Творческий конкурс для педагогов «Яркая Весна»

 

Конкурс для педагогов «Лучший конспект урока (занятия)»

 

Конкурсы на нашем сайте ped-kopilka.ru

Проектная работа по физике для 7 класса

Проектная работа «Математическая физика человека или как я себя исследовал»
Учитель Кутателадзе Елена Вячеславовна
Выполнил Батьковский Герман, ученик 7 класса, МОУ "Школа №77 г.Донецка"
Актуальность проблемы
В моём проекте я попробую взглянуть на себя со стороны, основываясь на фактах. Как вы знаете, человек – существо многогранное: он покорил высочайшие горные вершины, опустился в самые глубокие точки Мирового океана, побывал на Луне, расщепил атомное ядро. Но чаще всего мы не задумываемся, а что же мы представляем собой, что мы можем сделать, какими возможностями и ресурсами обладаем.
Именно поэтому в данной работе пойдёт речь об исследовании структуры и параметров тела человека с помощью математических формул.
Основополагающий вопрос проекта: находят ли математика и физика свое место при изучении организма человека, какова их роль в определении физических параметров человека.
Цель исследования: с помощью математических и физических методов исследовать и узнать физические параметры своего организма.
Задачи:
1. Ознакомиться с источниками информации.
2. Познакомиться с математическими и физическими формулами.
3. Провести исследования
4. Сделать выводы.
РАЗДЕЛ I ОСНОВНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Основные понятия
В ходе исследования я должен изучить объем, площадь и скорость тела на своем примере.
Раскроем эти понятия.
• Объем - количественная характеристика пространства, занимаемая телом или веществом.
• Площадь - численная характеристика двумерной геометрической фигуры.
• Скорость - величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отчета.

1.2. Оценить площадь поверхности и объем своего тела.
Моя задача не подсчитать, а оценить, то есть выполнить приближенные вычисления по нахождению площади поверхности и объема собственного тела с помощью математических формул.
1. Для этого представил свое тело как упрощенную модель, состоящую из цилиндрического туловища, двух цилиндрических рук, двух цилиндрической формы ног и шарообразной головы. Представил такую модель.
2. Выполните необходимые измерения средней длины обхвата руки, ноги, туловища, головы.
3. Считая обхват L окружностью радиуса R, определил значение условного радиуса обхвата руки, ноги, туловища, головы на модели. Зная, что длина окружности равна L=2  R.
4. Измерил длину руки, ноги, туловища H.
5. Подсчитал площадь поверхности каждой руки, ноги и туловища по формуле площади поверхности цилиндрического тела S = L H, и площадь поверхности головы по формуле площади поверхности шара S= 4 R2.
6. Итогом выполнения данного задания стат подсчет полной поверхности моего тела. Измерения производились с очень невысокой степенью точности и ответ носит оценочный характер, то есть не превышает одного значащего знака после запятой.
7. Пользуясь уже выполненными измерениями и моделью своего тела, определил объем каждой части по формулам:
объем цилиндра равен V = SH= R2 H;
объем шара равен V =4/3  R3.
8. Оценил полностью объем своего тела в м3.
Зная, что:
1 см = 0,01 м = 10-2 м;
1 см2= 0,0001 м2 = 10-4 м2;
1 см3= 0,000001 м3 =10-6 м3,
все измерения производил гибкой сантиметровой лентой и переводил в метры (м) - единицы СИ. Полученные данные занес в таблицу.
С помощью других математических и физических методов решил проверить, насколько точными являются мои подсчеты по нахождению площади поверхности тела:
а) С помощью математической формулы:
S= 0,167 ·√mh=0,167√60 ·1,76 1≈ 1,7 м2
где S - площадь тела ,м2; m - моя масса, кг; h - мой рост, м.
б) С помощью номограммы (физика).
Для этого соединил при помощи прямо линии показатели массы и длины тела. Точка пересечения этой прямой со шкалой S даст значение площади поверхности. Получил -1,7 м2
Сравнил полученные результаты.
1. Табличные - 1,69 м2
2. Математические - 1,71 м2
3. С помощью монограммы - 1,7 м2
Среднее арифметическое равно 1,7 м2

ВЫВОД
Все данные по нахождению площади поверхности тела, полученные разными способами, приблизительно совпали. Следовательно, вычисления произведены правильно.

1.3. Определение объема лёгких
а) с помощью математических форлул.
Я нашёл две формулы по которым мы найдём объём лёгких:
1. V = 2,5 · 10-3 · S = 2,5 · 10-3 · 0,0043 м3 = 0,0043 м3
где V- объем, м3; S - площадь моего тела, м2.
2. V = ( h · 5.2 - (мой возраст) · 0,022) - 4,2 = (1.76 * 5,2-13 * 0.022) - 4,2 =
= (9,152 - 0,286) - 4,2= 8,866 - 4,2 = 4,666 л =0,004666 м3
где V- объем, м3; h - мой рост, м.
В обоих случаях получен одинаковый результат.
б) Определение объема легких с помощью самодельного спирографа
В качестве самодельного спирографа можно использовать воздушный шар. При выдохе воздуха в шарик он надувается. Объем шарика можно вычислить, используя формулу объема шара.
Объем легких был найден с помощью шарика, в который сделано 3 выдоха. Нашёл его объём и разделил на 3 :
V=(4/3  R3) : 3 = (4/3 * 3,14 * 0,153) : 3 = 0,021 : 3 = 0,00459 м3 ≈0,0046 м3
где V- объем, м3; R - радиус, м;  = 3,14.
ВЫВОД. В обоих случаях получен одинаковый результат. Следовательно, вычисления произведены правильно.
1.4. Определение скорости своего движения
Чтобы найти свою скорость я взял рулетку, растянул и закрепил её на полу. С помощью секундомера засёк за сколько я прошел 5 шагов.
За 2.8 сек я делаю 5 шагов и прохожу 2,60 м, следовательно, 1 мой шаг = 0,52 м, а моя скорость v = 0,93 м/сек = 3,3 км/ч

ВЫВОДЫ
Человек имеет очень сложную конфигурацию, но проведя несложные расчёты с большой точностью, можно опре¬делить свой объём и площадь поверхности тела. Формулу для нахождения площади поверхности человека с успехом можно использовать на уроках физики для расчёта силы атмосферного давления на человека. Я считаю, что полученные знания пригодятся мне в дальнейшем.
1. При выполнении работы я совершенствовал навыки работы со справочной и научно популярной литературой.
2. Узнал, какие физические законы можно использовать при объяснении процессов, происходящих в организме человека.
3. Узнал особенности своего организма с точки зрения законов физики.
4. Ознакомился с математическими формулами, с помощью которых можно найти различные параметры тела человека.
5. Изучил методы и способы измерения своего тела.
6. Составил таблицу физических параметров своего организма.
Ответил на основополагающий вопрос проекта о том, что математика и физика играют важную роль при изучении организма человека и определении его физических параметров.
Скачать Проектная работа «Математическая физика человека или как я себя исследовал»
Презентация на тему: Математика, я и моё окружение

Рекомендуем посмотреть:

Конспект урока физики в 7 классе по теме: Взаимодействия молекул Конспект урока физики в 7 класса по теме: Агрегатные состояния вещества Методическая разработка конспекта урока физики в 7 классе по теме "Давление твердых тел, жидкостей Конспект урока по физике 7 класс. Мощность

Похожие статьи:

Конспект урока физики для 7 класса

Конспект урока физики в 7 классе. Блоки. «Золотое правило механики»

Занимательная физика для учащихся 6-7 классов

Использование ИКТ на уроках физики
Опубликовано: 1804 дня назад (7 июня 2017)
Просмотров: 6798
+2
Голосов: 2
Валентина Михайловна Скрипникова # 8 июня 2017 в 08:05 0
Интересный материал!
Елена Вячеславовна Кутателадзе # 8 июня 2017 в 08:57 0
Елена Вячеславовна.
Спасибо!Постараюсь разместить всю работу с презентацией и фото. Очень хочется, чтобы об одаренном ребенке узнали.
Обещаю много интересного и нестандартного.
Елена Владимировна Гудошникова # 29 июля 2017 в 08:31 0
Мне очень понравилась работа: сама тема и методы исследования. Рекомендации: в оформлении применять больше схем, таблиц. Внести результаты исследования в 2 столбца: методика, формулы и расчёты.
Успехов Вам и Вашим ученикам! Мой голос Вам.