Исследовательский проект «Простые механизмы в теле человека»

Египетские пирамиды, Петра, Стоунхендж, Помпеи – не полный список впечатляющих древних сооружений, построенных несколько тысяч лет назад. С незапамятных времён человек использует для совершения механической работы различные приспособления.

На уроках физики в 7 классе я узнал, что тяжёлый предмет (шкаф, камень), который невозможно передвинуть непосредственно, можно сдвинуть с места при помощи достаточно длинной палки — рычага. У меня возник вопрос – а есть ли рычаги в живых организмах?

Проблема: в теле человека есть простые механизмы?

Гипотеза: во время движения отдельных частей нашего тела некоторые кости или группы костей, наряду с другими функциями, выполняют ещё и функции рычагов.

Цель: практическое подтверждение правила равновесия рычага, на примере расчетов силы.

Задачи:

1. Изучить литературу по данной теме.
2. Выяснить какие простые механизмы есть в теле человека.
3. Проверить правило равновесия рычага на примере скелета человека.

Объект: рычаги в теле человека.

Предмет: работа рычажных механизмов скелета.

В скелете животных и человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например, у человека – кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опоры – первый позвонок), фаланги пальцев. У кошек рычагами являются подвижные когти; у многих рыб – шипы спинного плавника; у членистоногих – большинство сегментов их наружного скелета; у двустворчатых моллюсков – створки раковины. Рассмотрим некоторые из них.

В ходе работы я проверил и подтвердил правило равновесия рычага на примере черепа, стопы и руки человека. Цель работы достигнута. Мне удалось определить, что Сила тяжести головы (черепа) в 4 раза превышает силу Тяги мышц и связок черепа, что при подъёме свода стопы на полупальцах происходит выигрыш в скорости при потере силы, а чтобы удержать груз рукой, необходимо усилие мышцы в 6 раз превышающее величину груза. Теперь я могу с уверенностью сказать, что в живых организмах есть рычаги и они играют очень важную роль. Природа создала человека совершенным с точки зрения физики, а именно — использование рычага. Нам, людям, остается только брать у природы все самое ценное и важное. Сегодня ученые разработали универсальные, очень удобные протезы для людей: руки и ноги, они настолько совершенны, что их сложно отличить от настоящих. В робототехнике используются знания о строении суставов человека, что позволяет создать роботов, не отличимых от людей.