферного давления. В рамках исследования я провела анкетирование учащихся школы, родителей, учителей (приложение1). Результаты анкетирования представлены в приложении 2, что позволило проанализировать отношение к проблеме всех участников образовательного процесса.

Выводы:

1. В целом, большинство анкетируемых имеют представление об атмосферном и артериальном давлении.

2. Большинство людей подросткового возраста, среднего и пожилого возрастов, имеющие проблемы с артериальным давлением, склонны связывать это с изменениями атмосферного давления.

2. 30% анкетируемых испытывали на себе понижение или повышение артериального давления. В основном — это взрослые: родители и учителя.

Исходя из вышесказанного, мы считаем, что изучение данной проблемы является важным, нужным и интересным.

ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТ: ДОКАЗАТЕЛСТВО СУЩЕСТВОВАНИЯ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ

6.1. Доказательство существования атмосферного давления

Цель работы: доказать с помощью эксперимента существование атмосферного давления, взяв монету не замочив рук.

Приборы и материалы: тарелка, монета, стакан, вода.

Ход работы:

Положить на плоскую тарелку монету и налить немного воды. Монета очутилась под водой.

Взять стакан, ополоснуть его кипятком и опрокинуть на тарелку рядом с монетой.

Объяснение эксперимента

Вода собралась под стаканом, потому что воздух в стакане начал остывать. Холодный воздух занимает меньше места, чем горячий, внутреннее давление уменьшилось. Стакан начнет всасывать воду, и вскоре вся она соберется под ним. Таким образом, вода устремляется из области высокого давления в область низкого давления. Монета останется лежать на тарелке без воды и её можно взять, не замочив рук.

Вывод: вода собирается под стаканом благодаря разности внешнего атмосферного и внутреннего давления под стаканом.

6.2.Использование медицинских шприцов

Цель работы: выяснить принцип действия медицинских шприцов.

Приборы и материалы: медицинский шприц, стакан с водой.

Взять медицинский шприц.

Опустить его в подкрашенную воду.

Набрать воду в медицинский шприц.

Объяснение эксперимента.

Вода поднимается за поршнем. Происходит это потому, что при подъеме поршня между ним и водой образуется безвоздушное пространство. В это пространство под давлением наружного воздуха и поднимается вслед за поршнем вода.

Вывод: я рассмотрела принцип действия медицинских шприцов и выяснила, что вода поднимается за поршнем благодаря атмосферному давлению.

6.3. Изучение мнения людей разных возрастных категорий о возможности зависимости артериального давления от атмосферного давления.

Чтобы выяснить мнение людей разных возрастных категорий о возможности зависимости артериального давления от атмосферного давления я провела анкетирование.

Цель исследования: методом социального анкетирования выяснить мнение целевой аудитории о возможности зависимости кровяного (артериального) давления человека от атмосферного давления.

Целевая аудитория социального опроса: респонденты от 10 до 70 лет.

Ваш возраст: _________пол________

Знаете ли вы, что такое атмосферное давление?

Атмосферное давление – это

Знаете ли вы что такое артериальное давление ?

Артериальное давление –

Какие факторы влияют на артериальное давление и к чему может привести изменение давления?

Отличается ли давление у людей разного возраста?

Влияет ли атмосферное давление на артериальное?

Влияют ли вредные привычки( курение, алкоголь и т. д. ) на давление

.Что необходимо предпринимать для нормализации давления и профилактики гипертонии?

Вы метеозависимый человек?

В анкетировании участвовало 30 человек в возрасте от 13 до 70 лет:

женщин- 26 ч. ( 87 %),

мужчин — 4 ч. ( 13 % ).

В возрасте от 13 до 20 лет — 16 ч. (53 %),

в возрасте от 20 до 40 лет — 4 ч. (13 %), в возрасте от 40 до 50 лет — 2 ч. (7 %),

в возрасте от 50 до 60 лет — 3 ч. (10 %), в возрасте от 60 до 70 лет — 5 ч. ( 17 %)

Анализ ответов на вопросы:

1 вопрос

2 вопрос

3 вопрос

4 вопрос

5 вопрос

6 вопрос

7 вопрос

8 вопрос

«да» — 21 чел.

«не знаю» — 7 чел.

«да» -17 чел.

«не знаю» — 13 чел.

Ответили правильно –10 чел.

«да» — 19 чел.

«нет» — 11 чел.

«да» — 13 чел.

«нет», не знаю»- 17 чел.

«да» — 27 чел.

«нет» — 3 чел.

Ответили правильно – 7 чел.

«да» — 13 чел.

«нет» -17 чел.

Ответы на 3 вопрос были следующие: факторы, влияющие на давление: погодные изменения (магнитные бури), физические нагрузки, нервные стрессы, время суток, приём кофе и чая, физическое состояние здоровья, возраст, болезни, окружающая среда, атмосферное давление, недосып и плохой сон, перегрузка физическая, неправильное питание, психоэмоциональное перенапряжение, климатический фактор, наследственность.

Ответы на 7 вопрос были следующие: здоровый сон, здоровый образ жизни, таблетки, уколы, капельницы, занятия спортом, правильное, сбалансированное питание, контроль веса, жизнь без стрессов, отдых, прогулки на свежем воздухе, гимнастика по утрам, по назначению врача (нужно знать «рабочее давление», у всех оно может быть разное), диета, меньше сидеть у компьютера, отказ от вредных привычек.

8. Метеозависимые — 17 ч. (57 %), не метеозависимые — 13 ч. ( 43 %).

в возрасте от 13 до 20 лет — 6 ч. ( 20 %),

в возрасте от 20 до 40 лет — 2 ч. ( 6 %)

в возрасте от 40 до 50 лет — 1 ч. ( 2 %),

в возрасте от 50 до 60 лет — 3 ч. (10 %),

в возрасте от 60 до 70 лет — 5 ч. (16 %)

Вывод: большинство людей подросткового возраста, имеющие проблемы с артериальным давлением, склонны связывать это с изменениями атмосферного давления. Большинство анкетируемых не имеют специального медицинского образования, не измеряют давление каждый день, кроме того, могут иметь другие проблемы со здоровьем, влияющие на значение артериального давления. Потому результаты социального опроса выражают лишь мнение аудитории по данному вопросу, а не прямую взаимосвязь рассматриваемых явлений.

6.4. Исследование проблемы зависимости артериального давления от атмосферного методом интервьюирования

Цель исследования: выяснить мнение медицинских работников, имеющих прямое отношение к работе с подростками по данной проблеме.

Интервью с врачом педиатром Жуковской МРБ Дубинской Ириной Викторовной.

Вопрос: скажите, пожалуйста, как часто подростки обращаются к вам с проблемой повышенного или пониженного кровяного давления?

Ответ: очень часто в процессе медицинского профосмотра мы выявляем ряд проблем, напрямую связанных с отклонениями от нормы значения кровяного давления.

Вопрос: как вы думаете, с чем это может быть связано?

Ответ: мне кажется, что основных причин несколько. Это, во-первых, наша переменчивая современная погода. Неокрепший организм подростка просто не успевает мобильно реагировать и правильно и быстро адаптироваться к таким изменениям. Люди, живущие в местах,, имеющих более стабильный климат, намного меньше страдают подобными отклонениями

А во-вторых – это сильная загруженность детей: школа, кружки, секции, репетиторы. В больших городах эта проблема стоит ещё острее.

Вопрос: верите ли вы в то, что многие здоровые люди являются метеозависимыми?

Ответ: знаете, сейчас многие медицинские центры специализируются на коррекции метеозависимости. Разработаны целые методики, включающие фитотерапию, лечебную гимнастику, дыхательную гимнастику и многое другое. Но эти клиники в основном специализируются на лечении людей среднего и пожилого возраста, или людей с хроническими патологиями в этой области. А у подростков метеозависимость может быть проблемой временной, возрастной. Но если подросток уверен, что перемены погоды влияют на его состояние, никто не мешает ему интересоваться заранее прогнозом погоды и исходя из этого строить свои планы на ближайшие дни

Зависимость между значением атмосферного давления и значением артериального давления у подростков существует. Суть этой зависимости заключается в том, что изменения атмосферного давления в большинстве случаев приводят к изменению артериального (систолического) давления у подростков

6.5.Зависимость атмосферного давления и артериального давления человека

Цель работы: определить зависимость артериального давления подростков от атмосферного давления.

Для достижения поставленной цели в течение 10 дней ( с 11.02.2019 г. по 20.02.2019г.) я вела контроль за измерением атмосферного давления и артериального давления моих одноклассников.

Дата исследования

Атмосферное давление

Коновалова Е.

Коновалова К.

Фомина К.

Коверко О.

Коновалова А.

11.02

754

123/77

120/89

113/80

120/62

106/67

12.02

758

120/70

124/69

120/69

120/70

99/70

13. 02

756

120/70

124/69

120/70

118/68

109/70

14.02

740

118/75

129/71

120/71

111/75

108/71

15.02

757

110/70

119/67

119/70

122/70

108/70

16.02

760

120/75

123/70

123/70

118/63

120/70

17.02

755

106/58

114/69

110/68

110/65

118/68

18. 02

738

111/55

110/69

105/79

116/69

110/68

19.02

734

111/69

109/69

107/70

111/65

100/70

20.02

738

118/67

114/57

11/71

116/59

105/67

Изменения атмосферного давление и артериального давления ученицы 7 класса К. Е.

Изменения атмосферного давление и артериального давления ученицы 7 класса К. К.

Изменения атмосферного давление и артериального давления ученицы 7 класса Фоминой К.

Изменения атмосферного давление и артериального давления ученицы 7 класса К. О.

Изменения атмосферного давление и артериального давления ученицы 7 класса К. А.

На организм человека влияет как пониженное, так и повышенное атмосферное давление. При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений. С понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. В результате этого кровь недостаточно насыщается кислородом и не обеспечивает в полном объеме доставку его органам и тканям, что приводит к кислородному голоданию.

Вывод: Артериальное давление моих одноклассников находится в пределах нормы. Кроме того выяснилось, что артериальное давление находится в зависимости от атмосферного давления. С увеличением атмосферного давления увеличивается и артериальное давление человека.

Заключение

Действия атмосферного давления и атмосферных явлений (гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др. ), по мнению различных учёных, влияют на самочувствие примерно 75% людей.. Это подтверждает и жизненный опыт любого из нас. Понятие «метеочувсвительность» включает в себя влияние нескольких факторов на здоровье человека в целом. Само значение атмосферного давления является лишь одним из факторов, влияющим на самочувствие в целом. Я постаралась акцентировать внимание на конкретном влиянии именно атмосферного давления на значение именно артериального давления крови. При этом я постаралась конкретизировать проблему и остановиться на влиянии атмосферного давления на значение артериального давления моих одноклассников. Я подошла к изучению данной проблемы с нескольких точек зрения. Меня заинтересовал вопрос о том, волнует ли эта проблема моих ровесников. Практическая часть моей работы представляет собой эксперимент по сравнению значений артериального и атмосферного давлений подростков в течение 10 дней и дальнейший анализ полученных данных.Я считаю, что поставленные задачи мною выполнены и представлены вашему вниманию частные выводы по каждой из поставленной задач, а так же общий вывод, соответствующий поставленной цели работы. В большинстве случаев избежать перепадов артериального давления в такой ситуации невозможно. Мне кажется, что если подростки будут знать, с чем именно могут быть связаны эти перепады, то им проще будет это воспринять и пережить. Многие наши друзья и одноклассники часто обращаются к врачу с жалобами на повышенное или пониженное давление. Но никаких связанных с этим хронических заболеваний у них при этом нет. Исходя из вышесказанного, мы считаем, что изучение данной проблемы является важным, нужным и интересным.

Новизна и теоретическая значимость работы состоит в выделении значимости данной проблемы для человека. Проблема влияния атмосферного давления на артериальное давление человека рассматривается для исследования влияния на здоровье людей. Новизна исследования мне видится также в изучении данной проблемы с точки зрения всех участников образовательного процесса: самих учеников, их родителей, педагогов школы.

Практическая значимость состоит в возможности использования материалов исследования для проведения внеклассных мероприятий с учащимися, родительских собраний.

Используемая литература

1.А.В.Перышкин. Физика.7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений.-15-е изд.,-М.:Дрофа,2011

2.Громов С.В.., Родина Н.А. Физика учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений. -М.: Просвещение. 1999.

3.Я.И. Перельман. Занимательная физика. – М.: Центрполиграф, 2010 г.

Электронные ресурсы

Википедия — свободная энциклопедия

Материалы с сайта www.fizika.ru

Приложение 1

Анкета

Ваш возраст: _________пол________

Знаете ли вы, что такое атмосферное давление?

Атмосферное давление – это

Знаете ли вы что такое артериальное давление?

Артериальное давление –

Какие факторы влияют на артериальное давление и к чему может привести изменение давления?

Отличается ли давление у людей разного возраста?

Влияет ли атмосферное давление на артериальное?

Влияют ли вредные привычки( курение, алкоголь и т. д. ) на давление

7.Что необходимо предпринимать для нормализации давления и профилактики гипертонии?

8. Вы метеозависимый человек?

Приложение 2

Вопросы интервью с медицинским работником

 Скажите, пожалуйста, как часто подростки обращаются к вам с проблемой повышенного или пониженного кровяного давления?

 Как вы думаете, с чем это может быть связано?

Верите ли вы в то, что многие здоровые люди являются метеозависимыми?

Приложение 3

ПАМЯТКА

Как можно уменьшить влияние атмосферного давления на человека?

1. Насколько возможно, не нагружать себя работой сверх меры, не планировать ответственных встреч и важных дел в дни, когда погода портится.

2. Начать день с утренней зарядки, дыхательной гимнастики, оздоровительного бега, бодрящего душа, тонизирующих сердечнососудистую и дыхательную систему.

3. Вместо обычного чая спустя 15-20 минут после еды пить особый травяной из липового цвета, душицы, зверобоя, ромашки, спорыша, мать-и-мачехи, мяты, иван-чая.

4. Употреблять в пищу больше продуктов, содержащих калий: изюма, абрикосов, кураги, бананов, картофеля, запеченного или отваренного в кожуре. 5.Позаботиться и о сосудах, принимая 2-3 капсулы витамина Е в день.

ПАМЯТКА

Как себе помочь при понижении атмосферного давления?

Важным моментом является нормализация своего артериального давления и поддержание его на привычном (нормальном) уровне.

Пейте больше жидкости (чай зеленый, с медом).

В эти дни не стоит отказываться от утреннего кофе.

Принимайте настойки женьшеня, лимонника, элеутерококка.

После рабочего дня примите контрастный душ.

Ложитесь спать раньше обычного времени.

ПАМЯТКА

Как себе помочь при повышении атмосферного давления?

Сделайте легкую утреннюю зарядку.

Примите контрастный душ.

Утренний завтрак должен содержать больше калия (творог, изюм, курага, бананы).

Не переедайте в течение дня.

Если у Вас повышенное внутричерепное давление, примите заранее лекарственные препараты, которые назначил Вам невропатолог.

Поберегите свою нервную и иммунную систему – не начинайте важных дел в этот день.

Постарайтесь провести этот день с минимальными затратами физических сил и эмоций, потому как Ваше настроение будет оставлять желать лучшего.

По приходу домой отдохните, минут 40, займитесь повседневными делами и постарайтесь пораньше лечь спать.

чем опасен аномальный подъем атмосферного давления? Профессор Н.В. Погосова ответила на вопросы в эфире телеканала «МИР 24»

В Москве фиксируют рекорды атмосферного давления – один за другим. Значение стремится к 770 мм ртутного столба. Как такое давление отражается на здоровье, телеканалу «МИР 24» рассказала профессор, доктор медицинских наук, заместитель генерального директора ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России, президент Национального общества профилактической кардиологии Нана Погосова.

— Показатели атмосферного давления шесть дней подряд превышают норму на 15 – 20 единиц. Как это может влиять на самочувствие человека?

Нана Погосова: Любые изменения атмосферного давления так или иначе отражаются на самочувствии людей. Просто у абсолютного большинства людей эти изменения проходят практически незаметно, но есть определенная группа людей – метеочувствительных, которые реагируют в большей степени.

— При повышенном давлении гипертоники чувствуют себя хуже, а гипотоники – лучше?

Нана Погосова: Да, вы правы. Прежде всего, реагируют на изменения погоды, климата, катаклизмы люди с заболеваниями, прежде всего, сердечно-сосудистыми. Среди них стоит выделить гипертоников – людей с хронически повышенным артериальным давлением.

Далеко не только эти реагируют на изменения, но и люди с нервными заболеваниями, люди, имеющие склонность к аллергии, люди с заболеванием опорно-двигательной системы. Что касается гипотоников, как говорят врачи, гипотоники – это потенциальные гипертоники. Зачастую некоторые гипотоники чувствуют себя бодрее в период повышенного атмосферного давления, но далеко не все.

— Что происходит с гипертониками?

Нана Погосова: У них в этот период может дестабилизироваться артериальное давление. Как правило, большинство жалуется на головную боль, давящую, выраженную, и повышение артериального давления. Если у них давление традиционно повышено, то эти цифры могут быть выше. Бывают такие ощущения как учащенное сердцебиение, неприятные ощущения в области сердца, они жалуются на снижение работоспособности. Тот обычный набор симптомов.

— Если никак не реагировать, чем это может закончиться?

Нана Погосова: Конечно, говорить, что есть прямая связь между повышением атмосферного давления и ростом инфарктов и инсультов, таких данных нет, но какие-то катаклизмы небольшие в виде криза легкого бывают. Именно поэтому основная рекомендация метеочувствительным, особенно гипертоникам – быть более внимательными к показателям артериального давления.

Это важный элемент в жизни человека с повышенным артериальным давлением – самоконтроль. Мы всегда рекомендуем замерять артериальное давление утром и вечером, чтобы быть в курсе этих цифр, если необходимо принять дополнительную дозу препаратов.

— Вы сказали, что у аллергиков может пойти обострение из-за повышенного атмосферного давления. Почему?

Нана Погосова: Есть такие научные исследования, которые показывают, что при повышенном атмосферном давлении наблюдается снижение количества лейкоцитов в крови. Это говорит о том, что страдает иммунная система. Появляется, если это длительный период, склонность к подверженности инфекционным заболеваниям. Кроме того, обычно, когда повышенное давление, синоптики говорят об антициклоне. При антициклоне, как правило, бывает безветренная погода, и в результате высокая концентрация разных вредных веществ, которые очень характерны для мегаполисов. Они являются аллергенами, могут спровоцировать обострение аллергических реакций, заболеваний и заболеваний аллергической природы.

— Как снизить возможные последствия от капризов природы?

Нана Погосова: В этот период желательно, как я уже сказала, замерять давление. Очень важно дать возможность организму в этот период более эффективно адаптироваться – не сильно уставать, придерживаться принципов здорового питания, например, ограничивать соль. Гипертоникам вообще надо ограничивать соль, а в период катаклизмов особенно.

Бывают перепады настроения – что-то позитивное для себя, для души, чтобы снивелировать отрицательный эмоциональный фон, которые нередко тоже вызывает дискомфорт, психологическое напряжение.

— Стоит ли соблюдать особый режим?

Нана Погосова: Низкая физическая активность – это очень плохая вещь, потому что она приводит к снижению тонуса сосудов. Как правило, люди, у которых низкая физическая активность, в первых рядах метеочувствительных граждан. Повышение физической активности – это универсальный и веками проверенный метод повышения сосудистого тонуса и повышение адаптационных резервов организма. Хорошо адаптируются те, которые придерживаются принципов здорового питания и достаточной физической активности. Прогулки – да: и неспешные, и легкая скандинавская ходьба – это прекрасное решение и для повышения настроения, и для повышения активности иммунной системы, и для стабилизации работы сердечно-сосудистой системы.

— В эти дни физкультурой лучше не злоупотреблять?

Нана Погосова: Да, большими физическими нагрузками лучше не злоупотреблять, но небольшая физическая активность в видео утренней зарядки или неспешной прогулки более чем показана.

— Тонизирующие напитки тоже ограничить?

Нана Погосова: Мы говорили о том, что в этот период естественным образом повышается артериальное давление, потому что повышается внешнее давление, соответственно, напитки, которые способствуют повышению артериального давления ввиду их тонизирующего эффекта, лучше ими не злоупотреблять. Я не говорю, что гипертоникам нельзя кофе вообще (это неправильно), но то, что в этот период лучше не злоупотреблять этим напитком или темным чаем, который содержит очень много кофеина, это так. Если кофе, то некрепкий и нечасто в течение дня, чай тоже некрепкий.

Смотреть сюжет: https://mir24.tv/

изменение атмосферного давления, приближение дождя. Пониженное атмосферное давление

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF

Введение:

Действия атмосферного давления и атмосферных явлений (гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др. ), по мнению различных учёных, влияют на самочувствие примерно 75% людей. По данным различных источников эта цифра несколько колеблется, но с самим фактом влияния атмосферных явлений на самочувствие человека согласны все авторы. Это подтверждает и жизненный опыт любого из нас. Понятие «метеочувсвительность» включает в себя влияние нескольких факторов на здоровье человека в целом. Само значение атмосферного давления (или его изменения) является лишь одним из факторов, влияющим на самочувствие в целом. А мы хотим акцентировать внимание на конкретном влиянии именно атмосферного давления (его изменений) на значение именно артериального давления крови. При этом мы постарались конкретизировать проблему и остановиться на влиянии изменений атмосферного давления на значение артериального давления подростков.

В подростковом возрасте часто возникают проблемы со здоровьем, носящие временный характер, то есть проходящие с возрастом. Это связано с тем, что в период быстрого роста и развития организма многие органы и функции человека развиваются в разном темпе. Кроме всего прочего влияние оказывает и то, что именно в подростковом возрасте в организме происходит серьёзная гормональная перестройка.

В большинстве случаев избежать перепадов артериального давления в такой ситуации невозможно. Но нам кажется, что если подростки будут знать, с чем именно могут быть связаны эти перепады, то им проще будет это воспринять и пережить. Многие наши друзья и одноклассники часто обращаются к врачу с жалобами на повышенное или пониженное давление. Но никаких связанных с этим хронических заболеваний у них при этом нет.

Исходя из вышесказанного, мы считаем, что изучение данной проблемы является важным, нужным и интересным.

Цель исследования

Задачи исследования:

    оценить мнение респондентов по данной проблеме

    выяснить мнение медицинских работников, имеющих прямое отношение к работе с подростками по данной проблеме

    экспериментально выявить зависимость артериального давления от атмосферного у подростков

Гипотеза исследования:

Методы исследования:

    изучение литературных источников и интернет ресурсов по теме исследования

    метод прямого измерения атмосферного и артериального давления

В течении 10-ти дней подряд мы измеряли артериальное давление у группы испытуемых 13-ти и 14-ти лет (воспользовались помощью одноклассников). Параллельно мы измеряли атмосферное давление барометром.

    метод анализа и сравнения полученных результатов измерения

На основании результатов прямых измерений мы построили серию графических зависимостей, наглядно демонстрирующих наличие или отсутствие взаимосвязи между давлениями

Воспользовавшись возможностями сети интернет мы предложили абсолютно незнакомым нам подросткам ответить на несколько вопросов по теме нашего исследования. Мы считаем, что именно интернет позволяет в короткий срок опросить большое количество людей и тем самым сделать статистические данные наиболее точными.

Тема нашего исследования напрямую касается здоровья человека, потому мнение именно медицинских работников по теме нашего исследования кажется нам наиболее авторитетным.

Отдельно хочется отметить, что актуальность данной проблемы мы сами стали понимать всё больше и больше в процессе работы над исследованием. Вот основные моменты актуальности проблемы зависимости артериального давления подростков (и его изменения) от значения атмосферного давления:

    это влияет на здоровье человека

    термин «метеочувствительность» подразумевает зависимость от целого ряда атмосферных изменений, не выделяя конкретно атмосферное давление

    мы сами являемся людьми подросткового возраста и эта проблема касается лично нас и наших друзей

    нам интересно было изучать эту проблему, мы узнали для себя много нового и интересного

II . Основная часть

II.I Теоретическая часть

Давление: основные понятия

Давле́ние (P) — физическая величина, характеризующая состояние сплошной среды и численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности.

Давление в системе СИ измеряется в паскалях: [р]=Па

В медицине, метеорологии и многих других областях деятельности человека давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.)

Применяются также следующие единицы измерения давления:

Бар, т ехническая атмосфера,физическая атмосфера, метр водяного столба, дюйм ртутного столба, фунт-сила на квадратный дюйм.

Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, атмосферного давления — барометрами, артериального давления — тонометрами.

Атмосферное давление:

Атмосфера — воздушная оболочка Земли. Воздух представляет собой смесь газов, основными из которых являются азот и кислород. Земная атмосфера простирается на несколько тысяч километров и её плотность уменьшается по мере удаления от поверхности Земли.

Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе из-за влияния на атмосферу солнечной активности и магнитных бурь. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами. Наиболее интенсивнее тепловые процессы происходят в тропосфере, причем атмосфера нагревается снизу, от поверхности океана и суши.

Следует отметить, что атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные. Если бы атмосферы не существовало, то колебание суточной температуры на Земле достигло бы ±200 °С.

Мы привыкли воспринимать наличие атмосферы как факт, но атмосферный воздух только кажется нам невесомым. На самом деле, он обладает весом, что можно показать путём несложных расчетов:

Вычислим вес воздуха в объёме 1 м3 вблизи поверхности Земли:

Р=m.g — формула для расчета веса тела известной массы

m=ρ.V, где ρ=1,29 кг/м3 — плотность воздуха вблизи поверхности Земли

Вес 1 м3 воздуха:

Р=1,29кг/м3.1м3.9,8Н/кг ≈ 13 Н

Итак, вес одного кубического метра воздуха примерно 13 Н. Воздух своим весом давит на Землю, следовательно, оказывает давление. Это давление называют атмосферным.

Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле.

Нормальным атмосферным давлением называют давление в 760 мм рт.ст.на уровне моря при температуре 15 0 С (или 101 325 Па.) Принято при поверхностных расчетах считать нормальным атмосферным давлением 100 кПа.

Сообщая по радио о погоде, дикторы в конце обычно сообщают: атмосферное давление 760 мм ртутного столба (или 749, или 754…). Но многие ли понимают, что это значит, и откуда синоптики берут эти данные?

Измеряют атмосферное давление для того, чтобы с большей вероятностью предсказать возможное изменение погоды. Существует прямая связь между изменениями давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления с некоторой вероятностью может служить признаком изменения погоды. За понижением давления следует пасмурная, дождливая погода, за повышением — сухая погода, с сильным похолоданием зимой.

Артериальное давление

Кровяное давление — давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, или, по-другому говоря, превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным. Наиболее часто измеряют артериальное давление; кроме него, выделяют следующие виды кровяного давления: внутрисердечное, капиллярное, венозное.

Артериальное давление — один из важнейших параметров, характеризующих работу кровеносной системы. Давление крови определяется объёмом крови, перекачиваемым в единицу времени сердцем и сопротивлением сосудистого русла.

Верхняя цифра — систолическое артериальное давление, показывает давление в артериях в момент, когда сердце сжимается и выталкивает кровь в артерии. Нижняя цифра — диастолическое давление, показывает давление в артериях в момент расслабления сердечной мышцы. Диастолическое давление — это минимальное давление в артериях. По мере продвижения крови по сосудистому руслу амплитуда колебаний давления крови спадает, венозное и капиллярное давление мало зависят от фазы сердечного цикла.

Типичное значение артериального кровяного давления здорового человека (систолическое/диастолическое) = 120/80 мм рт. ст., давление в крупных венах на несколько мм. рт. ст. ниже нуля (ниже атмосферного). Разница между систолическим артериальным давлением и диастолическим (пульсовое давление) в норме составляет 30-60 мм рт. ст.

Наиболее легко в измерении артериальное давление. Его можно измерить с помощью прибора сфигмоманометра (тонометра). Именно оно и подразумевается обычно под кровяным давлением.

Современные цифровые полуавтоматические тонометры позволяют ограничиться только набором давления (до звукового сигнала), дальнейший сброс давления, регистрацию систолического и диастолического давления, прибор проводит сам.

Влияние различных факторов на показатели артериального давления

Артериальное давление зависит от многих факторов:

    времени суток,

    психологического состояния человека (при стрессе давление повышается),

    приёма различных стимулирующих веществ (кофе, чай, амфетамины) или медикаментов, которые повышают давление.

    от частоты сокращений сердца, которое гонит кровь по сосудам,

    от качества стенок сосудов (их эластичность), которые оказывают крови сопротивление,

    от объема циркулирующей крови и ее вязкости,

    возраста человека

Влияние значения атмосферного давления на значение артериального давления крови человека:

Действия атмосферного давления и атмосферных явлений (гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др. ), по данным различных ученых, влияют на самочувствие примерно 75% населения. Но само значение атмосферного давления (или его изменения) является лишь одним из факторов, влияющим на самочувствие в целом. Понятие «метеочувсвительность» включает в себя влияние нескольких факторов на здоровье человека в целом. А мы хотим акцентировать внимание на конкретном влиянии именно атмосферного давления (его изменений) на значение именно артериального давления крови.

Метеочувствительность

Метеочувствительность — это реакция организма на воздействие метеорологических (погодных) факторов. Метеочувствительность довольно широко распространена и возникает при любых, но чаще непривычных для данного человека климатических условиях. Погоду «чувствует» около трети жителей умеренных широт. Особенностью этих реакций является то, что они возникают у значительного числа людей синхронно с изменением метеорологических условий или несколько опережая их.

Метеочувствительность издавна вызывала удивление и даже страх человека перед непонятным явлением природы. Людей, чувствующих погоду, называли «живыми барометрами», «буревестниками», «пророками погоды». Уже в древности врачи догадывались о влиянии погоды на организм. Для здорового человека метеорологические колебания, как правило, не опасны. Тем не менее у людей, которые не чувствуют погоду, реакции на нее все же проявляются, хотя порой и не осознаются. Их необходимо учитывать, например, у водителей транспорта. При резком изменении метеоусловий им становится труднее концентрировать внимание. Отсюда может возрастать число несчастных случаев. В результате болезней (гриппа, ангины, воспаления легких, заболеваний суставов и др.) или переутомления сопротивляемость и резервы организма снижаются. Именно поэтому метеочувствительность отмечается у 35-70% больных разными заболеваниями. Так, погоду чувствует каждый второй больной с болезнями сердечно-сосудистой системы. Значительные атмосферные изменения могут вызвать перенапряжение и срыв механизмов адаптации. Тогда колебательные процессы в организме — биологические ритмы искажаются, становятся хаотичными. Физиологическую (бессимптомную) погодную реакцию можно сравнить со спокойным озером, по которому идут волны от легкого ветерка. Патологическая (болезненная) погодная реакция представляет своего рода вегетативную «бурю» в организме. Способствуют ее развитию нарушения регуляции вегетативной нервной системы. Число вегетативных расстройств в последнее время возрастает, что связано с действием неблагоприятных факторов современной цивилизации: стресса, спешки, гиподинамии, переедания и недоедания и др. К тому же у разных людей функциональное состояние нервной системы далеко не одинаковое. Это определяет тот факт, что нередко при одних и тех же заболеваниях отмечаются диаметрально противоположные погодные реакции: благоприятные и неблагоприятные. Чаще метеочувствительность наблюдается у лиц со слабым (меланхолики) и сильным неуравновешенным (холерики) типом нервной системы. У людей сильного уравновешенного типа (сангвиники) метеочувствительность проявляется лишь при ослаблении организма. На организм влияет как погода в целом, так и ее отдельные компоненты.

Колебания барометрического (атмосферного) давления действуют двумя путями:

    снижают насыщение крови кислородом (эффект барометрических «ям»)

    механически раздражают нервные окончания (рецепторы) плевры (слизистой оболочки, выстилающей плевральную полость), брюшины (выстилающей брюшную полость), синовиальной оболочки суставов, а также рецепторы сосудов.

В обычных условиях на поверхности земли годовые колебания атмосферного воздуха не превышают 20—30 мм, а суточные составляют 4—5 мм. Здоровые люди переносят их легко и незаметно. Некоторые больные очень чувствительны даже к таким незначительным изменениям давления. Так, при понижении давления у лиц, страдающих ревматизмом, появляются боли в пораженных суставах, у больных гипертонической болезнью ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии. У людей с повышенной нервной возбудимостью резкие перемены давления вызывают появление чувства страха, ухудшение настроения и сна. Перепады атмосферного давления, особенно скачкообразные, негативно сказываются на системе кровообращения, сосудистом тонусе, артериальном давлении.

На самочувствие человека, достаточно долго проживающего в определённой местности, обычное, т.е. характерное давление не должно вызывать особого ухудшения самочувствия.

Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся.

Более неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления — повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека.

При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец. В основе неблагоприятного влияния пониженного атмосферного давления на организм лежит кислородное голодание. Оно обусловлено тем, что с понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода.

Механизм взаимосвязи атмосферного и кровяного давления:

Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, давление каждого из которых вносит свой вклад в значение общего атмосферного давления. Этот вклад отдельно взятого кислорода и есть парциальное давление этого газа. Следовательно, при понижении атмосферного давления уменьшается и парциальное давление кислорода, что приводит к кислородному голоданию и при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода.

По данным медицинской статистики здоровый человек наиболее комфортно чувствует себя при значении атмосферного давления 760 мм. рт. ст.

II.II Практическая часть

II.II.I Исследование проблемы зависимости артериального давления от атмосферного методом cоциального опроса (интернет опроса)

методом социального анкетирования (интернет-опроса) выяснить мнение целевой аудитории о возможности зависимости кровяного (артериального) давления человека от атмосферного давления.

Целевая аудитория социального опроса: респонденты от 10 до 20 лет.

Заданные вопросы:

Введение

Основная часть

Теоретическая часть

Практическая часть

Исследование проблемы зависимости артериального давления от атмосферного методом cоциального опроса (интернет опроса)

Заключение

Список используемой литературы

Варианты ответов

Ваш возраст?

От 10 до 15 лет

От 15 до 20 лет

Старше 20 лет

Методика анализа результатов:

Анкеты респондентов, выбравших следующие варианты ответов на вопросы исключались и анализу не подлежали:

Варианты ответов

Готовы ли вы помочь нам в нашем исследовании?

Ваш возраст?

Старше 20 лет

Бывали ли у вас случаи понижения или повышения артериального давления?

Интересуетесь ли вы значением атмосферного давления, указанном в метеорологическом прогнозе? (или измеряете сами)

Как вы считаете, связаны ли изменения вашего артериального давления с изменением атмосферного давления?

В результате, к обработке принимались анкеты респондентов готовых нам помочь, являющихся людьми подросткового возраста (мы немного расширили возрастной диапазон), имеющих проблемы с артериальным давлением и имеющим представление о давлении атмосферном. Для упрощения процесса обработки данных мы остановили интернет опрос на сотой анкете, удовлетворяющей вышеперечисленным требованиям.

Да — 65 % Нет — 15 % Не знаю — 20 %

Вывод: большинство людей подросткового возраста, имеющие проблемы с артериальным давлением, склонны связывать это с изменениями атмосферного давления.

Комментарии: подростки не имеют специального медицинского образования, не измеряют давление каждый день, кроме того, могут иметь другие проблемы со здоровьем, влияющие на значение артериального давления. Потому результаты социального опроса выражают лишь мнение аудитории по данному вопросу, а не прямую взаимосвязь рассматриваемых явлений.

Исследование проблемы зависимости артериального давления от атмосферного методом интервьюирования

Задача данного этапа исследования: выяснить мнение медицинских работников, имеющих прямое отношение к работе с подростками по данной проблеме.

Интервью с школьным фельдшером Костяковой Светланой Валерьевной:

Вопрос: скажите, пожалуйста, как часто подростки обращаются к вам с проблемой повышенного или пониженного кровяного давления?

Ответ: очень часто в процессе медицинского профосмотра мы выявляем ряд проблем, напрямую связанных с отклонениями от нормы значения кровяного давления.

Вопрос: как вы думаете, с чем это может быть связано?

Ответ: мне кажется, что основных причин несколько. Это, во-первых, наша переменчивая северная погода. Неокрепший организм подростка просто не успевает мобильно реагировать и правильно и быстро адаптироваться к таким изменениям. По статистике подростки в регионах, имеющих более стабильный климат, намного меньше страдают подобными отклонениями

А во-вторых — это сильная загруженность детей: школа, кружки, секции, репетиторы В больших городах эта проблема стоит ещё острее..

Вопрос: верите ли вы в то, что многие здоровые люди являются метеозависимыми?

Ответ: знаете, сейчас некоторые питерские медицинские центры специализируются на коррекции метеозависимости. Разработаны целые методики, включающие фитотерапию, лечебную гимнастику, дыхательную гимнастику и многое другое. Но эти клиники в основном специализируются на лечении людей среднего и пожилого возраста, или людей с хроническими патологиями в этой области. А у подростков метеозависимость может быть проблемой временной, возрастной. Но если подросток уверен, что перемены погоды влияют на его состояние, никто не мешает ему интересоваться заранее прогнозом погоды и исходя из этого строить свои планы на ближайшие дни. У природы ещё много тайн и вопросов, на которые пока нет конкретных ответов.

Исследование проблемы зависимости артериального давления от атмосферного экспериментальным методом.

Задача данного этапа исследования : экспериментально путём прямых измерений выявить зависимость артериального давления от атмосферного у подростков.

Ход эксперимента : в течении 10 дней измерялось артериальное давление у восьми испытуемых 13-ти и 14-ти лет. Параллельно мы измеряли атмосферное давление барометром, сверяя показания с данными метеорологического прогноза на эти дни. Разница между экспериментальными значениями атмосферного давления и данными метеорологического прогноза оказалась несущественной. Поэтому для сравнения и анализа мы использовали данные, полученные самостоятельно в ходе эксперимента.

Методика обработки данных: данные прямых измерений мы занесли в таблицу (см. далее). В ходе сравнительного анализа мы пришли к выводу о том, что есть необходимость сделать дополнительные расчеты на основании результатов прямых измерений. Данные так же занесли в таблицу (см. далее). Следующие графики оказались более наглядными, что и позволило нам сделать вывод, практически подтверждающий нашу гипотезу.

Таблица № 1, данные прямых измерений давлений (мм. рт. ст)

Значение атмосферного давления

Значение артериального давления

Танина Алина

Малеева Татьяна

Агафонов Игорь

Гребенева Ирина

Сазонов Кирилл

Ярулин Максим

Петух Алёна

Гуккина Надежда

График № 1: значение атмосферного давления

График № 2: значение артериального давления двоих испытуемых

Данные эксперимента не выявили прямой зависимости между значениями давлений.

На основании того, что при сравнении данных прямых измерений вывод не совсем очевиден, мы предположили, что взаимосвязь может существовать не столько между абсолютными значениями давлений, сколько между изменениями этих значений.

Таблица № 2

Модуль разницы между текущим значением давления и следующим

в мм.рт.ст. (∆ р)

График № 3: изменение атмосферного давления

График № 4

Сравнение изменений атмосферного и артериального давлений

Диаграмма № 1: сравнение изменений атмосферного и артериального давлений

Выводы из данной части исследования:

    на основании анализа экспериментальных данных мы можем утверждать, что ИЗМЕНЕНИЯ атмосферного давления (в ту или иную сторону) приводят к ИЗМЕНЕНИЯМ давления артериального, что наглядно демонстрирует график № 2. То есть мы можем утверждать, что артериальное давление зависит от атмосферного, точнее изменения атмосферного давления приводят к изменению давления артериального у подростков.

Заключение

Изучение связи между здоровьем человека и атмосферными явлениями имеет длинную историю, в которой факты перемешаны с легендами. Уже отец медицины Гиппократ в своем знаменитом трактате «О воздухах, водах и местностях» изложил сущность влияния погоды на человека. Сейчас изучением этой проблемы занимаются в основном медицинские центры, специализирующиеся на лечении гипотензии и гипертензии. Мы для своего исследования выбрали один из аспектов метеочувствительности — влияние атмосферного давления на самочувствие людей подросткового возраста.

Целью нашего исследования являлось : исследовать зависимость изменений значения артериального давления крови у людей подросткового возраста от изменений значения атмосферного давления.

Мы предполагали, что такая зависимость существует, потому выдвинули гипотезу, о наличии этой зависимости.

Гипотеза исследования: исходя из информации, полученной нами из литературных и интернет источников мы предполагаем, что артериальное давление у подростков зависит от атмосферного давления.

Мы подошли к изучение данной проблемы с нескольких точек зрения. Нас заинтересовал вопрос о том, волнует ли эта проблема наших ровесников. Для решения этого вопроса мы провели интернет-опрос среди большой группы подростков, результат оказался весьма наглядным — 65% респондентов склонны считать выдвинутую нами гипотезу верной. Затем нас заинтересовал вопрос о том, что думают медицинские работки, напрямую связанные с работой с подростками о влиянии атмосферного давления на здоровье школьников. Из интервью с подростковым врачом и школьным фельдшером мы получили много полезной и показательной информации, которая тоже практически подтверждает нашу гипотезу. Далее нам кажется уместным процитировать известного философа, изобретателя и живописца Леонардо да Винчи. Он утверждал, что:

«Истолкователь ухищрений природы — опыт, он никогда не обманывает.

Те, кто изучая науки обращается не к природе, а к авторам не могут считаться сынами природы; я бы сказал, что они только её внуки. »

Перефразируя великого гения, мы хотим сказать, что только экспериментальные данные могут напрямую подтвердить или опровергнуть выдвинутую гипотезу. Потому практическая часть нашей работы представляет собой эксперимент по сравнению значений артериального и атмосферного давлений подростков в течение 10 дней и дальнейший анализ полученных данных.

Мы считаем, что поставленные задачи нами выполнены и представляем вашему вниманию частные выводы по каждой из поставленной задач, а так же общий вывод, соответствующий поставленной цели работы:

Общий вывод:

зависимость между значением атмосферного давления и значением артериального давления у подростков существует. Суть этой зависимости заключается в том, что изменения атмосферного давления в большинстве случаев приводят к изменению артериального (систолического) давления у подростков.

Мы рассмотрели лишь небольшой аспект общей проблемы влияния атмосферных явлений на здоровье человека. В процессе исследовательской работы мы получили много полезной информации, и поняли, сама проблема намного шире, чем конкретная тематика нашего исследования. Если у нас будет такая возможность, мы обязательно продолжить изучать этот вопрос и в дальнейшем рассмотрим и другие аспекты влияния атмосферных явлений на здоровье человека вообще и подростков в частности.

Список используемой литературы и интернет-ресурсов:

    Кузнецов Б.Г. Пути физической мысли. — М.: Наука, 1968, 350 стр.

    Пёрышкин А.В. Физика 7. — М.: Дрофа, 2008, 193 стр.

    Перышкин А. В , Физика 7. — М: Дрофа, 2014, 224 стр.

    Рыженков А. П. Физика, человек, окружающая среда.- М.: Просвещение, 2001, 35 стр.

    Симанов Ю. Г. Живые барометры. — М.: Знамя, 1986, 128 стр.

    Энциклопедия школьника: 4000 увлекательных факта. — М.: Махаон, 2003, 350 стр.

    http//ru.wikipedia.org

    http/www.d-med.org

    В международных изданиях пользуются новой единицей, носящей название «Бар» соответствует давлению в 1 000 000 дин на 1 см 2 или, как легко можно вычислить, давлению атмосферы, поддерживающему столб ртути в барометре высотой в 750. 1 мм. Одна тысячная бара носит название миллибара. В практике последняя величина чаще всего и употребляется.

    Таким образом, нормальное давление в 760 мм будет равно 1013.2 миллибара и т. д. Для перевода в миллибары численного значения давления, выраженного в миллиметрах, следует первоначальное число умножить на 4/3 (приближенно).

    Определение давления по ртутному барометру требует известных навыков и предосторожностей. Чтобы правильно отсчитать по барометру, нужно каждый раз вносить поправку на температуру ртути и шкалы, а также на изменение силы тяжести с широтой. Для введения первых поправок барометры снабжаются небольшими термометрами, помещенными в оправе прибора.

    Отсчет по барометру показывает давление на той высоте, на которой находился уровень открытого конца барометра в момент

    Обычно отсчеты всех барометров для службы погоды приводят к уровню моря. Для этого следует прибавить к полученному отсчету вес столба воздуха, находящегося между уровнем барометра и уровнем моря. Приближенно эту поправку берут, исходя из того, что барометрическое давление падает на 1 мм при подъеме уровня на каждые 11 м.

    Кроме ртутных, на практике часто применяются металлические барометры или, как их иначе называют, анероиды, что означает — безжидкостные. Принцип их устройства заключается в следующем: металлическую коробку, с гофрированными основаниями, запаивают так, чтобы находящийся внутри нее газ совершенно не сообщался с наружным воздухом. Такая коробка будет изменять своей объем, сдавливаясь при повышении наружного давления и расширяясь при его понижении. Если внутри такой коробки присутствует газ в достаточно большом количестве, изменение ее объема будет происходить и при изменении температуры.

    Работами по исследованию атмосферного давления занимались многие учёные, в том числе, занимающиеся юридическими переводами. Оптимальное качество и доступный юридический перевод доступен в бюро переводов Transvertum.

    При повышении температуры и расширении газа коробка при том же давлении будет расширяться и, наоборот, при понижении температуры она будет сжиматься. Во избежание этого газ из барометрической коробки почти полностью выкачивается. Для противодействия давлению воздуха, внутри или вне коробки приделывают специальную пружину. Эта пружина растягивает коробку.

    Однако влияние температуры сказывается и на пружине, изменяя ее упругость. При повышении температуры упругость пружины уменьшается и при одном и том же атмосферном давлении коробка сдавливается в большей степени, чем при более низкой температуре. Поэтому внутри коробки нужно оставить некоторое количество газа. Тогда газ при повышении температуры стремится расширить коробку. В таком случае уменьшение упругости пружины компенсируется увеличением объема воздуха внутри коробки.

    Само собой разумеется, что для достижения возможно полной компенсации необходимо строго рассчитать, сколько газа остается внутри.

    Однако этот метод дает достаточную компенсацию только в известных пределах температуры и давления. Подобная компенсация бывает совершенно достаточной для метеорологических целей, когда анероиды обычно находятся в закрытых помещениях, а давление у поверхности Земли изменяется незначительно.

    В металлическом анероиде особой конструкции стрелка не только указывает существующее давление, но и записывает последовательные значения давления для различных промежутков времени. Такой прибор называется барографом .

    Конец указателя анероида снабжается особым пером. В него наливаются глицериновые не сохнущие чернила. Перо записывает положение указателя в каждый отдельный момент на ленте, надетой на барабан. Барабан вращается находящимся внутри него часовым механизмом, с суточным или недельным оборотом. Как анероид, так и барограф должны быть сравнены с ртутным барометром. Подробности об этих приборах можно найти в специальных руководствах по практической метеорологии.

    Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

    Проверочная работа включает в себя 18 заданий. На выполнение работы по физике отводится 1 час 30 минут (90 минут).

    Прочитайте перечень понятий, с которыми Вы сталкивались в курсе физики.

    Полёт самолёта, ампер, таяние льда, ньютон, электромагнитная волна, фарад.

    Разделите эти понятия на две группы по выбранному Вами признаку. Запишите в таблицу название каждой группы и понятия, входящие в эту группу.

    Выберите два верных утверждения о физических величинах или понятиях. Обведите их номера.

    1. В лифте, движущемся вниз равноускорено из состояния покоя, стоит ящик. Модуль веса ящика равен модулю силы тяжести.

    2. Ускорение — физическая величина, определяющая быстроту изменения скорости тела.

    3. Сила трения скольжения зависит от площади соприкосновения бруска и поверхности.

    4. Закон всемирного тяготения справедлив только для материальных точек.

    5. Энергия связи ядра определяется величиной той работы, которую нужно совершить, чтобы расщепить ядро на составляющие его нуклоны без придания им кинетической энергии.

    Показать ответ

    Ракетка прогибается от удара по теннисному мячу. Под действием какой силы прогибается ракетка?

    Показать ответ

    Сила упругости

    Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова:

    уменьшается

    увеличивается

    не изменяется

    Слова в ответе могут повторяться.

    Ракета стартует с земли и, разгоняясь, поднимается на небольшую высоту над земной поверхностью. Во время полёта кинетическая энергия ракеты __________. В это же время потенциальная энергия ракеты __________. Можно сделать вывод, что при старте ракеты её полная механическая энергия __________.

    Показать ответ

    увеличивается, увеличивается, увеличивается

    Воздух в герметичном сосуде поместили в сосуд с водой и начали увеличивать объем. Как изменится масса воздуха, температура и давление в сосуде? Для каждой величины определите характер изменения и поставьте знак «V» в нужной клетке таблицы.


    Показать ответ

    Связанная система элементарных частиц содержит 8 электронов, 8 нейтронов и 8 протонов. Используя фрагмент Периодической системы элементов Д.И. Менделеева, определите ионом или нейтральным атомом какого элемента является эта система?

    Показать ответ

    Атом кислорода

    На рисунках приведены спектры излучения атомарных паров водорода (1), гелия (2), натрия (3), смесь вещества (4). Содержится ли в смеси вещества водород, гелий, натрий? Ответ поясните.

    Показать ответ

    водорода (1), гелия (2), натрия (3) содержится в смеси вещества

    Сколько времени потребуется нагревателю, сопротивление которого 10 Ом, чтобы произвести 250 кДж теплоты, если через него течёт электрический ток силой 10 А?

    Запишите формулы и сделайте расчёты.

    Показать ответ

    Возможный ответ

    Верно записана формула закона Джоуля — Ленца Q = I 2 Rt и получена формула для расчё­та времени t = Q/(I 2 R) = 250 000 Дж/(10 2 А 2 * 10 Ом) = 250 с.

    Расположите виды электромагнитных волн в порядке возрастания их частоты. Запишите в ответе соответствующую последовательность цифр.

    1) Ɣ-излучение

    2) радиоволны

    3) тепловое излучение

    Ответ: _____ → _____ → _____

    Показать ответ

    С помощью вольтметра проводились измерения электрического напряжения. Шкала вольтметра проградуирована в В, Погрешность измерений напряжения равна 0,5 цены деления шкалы вольтметра. Запишите в ответ показания вольтметра в В с учётом погрешности измерений.

    Показать ответ

    Учащийся исследовал зависимость длины пружины L от массы грузов, лежащих в чашке пружинных весов. Какое значение коэффициента жесткости пружины он получил с учетом погрешностей измерений (\bigtriangleup m = ±1г \bigtriangleup L = ±0.2 см)?

    Запишите в ответ показания барометра в кПа с учётом погрешности измерений.

    Показать ответ

    Вам необходимо исследовать, как зависит показатель преломления света от вещества, в котором наблюдается явление преломления света. Имеется следующее оборудование:

    Лист бумаги;

    Лазерная указка;

    Полукруглые пластинки из стекла, полистирола и горного хрусталя;

    Транспортир.

    В ответе:

    1. Опишите экспериментальную установку.

    2. Опишите порядок действий при проведении исследования.

    Показать ответ

    1. Используется установка, изображённая на рисунке. Угол падения и угол преломления измеряются при помощи транспортира.

    2. Проводятся два-три опыта, в которых луч лазерной указки направляют на пластинки из разных материалов (стекло, полистирол, горный хрусталь). Угол падения луча на плоскую грань пластинки оставляют неизменным, а угол преломления измеряют.

    3. По формуле \frac{sin\alpha}{cos\beta}=n находят показатели преломления и сравнивают.

    Установите соответствие между примерами и физическими явлениями, которые этими примерами иллюстрируются. Для каждого примера проявления физических явлений из первого столбца подберите соответствующее название физического явления из второго столбца.

    А) Лыжник, скатившийся с горки на горизонтальный участок, останавливается.

    Б) Быстродвижущийся автомобиль не может сразу остановиться.

    ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

    1) При скольжении одного тела по поверхности другого возникает сила трения скольжения.

    2) Инертность тел.

    3) При трении друг о друга двух тел происходит их электризация.

    4) Сила тяжести всегда направлена к центру Земли.

    Показать ответ

    Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.

    Принцип электрического нагревателя воздуха

    Электрические нагреватели воздуха бывают четырёх основных типов: электрические конвекторы, инфракрасные обогреватели, масляные обогреватели и тепловентиляторы.

    Мы поговорим только об одном из них — об электрическом конвекторе. Конвектор снабжён электрическим нагревательным элементом. Если специально подогревать воздух снизу, то он становится тёплым и перемещается наверх. На его место приходит порция холодного воздуха, который тоже нагревается и поднимается вверх. Это явление называется конвекцией. Его суть заключается в непрерывном перемещении воздушных масс из-за неравномерного нагрева различных слоев. Плотность воздуха зависит от температуры: чем теплее воздух, тем он легче. А по закону Архимеда все менее плотные тела в жидкости или газе всплывают наверх. Поэтому тёплый воздух всегда под потолком, а холодный — над полом. И так происходит до тех пор, пока весь воздух в помещении не станет примерно одинаковой температуры.

    Установить нужную температуру воздуха в помещении можно с помощью рукоятки терморегулятора, установив её в положение, соответствующее определённой температуре.

    Что же происходит дальше? Чтобы происходил нагрев, электрическая цепь конвектора должна быть замкнута. Терморегулятор должен размыкать её, если температура воздуха стала слишком высокой. Но при понижении температуры воздуха он должен автоматически замкнуть её снова, чтобы воздух продолжал нагреваться. Для этого терморегулятор оснащают подвижным элементом. Поворачивая ручку, мы меняем угол наклона этого элемента.

    Датчик температуры конвектора имеет пластинку, выполненную из материала с высоким коэффициентом температурного расширения. Чем сильнее пластинка нагревается, тем сильнее она изгибается. Пока воздух холодный, пластинка контактирует с подвижным элементом терморегулятора. Пластинка меняет своё положение в зависимости от степени нагрева воздуха. Чем жарче, тем сильнее она отклоняется. И отклоняться она будет до тех пор, пока не разомкнёт цепь. Причём это произойдёт быстрее, если установить более низкую температуру.

    При разомкнутой цепи нагрев не идёт, поэтому воздух охлаждается. Пластинка на термодатчике тоже охлаждается и возвращается в исходное положение — к элементу терморегулятора, угол наклона которого задаёт пользователь. Цепь снова замыкается, и воздух нагревается.

    Какое физическое явление лежит в основе действия электрического конвектора?

    Показать ответ

    Явление теплой конвекции

    Выберите из предложенного перечня два верных утверждения и запишите номера, под которыми они указаны.

    Атмосферное давление считается нормальным в пределах показателей 750-760 мм рт.ст. (миллиметров ртутного столба). В течение года оно колеблется в пределах 30 мм рт. ст., а в течение дня — в пределах 1-3 мм рт. ст. Резкое изменение атмосферного давления часто вызывает ухудшение самочувствия у метеозависимых, а иногда и у здоровых людей.

    Если погода меняется, плохо чувствуют себя и больные гипертонией. Рассмотрим, как влияет атмосферное давление на гипертоников и метеозависимых людей.

    Метеозависимые и здоровые люди

    Здоровые люди никак не ощущают какие-либо изменения погоды. У метеозависимых появляются такие симптомы:

  • Головокружение;
  • Сонливость;
  • Апатия, вялость;
  • Суставная боль;
  • Тревога, страх;
  • Нарушения функции ЖКТ;
  • Колебания артериального давления.

Зачастую самочувствие ухудшается осенью, когда наблюдается обострение простудных, хронических болезней. При отсутствии каких-либо патологий метеочувствительность проявляется недомоганием.

В отличие от здоровых, метеозависимые люди реагируют не только на колебания атмосферного давления, но и на повышение влажности, внезапное похолодание или потепление. Причиной этому зачастую являются:

  • Низкая физическая активность;
  • Наличие болезней;
  • Падение иммунитета;
  • Ухудшение состояния ЦНС;
  • Слабые кровеносные сосуды;
  • Возраст;
  • Экологическая обстановка;
  • Климат.

В результате ухудшается способность организма быстро приспосабливаться к изменениям погодных условий.

Если атмосферное давление повышенное (выше 760 мм рт. ст.), ветер и осадки отсутствуют, говорят о наступлении антициклона. В этот период нет резких перепадов температуры. В воздухе повышается количество вредных примесей.

Антициклон негативно действует на гипертоников. Увеличение атмосферного давления приводит к повышению АД. Снижается работоспособность, появляются пульсация и боли в голове, сердечные боли. Другие симптомы отрицательного влияния антициклона:

  • Учащение сердцебиения;
  • Слабость;
  • Шум в ушах;
  • Покраснения лица;
  • Мелькание «мушек» перед глазами.

Особенно подвержены воздействию антициклона пожилые люди с хроническими сердечно-сосудистыми болезнями. При повышении атмосферного давления увеличивается вероятность осложнения гипертонии — криза, особенно, если АД повышается до показателей 220/120 мм рт. ст. Возможно развитие прочих опасных осложнений (эмболия, тромбоз, кома).

Плохо влияет на больных гипертонией и пониженное атмосферное давление — циклон. Он характеризуется пасмурной погодой, осадками, повышенной влажностью. Давление воздуха падает ниже 750 мм рт. ст. Циклон оказывает следующее воздействие на организм: дыхание делается более частым, учащается пульс, однако, сила сердечных ударов сокращается. У некоторых людей появляется одышка.

При низком давлении воздуха падает и АД. С учётом того, что гипертоники принимают препараты для снижения давления, циклон плохо влияет на самочувствие. Появляются такие симптомы:

  • Головокружение;
  • Сонливость;
  • Боль в голове;
  • Упадок сил.

При повышении атмосферного давления больным гипертонией и метеозависимым людям следует избегать активных физических нагрузок. Надо больше отдыхать. Рекомендуется низкокалорийный рацион, содержащий повышенное количество фруктов.

Если антициклон сопровождается жарой, так же необходимо исключить физические нагрузки. Если есть возможность, надо находиться в помещении с кондиционером. Будет актуальной низкокалорийная диета. Увеличьте в рационе количество продуктов, богатых калием.

Чтобы привести в норму артериальное давление при пониженном атмосферном, врачи рекомендуют увеличить объём употребляемой жидкости. Пейте воду, настои лекарственных трав. Необходимо уменьшить физическую нагрузку, больше отдыхать.

Хорошо помогает крепкий сон. Утром можно позволить чашку напитка, содержащего кофеин. В течение дня надо несколько раз измерять давление.

Влияние давления и перемены температуры

Немало проблем со здоровьем могут доставить гипертоникам и перемены температуры воздуха. В период антициклона, сочетающегося с жарой, значительно повышается риск кровоизлияний в мозг, поражений сердца.

Из-за высокой температуры и повышенной влажности уменьшается содержание кислорода в воздухе. Особенно плохо такая погода влияет на пожилых людей.

Однако в некоторых случаях такие погодные условия становятся причиной сгущения крови. Это усиливает риск появления тромбов и развития инфарктов, инсультов.

Самочувствие гипертоников ухудшится, если атмосферное давление повышается одновременно с резким понижением температуры окружающей среды. При повышенной влажности, сильном ветре развивается гипотермия (переохлаждение). Возбуждение симпатического отдела нервной системы вызывает уменьшение теплоотдачи и усиление теплопродукции.

Сокращение теплоотдачи вызвано снижением температуры тела из-за спазма сосудов. Процесс способствует повышению термического сопротивления организма. Для защиты от переохлаждения конечностей, кожи лица сужаются сосуды, которые находятся в этих частях тела.

Если охлаждение организма очень резкое, развивается стойкий сосудистый спазм. Это может вызвать повышение АД. К тому же, резкое похолодание меняет состав крови, в частности, сокращается количество защитных белков.

Над уровнем моря

Как известно, чем выше от уровня моря, тем меньше плотность воздуха и ниже атмосферное давление. На высоте 5 км оно понижается примерно в 2 р. Влияние давления воздуха на АД человека, находящегося высоко над уровнем моря (например, в горах), проявляется такими признаками:

  • Учащение дыхания;
  • Ускорение ЧСС;
  • Боль в голове;
  • Приступ удушье;
  • Носовые кровотечения.

В основе негативного воздействия пониженного давления воздуха лежит кислородное голодание, когда организм получает меньше кислорода. В дальнейшем происходит адаптация, и самочувствие становится нормальным.

Человек, который постоянно проживает в такой местности, никак не ощущает воздействие пониженного атмосферного давления. Следует знать, что у гипертоников при подъёме на высоту (например, при перелетах) может резко меняться АД, что грозит потерей сознания.

Под землей

Под землей и водой давление воздуха повышено. Его влияние на артериальное давление прямо пропорционально расстоянию, на которое надо спуститься.

Появляются следующие симптомы: дыхание делается глубоким и редким, ЧСС уменьшается, но незначительно. Слегка немеет кожный покров, слизистые становятся сухими.

Гораздо более тяжёлые симптомы развиваются из-за резкого перепада: повышения (компрессии) и снижения (декомпрессии). В условиях повышенного давления атмосферы работают шахтёры, водолазы.

Они спускаются и поднимаются под землю (под воду) через шлюзы, где давление повышается/понижается постепенно. При повышенном атмосферном давлении в крови растворяются газы, содержащиеся в воздухе. Этот процесс называется «сатурация». При декомпрессии они выходят из крови (десатурация).

Если человек опустится на большую глубину под землю или под воду в нарушение режима вышлюзования, организм перенасытится азотом. Разовьется кессонная болезнь, при которой пузырьки газа проникают в сосуды, вызывая множественные эмболии.

Первые симптомы патологии болезни — мышечные, суставные боли. В тяжёлых случаях лопают барабанные перепонки, кружится голова, развивается лабиринтный нистагм. Кессонная болезнь иногда заканчивается летальным исходом.

Метеопатия

Метеопатией называется негативная реакция организма на перемены погоды. Симптомы варьируются от лёгкого недомогания до тяжёлых нарушений работы миокарда, которые могут вызвать необратимые поражения тканей.

Интенсивность и длительность проявлений метеопатии зависят от возраста, комплекции, наличия хронических заболеваний. У некоторых недомогания продолжаются до 7 дн. По данным медицинской статистики метеопатия есть у 70% людей с хроническими недугами и у 20% здоровых.

Вторая степень называется метеозависимость, она сопровождается изменениями АД и ЧСС. Метеопатия – это наиболее тяжёлая третья степень.

При гипертонии, сочетающейся с метеозависимостью, причиной ухудшения самочувствия могут стать не только колебания атмосферного давления, но и другие изменения окружающей среды. Таким больным нужно обращать внимание на погодные условия и прогнозы синоптиков. Это позволит вовремя принять меры, рекомендованные врачом.

Самые эффективные народные методы при лечении стенокардии, характеристика заболевания

С каждым годом фиксируется все больше случаев стенокардии. Это заболевание раньше затрагивало только пожилых людей, однако теперь даже молодежь не защищена от тяжелого состояния. Как проявляется заболевание? Возможно ли лечение стенокардии в домашних условиях? Какую экстренную помощь оказать пациенту?

Общая информация о заболевании

Если кажется, что заболевания сердца составили против вас заговор, нужно неотложно начинать лечиться. Стенокардия без адекватной терапии постепенно приведет к инфаркту миокарда.

Приступ стенокардии связан с ишемической болезнью сердца, при этом ухудшается коронарное кровообращение. Когда атеросклеротические изменения незначительны, приступы стенокардии случаются редко или не происходят вообще. По мере прогрессирования ишемии учащается и стенокардия. Приступы длятся дольше и проявляются ярче.

Стенокардию способно вызвать и физическое переутомление, и эмоциональное потрясение. При выраженной ишемии симптомы заболевания могут тревожить человека и в состоянии покоя.

Важно! Лечение стенокардии народными средствами возможно только на начальных этапах болезни. При тяжелых формах течения недуга народные методы лечения выполняют лишь вспомогательную роль.

Что провоцирует приступ

Острые симптомы стенокардии возникают при определенных ситуациях:

  • пробежка;
  • резкая смена температуры или атмосферного давления;
  • стресс;
  • подъем тяжестей;
  • переедание;
  • ходьба по лестнице.

У некоторых приступы стенокардии проявляются после перенесенной операции. Грудная жаба – это еще одно название стенокардии. В зависимости от обстоятельств и состояния пациента, приступы могут развиваться редко, до раза в неделю и реже. Когда заболевание запущено, симптомы грудной жабы проявляются до нескольких раз в день, даже в ночное время, в момент сна.

Проявление острых симптомов в виде болевых ощущений сообщает человеку о недостаточном снабжении кислородом мышцы миокарда. Значит, нужно разорвать этот заговор и поддержать свое сердце.

Симптомы состояния

Прежде чем лечить состояние стенокардии, важно уметь определять его. Чаще всего снять острые симптомы можно традиционными способами.

Важно! Приступ стенокардии начинается с сильной сжимающей боли, сосредоточенной в грудине или за ней. Боль давит, создает ощущение нехватки воздуха и страха. Ощущения могут распространяться на левую руку, ключицу, шею и живот.

Длительность приступа стенокардии может быть разной. Все зависит от того, какая первая помощь оказана, и в какой стадии заболевания находится человек. Некоторые отмечали, что боли при стенокардии сохранялись в течение нескольких минут. В других же случаях симптомы продолжались до получаса и больше.

Помимо боли, появляются такие симптомы стенокардии:

  • выступает обильный пот;
  • кожные покровы на лице бледнеют;
  • появляется чувство жжения и сдавливания за грудиной.

Болевые ощущения при стенокардическом приступе отдают в разные зоны. Неприятные ощущения появляются в зубах, челюстях и в руках. Но в первую очередь, патология затрагивает сердечную мышцу.

Виды стенокардии

Врачи подразделяют стенокардию на несколько видов. Выделяют:

  • стабильную;
  • нестабильную;
  • вариантную стенокардию.

При стабильной стенокардии интенсивность симптомов нарастает в зависимости от тяжести ишемической болезни сердца. Приступы случаются с определенной периодичностью.

При нестабильной стенокардии возможно внезапное отягощение состояния, сродни предынфарктному состоянию. В таких случаях всегда требуется неотложная медицинская помощь и лечение в стационарных условиях.

Вариантные стенокардии труднее всего поддаются лечению и часто имеют неблагоприятный прогноз. Приступы длятся дольше, возникают резко и без видимой причины. В связи с этим увеличивается риск инфаркта миокарда.

Первая помощь при стенокардии

Народные средства эффективны при стенокардии, но не в момент острого приступа. Здесь важно быстро оказать человеку качественную помощь, ведь это может стоить ему жизни.

В первую очередь надо уложить больного в постель и помочь ему занять положение полусидя. Любые физические нагрузки следует сразу же прекратить. Под язык положить таблетку нитроглицерина и валидола. Через пять минут прием нитроглицерина следует повторить.

Больной должен находиться в прохладном и проветриваемом помещении. Если есть одежда, стягивающая шею или грудь, ее следует ослабить или снять.

Если простые способы не купируют боль, нужна госпитализация. Все случаи стенокардии должны контролироваться врачами.

Лечить стенокардию в домашних условиях нежелательно, ведь можно не отреагировать вовремя на ухудшение состояния. Риск инфаркта очень велик, а этого нельзя допустить. Стенокардия и народная медицина совместимы только в отсутствие острых состояний. Совмещая методы лечения, можно разорвать заговор болезни и сохранить здоровье!

Лечение народными методами

Народные средства для эффективного лечения стенокардии применяются только на начальных стадиях заболевания. Если болезнь запущена, надо применять методы как традиционной, так и народной медицины.

Чтобы лечение грудной жабы народными способами прошло успешно, надо принять во внимание некоторые правила:

  • перед применением нового средства лучше посоветоваться с лечащим врачом;
  • важно убедиться, что в народном рецепте не содержится ничего, что может вызвать аллергическую реакцию;
  • всегда строго соблюдать дозировку, иначе болезнь не вылечить, а проблемы добавятся;
  • стоит внимательно исследовать средство, которое планируется применять, ведь многие из них повышают артериальное давление.

Какими бы восторженными ни были отзывы исцелившихся, стоит сохранять благоразумие и адекватно оценивать способности организма. Не нужно соглашаться на применение сомнительных препаратов для здоровья сердца, если нет логичного объяснения принципу их работы.

Не стоит надеяться, что лечение стенокардии народными методами, даже самыми эффективными, принесет молниеносный эффект. Важно настроиться, что пройдет немало времени, пока заговор сердечных болезней уйдет в прошлое.

Классификация народных средств

Чтобы не навредить своему организму, важно четко понимать, когда и какие лекарственные составы применять. Все они условно делятся на несколько категорий.

Одна из групп растительных компонентов влияет на выработку холестерина в печени. Сюда относят такие средства:

  • ромашка;
  • чеснок;
  • лопух;
  • малина;
  • ольха;
  • аралия;
  • облепиха;
  • одуванчик.

Другие растения, попав в организм, препятствуют проникновению вредного холестерина в кровеносное русло и нарастанию на стенках сосудов. Применяются такие травы:

  • лимонник;
  • подорожник;
  • брусника;
  • заманиха;
  • женьшень;
  • элеутерококк;
  • боярышник;
  • репейник.

Примечательно, что среди трав есть и те, что оказывают разжижающее воздействие на кровь. Природные антикоагулянты незаменимы при многих болезнях сердечно-сосудистой системы. Среди них можно выделить следующие:

  • календула;
  • малина;
  • донник;
  • луговой клевер;
  • земляника;
  • конский каштан;
  • боярышник;
  • сныть.
  • мелисса;
  • хмель;
  • полевой хвощ;
  • солодка;
  • пустырник.

Фитотерапия при стенокардии мягко снимает симптомы, помогает замедлить прогрессирование болезни, оздоровляет организм в целом. Важно строго соблюдать дозировку и использовать лекарственные препараты регулярно.

Использование народных рецептов

От грудной жабы существует немало лекарственных растений. Польза от правильно приготовленных и регулярно принимаемых средств неоспоримо высока.

Принимать при стенокардии можно такой состав:

  • 3,5 ст. л. боярышника;
  • 3,5 ст. л. шиповника;
  • 2 л кипятка.

Состав настаивается в течение суток. Затем ягоды удаляются, а настой пьется по стакану несколько раз в день вместо черного чая.

Большинству людей известно влияние настойки пустырника на сердечную мышцу человека. Не меньший эффект можно получить, отжав сок из свежей травы. Около 40 капель средства стоит разводить в ложке чистой воды и принимать до еды.

Некоторые люди комбинируют аптечные средства, готовя свой эффективный препарат. Отлично на стенокардию воздействует смесь таких настоек:

  • боярышника;
  • омелы;
  • валерианы.

Препараты смешиваются в равных по объему количествах и принимаются по 15-30 капель в зависимости от стадии заболевания трижды в день.

Некоторые применяют средство, способное заменить таблетку нитроглицерина в экстренной ситуации. Они рекомендуют проглотить целиком очищенный зубчик чеснока. Такой способ показывает, как лечить стенокардию даже в критической ситуации без использования химических медикаментов.

Следующее средство поможет не только снять приступ стенокардии, но и разорвать заговор ишемической болезни сердца. Для приготовления препарата потребуется 200 мл оливкового масла и пшеничной водки. Компоненты смешиваются. Лекарственный состав принимается по 50 мл трижды в день. Чтобы достичь максимального эффекта, требуется длительный курс. Обычно он составляет 1,5 месяца.

При болях в области сердца эффективно применять пихтовое масло. Его можно добавлять в аромалампу, втирать в область грудины несколько раз в день.

Нюансы лечения по Неумывакину

Если тест подтвердил стенокардию, важно заняться лечением. Терапия по Неумывакину подразумевает применение соды и перекиси водорода. Эта методика способствует разжижению крови, снижает риск развития тромбов и защищает от инфаркта.

Соду и перекись можно пить только строго в соответствии со схемой, на голодный желудок. Если превысить дозировки, можно серьезно навредить человеческому организму! Соду растворяют в очень теплой воде, но не в горячей, чтобы не получить ожог пищевода. Перекись вначале принимает по капле, затем дозировку понемногу увеличивают.

Длительность лечения по Болотову и Неумывакину определяет сам человек, исходя из собственного самочувствия. Перед началом такого лечения требуется проконсультироваться с лечащим врачом.

Подробнее об этом заболевании можно узнать, посмотрев видео:

Как атмосферное давление влияет на артериальное давление

Газовая оболочка, окружающая Землю, давит на ее поверхность и все, что на ней находится, с определенной силой, называемой атмосферным давлением. Оптимальное значение, при котором человек чувствует себя наиболее комфортно, составляет 760 мм рт. столба. Отклонения на 10 мм в ту или другую сторону могут сказываться на самочувствии. И если здоровые люди никак не реагируют на изменения атмосферного давления, то люди с заболеваниями отличаются повышенной метеорологической чувствительностью. Особенно негативно перепады погоды влияют на сосуды и систему кровообращения.

Как изменяется давление воздуха

Атмосферное давление меняется довольно в широких диапазонах. Оно зависит от высоты местности над уровнем моря, поэтому для каждой территории будет свое среднее значение. Чем выше, тем воздух более разреженный, а значит, давление более низкое. При повышении на 10 м, оно снижается на 1 мм рт. столба.

Давление воздуха зависит от температур. Это значит, что оно носит зональный характер. Как известно, поверхность Земли нагревается неравномерно. На планете выделяют пояса с преобладанием высокого и низкого давления. Там, где поверхность сильно нагревается, например, у экватора, воздух поднимается и образуется область низкого давления, называемая циклоном. В холодных широтах воздух более тяжелый и опускается вниз. Здесь формируются области высокого давления, или антициклоны.

Неодинаково оно и в разное время суток. Утром и вечером оно поднимается, в послеполуденное время и после полуночи понижается.

Летом, когда воздух наиболее теплый, над материками оно достигает минимальных значений. В холодное время года, когда воздух холодный и тяжелый, оно достигает максимума.

Организм человека устроен так, что он привыкает к разным условиям. Если установилась стабильная погода, какая бы она ни была, он, как правило, чувствует себя нормально. Проблемы возникают, когда циклон и антициклон сменяют друг друга, и особенно если это происходит часто. В это время организму нужно подстроиться под новые условия.

Влияние циклона

Обычно при низком давлении наблюдается облачность, высокая влажность, осадки, повышенная температура. Содержание кислорода в воздухе понижается, углекислого газа повышается. Такая погода оказывает негативное влияние преимущественно на людей с низким артериальным давлением. В связи с кислородным голоданием у гипотоников наблюдаются следующие признаки недомогания:

  • скорость кровотока замедляется;
  • ухудшается поступление крови к органам и тканям;
  • артериальное давление снижается;
  • пульс слабеет;
  • становится трудно дышать;
  • появляются головокружения, тошнота, сонливость, упадок сил;
  • из-за повышения внутричерепного давления возникают спазматические головные боли;
  • увеличивается частота сокращений сердца, дыхание учащается.

При понижении атмосферного давления у гипотоника может наступить гипотонический криз и кома.

Что делать гипотоникам при низком атмосферном давлении

  • хорошо высыпаться;
  • принимать контрастный душ;
  • пить больше жидкости;
  • закаляться;
  • утром выпивать чашку кофе или крепкого чая;
  • принимать настойку женьшеня.

Влияние антициклона

При господстве антициклона устанавливается сухая и безветренная погода, в воздухе, особенно в больших городах, скапливаются вредные примеси, усиливается загазованность воздуха. В это время ухудшается самочувствие у гипертоников. При росте давления воздуха у человека с повышенным АД наблюдаются следующие симптомы:

  • артериальное давление поднимается;
  • сердцебиение учащается;
  • больной жалуется на общую слабость;
  • краснеет лицо;
  • появляются головные боли и шум в ушах;
  • возникают мушки перед глазами;
  • в голове ощущается пульсация.

Высок риск гипертонического криза, особенно если АД достигает 220/120 мм рт. столба. Кроме этого, возможны и другие расстройства в работе сердца и сосудов (кома, тромбоз, эмболия).

При антициклоне и жаркой погоде высок риск инфарктов и инсультов. В это время нужно избегать больших физических нагрузок, больше отдыхать, принимать контрастный душ, перейти на низкокалорийную диету с преимущественным употреблением фруктов, пить больше воды, находиться в прохладных помещениях.

Важно помнить, что у человека с гипертонией при подъеме на высоту (перелетах, подъемах в горы) АД может резко измениться, и он потеряет сознание.

Заключение

Метеорологическая зависимость характерна для людей с патологиями сердца и сосудов, а также для пожилых, которые как раз и страдают многими хроническими болезнями, в том числе и гипертонией. Они очень чувствительны к переменам погоды, особенно отрицательно на них влияют скачки атмосферного давления. Считается, что первыми ощущают эти изменения гипертоники и гипотоники.

Что будет, если ввести в вену воздух

Атмосферное давление — одна из важнейших климатических характеристик, оказывающих влияние на и человека. Оно способствует формированию циклонов и антициклонов, провоцирует развитие сердечно-сосудистых заболеваний у людей. Доказательства, что воздух имеет вес, были получены еще в 17 веке, с тех пор процесс изучения его колебаний является одним из центральных для синоптиков.

Что такое атмосфера

Слово «атмосфера» имеет греческое происхождение, дословно оно переводится как «пар» и «шар». Это газовая оболочка вокруг планеты, которая вращается вместе с ней и образует единое целое космическое тело. Она простирается от земной коры, проникая в гидросферу, и заканчивается экзосферой, постепенно перетекая в межпланетное пространство.

Атмосфера планеты — это важнейший ее элемент, обеспечивающий возможность жизни на Земле. В ней содержится необходимый человеку кислород, от нее зависят показатели погоды. Границы атмосферы весьма условны. Принято считать, что они начинаются на расстоянии около 1000 километров от поверхности земли и затем на расстоянии еще 300 километров плавно переходят в межпланетное пространство. По теориям, которых придерживается NASA, эта газовая оболочка заканчивается на высоте около 100 километров.

Она возникла в результате извержения вулканов и испарения веществ в космических телах, падавших на планету. Сегодня состоит из азота, кислорода, аргона и других газов.

История открытия атмосферного давления

До 17 века человечество не задумывалось о том, имеет ли воздух массу. Не было и никаких представлений о том, что такое атмосферное давление. Однако, когда герцог Тосканский решил оборудовать знаменитые флорентийские сады фонтанами, его проект с треском провалился. Высота водяного столба не превышала 10 метров, что противоречило всем представлениям о закономерностях природы в то время. Именно здесь берет начало история открытия атмосферного давления.

Изучением этого феномена занялся ученик Галилея, итальянский физик и математик Эванджелиста Торричелли. С помощью опытов на более тяжелом элементе, ртути, спустя несколько лет ему удалось доказать наличие веса у воздуха. Он впервые создал вакуум в лаборатории и разработал первый барометр. Торричелли представлял стеклянную трубку, заполненную ртутью, в которой под воздействием давления оставалось такое количество вещества, которое уравнивало бы давление атмосферы. Для ртути высота столба равнялась 760 мм. Для воды — 10,3 метра, это именно та высота, на которую поднялись фонтаны в садах Флоренции. Именно он открыл для человечества, что такое атмосферное давление и как оно влияет на жизнь человека. в трубке было названо в его честь «торричеллиевой пустотой».

Почему и вследствие чего создается атмосферное давление

Один из ключевых инструментов метеорологии — изучение движения и перемещения воздушных масс. Благодаря этому можно получить представление о том, вследствие чего создается атмосферное давление. После того как было доказано, что воздух имеет вес, стало ясно, что на него, как и на любое другое тело на планете, действует сила притяжения. Именно этим обуславливается возникновение давления, когда под влиянием гравитации находится атмосфера. Атмосферное давление может колебаться из-за различий массы воздуха на разных участках.

Там, где воздуха становится больше, оно более высокое. В разреженном пространстве наблюдается снижение атмосферного давления. Причина изменения кроется в его температуре. Он нагревается не от лучей Солнца, а от поверхности Земли. Нагреваясь, воздух становится легче и поднимается вверх, в то время как охлажденные воздушные массы опускаются вниз, создавая постоянное, непрерывное движение Каждый из этих потоков имеет разное атмосферное давление, что провоцирует появление ветров на поверхности нашей планеты.

Влияние на погоду

Атмосферное давление — один из ключевых терминов в метеорологии. Погода на Земле формируется из-за воздействия циклонов и антициклонов, которые образуются под воздействием перепадов давления в газовой оболочке планеты. Для антициклонов характерны высокие показатели (до 800 мм ртутного столба и выше) и низкая скорость движения, в то время как циклоны — это области с более низкими показателями и высокой скоростью. Смерчи, ураганы, торнадо также формируются из-за резких перепадов атмосферного давления — внутри смерча оно стремительно падает, достигая 560 мм ртутного столба.

Движение воздуха приводит к изменению погодных условий. Ветры, возникающие между областями с разными уровнями давления, перегоняют циклоны и антициклоны, вследствие чего создается атмосферное давление, формирующее те или иные погодные условия. Эти движения редко имеют систематический характер, и их очень трудно предугадать. В зонах, где повышенное и пониженное атмосферное давление сталкиваются, происходит изменение климатических условий.

Стандартные показатели

Средним показателем в идеальных условиях считается уровень 760 мм ртутного столба. Уровень давления изменяется с высотой: на низинах или территориях, расположенных ниже уровня моря, давление будет более высоким, на высоте, где воздух разреженный, напротив, его показатели снижаются на 1 мм ртутного столба с каждым километром.

Пониженное атмосферное давление

Оно понижается с увеличением высоты из-за удаления от поверхности Земли. В первом случае этот процесс объясняется снижением воздействия гравитационных сил.

Нагреваясь от Земли, газы, из которых состоит воздух, расширяются, их масса становится легче, и они поднимаются в более высокие Движение происходит до тех пор, пока соседние воздушные массы не окажутся менее плотными, тогда воздух распространяется по сторонам, а давление выравнивается.

Традиционными территориями с более низким атмосферным давлением считаются тропики. На экваториальных территориях всегда наблюдается пониженное давление. Однако зоны с повышенным и пониженным показателем распространены над Землей неравномерно: в одной географической широте могут присутствовать участки с разными уровнями.

Повышенное атмосферное давление

Самый высокий уровень на Земле наблюдается на Южном и Северном полюсах. Это объясняется тем, что воздух над холодной поверхностью становится холодным и плотным, его масса увеличивается, следовательно, его сильнее притягивает к поверхности гравитацией. Он опускается, а пространство над ним заполняется более теплыми воздушными массами, вследствие чего создается атмосферное давление с повышенным уровнем.

Влияние на человека

Нормальные показатели, характерные для местности проживания человека, не должны оказывать никакого воздействия на его самочувствие. Вместе с тем атмосферное давление и жизнь на Земле неразрывно связаны. Его изменение — повышение или понижение — может спровоцировать развитие сердечно-сосудистых заболеваний у людей с повышенным артериальным давлением. Человек может испытывать боли в области сердца, приступы беспричинной головной боли, снижается работоспособность.

Для людей, страдающих заболеваниями дыхательных путей, опасными могут стать антициклоны, приносящие повышенное давление. Воздух опускается и становится более плотным, увеличивается концентрация вредных веществ.

Во время колебаний атмосферного давления у людей снижается иммунитет, уровень лейкоцитов в крови, поэтому не рекомендуется в такие дни нагружать организм физически или интеллектуально.

Самый простой опыт на атмосферное давление дома. Проектно-исследовательская работа по физике «Опыты с атмосферным давлением. Задания на перенос знаний

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Уваровская средняя общеобразовательная школа» Ленинского района Республики Крым

ПЛАН-КОНСПЕКТ

УРОКА ПО ФИЗИКЕ

ДЛЯ 7 КЛАССА ПО ТЕМЕ:

«Атмосферное давление»

Технологии : дифференцированного обучения, здоровьесберегающие и информационно-коммуникационные, исследовательская.

Разработала: Шатило Валентина Александровна

учитель физики

Тема урока: «Атмосферное давление».

Цель: раскрыть природу атмосферного давления, показать на опытах и объяснить на примерах существования атмосферного давления. Ознакомить с опытом Торричелли. Раскрыть причинно-следственные связи при объяснении примеров и опытов на основе знаний об атмосферном давлении. Обратить внимание на то, что атмосферное давление является причинным фактором окружающего среды и предопределяет протекание жизненно важных процессов в живых организмах. Продолжать формировать практические умения и навыки при решении задач. Содействовать формированию таких основных мировоззренческих идей, как единство природы и человека. Развивать логическое мышление. Продолжать формирование интереса к истории развития науки физики.

Тип урока: урок изучения нового учебного материала и первичного закрепления.

Технология: интерактивная, исследовательская

Структура урока

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний учеников.

3. Целеполагание

4. Мотивация учебной деятельности.

5. Этап получения новых знаний.

6. Релаксация

7. Закрепление учебного материала.

8. Подведение итогов урока.

9. Рефлексия.

10. Домашнее задание.

Демонстрации: 1. Существование атмосферного давления (стакан с водой, бумага, медицинский шприц, пипетка, ливер, воздушный шарик под вакуумом).

2. Таблицы (опыт Торричелли, барометр).

3. Компьютерная поддержка урока: презентация , видео и виртуальные опыты.

Ход урока

Эпиграф:
«Физика – это наука понимать природу». Эдвард Роджерс

    Организационный момент.

Проверка готовности учеников к уроку. Приветствие.

Сегодня мы проведем урок, который покажет все ваши знания и способности. Расширит ваш кругозор, научит применять полученные знания в жизни. Вам нужно только быть активными и внимательными на уроке.

Учитель: Физика – это наука о природе, я думаю, вы согласитесь с высказыванием английского ученого Эдварда Роджерса «Физика – это наука понимать природу». Что это значит? (С помощью законов физики мы объясняем явления, происходящие в природе.)

В ходе урока каждый из вас будет получать оценки за разные виды деятельности, будете их заносить в карточки оценивания за урок.

Карта оценивания работы ученика на уроке

учени_____ класс___

Фамилия___________________имя___________

Блиц – опрос

(проверка домашнего задания)

«Виртуальные опыты и их объяснение»

За активность и правильные ответы во время изучения новой темы

За работу

в группе

Тестирование

Оценка

за урок

    Актуализация опорных знаний.

Проверка знаний в виде фронтальной беседы и игры “ Живой компьютер”.

Блиц — опрос

    Вещевой мешок должен иметь широкие ремни, а не узкие лямки. Почему?

    Если при переходе по льду человек провалился, то спасающий должен приближаться к нему ползком, а на край полыньи рекомендуют класть доски или лыжи. Почему

    Почему возникает давление жидкости?

(Потому что действует сила тяготения.)

    От чего зависит давление жидкости?

(Зависит от плотности и столба жидкости.)

    Как зависит давление жидкости от формы сосуды?

(Не зависит от формы сосуды.)

    В каких единицах измеряется давление?

(в Паскалях)

    Какой формулой определяют давление жидкости на дно и стенки сосуды?

    В каких единицах измеряют величины, которые входят в эту формулу?

(плотность ρ в кг/м, высота столба h в метрах, g=9,8 Н/кг.)

    Сформулируйте закон Паскаля.

(давление, которое действует на жидкость или газ, передается без изменения в каждую точку жидкости или газа. )

Тестирование

1. В каких единицах измеряется давление?

А) Н. Б) Па. В) м 2 .

2. Чем…………….площадь опоры, тем………….. давление.

А) больше; меньше. Б) больше; больше. В) меньше; меньше.

3. Какое утверждение называют законом Паскаля?

А) Давление, производимое на жидкость или газ, передаётся в любую точку одинаково во всех направлениях.

Б) Модуль силы упругости при растяжении (или сжатии) тела прямо пропорционально изменению длины тела.

В) Силы притяжения между телами зависят от массы этих тел и расстояния между ними.

4. Выразите в Па давление 10 кПа?

А) 10000Па. Б) 100Па. В) 1000Па.

5. Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности называется…

А) плотностью. Б) давлением. В) весом тела.

6. Станок весом 12000 Н имеет площадь опоры 2 м 2 . Определите давление станка на фундамент?

А) 600 Па. Б) 24000 Па. В) 6000 Па.

7. Как изменится давление книги на стол, если поставить ее на ребро?

А) не изменится. Б) уменьшится. В) увеличится.

8. По какой формуле мы вычисляем вес тела?

А) ρ= Б) p = В) Р=mg

Проверить ответы. Поменяйтесь листами. Взаимопроверка

(За каждый правильный ответ вы получаете по 1 баллу).

    Изучение нового материала.

    Мотивация : опыт с бумажным комком

Что нас окружает (воздух, атмосфера)

Ребята, вытяните руки вперед ладонями вверх. Что вы чувствуете? Вам тяжело? А ведь на ваши ладони давит воздух, причем, масса этого воздуха равна массе КАМАЗа, груженого кирпичом. То есть около 10 тонн!

    Целеполагание: Так что-же давит нам на руки – атмосфера.

« Атмосфера оживляет Землю. Океаны, моря, реки, ручьи, леса, растения, животные, человек – всё живет в атмосфере и благодаря ей. Земля плавает в воздушном океане; его волны омывают как вершины гор, так и их подножия; а мы живём на дне этого океана, со всех сторон им охваченные, насквозь им проникнутые… Камилл Фламмарион (французский астроном XIX века)

Какие цели мы перед собой поставим на этом уроке?

    Что такое атмосфера

    Свойства атмосферы

    Роль атмосферы в жизни человека

Итак начнем:

Что такое атмосфера? Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греч. атмос — пар, воздух и сфера — шар).

Атмосфера, как показали наблюдения за полетом искусственных спутников Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров.

Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает производимое на него давление по всем направлениям.

В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление.

    Опыты со стаканом с водой, бумагой, медицинским шприцом, пипеткой, воздушным шаром

    Опыт Отто Герике (виртуальный опыт http://www.youtube.com/watch?v=j9MP4HZ83es)

Убедимся на опыте. Берём два металлических полушария. Соединяем их вместе и с помощью насоса выкачиваем воздух. Атмосферное давление будет действовать только извне. Вследствие этого полушария будут крепко прижаты одно полушарие к другой. Если отсоединить от них насос, можно услышать характерный шум воздуха. Полушария разъединяются под действием веса груза.

    Впервые атмосферное давление измерил итальянский физик Еванджелиста Торричелли. (Опыт Торричелли)

Кто готов объяснить опыт Торричелли?

Что вам известно о веществе, которое находится в Торричеллевой трубке – ртуть?

Ответ ученика: ртуть – это редкий металл, она ядовита и вредная для здоровья. Храниться должна в герметичном сосуде. Используется в термометрах. Осторожно надо работать с этими приборами.

Проводя опыты, Торричелли заметил, что высота столба ртути время от времени менялась.

Вывод : атмосферное давление не остается постоянным, оно меняется. Особенно меняется перед изменением погоды.

Действие атмосферного давления на организм человека имеет большое значение. . Для нормальной жизни человеку, прежде всего, нужен воздух. Без еды человек может прожить до пяти дней, без воздуха не более пяти минут. В сутки человек в среднем потребляет около килограмма пищи, до двух с половиной литров воды и кислород из двадцати килограммов воздуха. Но потребляемый воздух должен отвечать определённым требованиям, иначе он вызовет хронические заболевания. В результате промышленных выбросов воздух многих городов загрязнен настолько, что днем почти не видно солнца. Промышленная пыль представляет собой один из основных видов загрязнения атмосферы. Вред, причиняемый пылью и золой, является глобальным. Пыль засоряет слизистые оболочки дыхательных органов и глаз, раздражает кожные покровы человека, является переносчиком бактерий и вирусов, снижает освещенность улиц, заводских зданий, жилищ, вызывая перерасход электроэнергии. Атмосферный воздух — это источник дыхания человека, животных и растительности, а также средой, в которую выбрасываются отходы жизнедеятельности человека, животных и растений. Важную роль во всех природных процессах играет атмосфера. Она служит надежной защитой от вредных космических излучений, определяет климат данной местности и планеты в целом. Воздух атмосферы является одним из основных жизненно важных элементов окружающей среды. Беречь его, сохранять в чистоте — значит сохранять жизнь на Земле.

Релаксация

Учитель: Устали? Давайте сделаем дыхательные упражнения. Правильное дыхание способствует улучшению мыслительного процесса. Положите руки на диафрагму и сделайте 3-4 глубоких вдохов и выдохов.

Учитель: Задумывались ли вы над тем, как мы дышим?

При вдохе диафрагма увеличивает объем легких. Давление воздуха в легких становится меньше атмосферного. Атмосферный воздух проникает в легкие.

При выдохе диафрагма сжимает легкие, объем легких уменьшается. Поэтому давление воздуха в легких становится больше, чем атмосферное. Воздух выходит наружу.

Почему организм человека выдерживает такие нагрузки?

Это достигается за счет того, что давление жидкостей, которые заполняют сосуды тела уравновешивает внешнее атмосферное давление.

IV. Закрепление материала.

Практические задания (работа в парах):

1.) достать монетку не замочив рук;

2) опустить шарик в банку

3) перелить из стакана воду не прикасаясь к нему

    Определить высоты горы если у подножья 710, а на вершине 720 мм.рт.ст

    Выполняется на доске.

    3. Лечебный эффект медицинских стаканов.

    Во многих домах есть медицинские банки – маленькие пузатые стеклянные стаканчики.

    Если, к сожалению, вы простудитесь, врач посоветует поставить банки. Мама продемонстрирует на вас их действие. А, вы, представляя себя мучеником науки, великодушно согласитесь, «жертвуя собой, проверить их работу и объяснить, что при этом происходит.

    V. Итог урока.

    Оценивание учеников.

    Рефлексия

    1. Понравился ли вам урок?

    2. Что нового вы узнали?

    3. Какие навыки и умения получили?

    4. Какие вопросы были наиболее интересными?

    5. Какие были трудности?

    Домашнее задание

    Каким будет результат опыта Торричелли на Луне?

    1. Высота столба ртути будет такой же, как на Земле: 760 мм.

    2. Высота столба ртути будет выше, потому что сила тяготения на Луне в 6 раз меньше.

    3. Столб ртути будет меньше.

    4. Ртуть выльется к из сосуда.

    Ответ: 4. На Луне нет атмосферы, поэтому нельзя удержать ртуть.

    Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей Дмитриев Александр Станиславович

    Еще об атмосферном давлении, или Опыт в «Макдоналдсе»

    Для опыта нам потребуется: напиток с соломинкой.

    Мы помним опыт с перевернутым стаканом, из которого не выливалась вода. А подобный опыт, только упрощенный, можно проделать для своих друзей во время посещения любого кафе, например «Макдоналдса», где подают напитки с соломинкой. Возьмите соломинку, опустите в жидкость и заткните сверху пальцем. Теперь, не отпуская пальца, поднимите соломинку, держа ее над стаканом.

    На фото я вытягиваю соломинку из банки с подкрашенной жидкостью. Внутри видно, что верхняя часть – желтая, а дальше содержится жидкость.

    Понятно, что роль листочка бумаги, который не давал воде вылиться, прижимаемого атмосферным давлением в опыте с перевернутым стаканом, играют силы поверхностного натяжения жидкости. Они формируют упругую пленку, невидимую глазу, но достаточно крепкую. Воздух давит снизу на жидкость и не дает ей вылиться из соломинки.

    Если мы уберем сверху палец, воздух начнет давить на жидкость одинаково с двух сторон – и под действием силы тяжести жидкость выльется обратно в стакан.

    Этот опыт легко проделать в любом кафе и показать своим друзьям без всякой подготовки.

    Из книги Что такое теория относительности автора Ландау Лев Давидович

    Опыт должен решить Что делать с этим противоречием? Прежде чем высказывать те или иные соображения по этому поводу, обратим внимание на следующее обстоятельство.Противоречие между распространением света и принципом относительности движения мы получили исключительно

    Из книги Капля автора Гегузин Яков Евсеевич

    Опыт Плато

    Из книги Эволюция физики автора Эйнштейн Альберт

    Опыт Рэлея-Френкеля

    Из книги Физика на каждом шагу автора Перельман Яков Исидорович

    Геометрия и опыт Наш следующий пример будет более фантастичным, чем пример с падающим лифтом. Мы должны подойти к новой проблеме, проблеме связи между общей теорией относительности и геометрией. Начнем с описания мира, в котором живут лишь двумерные, а не трехмерные

    Из книги Движение. Теплота автора Китайгородский Александр Исаакович

    Опыт с лампочкой Брат – все еще в полутьме – наполовину отделил газету от печки и поднес лампочку цоколем к бумаге. Легкий треск, искра – и на мгновение вся лампочка наполнилась нежным зеленоватым сиянием.– Вот мой любимый опыт, – сказал брат, приближая лампочку к

    Из книги О чем рассказывает свет автора Суворов Сергей Георгиевич

    Опыт с водяной струей Мы пустили из крана тонкую водную струйку, гулко ударявшую о дно раковины.– Сейчас я заставлю эту струю, не прикасаясь к ней, течь иначе. Куда хочешь, чтобы она отклонилась: вправо, влево, вперед?– Влево, – ответил я.– Хорошо! Не поворачивай крана, я

    Из книги На кого упало яблоко автора Кессельман Владимир Самуилович

    Как узнали об атмосферном давлении Еще древней цивилизации были известны всасывающие насосы. С их помощью можно было поднять воду на значительную высоту. Вода удивительно послушно следовала за поршнем такого насоса.Древние философы задумывались о причинах этого и

    Из книги автора

    Волновые свойства света. Опыт Юнга Ньютоновская корпускулярная гипотеза света господствовала очень долго — более полутораста лет. Но вот в начале XIX века английский физик Томас Юнг (1773-1829) и французский физик Огюстен Френель (1788-1827) произвели такие опыты, которые

    Из книги автора

    Опыт, который не стоит повторять «Хочу сообщить вам новый и страшный опыт, который советую самим никак не повторять», — писал голландский физик ван Мушенбрук парижскому физику Реомюру и сообщал далее, что, когда он взял в левую руку стеклянную банку с наэлектризованной

    Первый удар, скорее всего, привел к тому, что линейка просто упала со стола, отскочив, и осталась целой. Второй же удар, скорее всего, сломал ее надвое. Если и второй удар не принес результата, попробуйте снова, убедившись в том, что газета лежит идеально ровно.

    Почему так происходит?

    Сломать вторым ударом линейку у вас получилось потому, что вам помогало атмосферное давление. Когда вы распределили площадь газеты над поверхностью линейки, образовалась широкая «присоска», не позволяющая воздуху «стекать» вниз. Когда вы нанесли по линейке удар ребром ладони, она постаралась высвободиться из-под газеты, но, поскольку воздух не мог «стекать» вниз (в пространство между столом и газетой) с большой скоростью, большая часть воздуха толкнула вниз газету, а вместе с ней и линейку.

    Итак, у вас была двадцатисантиметровая линейка, покрытая газетой. Если она была толщиной в 2,5 сантиметра, то ее площадь составляла 50 квадратных сантиметров. Не забываем о сотне с лишним километров воздуха и килограмме давления на каждый квадратный сантиметр. В итоге, когда вы ударили, на хрупкую линеечку обрушились целых 50 килограмм. Линейка «старалась», как и в первый раз, соскочить со стола, но была придавлена пятидесятикилограммовой массой.

    В гористой местности покров воздуха более тонок. От сотни с лишним следует отнять высоту горы, на которой располагается населенный пункт. Но воздушный столб остается гигантским даже без тех нескольких процентов, на которые он уменьшен высотой горы. Этого давления вполне достаточно для того, чтобы прижать линейку к столу. На самом деле существует множество забавных экспериментов, демонстрирующих невероятную силу земной атмосферы. Это лишь один из них. Но объяснение одно: воздушный покров невероятно тяжел и в определенных случаях его сила может проявляться самым неожиданным образом. И это вызывает удивление, восторг и массу других эмоций у каждого, кому довелось по-новому взглянуть на величественное могущество природы.

    По мотивам Education.com

    Алексеева Ксения

    Проект «Опыты с атмосферным давлением» предполагает исследовательское освоение ребятами темы «Давление», показывает учащимся значимость данной темы в жизни живых организмов на Земле, подробно знакомит с проектной деятельностью.

    Ожидается, что творческая работа над проектом позволит заинтересовать ребят, в результате чего они лучше овладеют основными теоретическими понятиями темы.

    Тип проекта: исследовательский

    Выполнение проекта способствует развитию творческих, исследовательских и коммуникативных способностей детей, учит получать информацию из разных источников (в том числе из сети Интернет), осмысливать её и применять в своей деятельности.

    Скачать:

    Предварительный просмотр:

    1. Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
    2. «Средняя общеобразовательная школа №3»
    3. Еманжелинского муниципального района

    Проектно-исследовательская работа по физике

    «Опыты с атмосферным давлением».

    Выполнила: Алексеева Ксения

    ученица 7а класса.

    Руководитель:

    учитель физики Орзуева Н.А.

    2018

    Введение 3

    1. Как было открыто атмосферное давление 4
    1. Торричелли 5
    1. Роль атмосферного давления в жизни живых организмов 6

    Заключение 8

    Литература 9

    Введение

    Мы живём на дне воздушного океана. Над нами – огромная толща воздуха. Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют

    атмосферой .

    Атмосфера Земли, простирается на высоту нескольких тысяч километров. А воздух, как он не лёгок, всё же имеет вес. Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает производимое на него давление одинаково по всем направлениям. В результате этого земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают

    атмосферное давление.

    Каким же образом выдерживают живые организмы такие огромные нагрузки? Как можно измерить атмосферное давление и от чего оно зависит?

    Почему наше здоровье зависит от изменения атмосферного давления?

    Цель моей работы

    изучить влияние атмосферного давления на процессы, протекающие в живой природе; выяснить параметры, от которых зависит атмосферное давление;

    Задачи проекта. Изучить информацию об атмосферном давлении. Пронаблюдать проявления атмосферного давления. Выяснить зависимость атмосферного давления от высоты над уровнем моря; зависимость силы атмосферного давления от площади поверхности тела; роль атмосферного давления в живой природе.

    Продукт: научно-исследовательская работа; учебное пособие для проведения уроков физики в 7 классе.

    В своей работе я показала, что существованием атмосферного давления могут быть объяснены многие явления, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни. Для этого провела ряд занимательных опытов. Выяснила зависимость силы атмосферного давления от площади поверхности и значение атмосферного давления от высоты здания, значение атмосферного давления в жизни живой природы.

    1. Как было открыто атмосферное давление?

    Атмосфера — воздушная оболочка Земли, высотой несколько тысяч километров.

    Лишившись атмосферы Земля стала бы такой же мертвой, как ее спутница Луна, где попеременно царят то испепеляющий зной, то леденящий холод — + 130 0 С днем и — 150 0 С ночью. По подсчетам Паскаля атмосфера Земли весит столько же, сколько весил бы медный шар диаметром 10км — пять квадриллионов (5000000000000000) тонн!

    Впервые весомость воздуха привела людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами — вода не поднималась выше 10,3м. Поиски причин упрямства воды и опыты с более тяжелой жидкостью — ртутью, предпринятые в 1643г. Торричелли, привели к открытию атмосферного давления. Торричелли обнаружил, что высота столба ртути в его опыте не зависит ни от формы трубки, ни от ее наклона. На уровне моря высота ртутного столба всегда была около 760мм.

    Ученый предположил, что высота столба жидкости уравновешивается давлением воздуха. Зная высоту столба и плотность жидкости, можно определить величину давления атмосферы. Правильность предположения Торричелли была подтверждена в 1648г. опытом Паскаля на горе Пью-де-Дом. Вследствие притяжения Земли и недостаточной скорости молекулы воздуха не могут покинуть околоземное пространство. Однако они не падают на поверхность Земли, а парят над ней, т.к. находятся в непрерывном тепловом движении.

    Благодаря тепловому движению и притяжению молекул к Земле их распределение в атмосфере неравномерно. При высоте атмосферы в 2000-3000км 99% ее массы сосредоточено в нижнем (до 30км) слое. Воздух, как и другие газы, хорошо сжимаем. Нижние слои атмосферы в результате давления на них верхних слоев имеют большую плотность воздуха. Нормальное атмосферное давление на уровне моря в среднем составляет 760 мм рт.ст.= 1013гПа. С высотой давление и плотность воздуха уменьшаются.

    1. Торричелли

    ТОРРИЧЕЛЛИ, ЭВАНДЖЕЛИСТА (Torricelli,Evangelista) (1608–1647), итальянский физик и математик. Родился 15 октября 1608 в Фаэнце.

    В 1627 приехал в Рим, где изучал математику под руководством Б.Кастелли, друга и ученика Галилео Галилея. Под впечатлением трудов Галилея о движении написал собственное сочинение на ту же тему под названием Трактат о движении (Trattato del moto, 1640).

    В 1641 переехал в Арчетри, где стал учеником и секретарем Галилея, а позже его преемником на кафедре математики и философии Флорентийского университета.

    С 1642, после смерти Галилея, придворный математик великого герцога Тосканского и одновременно профессор математики Флорентийского университета. Наиболее известны труды Торричелли в области пневматики и механики.

    Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя первый ртутный барометр — стеклянную трубку, в которой нет воздуха. В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм.

    В 1644 развил теорию атмосферного давления, доказал возможность получения так называемой торричеллиевой пустоты.

    В основном труде по механике «О движении свободно падающих и брошенных тяжёлых тел» (1641) развивал идеи Галилея о движении, сформулировал принцип движения центров тяжести, заложил основы гидравлики, вывел формулу для скорости истечения идеальной жидкости из сосуда.

    1. Роль атмосферного давления в жизни живых организмов .

    Роль атмосферного давления в жизни живых организмов очень велика. Многие органы действуют за счёт атмосферного давления.

    Мы, наверное, никогда не задумывались над тем, как мы пьём. А стоит задуматься! При питье мы «втягиваем» жидкость в себя. Почему же жидкость устремляется к нам в рот? При питье мы расширяем грудную клетку и тем разряжаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает к нам в рот.

    На существовании атмосферного давления основан механизм вдоха и выдоха.

    Легкие расположены в грудной клетке и отделены от нее и от диафрагмы герметичной полостью, называемой плевральной. С увеличением объема грудной клетки объем плевральной полости увеличивается, а давление воздуха в ней уменьшается, и наоборот. Так как легкие эластичны, то давление в них регулируется только давлением в плевральной полости. При вдохе объем грудной клетки увеличивается, за счет чего давление в плевральной полости уменьшается; это вызывает увеличение объема легких почти на 1000 мл. При этом давление в них становится меньше атмосферного, и воздух через воздухоносные пути устремляется в легкие. При выдохе объем грудной клетки уменьшается, за счет чего давление в плевральной полости увеличивается, что вызывает уменьшение объема легких. Давление воздуха в них становится выше атмосферного, и воздух из лёгких устремляется в окружающую среду.

    Мухи и древесные лягушки могут держаться на оконном стекле благодаря крошечным присоскам, в которых создается разрежение, и атмосферное давление удерживает присоску на стекле.

    Рыбы-прилипалы имеют присасывающую поверхность, состоящую из ряда складок, образующих глубокие «карманы». При попытке оторвать присоску от поверхности, к которой она прилипла, глубина карманов увеличивается, давление в них уменьшается и тогда внешнее давление еще сильнее прижимает присоску.

    Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.

    Засасывающее действие болота объясняется тем, что при поднятии ноги под ней образуется разреженное пространство. Перевес атмосферного давления в этом случае может достигать 1000 Н на площадь ноги взрослого человека. Однако копыта парнокопытных животных при вытаскивании из трясины пропускают воздух через свой разрез в образовавшееся разреженное пространство. Давление сверху и снизу копыта выравнивается, и нога вынимается без особого труда.

    Человек, попадая в пространство, где давление значительно ниже атмосферного, например, на высокие горы или при взлёте или посадки самолёта, нередко испытывает боль в ушах и даже во всём теле. Наружное давление быстро уменьшается, воздух находящийся внутри нас, начинает расширяться, производит давление на различные органы и вызывает боль.

    При изменении давления меняется скорость многих химических реакций, вследствие чего меняется и химическое равновесие организма. При увеличении давления происходит усиленное поглощение газов жидкостями тела, а при его уменьшении — выделение растворенных газов. При быстром уменьшении давления вследствие интенсивного выделения газов кровь как бы закипает, что приводит к закупорке сосудов, нередко со смертельным исходом. Этим определяется максимальная глубина, на которой могут производиться водолазные работы (как правило, не ниже 50 м). Опускание и поднятие водолазов должно происходить очень медленно, чтобы выделение газов происходило только в легких, а не сразу во всей кровеносной системе.

    Заключение.

    Сведения, полученные в ходе проекта, позволят следить за своим самочувствием в зависимости от изменения атмосферного давления. На организм человека влияет как пониженное, так и повышенное атмосферное давление. При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец.

    С понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. В результате этого кровь недостаточно насыщается кислородом и не обеспечивает в полном объеме доставку его органам и тканям, что приводит к кислородному голоданию.

    В тканевой жидкости и в тканях организма растворено очень большое количество газов. При повышенном давлении газы не успевают выделиться из организма. В крови появляются газовые пузырьки; последние могут привести к эмболии сосудов, т.е. закупорке их пузырьками газа. Углекислота и кислород как газы, которые химически связываются кровью, представляют меньшую опасность, чем азот, который, хорошо растворяясь в жирах и липоидах, накапливается в большом количестве в мозгу и нервных стволах, особенно богатых этими веществами. Для особо чувствительных людей повышенное атмосферное давление может сопровождаться болями в суставах и рядом мозговых явлений: головокружением, рвотой, одышкой, потерей сознания.

    При этом важную роль в профилактике играет тренировка и закаливание организма. Необходимо заниматься спортом, систематически выполнять ту или иную физическую работу.

    Питание при пониженном атмосферном давлении должно быть высококалорийным, разнообразным и богатым витаминами и минеральными солями.

    Особенно это надо учитывать людям, которым иногда приходится работать при повышенном или пониженном атмосферном давлении (водолазы, альпинисты, при работе на скоростных подъемных механизмах), причем эти отклонения от нормы иногда бывают в значительных пределах

    Литература:

    1. Физика: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений / С. В. Громов, Н. А. Родина. – М.: Просвещение, 2001.
    2. Физика. 7 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / А. В. Перышкин. – 11-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2007.
    3. Зорин Н.И., Элективный курс «Элементы биофизики» — М., «Вако», 2007г.
    4. Сёмке А.И., Занимательные материалы к урокам – М., «Издательство НЦ ЭНАС», 2006г.
    5. Волков В.А, С.В. Громова, Поурочные разработки по физике,7кл. – М. «Вако», 2005г.
    6. Сергеев И.С., Как организовать проектную деятельность учащихся, М., «Аркти», 2006г.
    7. Материал из Интернета, CRC Handbook of Chemistry and Physics by David R. Lide, Editor-in-Chief 1997 Edition

    Игры с водой и в воде любимы многими детьми. Именно поэтому вода является прекрасным инструментом для проведения различных развивающих игр и опытов в том числе. Давление воды и воздуха сложно продемонстрировать в обыденной жизни, ведь для ребенка эти понятия несколько абстрактны. Поэтому на помощь нам приходят простые и наглядные опыты с водой в которых ребенок может принимать непосредственное участие.

    Ранее мы уже затрагивали тему атмосферного давления и давления воды, когда проводили и . Сегодня же мы углубимся в тему и рассмотрим принцип сообщающихся сосудов, способы искусственного повышения давления и зависимость давления от уровня глубины. Для данной серии опытов вам не понадобится специальное оборудование. Все необходимое вы найдете у себя дома: две прозрачные пластиковые бутылки с крышками, спички, кусочек пластилина, воронка для воды, краситель для наглядности (по желанию).

    Для демонстрации первого опыта с боковой стороны пластиковой бутылки делаем отверстие. Я вначале проткнула стенку толстой иглой и увеличила размер отверстия маникюрными ножницами так, чтобы можно было вставить коктейльную трубочку. Вставляем трубочку и герметично залепливаем промежуток между трубочкой и стенками бутылки.

    Конец трубочки направляем вверх и с помощью воронки наливаем в бутылку цветную воду на высоту выше отверстия в стенке, но ниже конца трубочки. Обратите внимание ребенка, что вода поднялась по трубочке и остановилась на том же уровне, что и в бутылке.

    Это явление знакомо нам как закон сообщающихся сосудов, когда уровень жидкости в каждом из сообщающихся сосудов устанавливается на одном уровне, если жидкости в них одинаковы и давление над каждым одинаково.

    Теперь опускаем конец трубочки вниз, и вода беспрепятственно вытекает из бутылки до тех пор, пока уровень воды не опустится ниже отверстия в стенке.

    Это явление широко используется в быту: водопровод, и даже обычный чайник и лейка являются наглядным примером сообщающихся сосудов. Обсудите с ребенком, почему не получится вскипятить полный чайник воды, если его носик расположен вровень или ниже крышки.

    Опыт с закрытой бутылкой

    Поскольку фраза «одинаковое давление над обоими сосудами» мало что значит для ребенка дошкольного возраста, переходим к двум следующим опытам. В первом давление будем уменьшать, а во втором искусственно повышать.

    Итак, через воронку быстро наливаем в бутылку много воды и закручиваем крышкой. Смотрим что получилось. Вода в бутылке выше конца трубочки, но вода не выливается. Почему?

    В бутылку больше не поступает воздух, который выталкивал лишнюю воду наружу через трубочку. Конечно, по факту давление мы не уменьшили, но ограничили влияние атмосферного давления на поверхность воды в бутылке и получили такой результат.

    На этот раз будем увеличивать давление в бутылке. Для этого снимаем крышку и ждем, пока часть воды вытечет, чтобы установился один уровень. А теперь надуваем воздушный шарик, закрываем его прищепкой и надеваем свободную часть на горлышко бутылки.

    Хотите играть с ребенком легко и с удовольствием?

    Когда все приготовления окончены – снимаем прищепку и наблюдаем фонтан, бьющий из трубочки. Вода будет выливаться до тех пор, пока не сдуется весь шарик или пока вода не опустится ниже конца трубочки, находящейся в бутылке.

    Здесь все понятно, воздух из воздушного шарика выталкивает воду из бутылки через коктейльную трубочку. Другими словами повышенное давление над одним из сообщающихся сосудов изменяет уровень жидкости в них.

    Разные струйки воды

    Следующий опыт наглядно демонстрирует зависимость давления воды от глубины.

    Для его проведения нам понадобится бутылка с тремя одинаковыми отверстиями в стенке на разной высоте. Теперь через воронку быстро наливаем воду в бутылку и наблюдаем за струйками, которые бьют из бутылки.

    Обратите внимание ребенка, что из нижнего отверстия самая сильная и бьет дальше других, в то время как струя из верхнего отверстия самая слабая и короткая. Это объясняется тем, что над нижним отверстием воды больше всего, и она с большей силой давит на стенки в бутылки, а вверху количество воды до отверстия меньше и соответственно давит на стенки она меньше.

    Эти явления учитываются в работе водолаза и подводника, так как погружаясь под воду человек испытывает давление воды тем больше, чем глубже от погружается. В связи с этим установлены предельные глубины, на которые можно погружаться безопасно для здоровья и различные защитные костюмы, которые помогают работать на большой глубине.

    Погружение в воду

    В заключение предложите ребенку понаблюдать за спичками – водолазами. Для этого наливаем полную бутылку воды, отрезаем от спичек серные головки и бросаем их в бутылку, которую крепко закручиваем крышкой. Сразу наши водолазы будут плавать на поверхности, но если мы с силой сожмем бутылку – серные головки начнут плавно опускаться на дно. Перестанем сжимать – опять поднимутся наверх.

    Почему так происходит? При сжимании мы увеличиваем давление внутри бутылки, поэтому водолазы погружаются на дно, а когда давление уменьшается, они всплывают обратно.

    Поскольку для проведения этих опытов не требуется специального оборудования, вы можете проводить их в теплые дни на улице, на пляже и даже на пикнике в качестве развлечения для детей и взрослых.

Физика — МАОУ «Гимназия № 67»

7 классы

Творческая работа: «Что было, если бы сила трения исчезла»

 §33, вопросы 5,6,7 письменно

Упр.12

 §34

Как зависит давление от площади опоры?

Упр.13

Задание 6(1)

Темы творческих работ по физике (презентация, эссе, стих и т.д.) (одна на выбор)

Физические величины и способы их измерения
Строение вещества. Кристаллические и аморфные вещества
Невесомость
Трение в природе и жизни человека
Сила тяжести на других планетах
Давление и учет его в жизни человека
Давление и его измерение
Сообщающиеся сосуды в природе и технике
Атмосфера Земли
10. История открытия атмосферного давления
11. Глубоководные исследования
12. Рычаги в живой природе (человек, животные, насекомые)
13. Простые механизмы и их применение
14. Воздухоплавание
15. О жизни и творчестве:

  1. М.В. Ломоносова
  • Г. Галилея
  • И. Ньютона
  • Б. Паскаля
  • Архимеда
  • Э. Торричелли

8 классы

§39, вопрос 2

Темы для творческих работ (презентация, эссе, стих и др.) 8 кл.

  1.  Тепловые машины и развитие техники.
  2. О магните, магнитных телах и большом магните Земли.
  3. Электричество и человек
  4. Человек и энергия.
  5. Простые механизмы и их применение.
  6. Трение – наш «друг» и «враг».
  7. Звук и здоровье человека.
  8. Теплопередача в природе и технике.
  9. Архимед и его законы.
  10. 10. Опыты Резерфорда.
  11. 11. Альтернативные источники энергии.
  12. 12. Инерция в нашей жизни.
  13. 13. Открытие электрона.
  14. 14. Старое и новое об элементах и батареях.
  15. 15. Физические явления в литературе.
  16. 16. Пословицы и поговорки русского языка с физическим содержанием.
  17. 17. Наследие Тесла.
  18. 18. Великие российские изобретатели.
  19. 19. Теплопередача. Ее учет и использование на практике
  20. 20.  Тепловой двигатель и его использование на практике
  21. 21. Паровая турбина и ее применение
  22. 22. Закон Джоуля-Ленца и его применение на практике
  23. 23. Магнитное поле Земли
  24. 24. Электромагниты и их применение
  25. 25. Оптические приборы и их применение
  26. 26. Изобретение телескопа Галилео Галилея
  27. 27. Лампа накаливания. Прошлое, настоящее и будущее
  28. 28. Электрический двигатель и его применение
  29. 29. О жизни и творчестве:
  30. А.Ф. Иоффе
  31. Ш.-О.Кулона
  • Г.-С. Ома
  • А.-М. Ампера
  • А. Вольта
  • Э. Резерфорда
  • Б.С. Якоби
  • Д.-П. Джоуля
  • Э. Ленца

§40, вопросы 1-4

§41, вопросы 1-4

Упр.16

§42, упр.17

9классы

Домашняя контрольная работа (сделать на листочках)

 

Практическая работа №3

 

§42, вопросы 1-7

Упр.33

 

§43, вопросы 1-5

 

§44, упр.35(1-5)

 

 

Темы творческих работ по физике (презентация, стих, реферат, эссе)

 

  1. Значение статического электричества в науке и технике.
  2. Тепловые машины и развитие техники.
  3. Гроза как электрическое явление.
  4. О магните, магнитных телах и большом магните Земли.
  5. Простые механизмы и их применение.
  6. Трение – наш «друг» и «враг».
  7. Колебания, волны, звук и здоровье человека.
  8. Теплопередача в природе и технике.
  9. Атом и люди.
  10. Мы живем на дне океана (атмосферное давление, его измерение и значение).
  11. Влажность воздуха и ее значение.
  12. Опыты Резерфорда.
  13. От водяного колеса до турбины.
  14. Природа шаровой молнии.
  15. Сила земного притяжения.
  16. Источники электрической энергии.
  17. Инерция в нашей жизни.
  18. Старое и новое об элементах и батареях.

 

 

 

  

  

Атмосферное давление и возможность жизни

В альпинизме зона смерти относится к высотам выше 26 000 футов (7 900 метров). На такой высоте атмосферное давление составляет всего 35 процентов от того, что на уровне моря. Независимо от физической подготовки или акклиматизации ни один человек на такой высоте не может вдохнуть достаточное количество кислорода, чтобы предотвратить массовую гибель клеток в жизненно важных органах тела, и особенно в мозге. На высоте более 26 000 футов становится очень трудно спать и почти невозможно переваривать пищу.Любой альпинист, который проведет более 12 часов на высоте 26 000 футов без дополнительного кислорода, получит необратимое повреждение головного мозга, увеличивая риск потери сознания и, в конечном итоге, смерти. 1

Среди всей земной жизни животные, использующие легкие для дыхания, наиболее чувствительны к изменениям атмосферного давления. Легкие перестают механически функционировать при давлении воздуха в три раза большем или в три раза меньшем, чем давление воздуха на уровне моря.

Влияние атмосферного давления на температуру поверхности
В 2009 году группа из четырех геологов и планетарных астрономов опубликовала статью, в которой объяснила влияние атмосферного давления на температуру поверхности планеты. 2 Они показали, как атмосферное давление играет решающую роль в определении величины парникового эффекта атмосферы планеты. Атмосферное давление влияет на уширение линий инфракрасного спектра поглощения, особенно спектральных линий поглощения углекислого газа и азота. По словам четырех геологов и планетарных астрономов: «Если бы общее атмосферное давление было ниже, воздействие парниковых газов на климат было бы меньше, величина парникового эффекта была бы меньше, а средняя глобальная температура упала бы. 3

В своей статье группа указала, что очевидно неминуемое исчезновение всей жизни на Земле — как следствие продолжающегося повышения яркости Солнца — может быть значительно отложено, если атмосферное давление Земли уменьшится со скоростью, которая почти идеально компенсирует просветление Солнца. Другие астрономы опубликовали статьи, в которых они показали, как различные уровни атмосферного давления на внесолнечной планете могут обеспечить больше возможных вариантов обитаемости планеты. 4

Влияние атмосферного давления на жизнь
Как уже отмечалось, атмосферное давление должно быть точно отрегулировано, чтобы легкие могли механически функционировать. Следовательно, снижение атмосферного давления Земли для компенсации будущего увеличения яркости Солнца имеет предел для животных, зависящих от легких.

Снижение атмосферного давления Земли также имеет предел для жизни, зависящей от атмосферного кислорода и азота. Вместе кислород и азот составляют 99.03 процента атмосферы Земли. Следовательно, значительное снижение атмосферного давления Земли требует значительного удаления кислорода и/или азота.

Снижение содержания кислорода понизит высоту, на которой могут выжить наземные животные. Снижение его менее чем вдвое от нынешнего уровня привело бы к вымиранию не только большинства наземных, но и большинства морских животных. Более низкое содержание кислорода в атмосфере также ослабило бы озоновый щит Земли. Такое ослабление снизит продуктивность растений, а также повлияет на всех наземных животных.

Снижение содержания азота уменьшит количество азотфиксации из атмосферы. Меньшая фиксация азота означает меньше важного питательного вещества, критического для всех растений, но особенно для сосудистых растений. Снижение отношения азота к кислороду в атмосфере серьезно ухудшит дыхание животных.

Как указала в своей статье группа из четырех геологов и планетарных астрономов, любой разумный сценарий, который понизит атмосферное давление Земли, также уменьшит количество углекислого газа в атмосфере.Хотя углекислый газ является четвертым по распространенности газом в атмосфере Земли (после азота, кислорода и аргона), его содержание лишь немного превышает минимальный уровень, необходимый для беспрепятственного фотосинтеза. Как я писал в предыдущем блоге, 5 во время последнего ледникового периода уровень углекислого газа в атмосфере Земли упал до 180–190 частей на миллион. Минимум фотосинтеза С3 на уровне моря = 150 частей на миллион, на высоте 3000 футов = 167 частей на миллион, на высоте 6000 футов = 187 частей на миллион и на высоте 9000 футов = 210 частей на миллион.Таким образом, любое значительное снижение атмосферного давления на Земле значительно снизит или устранит продуктивность фотосинтеза C3. В настоящее время растения фотосинтеза C3 составляют около 95 процентов всей растительной биомассы Земли и 100 процентов растительной биомассы, используемой для питания людей и домашних животных.

Любое снижение атмосферного давления на Земле понизит температуру кипения воды. Например, если бы атмосферное давление на Земле было снижено вдвое по сравнению с нынешним значением, точка кипения воды на уровне моря составила бы 178° по Фаренгейту (81° по Цельсию), а на высоте 9000 футов — 164° по Фаренгейту (73° по Цельсию).Такая низкая температура кипения воды резко изменит выпадение осадков в виде дождя и снега. В некоторых регионах Земли количество осадков будет намного больше. Другие испытают гораздо более низкие нормы осадков. Эта большая изменчивость осадков в сочетании с гораздо более высокими скоростями ветра, вызванными более низким атмосферным давлением, резко увеличат погодные катаклизмы во всем мире.

Точно настроенное давление воздуха
Недавние исследования влияния атмосферного давления на жизнь на Земле и возможности жизни на внесолнечных планетах показывают, что мы не должны воспринимать атмосферное давление на нашей планете как должное.В то время как одноклеточные формы жизни могут выдерживать сравнительно широкий диапазон атмосферного давления на уровне моря, сложная жизнь, и особенно человеческая жизнь, не может. То, что давление воздуха на уровне моря на Земле точно соответствует наилучшему возможному значению для людей и глобальной человеческой цивилизации, добавляет к растущему списку отпечатков пальцев, что сверхъестественное, сверхразумное Существо намеренно создало Землю для особого блага людей и их цивилизации.

Избранное изображение предоставлено НАСА

Почему нас не раздавливает атмосферное давление? » Science ABC

Позвольте мне с самого начала сказать вам, что мы находимся под большим давлением.

Как люди, есть много видов давления, которые нужно остерегаться в своей жизни, но есть одно давление, которое давит на каждого человека на Земле, включая Халка, Железного человека и Капитана Америку.

Окружающий нас воздух может показаться абсолютно невесомым, но это далеко не так. Почему мы считаем, что воздух невесом? Разве оно не имеет права на некоторый собственный вес? В конце концов, атмосфера является частью планеты и содержит ряд газов, которые присутствуют в разных количествах.

Атмосфера

Воздух состоит из невероятно большого количества молекул. Хотя эти молекулы очень малы, они достаточно «респектабельны», чтобы иметь собственный вес. Хотя это правда, что одна молекула удивительно легкая и кажется несуществующей, вы можете почувствовать себя немного изумленным, когда я скажу вам, что прямо сейчас, в этот самый момент, на вас давит множество молекул воздуха. По сути, мы говорим о большом количестве молекул воздуха, которые довольно легкие по отдельности, но становятся довольно «тяжелыми» в большом количестве.

Различные слои атмосферы (Фото: Вадим Садовский/Shutterstock)

Что вы чувствуете, когда поднимаете что-то очень тяжелое на плечах или голове? Вы чувствуете, что на вас давит давление, верно? Атмосферное давление действует в основном таким же образом. На вас постоянно давят тысячи молекул воздуха. На самом деле стандартное значение атмосферного давления составляет 14,7 фунта на квадратный дюйм на уровне моря. Для сравнения, это все равно, что постоянно держать на голове маленькую машину.

Так почему же мы этого не чувствуем?

Равновесие: Великий уравнитель

Частицы воздуха вокруг вас оказывают определенное давление на все ваше тело, но что интересно, такое же давление оказывает обратно на молекулы воздуха изнутри тела, таким образом достижение состояния равновесия.

Позвольте мне выразить это проще; человеческое тело эволюционировало в течение многих лет в присутствии воздуха, поэтому справедливо будет сказать, что оно развивалось в соответствии с давлением, оказываемым на него все время.Если бы человеческое тело было пустой оболочкой, т. е. если бы оно не содержало сказочного набора органов, костей, мышц, крови и прочего, то оно лопнуло бы, как консервная банка, под нашим атмосферным давлением. Однако этого не происходит.

Это, по сути, означает, что в данном случае имеет место определенное выравнивание давлений, поэтому нет разницы давлений и почему мы не чувствуем себя «отягощенными воздухом».

Давление воздуха, находящегося вне вашего тела, такое же, как и давление воздуха, находящегося «внутри» вашего тела.Воздух, постоянно присутствующий в ваших легких, ушах и носу, имеет то же атмосферное давление, что и воздух снаружи ваших ушей, носа и груди. Поскольку разницы в давлении нет, мы вообще ничего не чувствуем, если говорить об атмосферном давлении.

Когда есть разница давлений…

Вы уже понимаете , что не чувствуете атмосферного давления из-за отсутствия разницы давлений между внешним воздухом и воздухом внутри вашего тела, которую мы будем называть ‘ внутренний воздух».Но что делать, если есть разница в давлении? Произойдет ли что-то действительно ужасное? Насколько редко встречается перепад давления?

Вы можете быть немного удивлены, узнав, что возникновение этих изменений давления на самом деле довольно обычное дело. Вы можете часто сталкиваться с этим, если вы часто летаете. Получаешь мой дрейф?

Вам знакомо это забавное чувство, когда кажется, что ваши барабанные перепонки «смыкаются» сами по себе, когда ваш самолет взлетает или приземляется? А как насчет того, когда вы входите в длинный туннель или выходите из него?

Лопнуть напрямую связано с изменением внешнего и внутреннего давления воздуха.Видите ли, когда ваш самолет находится на взлетно-посадочной полосе, давление в вашем ухе такое же, как и в салоне самолета. Однако по мере того, как вы взлетаете и поднимаетесь высоко в небо, возникает неравенство внешнего и внутреннего давления, и ваши уши как бы затыкаются. Разговаривать в таких условиях не рекомендуется, особенно если вы пытаетесь наладить личные или профессиональные связи.

Есть много других случаев изменения давления воздуха, большинство из которых, по-видимому, в первую очередь влияет на нос и ухо.«Лекарства» от него как такового нет, но есть определенные методы, которые определенно могут помочь вам открыть барабанные перепонки и вернуть давление в норму. Одна из таких техник включает в себя закрытие ноздрей и рта, а затем осторожное выдувание воздуха через нос. Сильный зевок также помогает «распахнуть» уши.

Мы не можем быть достаточно благодарны за чудеса, которые природа представляет вокруг нас. Он работает таинственным образом и впечатляюще уравновешивает каждую переменную в своей сфере, чтобы гарантировать, что все природные условия складываются таким образом, чтобы поддерживать и развивать жизнь на Земле.

Требования к жизни человека – анатомия и физиология

OpenStaxCollege

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Обсудите роль кислорода и питательных веществ в поддержании выживания человека
  • Объясните, почему сильная жара и сильный холод угрожают выживанию человечества
  • Объясните, как давление газов и жидкостей влияет на выживание человека

Люди адаптировались к жизни на Земле, по крайней мере, последние 200 000 лет.Земля и ее атмосфера предоставили нам воздух для дыхания, воду для питья и пищу для еды, но это не единственные условия для выживания. Хотя вы можете редко думать об этом, вы также не можете жить за пределами определенного диапазона температур и давлений, которые обеспечивает поверхность нашей планеты и ее атмосфера. Следующие разделы исследуют эти четыре требования жизни.

Атмосферный воздух состоит всего лишь на 20 процентов из кислорода, но этот кислород является ключевым компонентом химических реакций, поддерживающих жизнедеятельность организма, в том числе реакций, в результате которых образуется АТФ.Клетки головного мозга особенно чувствительны к недостатку кислорода из-за их потребности в высоком и стабильном производстве АТФ. Повреждение мозга вероятно в течение пяти минут без кислорода, а смерть вероятна в течение десяти минут.

Питательное вещество — это вещество в пищевых продуктах и ​​напитках, необходимое для выживания человека. Три основных класса питательных веществ — это вода, питательные вещества, дающие энергию и укрепляющие тело, и питательные микроэлементы (витамины и минералы).

Самым важным питательным веществом является вода.В зависимости от температуры окружающей среды и состояния нашего здоровья мы можем прожить без воды всего несколько дней. Функциональные химические вещества организма растворяются и транспортируются в воде, и химические реакции жизни происходят в воде. Более того, вода является самым большим компонентом клеток, крови и жидкости между клетками, а вода составляет около 70 процентов массы тела взрослого человека. Вода также помогает регулировать нашу внутреннюю температуру и смягчает, защищает и смазывает суставы и многие другие структуры тела.

Питательные вещества, дающие энергию, — это в основном углеводы и липиды, тогда как белки в основном поставляют аминокислоты, которые являются строительными блоками самого тела. Вы поглощаете их с растительной и животной пищей и напитками, а пищеварительная система расщепляет их на молекулы, достаточно маленькие, чтобы их можно было усвоить. Затем продукты распада углеводов и липидов могут использоваться в метаболических процессах, превращающих их в АТФ. Несмотря на то, что после пропуска одного приема пищи вам может казаться, что вы голодаете, вы можете выжить, не потребляя питательные вещества, дающие энергию, по крайней мере, в течение нескольких недель.

Вода и питательные вещества, дающие энергию, также называются макроэлементами, поскольку организм нуждается в них в больших количествах. Напротив, микроэлементы – это витамины и минералы. Эти элементы и соединения участвуют во многих важных химических реакциях и процессах, таких как нервные импульсы, а некоторые, такие как кальций, также вносят вклад в структуру организма. Ваше тело может хранить некоторые микроэлементы в своих тканях и использовать эти запасы, если вы не будете потреблять их в своем рационе в течение нескольких дней или недель.Некоторые другие микронутриенты, такие как витамин С и большинство витаминов группы В, растворимы в воде и не могут накапливаться, поэтому вам нужно потреблять их каждый день или два.

Вы, наверное, видели новости о спортсменах, умерших от теплового удара, или о туристах, умерших от переохлаждения. Такие смерти происходят потому, что химические реакции, от которых зависит тело, могут происходить только в узком диапазоне температуры тела, от чуть ниже до чуть выше 37 ° C (98,6 ° F). Когда температура тела поднимается значительно выше или падает значительно ниже нормы, некоторые белки (ферменты), облегчающие химические реакции, теряют свою нормальную структуру и способность функционировать, и химические реакции метаболизма не могут протекать.

При этом организм может эффективно реагировать на кратковременное воздействие тепла ([ссылка]) или холода. Одной из реакций организма на тепло является, конечно же, потоотделение. Когда пот испаряется с кожи, он отводит часть тепловой энергии от тела, охлаждая его. Адекватное количество воды (из внеклеточной жидкости в организме) необходимо для производства пота, поэтому адекватное потребление жидкости необходимо, чтобы сбалансировать эту потерю во время реакции потоотделения. Неудивительно, что реакция пота гораздо менее эффективна во влажной среде, потому что воздух уже насыщен водой.Таким образом, пот на поверхности кожи не способен испаряться, а внутренняя температура тела может стать опасно высокой.

Экстремальная жара

Люди в некоторой степени адаптируются к многократному воздействию высоких температур. (кредит: Маккей Сэвидж/flickr)


Организм также может эффективно реагировать на кратковременное воздействие холода. Одной из реакций на холод является озноб, представляющий собой случайное движение мышц, выделяющее тепло. Другим ответом является усиленное расщепление накопленной энергии для выработки тепла.Однако когда этот запас энергии истощается и температура тела начинает значительно падать, эритроциты теряют способность отдавать кислород, лишая мозг этого критического компонента производства АТФ. Недостаток кислорода может вызвать спутанность сознания, вялость и, в конечном итоге, потерю сознания и смерть. Тело реагирует на холод уменьшением притока крови к конечностям, рукам и ногам, чтобы предотвратить охлаждение крови в них и чтобы сердцевина тела могла оставаться теплой.Однако даже когда внутренняя температура тела остается стабильной, в тканях, подвергшихся сильному холоду, особенно на пальцах рук и ног, может развиться обморожение, когда приток крови к конечностям значительно снижен. Эта форма повреждения тканей может быть необратимой и привести к гангрене, требующей ампутации пораженной области.

Ежедневная связь

Контролируемая гипотермия
Как вы узнали, тело постоянно участвует в скоординированных физиологических процессах для поддержания стабильной температуры.Однако в некоторых случаях переопределение этой системы может быть полезным или даже спасающим жизнь. Гипотермия — это клинический термин для обозначения аномально низкой температуры тела (гипо- = «ниже» или «ниже»). Контролируемая гипотермия — это клинически индуцированная гипотермия, проводимая с целью снижения скорости метаболизма органа или всего тела человека.

Контролируемая гипотермия часто используется, например, при операциях на открытом сердце, поскольку она снижает метаболические потребности мозга, сердца и других органов, снижая риск их повреждения.При клиническом применении контролируемой гипотермии пациенту вводят лекарство для предотвращения озноба. Затем тело охлаждают до 25–32°C (79–89°F). Сердце останавливается, и внешний сердечно-легочный насос поддерживает кровообращение в теле пациента. Сердце дополнительно охлаждают и поддерживают при температуре ниже 15°C (60°F) на протяжении всей операции. Эта очень низкая температура помогает сердечной мышце переносить недостаток кровоснабжения во время операции.

Некоторые врачи отделений неотложной помощи используют управляемую гипотермию, чтобы уменьшить повреждение сердца у пациентов, перенесших остановку сердца.В отделении неотложной помощи врач вызывает кому и снижает температуру тела пациента примерно до 91 градуса. Это состояние, которое сохраняется в течение 24 часов, замедляет скорость метаболизма пациента. Поскольку органам пациента для функционирования требуется меньше крови, снижается нагрузка на сердце.

Давление – это сила, создаваемая веществом, находящимся в контакте с другим веществом. Атмосферное давление — это давление, создаваемое смесью газов (преимущественно азота и кислорода) в атмосфере Земли.Хотя вы можете этого не ощущать, атмосферное давление постоянно давит на ваше тело. Это давление удерживает газы внутри вашего тела, такие как газообразный азот в жидкостях организма, в растворенном состоянии. Если вас внезапно выбросит с космического корабля над земной атмосферой, вы перейдете из ситуации нормального давления в ситуацию очень низкого давления. Давление газообразного азота в вашей крови будет намного выше, чем давление азота в пространстве, окружающем ваше тело. В результате газообразный азот в вашей крови будет расширяться, образуя пузырьки, которые могут блокировать кровеносные сосуды и даже вызывать разрушение клеток.

Атмосферное давление не только удерживает газы крови в растворенном состоянии. Ваша способность дышать, то есть поглощать кислород и выделять углекислый газ, также зависит от точного атмосферного давления. Высотная болезнь возникает отчасти из-за того, что атмосфера на больших высотах оказывает меньшее давление, уменьшая обмен этими газами и вызывая одышку, спутанность сознания, головную боль, вялость и тошноту. Альпинисты несут с собой кислород, чтобы уменьшить воздействие как низкого уровня кислорода, так и низкого барометрического давления на больших высотах ([ссылка]).

Суровые условия

Альпинисты на Эвересте должны приспособиться к экстремальному холоду, низкому уровню кислорода и низкому атмосферному давлению в среде, враждебной для жизни человека. (кредит: Мелани Ко/flickr)


Гомеостатический дисбаланс

Декомпрессионная болезнь
Декомпрессионная болезнь (ДКБ) — это состояние, при котором газы, растворенные в крови или других тканях организма, больше не растворяются после снижения давления на тело.Это состояние затрагивает подводных дайверов, которые слишком быстро всплывают из глубокого погружения, и оно может затронуть пилотов, летающих на больших высотах в самолетах с негерметичными кабинами. Дайверы часто называют это состояние «изгибами», ссылаясь на боль в суставах, которая является симптомом ДКБ.

Во всех случаях ДКБ вызывается снижением барометрического давления. На большой высоте барометрическое давление намного меньше, чем на поверхности Земли, потому что давление создается весом столба воздуха над телом, давит на тело.Очень большое давление на ныряльщиков в глубокой воде также оказывает вес водяного столба, давит на тело. У дайверов ДКБ происходит при нормальном барометрическом давлении (на уровне моря), но это вызвано относительно быстрым снижением давления, когда дайверы поднимаются от условий высокого давления глубокой воды к теперь низкому, по сравнению с ним, давлению на уровне моря. . Неудивительно, что погружение в глубокие горные озера, где барометрическое давление на поверхности озера меньше, чем на уровне моря, с большей вероятностью приведет к ДКБ, чем погружение в воду на уровне моря.

При ДКБ растворенные в крови газы (прежде всего азот) быстро выходят из раствора, образуя пузырьки в крови и других тканях организма. Это происходит потому, что когда давление газа над жидкостью уменьшается, количество газа, которое может оставаться растворенным в жидкости, также уменьшается. Именно атмосферное давление удерживает нормальные газы крови в растворенном состоянии. Когда давление снижается, меньше газа остается растворенным. Вы видели это в действии, когда открывали газированный напиток.Снятие пломбы с бутылки снижает давление газа над жидкостью. Это, в свою очередь, вызывает появление пузырьков, когда растворенные газы (в данном случае углекислый газ) выходят из раствора в жидкости.

Наиболее распространенными симптомами ДКБ являются боли в суставах, при этом головная боль и нарушения зрения встречаются в 10-15% случаев. При отсутствии лечения очень тяжелый ДКБ может привести к смерти. Немедленная обработка проводится чистым кислородом. Затем пострадавшего переводят в барокамеру.Гипербарическая камера представляет собой усиленную закрытую камеру, в которой давление превышает атмосферное. Он лечит ДКБ путем повторного повышения давления в организме, чтобы затем давление можно было снять гораздо более постепенно. Поскольку гипербарическая камера вводит кислород в организм под высоким давлением, она увеличивает концентрацию кислорода в крови. Это приводит к замещению части азота в крови кислородом, который легче переносится вне раствора.

Динамическое давление жидкостей организма также важно для выживания человека.Например, кровяное давление, то есть давление, оказываемое кровью при движении по кровеносным сосудам, должно быть достаточно высоким, чтобы кровь могла достигать всех тканей тела, и в то же время достаточно низким, чтобы нежные кровеносные сосуды могли выдерживать трение и силу. пульсирующего потока сжатой крови.

Люди не могут прожить более нескольких минут без кислорода, более нескольких дней без воды и более нескольких недель без углеводов, липидов, белков, витаминов и минералов.Хотя тело может реагировать на высокие температуры потоотделением, а на низкие – ознобом и повышенным расходом топлива, длительное воздействие экстремальной жары и холода несовместимо с выживанием. Организму требуется точное атмосферное давление, чтобы поддерживать газы в растворе и облегчить дыхание — поглощение кислорода и выделение углекислого газа. Людям также требуется достаточно высокое кровяное давление, чтобы кровь достигла всех тканей организма, но достаточно низкое, чтобы избежать повреждения кровеносных сосудов.

Люди остро нуждаются в непрерывном снабжении ________.

  1. еда
  2. азот
  3. кислород
  4. вода

Какое из следующих утверждений о питательных веществах верно?

  1. Все классы питательных веществ необходимы для выживания человека.
  2. Поскольку организм не может хранить микроэлементы, их необходимо потреблять почти каждый день.
  3. Углеводы, липиды и белки являются микроэлементами.
  4. Макронутриенты — это витамины и минералы.

СиДжей застряла в своей машине во время сильной метели. Ее тело реагирует на холод ________.

  1. увеличение крови на руках и ногах
  2. становится вялым, чтобы сохранить тепло
  3. расщепление накопленной энергии
  4. значительно повышает уровень кислорода в крови

Когда вы открываете бутылку газированной воды, углекислый газ в бутылке образует пузырьки.Если бутылку оставить открытой, вода в конечном итоге «испортится». Объясните эти явления с точки зрения атмосферного давления.

В запечатанной бутылке с газированной водой углекислый газ находится растворенным в воде под очень высоким давлением. Когда вы открываете бутылку, давление газа над жидкостью меняется с искусственно завышенного на нормальное атмосферное давление. Растворенный углекислый газ расширяется и пузырьками поднимается на поверхность. Когда бутылка газированной воды остается открытой, она в конце концов опустеет, потому что ее газы продолжают выходить из раствора до тех пор, пока давление в воде не станет приблизительно равным атмосферному давлению.

Во время летнего путешествия по пустыне у Джоша закончилась вода. Почему это особенно опасно?

Основным способом реакции организма на высокую температуру окружающей среды является потоотделение; однако для потоотделения требуется вода, которая поступает из жидкостей организма, включая плазму крови. Если Джош станет обезвоженным, он не сможет достаточно потеть, чтобы охладить свое тело, и у него будет риск теплового удара, поскольку его кровяное давление слишком сильно упадет из-за потери воды из плазмы крови.

Глоссарий

питательное вещество
химическое вещество, полученное из пищевых продуктов и напитков, имеющее решающее значение для выживания человека
давление
сила, действующая на вещество при контакте с другим веществом

Каково минимальное и максимальное атмосферное давление воздуха, при котором можно выжить, при условии, что кислород остается доступным? | Примечания и вопросы


Категории
Уголки и закоулки
Прошлый год
Семантические загадки
Тело красивое
Бюрократия, белая ложь
Спекулятивная наука
Этот остров со скипетром
Корень зла
Этические загадки
Эта спортивная жизнь
Сцена и экран
Птицы и пчелы
NOOKS AND CRANNYS

Каково самое низкое и самое высокое атмосферное давление воздуха, при котором можно выжить, при условии, что кислород остается доступным?

Ричард Остин, Хетерсетт, Великобритания

  • Земная атмосфера содержит 20.9% кислорода, но решающим фактором является его парциальное давление. На уровне моря (1 бар) это соответствует 150 мм рт. ст., а на высоте 4000 м — 70 мм. ртутного столба На этой высоте (как и в некоторых андских общинах) почти невозможно иметь детей, хотя дети выживают. На высоте 8000 м, как в самых высоких горах мира, жизнь устойчива только короткими рывками. Альпинисты Эвереста называют 8000м+ «Зоной смерти», потому что все время, пока вы там находитесь, вы умираете от нехватки кислорода, теперь до парциального давления 35 мм рт.Так что предположим, что вы не сможете выжить в течение длительного времени на высоте более 6000 м или при атмосферном давлении ниже 0,4 бар.

    Стив Седдон, Ньюкасл-андер-Лимн, Великобритания

  • При повышенном давлении, учитывая время акклиматизации, проблемой становится токсичность крови поглощенных газов. По мере увеличения давления тело поглощает больше газов из атмосферы, чтобы сбалансировать давление. По мере увеличения концентрации различные газы становятся токсичными, что называется наркозом инертных газов. Давление, необходимое для создания наркоза, варьируется от газа к газу (таким образом, глубоководные ныряльщики используют смеси гелия с воздухом), а также у разных людей и даже от одного погружения к другому при одинаковых обстоятельствах.

    Колин Смит, Йорктаун, США

Добавьте свой ответ

Воздействие гипобарической среды на Arabidopsis thaliana: последствия для биорегенеративных систем жизнеобеспечения низкого давления для исследовательских миссий человека и терраформирования на Марсе

Понимание того, как гипобария может повлиять на чистый фотосинтез (P (net)) и чистую скорость эвапотранспирации растений, важно для программы исследования Марса, потому что среда с низким давлением может использоваться для уменьшения эквивалентной массы системы ближайших экспериментов по биологии растений на посадочных модулях или будущие биорегенеративные передовые системы жизнеобеспечения.Кроме того, интродукция растений на поверхность частично терраформированного Марса будет ограничена пределами устойчивого роста и размножения растений в гипобарических условиях. Чтобы изучить влияние гипобарии на физиологию растений, была построена камера роста низкого давления (LPGC), в которой поддерживалась гипобарическая среда, способная поддерживать краткосрочные физиологические исследования растений. Эксперименты проводились на Arabidopsis thaliana, содержавшемся в LPGC при общем атмосферном давлении, установленном на уровне 101 (земной контроль над уровнем моря), 75, 50, 25 или 10 кПа.Растения выращивали в отдельном инкубаторе при 101 кПа в течение 6 недель, переносили в LPGC и акклиматизировали в атмосфере низкого давления в течение 1 или 16 часов. Через 1 или 16 часов акклиматизации уровни CO(2) снижались с 0,1 кПа до точек компенсации CO(2) для оценки P (нетто) показателей при различных гипобарических условиях. Результаты показали, что P (чистое) увеличивалось по мере снижения давления со 101 до 10 кПа, когда значения парциального давления CO(2) (pp) были ниже 0,04 кПа (т. е. когда ppCO2 считалось ограничивающим).Напротив, когда ppCO(2) находилось в неограничивающем диапазоне от 0,10 до 0,07 кПа, скорость P (нетто) была нечувствительна к снижению давления. Таким образом, если концентрацию CO(2) можно поддерживать на повышенном уровне в гипобарических модулях для выращивания растений или на поверхности частично терраформированного Марса, гипобария может относительно не влиять на показатели P (нетто). Результаты подтверждают выводы о том, что (i) гипобарические модули для выращивания растений могут работать при давлении около 10 кПа без чрезмерного подавления фотосинтеза и (ii) усилия по терраформированию на Марсе могут потребовать поверхностного давления не менее 10 кПа (100 мбар) для нормального роста развернутых виды растений.

Связь между высотой над уровнем моря и атмосферным давлением. Поскольку…

Контекст 1

… адаптировались и колонизировали огромное разнообразие сред, и многие из этих сред содержат крайности того или иного параметра; однако экстремальная высота над уровнем моря избежала колонизации высшими формами жизни из-за набора параметров, которые вместе препятствуют обитаемости. Атмосферное давление является одним из основных параметров, ограничивающих жизнь более низкими высотами Земли.Почти сбивающее с толку множество параметров окружающей среды было представлено земным формам жизни в процессе эволюционных изменений. Жизнь имеет ____________________ * Переписка с: Робертом Дж. Ферлом Нынешние атмосферные свойства поверхности Земли являются кульминацией физики нашей планеты и влиянием более чем миллиарда лет биологии и геологии. Биология развилась и распространилась на широкий спектр сред, включая те, которые выходят за пределы земных высот, где физиология ограничена экстремальными значениями температуры, влажности и атмосферного давления, которые являются неотъемлемыми компонентами земных больших высот (рис. 1).Действительно, только там, где сходятся все три крайности, мы видим отсутствие жизни на нашей планете. В тропических горах млекопитающие и крупные растения (например, даманы и гигантские лобелии Килиманджаро) встречаются не выше 5000 м над уровнем моря (Njiro, 2005), а травянистые растения не выше 5600 м (Körner, 2003). Тем не менее, даже эти пределы высоты зависят от других переменных окружающей среды. Например, верхняя граница лесов в тропических горах может составлять 4000 м, однако в более умеренных широтах эта же граница может быть меньше 2000 м (Körner and Paulsen, 2004).Кроме того, для млекопитающих и птиц границы типичного обитания, по-видимому, ограничены как легким доступом к пище и доступному кислороду, так и температурой, влажностью и атмосферным давлением. Для человека этот предел обитания составляет около 4200 м на широте Гималаев, где находится деревня Киббер, Индия (табл. 1). В целом, для вылазок людей на большие высоты и более низкие давления требуется дополнительный кислород, хотя один только кислород не может облегчить все трудности для людей при низком давлении и больших высотах (Maggiorini et al., 2001; Барч и др., 2005). В естественных условиях рост растений на больших высотах больше ограничивается температурой, чем давлением; ограничение в 5600 м на Килиманджаро связано не с атмосферным давлением, а с тем фактом, что земля замерзает каждую ночь. Лабораторные эксперименты показывают, что если растения защищены от замерзания и обеспечены достаточным количеством воды, они могут поддерживаться при давлении, намного меньшем, чем давление на вершине Килиманджаро (например, Mansell et al., 1968; Gale, 1973; Boston, 1981; Rule and Staby, 1981; Andre and Richaux, 1986; Musgrave et al., 1988а; Андре и Массимино, 1992 год; Даунихт и Бринкьянс, 1992 г.; Охта и др., 1993; Кори и др., 1996; Ивабучи и др., 1996; Кори и др., 2000; Ферл и др., 2002; Гото и др., 2002; Он и др., 2003; Пол и др., 2004). Только в искусственных средах, таких как программы пилотируемых космических полетов, атмосферное давление становится переменной, независимой от проблем температуры, влажности и состава газа, которые сопровождают земные высоты. В содержащихся, закрытых и спроектированных объемах внеземных сред обитания и транспортных средств проблемы возникают из-за необходимости сдерживать атмосферное давление против космического вакуума.Следовательно, атмосферное давление было независимо отрегулировано до уровней, значительно превышающих пределы, налагаемые высотными условиями на Земле. Идея о том, что растения можно успешно культивировать при очень низком атмосферном давлении в целях усовершенствованного жизнеобеспечения в неземной среде, имеет серьезные последствия для достижения цели доставки людей на новые планетарные поверхности. Основная и долгосрочная цель поддержания жизни в отдаленных космических точках состоит в том, чтобы свести к минимуму количество массы и, следовательно, энергии, необходимой для запуска и обслуживания систем жизнеобеспечения.Кроме того, если рассматривать максимальное использование местных ресурсов, желательно использовать окружающий свет, что делает необходимым иметь структуру с максимальной прозрачностью. Это приводит к вопросу о том, какие материалы были бы одновременно достаточно прозрачными и достаточно прочными, чтобы содержать атмосферу для роста растений, которая выдерживала бы более высокое давление, чем почти вакуум на Луне или атмосфера низкого давления на поверхности Марса. В настоящее время нет материалов, которые были бы признаны достаточно прозрачными, легкими и достаточно прочными, чтобы соответствовать всем этим критериям при полном нормальном давлении земли.Однако снижение давления в среде обитания растений, следовательно, снизит внутреннюю прочность, необходимую для таких конструкций и материалов, уменьшит массу материала, который необходимо поднять с поверхности Земли, и потенциально позволит улавливать окружающий свет в качестве ресурса. В этом обзоре мы представляем краткую историю различных атмосферных давлений и газовых составов, которые использовались в обитаемых людьми транспортных средствах космических программ, с учетом возможных атмосферных конфигураций, которые могут быть использованы в будущих транспортных средствах и средах обитания.За этим повествованием следует общее обсуждение использования атмосферы низкого давления в приложениях биологии растений. Эти две темы будут объединены с обсуждением экспериментов, посвященных особенно низкому атмосферному давлению в приложениях космической биологии растений. Затем мы разовьем аргумент о том, что низкое атмосферное давление представляет собой серьезную экологическую проблему для растений, проблему, которая требует адаптивной реакции и перенаправления метаболических ресурсов. Понимание этой реакции усиливается анализом изменений экспрессии генов, которые происходят по мере того, как растения реагируют и адаптируются.Подобно реакции и адаптации к другим стрессам окружающей среды, такое понимание может привести как к определению текущих пределов наземных растений, так и к …

Воздух — Мир науки

Цели

  • Опишите характеристики воздуха.

  • Объясните, как работает давление воздуха.

  • Обсудите, как атмосферное давление влияет на нашу повседневную жизнь.

Материалы

Фон

Нас постоянно окружает множество крошечных и невидимых частиц воздуха. Мы часто думаем о воздухе как о чем-то легком и невесомом. На самом деле воздух — это газ, который занимает пространство и имеет массу (вес). Поскольку между молекулами воздуха много «пустого» пространства, воздух можно сжать, чтобы он поместился в меньший объем.

Воздух не только имеет массу, но и оказывает давление.Частицы воздуха толкаются во всех направлениях, и возникающая при этом сила называется давлением воздуха.

В то время как атмосферное давление может относиться к давлению воздуха в ограниченном пространстве (автомобильная шина или футбольный мяч), атмосферное давление конкретно относится к давлению воздуха, создаваемому молекулами воздуха над данной точкой в ​​атмосфере Земли. Чем ближе мы подходим к Земле, тем выше атмосферное давление из-за веса частиц воздуха наверху. Вот почему на вершине горы атмосферное давление меньше, чем на уровне моря.Вес воздуха наверху сжимает частицы воздуха у поверхности Земли, создавая более высокую плотность частиц. Прибор, используемый для измерения атмосферного давления, называется барометром. Вы не можете использовать барометр для измерения давления воздуха внутри шины, футбольного мяча или надувного матраса.

Когда мы прыгаем в бассейн, мы чувствуем вес воды, давит на нас со всех сторон. Эта сила известна как давление воды. Чем глубже вы погружаетесь, тем большее давление вы будете чувствовать.Это потому, что вес воды пытается вас сжать.

Чтобы помочь себе визуализировать атмосферное давление, представьте, что мы живем на дне воздушного океана. На уровне моря давление воздуха больше, чем на вершине горы, так как на вас давит вес большего количества воздуха.

Насколько тяжел этот воздух?
Куб воздуха со стороной 1 метр имеет массу 1 килограмм. Атмосфера Земли имеет толщину около 480 километров. Это означает, что на поверхность Земли на нас давит 480 километров воздуха.Это по 1700 кг на каждую из наших голов (что примерно эквивалентно весу бегемота-самца!).

Так почему же нас не раздавит все это давление воздуха?
Внутри нашего тела есть воздух и жидкости, которые оказывают внешнее давление, уравновешивая атмосферное давление вокруг нас. Это гарантирует, что наши тела не разрушатся под тяжестью окружающего нас воздуха.

Одна из самых важных концепций, которые следует помнить в этом устройстве, заключается в том, что воздух всегда течет из места с высоким давлением в место с низким давлением.Воздух будет совершать удивительные подвиги, чтобы попасть из области высокого давления в область низкого давления, в том числе толкать и поднимать предметы на своем пути. Воздух, перетекающий из области высокого давления в область низкого давления, часто ощущается как ветер.

Чтобы помочь учащимся запомнить направление воздушного потока, они могут использовать фразу «ветер дует сверху вниз».

В ходе этих занятий учащиеся узнают, как изменения атмосферного давления влияют на множество различных факторов, в том числе на погодные условия, нашу дыхательную систему и подъемную силу, необходимую самолетам.

Словарь

Давление воздуха – Сила воздействия частиц воздуха на поверхность.
Атмосферное давление – Атмосферное давление атмосферы Земли на воздух над данной точкой.
Принцип Бернулли – Чем быстрее течет жидкость (воздух), тем меньшее давление она создает.
Сжатие – Для сжатия.
Плотность – Масса на единицу объема (или количество частиц воздуха в определенном месте).
Диафрагма — тонкий круглый слой мышц под грудной клеткой, который сокращается и расширяется, чтобы увеличивать или уменьшать объем грудной полости.
Выдох – Удаление воздуха из легких.
Расширение – Для распространения.
Сила – Толчок или притяжение, которые могут заставить объект с массой изменить свою скорость, направление или форму.
Вдыхание – Поступление воздуха в легкие.
Подъем – Восходящее движение, создаваемое под крыльями, когда самолет движется вперед.
Дыхательная система — Часть нашего тела, которая позволяет нам дышать (состоит из легких, дыхательных путей и мышц).
Объем – Объем пространства, занимаемый веществом.
Ветер – Поток воздуха из системы высокого давления в систему низкого давления.

Другие ресурсы

НАСА | 10 интересных фактов о воздухе

Мир науки | Ютуб | Авиашоу

Как это работает | Уши и дайвинг

Дети науки дома | Атмосферное давление и температура

Детские научные эксперименты | Давление воздуха

НАСА | Что заставляет самолет взлетать?

Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики | Как летают вещи

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *