Как найти плотность своего тела физика

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3 с углубленным изучением отдельных предметов» города Котовска Тамбовской области

ПОРТФОЛИО ПРОЕКТА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

Авторы проекта:

Никишин Данила, 7 Б класс

                                                                                 Руководитель:

Анисимова Вероника Васильевна,

                                                                        учитель физики МБОУ «СОШ №3»

Котовск   2014

Содержание

Введение……………………………………………………………………………………………………3

1. Глава 1 Плотность вещества
   1. 1 Плотность как физическая величина……………………………………………4
   1.2 Измерение плотности вещества…………………………………………………….4
2. Глава 2 Измерение плотности тела человека
   2.1 Измерение объема тела человека (моделирование)………………………..6
   2.2 Измерение объема тела по изменению объема жидкости ……………..8
   2.3 Вычисление плотности тела человека……………………………………………9

Заключение……………………………………………………………………………………………….11
Список используемой литературы……………………………………………………………..12

                                             Введение
          Физика – наука экспериментальная, и выполнение практических и лабораторных работ вызвало у нас большой интерес к познанию окружающего мира и самих себя. Человек является одним из объектов изучения физики и порой возникает необходимость знать параметры человека, например, объем тела и его плотность.

              Возможно ли в домашних условиях измерить плотность тела человека?

         Мы решили измерить плотность своего тела и тел наших одноклассников.

Тело человека имеет очень сложную конфигурацию, но проведя несложные расчёты с большой точностью можно определить свой объём.

Гипотеза исследования: Плотность тела человека зависит от его комплекции.

Цель исследования: определить зависит ли  плотность и объём нашего тела от комплекции человека.

Задачи:

1. Узнать определение понятия «плотность» и познакомиться с расчетной формулой ее нахождения.
2. Познакомиться со способами измерения объема различных тел.
3. Провести практическую работу по измерению объемов разных частей тела учащихся 7б класса и внести полученные результаты в таблицу.
4. Провести расчеты вычисления плотности тел учащихся нашего класса, результаты занести в таблицу.
5. Проанализировать данные сводной таблицы.
6. Сделать вывод о проделанной работе.

Глава 1 Плотность вещества

1.1. Плотность как физическая величина

Определение плотности вещества следующее: плотность показывает, чему равна масса вещества в единице объема, например, в одном кубическом метре. Так, плотность воды 1000 кг/ м3 , а льда  – 900 кг/м3, именно поэтому лед легче и находится сверху зимой на водоемах. То есть, что показывает нам плотность вещества в данном случае? Плотность льда равная 900 кг/м3, означает, что куб льда со сторонами 1 метр весит 900 кг. А формула для определения плотности вещества следующая: плотность= масса/объем . Обозначаются величины, входящие в это выражение, так: масса – m, объем тела –V, а плотность обозначается буквой ρ (греч.буква «ро»). И формулу можно записать следующим образом:    ρ=m/V

1.2 Измерение плотности вещества

Как рассчитать плотность какого-либо вещества? Для этого нужно знать объем тела и массу тела. То есть, мы измеряем вещество, взвешиваем, а потом полученные данные просто подставляем в формулу и находим нужное нам значение. А в чем измеряется плотность вещества понятно из формулы. Измеряется она в килограммах на метр кубический. Иногда используют еще такое значение, как грамм на кубический сантиметр. Пересчитать одну величину в другую очень просто. 1 г = 0,001 кг, а 1 см3 = 0,000001 м3. Соответственно 1 г/см3=1000кг/м3  . Еще следует помнить, что плотность вещества различна в разных агрегатных состояниях. То есть в твердом, жидком или газообразном. Плотность твердых тел, чаще всего, выше плотности жидкостей и намного выше плотности газов. Пожалуй, очень полезное для нас исключение – это вода, которая, как мы уже рассматривали, в твердом состоянии весит меньше, чем в жидком. Именно вследствие этой странной особенности воды на Земле возможна жизнь. Жизнь на нашей планете, как известно, произошла из океанов. А если бы вода вела себя, как и все остальные вещества, то вода в морях и океанах промерзла бы насквозь, лед, будучи тяжелее воды, опустился бы на дно и лежал там, не тая. И только на экваторе в небольшой толще воды существовала бы жизнь в виде нескольких видов бактерий. Так что можно сказать спасибо воде за то, что мы существуем.

Глава 2. Измерение плотности тела человека

2.1 Измерение объема тела человека (моделирование)

Человек имеет очень сложную конфигурацию, а форму поверхности тела человека невозможно даже описать.  Для измерения объема тела человека мы использовали сантиметровую ленту и напольные весы.

Мы смоделировали тело человека из геометрических фигур: голова- шар, руки и ноги –  конусы, туловище – прямоугольный параллелепипед.

Для проведения нашего опыта, мы взяли 6 человек из 7 Б класса. 2 из них – худые, 2 – средние, и еще 2 – полные. Измерили их вес, длину ног, рук, обхват головы и т.д. Результаты измерений внесли в таблицу:

Таблица 1

№ п/п	Участник эксперимента	Обхват головы, м	Длина тулов. a, м	Ширина тулов. b, м	Толщина тулов. c, м	Длина руки, м	Обхват руки у плеча,м	Длина ноги, м	Обхват ноги у бедра,м
1	Ангелина	0,57	0,54	0,10	0,22	0,69	0,24	0,85	0,46
2	Кристина	0,56	0,52	0,10	0,20	0,71	0,23	0,78	0,43
3	Данила	0,56	0,54	0,10	0,23	0,68	0,22	0,76	0,41
4	Денис	0,56	0,57	0,13	0,22	0,70	0,22	0,76	0,44
5	Арина	0,53	0,50	0,12	0,25	0,70	0,27	0,82	0,50
6	Даша	0,55	0,53	0,13	0,27	0,69	0,56	0,76	0,50

 Рассчитали объем каждого человека по формуле:

V=Vголовы +Vтуловища +2Vрук +2Vног

Но перед этим нашли геометрические формулы для всех составляющих:
Объем головы: Vголовы= l3/(6π2) , где l- обхват головы.
Объем туловища: Vтул=abc, где a- длина туловища, b- его ширина, c- толщина.
Объем руки:Vр=(12.H)/(12π), где H- длина руки от кончиков пальцев до плеча, l – обхват руки у предплечья.
Объем ноги: Vн=(12.H)/(12π), где H – длина ноги от бедра до щиколотки, l– обхват ноги у бедра.

 Вычислили объем тела каждого человека и составили таблицу.

Таблица 2

Имя	Объем головы, м3	Объем туловища, м3	Объем рук, м3	Объем ног, м3
Ангелина	0,0188	0.0123	0,0011	0,0048
Кристина	0,0178	0,0104	0,0010	0,0038
Данила	0,0178	0,0124	0,0009	0,0036
Денис	0,0178	0,0163	0,0009	0,0039
Арина	0,0151	0,0150	0,0014	0,0054
Даша	0,0168	0,0186	0,0012	0,0050

Вычислим общий объем по формуле: V=Vголовы +Vтуловища +2Vрук +2Vног

Таблица 3

Худые	Средние	Полные
Ангелина- 0,0429м3	Данила – 0,0392м3	Арина – 0, 0437м3
Кристина- 0,0378м3	Денис – 0,0437м3	Даша- 0,0478м3

2.2 Измерение объема тела по изменению объема жидкости

Для проверки результатов моделирования объем тела определялся еще одним способом, с использованием ванны с водой, бутылки с известной емкостью, маркером, линейкой.

• Откроем кран в ванне так, чтобы вода лилась не очень сильно, и подставим под струю литровый сосуд. С помощью секундомера определим, за сколько времени вода наполнит сосуд доверху.
• Откроем слив, и выпустим воду из ванны. Закроем слив. И заметим момент, когда струя воды начала заполнять пустую ванну. Затем отметим фломастером или цветным скотчем на ванне интервалы времени, соответствующие заполнению ванны на один литр. Таким образом, заполним ванну на  ¾.
• Выпустим из ванны воду ровно наполовину.
• Погрузимся в ванну и заметим, как при этом изменился объем воды в ней.
• Определим объем нашего тела.

Сравним результаты первого и второго опыта по определению объема. Они хорошо согласуются друг с другом. В опыте №2 объектом исследования были мы.
V1=V1     – 0,0392  м3                       
V2=V2   – 0.0437  м3

Теперь можно перейти к определению плотности тела.

2.3 Вычисление плотности тела человека

Мы рассчитывали, чему равна плотность людей, участвовавших в наших экспериментах, по формуле p=m/V.

• С помощью весов в медицинском кабинете школы определим массу.
• Рассчитаем плотность тела, с помощью известного нам объема.
• Занесем результаты в таблицу.

Таблица 4

Участники эксперимента	Масса m, кг	Объем V, м3	Плотность ρ, кг/м3
Ангелина	49	0, 0429	1242, 19
Кристина	44	0, 0378	1304, 35
Данила	45	0, 0392	1190, 48
Денис	45	0, 0437	1234, 31
Арина	57	0, 0437	1122, 45
Даша	59	0,0478	1029,75

Было определено, что значения плотности участников экспериментов колеблется в пределах от 1029,75 кг/м3  до 1304,35 кг/м3. Среднее значение плотности человека получилось равным р=1112,16 кг/м3. По литературным данным среднее значение плотности человека равно 1036 кг/ м3.

Выводы: 

1) Экспериментально полученное значение плотности человека очень близко к плотности воды.

 2) Плотность зависит от комплекции человека. Чем больше объем тела и меньше его масса, тем плотность тела больше. Чем больше объем тела и больше масса тела человека, тем меньше его плотность. У худых людей плотность больше, чем у полных.

Заключение

Человек является объектом изучения физики. Тело человека имеет очень сложную конфигурацию, но, проведя несложные расчёты, с большой точностью можно определить свой объём и плотность тела. Это очень интересно, познавательно и увлекательно.

Наше исследование доказало правильность выдвинутой гипотезы, что плотность и объем  тела зависят от комплекции человека.

 Мы уверены, что экспериментально подтвержденные нами формулы займут достойное место в арсенале учителей физики и математики и сделают их уроки более занимательными.

Список информационных источников

1. Пурышева Н. С., Важеевкская Н. А.  Физика 7 класс. Учебник для общеобр. учр.: М., Дрофа- Вертикаль, 2012 г.  
2. Дорохов А. А., Артоболевский И.И. Что такое? Кто такой? В 3-ех томах.-М.: Педагогика, 1975 г.
3. Фрещенко Т. Вожегова В. Физика 4-11 класс. Справочник школьника. – М.: Слово, 1995 г.
4. Сайт Класс!ная физика 
5. Сайт Википедия Плотность вещества

МКОУ Сергиевская СШ

«Плотность человека»

Авторы проекта:

Андрюшкина Элонна-7кл.,

Недорубова Алевтина-7кл.

Руководитель проекта:

Шеломанова Ольга Ивановна, учитель физики

Актуальность

«Человеческое тело — физическая структура человека, человеческий организм. Тело человека образовано клетками различных типов, которые формируют органы, заполняют пространство между ними или покрывают снаружи. Тело взрослого человека образуют около тридцати триллионов клеток». Можно ли представить человеческое тело как математическую модель? А если можно, то возможно вычислить объем тела, узнать массу тела, вычислить плотность тела. Перед нами встала такая проблема: как представить человеческое тело в виде математической модели и найти его плотность. Для нас данная тема актуальна, она интересна.

Цель:

Построить математическую модель тела, найти плотность и провести сравнительную характеристику с таблицей плотностей.

Задачи:

1.Нарисовать математическую модель тела.

2. Вычислить объем своего тела и подружки.

3.Измерить массы тел.

4.Найти плотности тел.

5.Сделать сравнительную характеристику с таблицей плотностей.

6.Сделать вывод.

В ходе работы были использованы следующие методы исследования : сбор и анализ материалов, обобщение и сравнение.

Как найти или рассчитать плотность какого-либо вещества? Для этого нужно знать объем тела и массу, и полученные данные подставляем в формулу и находим нужное нам значение.

Есть три способа определения плотности тела человека.

Наш способ таков: Мы представили человека как фигуру, состоящую из геометрических фигур, и пришли к выводу, что можно найти объем тела, используя формулы математики и физики.

Математическая модель человеческого тела

V = a • b • c

(C=2ПR)

Необходимые измерения

Вычисление объёма, плотности тела Элонны

V головы

Объем шара

V туловища

54

Объем прямоугольного

30

V рук

8,6

13

параллелепипеда

Объем прямоугольного

V ног

7

9

Объем прямоугольного

40

V подошвы

5

2662,95 см 3

параллелепипеда

10

52

0,0027 м 3

15600 см 3

27

V

Объем прямоугольного

параллелепипеда

Т

71

0,01560 м 3

6

параллелепипеда

7280 см 3

12780 см 3

е

9

0,007280 м 3

0,012780 м 3

л

2916 см 3

а

0,002916 м 3

0,04128 м 3

m=44 кг, V=0,04128 м 3

• = m / V
• = 44 кг / 0,04128 м 3 =
• = 1066 кг/м3

1066 кг/м 3

Вычисление объёма, плотности тела Алевтины

V головы

Объем шара

V туловища

56

Объем прямоугольного

26

V рук

8,9

15

параллелепипеда

Объем прямоугольного

V ног

7

8

Объем прямоугольного

40

V подошвы

5

2951,6 см 3

параллелепипеда

8

51

0,0029 м 3

15600 см 3

25

V

Объем прямоугольного

параллелепипеда

Т

60

0,01560 м 3

6

параллелепипеда

3570 см 3

3968 см 3

е

9

0,0036 м 3

0,007680 м 3

л

2700 см 3

а

0,0027 м 3

0,04318 м 3

m=46 кг, V= 0,037062 м 3

• = m / V
• = 46 кг / 0,43188 м 3 =
• = 1065 кг/м3

1065 кг/м 3

Сравнительная характеристика плотности

Мы получили следующие плотности: плотность Элонны 1066 кг/м 3 ,

Алевтины 1065 кг/м 3 ,

и сравнили по таблице плотностей. Оказалось, что плотность человека ближе всех подходит к плотности воды морской, это доказывает, что человек состоит из жидкости, и вот почему морская вода хорошо держит человека.

Нами найденные плотности оказались почти точными, так как средняя плотность человека 1070кг/м 3 .

Заключение

1.Нарисована модель человеческого тела, с помощью шара, прямоугольных параллепипедов.

2.Вычислен объём моего тела и подружки.

3.Найдена плотность тел.

4.Сделана сравнительная характеристика.

Практическая значимость нашей работы:

На уроках математики при изучении темы: «Объёмы», интересно будет каждому ученику подсчитать объем своего тела. Выполняя эту работу, мы узнали много нового для себя: как находить объём шара, что такое плотность, как ее вычислить, о существовании средней плотности человеческого тела примерно равной 1070кг/м3.

Возможная область применения :

Предполагаем что, так как плотность у каждого человека разная, то может быть, зная свою плотность можно поставить диагноз возможных заболеваний человека. Уже доказано, что снижается плотность тела человека из-за потери костной массы, дефицита кальция, недостаточного питания, стрессов, в период интенсивного роста организма.

Список используемой литературы

1.Перышкин А.В. Физика 7 класс «Дрофа», 2006.- 48с.

2.Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики. Издательство «Наука»,1966.-122с

Список использованных источников информации:

1. http://ru.wikipedia.org/ 2. http://www.KAKPROSTO.ru 3. http://www.t-z-n.ru/prearch/do.thme 4.http://www.class-fizika.narod.ru 5.http: //www.habit.ru/35/179

Скачать материал

Скачать материал

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Определение плотности человеческого тела
  © Авторы : учащиеся 7 «А» класса Волков О., Хамченков А.
  Научный руководитель: Хомченко О.В., учитель физики МОУ Ишненской СОШ

  Исследовательская работа

• 

  2 слайд

  Цель работы:

  Определить плотность человеческого тела экспериментальным путём и объяснить его поведение в воде

• 

  3 слайд

  Актуальность исследования

• 

  4 слайд

  Выталкивающая сила

• 

  5 слайд

  Условия плавания тел
  Плотность плавающего тела меньше плотности жидкости: ρт < ρж
  Плотность плавающего тела больше плотности жидкости: ρт > ρж
  Плотность плавающего тела равна плотности жидкости: ρт = ρж

• 

  6 слайд

  Формула для расчёта плотности тела

• 

  7 слайд

  Оборудование:
  Ванна с водой
  Весы напольные
  Литровая ёмкость
  Маркер
  Сантиметровая лента

• 

  8 слайд

  Измерение объёма тела человека без головы
  Определение первого и второго уровня воды

• 

  9 слайд

  Измерение объёма тела человека без головы
  Объём вытесненной воды и объём туловища Vж= Vтул.= 61 л = 0,061 м3

• 

  10 слайд

  Определение объёма головы
  Измерение обхвата (периметра) головы ℓ = 56 cм и
  расчёт объёма по формуле V = ℓ3/6π2 = 2,93 л = 2,93·10-3м3

• 

  11 слайд

  Определение полного объёма тела человека
  Экспериментальным и расчётным путём установлено
  Vтела= 61 л + 2,93 л = 63,93 л = 0,06393 м3

• 

  12 слайд

  Измерение массы тела человека
  mт= 65,5 кг

• 

  13 слайд

  Формула для расчёта плотности тела

• 

  14 слайд

  Результаты
  измерений и вычислений
  Среднее значение плотности тела человека ρ = 1027,7 кг/м3

• 

  15 слайд

  Вывод :
  Экспериментально полученное значение плотности человеческого тела в среднем составило 1028 кг/м3 ,что действительно подтверждает факт о водно-солевом составе организма человека, а также определяет его поведение в воде, где тело тонет, т.к. его плотность больше плотности пресной воды.
  Справочная информация: плотность чистой пресной воды равна 1000 кг/м3, а морской – 1030 кг/м3.
  Согласно табличным данным (в справочнике А. С. Еноховича) плотность человека принята равным 1036 кг/м3.

• 

  16 слайд

  Список литературы
  Познай самого себя: Практические работы и экспериментальные мини-проекты: измерение параметров человека. 9-11 классы – М.: Чистые пруды, 2009. – 32с.: ил. – (Библиотечка «Первого сентября», серия «Физика». Вып. 26).
  Горев Л.А. Занимательные опыты по физике в 6 – 7-х классах средней школы. Кн. для учителя. – 2-е издание., перераб. –М.: Просвещение,1985. – 175с., ил. – с.27-31.
  Мэрион Дж. Б. Общая физика с биологическими примерами: Пер. с англ. – М.: Высшая школа, 1986. – 623с.: ил. – с.79.

• 

  17 слайд

  Спасибо за внимание!!!

Краткое описание документа:

Данная исследовательская работа является примером результата внеурочной деятельности учащихся 7 класса, которые по собственному желанию под моим руководством выступили успешно с ней на школьной научно-практической конференции. Учащиеся с удовольствием выполняют работы подобной тематики, исследуя именно собственное тело и в целом организм человека.

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 263 279 материалов в базе

• Выберите категорию:

• Выберите учебник и тему

• Выберите класс:

• Тип материала:

  • Все материалы

  • Статьи

  • Научные работы

  • Видеоуроки

  • Презентации

  • Конспекты

  • Тесты

  • Рабочие программы

  • Другие методич. материалы

Найти материалы

Вам будут интересны эти курсы:

• Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»

• Курс повышения квалификации «Правовое обеспечение деятельности коммерческой организации и индивидуальных предпринимателей»

• Курс профессиональной переподготовки «Управление персоналом и оформление трудовых отношений»

• Курс повышения квалификации «Экономика предприятия: оценка эффективности деятельности»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация маркетинга в туризме»

• Курс повышения квалификации «Основы менеджмента в туризме»

• Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»

• Курс повышения квалификации «Источники финансов»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности секретаря руководителя со знанием английского языка»

• Курс профессиональной переподготовки «Управление сервисами информационных технологий»

• Курс повышения квалификации «Финансовые инструменты»

• Курс профессиональной переподготовки «Техническая диагностика и контроль технического состояния автотранспортных средств»

• Курс профессиональной переподготовки «Теория и методика музейного дела и охраны исторических памятников»

Была ли эта статья полезной?