Давление стопы человека на поверхность

Самое важное по теме: давление стопы человека на поверхность с комментариями практикующих врачей. Все вопросы можете задать после статьи.

Калькулятор рассчитывает давление в гравитационном поле тела заданной массы на поверхность заданной площади. Результат выводится в разных единицах давления.

Калькулятор рассчитывает давление оказываемое телом заданной массы на поверхность заданной площади в гравитационном поле.

Приведем определение давления из Википедии.
Давление — физическая величина, равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. В данной точке давление определяется как отношение нормальной составляющей силы, действующей на малый элемент поверхности, к его площади:

Среднее давление по всей поверхности есть отношение силы к площади поверхности:

Для тела, находящегося в гравитационном поле, сила, действующая на площадь, известна — это его вес, или
, где g — ускорение свободного падения, метр, на секунду в квадрате.

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

Таким образом, итоговая формула давления тела на поверхность:

По умолчанию значение g в калькуляторе равно 9.80665, что примерно соответствует гравитационному полю Земли. Значение площади примерно соответствует площади подошв взрослого человека.
Ответ выдается в метрических единицах, паскалях, ну и для удобства в некоторых других единицах измерения давления, используемых в калькуляторе Конвертер единиц давления

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Favatar.neznaka.ru%2Favatar%2F618

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Favatar.neznaka.ru%2Favatar%2F564

Раздели свой вес на площадь опоры (площадь двух подошв) . Чтобы получить давление в Паскалях, переведи см^2 в м^2.

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Favatar.neznaka.ru%2Favatar%2F8489

Давление это сила/площадь
Сила равно как масса тела умноженная g(9.8)
Площадь – примерная площадь стопы человека

времени,требуется_____(разные,одинаковые) силы:на тело большей массы должна действовать сила ______(большая,меньшая,такая же) по сравнению с силой действующей на тело меньшей массы.

4.2.2 Давление воды на дно водоема равно 8000 Па. Определить глубину водоема.

4.2.3 Вода налита в узкую мензурку до высоты 12см. Когда в мензурку долили воды, ее уровень составил 18см. На какую величину увеличилось при этом давление воды на дно мензурки?

4.2.5 Определить в килопаскалях давление в водоеме на глубине 10м. Атмосферное давление 100 кПа.

4.2.6 Брусок массой 1кг оказывает на горизонтальную подставку давление 200 Па. Найти площадь соприкосновения бруска с подставкой.

Уровень А

4.3.1 Какой столб керосина уравновесит в сообщающихся сосудах столб ртути высотой 16 см? Плотность ртути 13600 кг/м3, плотность керосина 800 кг/м3

4.3.5 На малый поршень гидравлического пресса действует сила 50Н, и он опускается на 15см. Большой поршень при этом поднялся на 3мм. Определить массу груза, лежащего на большом поршне.

P.S. Не прошу решать все, но хотябы сколько сможете, пожалуйста. Заранее спасибо

2.Почему воздушный шар , вынесенный на улицу зимой , делается слабо надутым ?

СРОЧНО! СРОЧНО! СРОЧНО!
1) От каких величин и как зависит давление жидкости на дно сосуда?
2) По какой формуле рассчитывают давление жидкости на стенки сосуда, давление внутри жидкости??

параграф 37) 1) какие свойства газов отличают их от твёрдых тел и жидкостей? 2) как объясняют давление газа на основе учения о движении молекул? 3) как можно на опыте показать что газ производит давление о стенки сосуда в котором он находится ? 4) из чего можно заключить что газ производит одинаковое давление по всем направлениям? 5) почему давление газа увеличивается при сжатии и уменьшается при расширении? 6) почему сжатые газы содержат в специальных баллонах ?

Ответ оставил Гость

Ваш вопрос неточно выражен , но я постараюсь помочь. Итак если вам нужно узнать вес просто найдите массу своего тела , например 45 кг , и умножьте на 10 Н/кг.
Если же вам нужно давление , тогда измерьте площадь своей стопы , затем разделите полученный вес на площадь стопы. тогда вы получите давление человека на землю.
Пример : Человек весит 45 кг . Значит он действует на землю с силой, равной 450 Н (45 * 10 ) . Далее находим площадь стопы

10 х 25 см_2.Получаем 250 см _2 . 450 250 = 1,8 Па

Если ответа нет или он оказался неправильным по предмету Физика, то попробуй воспользоваться поиском на сайте или задать вопрос самостоятельно.

Если же проблемы возникают регулярно, то возможно Вам стоит обратиться за помощью. Мы нашли великолепную площадку, которую без всяких сомнений можем порекомендовать. Там собраны лучшие преподаватели, которые обучили множество учеников. После обучения в этой школе, Вы сможете решать даже самые сложные задачи.

Исследовательская работа по физике «Исследование зависимости давления твердых тел от сил давления и от площади поверхности, на которую действует сила давления»

Исследовательская работа по физике

«Исследование зависимости давления твердых тел от сил давления и от площади поверхности, на которую действует сила давления»

Актуализация: В 7 классе мы выполняли задание по расчету давления, которое производит человек , стоя на одной ноге. Задание интересное , познавательное и имеет большое практическое значение в жизни человека. Мы решили изучить этот вопрос.
Гипотеза: давление твердых тел зависит от силы давления и от площади поверхности, на которую действует сила давления. Это оказывает также влияние и на здоровье человека.

Цель: исследовать зависимость давления от силы давления и площади поверхности, на которую действует сила давления и выяснить зависимость давления от высоты каблука обуви.

Читайте так же:  Почечная гипертония

обувь с разной площадью подошвы;

бумага в клетку;

1.Рассмотреть основные понятия темы.

2.Оценить зависимость давления от силы давления и площади поверхности, на которую действует сила давления .

3.Оценить зависимость давления от высоты каблука обуви .

[3]

4.Определить способ, которым можно выявить плоскостопие .

В процессе работы использовались следующие методы исследования:

[2]

1.теоретические (моделирование, проведение аналогий, сравнительного анализа, обобщение)

2. эмпирические (проведение эксперимента).

Нет тематического видео для этой статьи.
Видео (кликните для воспроизведения).

3. математические (метод визуализации данных)

Что такое давление? Давление – это физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности.

Единица давления – Паскаль (Па).

Используя также другие единицы давления: гектопаскаль (гПа) и килопаскаль (кПа)

1 кПа = 1000 Па 1 Па = 0,001 кПа

1 гПа = Па 1 Па = 0,01 гПа

Методика вычисления площади тел неправильной формы такова:

– подсчитываем количество квадратов целых,

– подсчитываем количество квадратов известной площади не целых и делим пополам,

-суммируем площади целых и нецелых квадратов

Для этого я с помощью карандаша обвела края подметки и каблука; посчитала число полных (В) и неполных клеток (С) и определила площадь одной клетки (Sк);
S1 = (В + С/2) · Sк

. 758 х1/4см2= 129, 5 см2 – S опоры

129,5см2 = 0,01295 м2

Организация опыта №1

Цель: определить зависимость давления твердого тела от силы давления при неизменной площади опоры.

Для того чтобы выполнить задачу исследования мы измерим массу исследуемого ученика, а затем измерим массу ученика с рюкзаком в 1,3,5 кг на электронных весах, не меняя его площадь опоры.

Кстати, вес ранца с учебным комплектом не должен превышать
1-2 классы 1,5 кг
3-4 классы 2,5 кг
5-6 классы 3 кг
7-8 классы 3,5 кг
9-11 классы 3,5-4 кг

1. P =Fg/S=400H/0,0295 м2=13559,3 н/м2

2. P =Fg/S=410H/0,0295 м2=13898,3 н/м2

3. P =Fg/S=430H/0,0295 м2=14576,3 н/м2

4. P =Fg/S=450H/0,0295 м2=15254,2 н/м2

Построив график зависимости давления твердого тела от силы давления, сделали вывод.

Вывод: давление твердого тела на опору с увеличением силы давления увеличивается.

Организация опыта №2

Цель: определить зависимость давления твердого тела от площади опоры.

Вычислим площадь, не меняя массы:

– одной ступни ученика в обуви;

– площадь опоры на 2-х ногах;

– площадь ученика лежа (допущение – масса распределена равномерно).

-Площадь одной ступни в обуви S =129,5 см2= 0,01295 м2,

Давление на одной ноге: Р=400Н:0,01295 м2=27118,6Па

-Площадь двух ступней в обуви S = 259 см2= 0,0259м2

Давление на двух ногах: Р=400Н:0,0295 м2=13559,3Па

-Площадь ученика лежа.

Разделив для удобства и быстроты вычисления площадь опоры лежачего ученика на 5 частей

Суммарная площадь лежащего ученика: S = 3435 см2 =0,3435 м2

Давление лежа: Р=400Н: 0,3435 м2=1164Па

Построив график зависимости давления твердого тела от площади опоры, сделали вывод.

Вывод: с увеличением площади опоры твердого тела при неизменной силе давления давление тела на опору уменьшается

Чем больше масса ученика, тем больше сила давления, тем больше давление, производимое телом на опору (пол). Между силой давления и давлением тела существует прямая зависимость.

Чем больше площадь опоры тела при неизменной массе (силе давления), тем меньше давление, оказываемое телом на опору. Между давлением и площадью опоры тела существует обратная зависимость.

Организация опыта №3

Цель: Рассчитать давление, создаваемое на стопу в зависимости от площади подошвы обуви, а значит и от высоты каблука

Широкий каблук – 2 см

Толстый каблук – 10 см

По расчетам ученых при ходьбе это давление еще увеличивается более чем в два раза.

В результате исследования увидели, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору. А также что давление, оказываемое на стопу в обуви на высокой шпильке высотой 10 см, почти в два раза превышает давление, оказываемое на стопу в обуви на маленьком каблуке высотой 2 см и сравнимо с давлением, которое оказывает гусеничный трактор на почву.

Слон давит на 1 квадратный сантиметр поверхности в 25 раз с меньшим весом, чем женщина на 13 сантиметровом каблуке.

Потом представили что будет, если женщина массой 70 кг случайно наступит кому-нибудь на ногу своим каблучком или своей шпилькой. Площадь на которую при этом опирается женщина, будет равна для каблучка Sк = 4 см2 = 0,0004 м2 и для шпильки Sш = 1 см2 = 0,0001 м2.

В результате измерений пришли к выводу, что давление, оказываемое одной шпилькой приблизительно равно давлению, которое оказывают 137 гусеничных тракторов, а давление каблука оказалось в 4 раза меньше давления шпильки на горизонтальную поверхность. Так что берегите свои ноги от чужих каблуков.

Каблуки – главнейшая причина возникновения плоскостопия у женщин

При ношении каблуков происходит повышение и смещение ближе к оси тела центра тяжести, что приводит к усилению нагрузки на передний отдел стопы и подворачивание стопы внутрь. Поэтому чем меньше каблук, тем лучше.

При развитии плоскостопия снижается важнейшая функция стоп – смягчение ударных нагрузок при быстрой ходьбе, беге, прыжках. Впоследствии появляются трудности с долгим стоянием в одной позе, а также нарушается плавность походки.

Отказываться полностью от каблуков тоже нельзя, даже при диагнозе плоскостопии. Если у вашей обуви отсутствует высота, многие любят носить балетки, кеды, мокасины — у вас также повышаются шансы к развитию плоскостопия и можно так же попасть к ортопеду.

Читайте так же:  Какие таблетки сильно повышают давление

Получается противоречие, какое-то, не так ли? Высокую обувь носить нельзя, кеды, балетки тоже. Можно и нужно носить обувь на каблуке, а идеальным вариантом в исчислении каблука станет формула, с помощью которой вычисляется его высота: Надо измерить длину стопы в сантиметрах и разделить её на семь.

Простой и надежный способ, которым можно выявить плоскостопие, следующий. Обильно смажьте жирным кремом поверхность стопы . Встаньте на белый лист бумаги. Лучше смазать сразу обе стопы, чтобы можно было стоять прямо, ни на что не опираясь. Только в этом случае вы получите объективный результат. Образовавшиеся отпечатки внимательно изучите.

Единица давления – ньютон на квадратный метр ( 1 Н / м 2 ). В честь французского ученого Блеза Паскаля она называется паскалем (Па). Таким образом,

Используется также другие единицы давления: гектопаскаль (гПа) и килопаскаль (кПа).

Пример. Рассчитать давление, производимое на пол мальчиком, масса которого 45 кг, а площадь подошв его ботинок, соприкасающихся с полом, равна 300 см 2 .

Запишем условие задачи и решим её.

Дано: m = 45 кг, S = 300 см 2 ; p = ?

В единицах СИ: S = 0,03 м 2

P = 9,8 Н · 45 кг ≈ 450 Н,

p = 450/0,03 Н / м 2 = 15000 Па = 15 кПа

‘Ответ’: p = 15000 Па = 15 кПа

Тяжелый гусеничный трактор производит на почву давление равное 40 – 50 кПа, т. е. всего в 2 – 3 раза больше, чем давление мальчика массой 45 кг. Это объясняется тем, что вес трактора распределяется на бóльшую площадь за счёт гусеничной передачи. А мы установили, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору.

В зависимости от того, нужно ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивается или уменьшается. Например, для того, чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.

Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими делают шины у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях.

Тяжелые машины, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдет человек.

С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой произвести большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее с силой около 50 Н. Так как площадь острия кнопки примерно 1 мм 2 , то давление, производимое ею, равно:

p = 50 Н/ 0, 000 001 м 2 = 50 000 000 Па = 50 000 кПа.

Для сравнения, это давление в 1000 раз больше давления, производимого гусеничным трактором на почву. Можно найти еще много таких примеров.

Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) специально остро оттачивается. Заточенный край острого лезвия имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже малой силы создается большое давление, и таким инструментом легко работать.

Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе: это зубы, когти, клювы, шипы и др. – все они из твердого материала, гладкие и очень острые.

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwikiversity%2Fru%2Fthumb%2F4%2F41%2FMolekuly_besporyadochno_dvizhutsya.jpg%2F180px-Molekuly_besporyadochno_dvizhutsya

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwikiversity%2Fru%2Fthumb%2F7%2F73%2FOpyt_s_rezinovym_sharikom.jpg%2F150px-Opyt_s_rezinovym_sharikom

Мы уже знаем, что газы, в отличие от твердых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором находятся. Например, стальной баллон для хранения газов, камера автомобильной шины или волейбольный мяч. При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона, камеры или любого другого тела, в котором он находится. Давление газа обусловлено иными причинами, чем давление твердого тела на опору.

Известно, что молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ. Молекул в газе много, поэтому и число их ударов очень велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате, о поверхность площадью 1 см 2 за 1 с выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно, — оно и создает давление газа.

Итак, давление газа на стенки сосуда (и на помещенное в газ тело) вызывается ударами молекул газа.

Рассмотрим следующий опыт. Под колокол воздушного насоса поместим резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму. Затем насосом откачиваем воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится все более разреженным, постепенно раздувается и принимает форму правильного шара.

Как объяснить этот опыт?

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwikiversity%2Fru%2Fthumb%2F6%2F6d%2FStalniye_ballony_dlya_gaza.jpg%2F150px-Stalniye_ballony_dlya_gaza

В нашем опыте движущиеся молекулы газа непрерывно ударяют о стенки шарика внутри и снаружи. При откачивании воздуха число молекул в колоколе вокруг оболочки шарика уменьшается. Но внутри шарика их число не изменяется. Поэтому число ударов молекул о внешние стенки оболочки становится меньше, чем число ударов о внутренние стенки. Шарик раздувается до тех пор, пока сила упругости его резиновой оболочки не станет равной силе давления газа. Оболочка шарика принимает форму шара. Это показывает, что газ давит на ее стенки по всем направлениям одинаково. Иначе говоря, число ударов молекул, приходящихся на каждый квадратный сантиметр площади поверхности, по всем направлениям одинаково. Одинаковое давление по всем направлениям характерно для газа и является следствием беспорядочного движения огромного числа молекул.

Попытаемся уменьшить объем газа, но так, чтобы масса его осталась неизменной. Это значит, что в каждом кубическом сантиметре газа молекул станет больше, плотность газа увеличится. Тогда число ударов молекул о стенки увеличится, т. е. возрастет давление газа. Это можно подтвердить опытом.

Читайте так же:  Препараты новые артериальное давление

На рисунке а изображена стеклянная трубка, один конец которой закрыт тонкой резиновой пленкой. В трубку вставлен поршень. При вдвигании поршня объем воздуха в трубке уменьшается, т. е. газ сжимается. Резиновая пленка при этом выгибается наружу, указывая на то, что давление воздуха в трубке увеличилось.

Наоборот, при увеличении объема этой же массы газа, число молекул в каждом кубическом сантиметре уменьшается. От этого уменьшится число ударов о стенки сосуда – давление газа станет меньше. Действительно, при вытягивании поршня из трубки объем воздуха увеличивается, пленка прогибается внутрь сосуда. Это указывает на уменьшение давления воздуха в трубке. Такие же явления наблюдались бы, если бы вместо воздуха в трубке находился бы любой другой газ.

Итак, при уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема давление уменьшается при условии, что масса и температура газа остаются неизменными.

А как изменится давление газа, если нагреть его при постоянном объеме? Известно, что скорость движения молекул газа при нагревании увеличивается. Двигаясь быстрее, молекулы будут ударять о стенки сосуда чаще. Кроме того, каждый удар молекулы о стенку будет сильнее. Вследствие этого, стенки сосуда будут испытывать большее давление.

Следовательно, давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше температура газа, при условии, что масса газа и объем не изменяются.

Из этих опытов можно сделать общий вывод, что давление газа тем больше, чем чаще и сильнее молекулы ударяют о стенки сосуда.

Для хранения и перевозки газов их сильно сжимают. При этом давление их возрастает, газы необходимо заключать в специальные, очень прочные баллоны. В таких баллонах, например, содержат сжатый воздух в подводных лодках, кислород, используемый при сварке металлов. Конечно же, мы должны навсегда запомнить, что газовые баллоны нельзя нагревать, тем более, когда они заполнены газом. Потому что, как мы уже понимаем, может произойти взрыв с очень неприятными последствиями.

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwikiversity%2Fru%2Fthumb%2F1%2F17%2FPeredacha_davleniya.jpg%2F160px-Peredacha_davleniya

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwikiversity%2Fru%2Fthumb%2Fa%2Fa7%2FOpys_s_davleniyem_na_vodu.jpg%2F130px-Opys_s_davleniyem_na_vodu

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwikiversity%2Fru%2Fthumb%2F4%2F49%2FOpyt_s_davleniyem_na_gaz.jpg%2F130px-Opyt_s_davleniyem_na_gaz

В отличие от твердых тел отдельные слои и мелкие частицы жидкости и газа могут свободно перемещаться относительно друг друга по всем направлениям. Достаточно, например, слегка подуть на поверхность воды в стакане, чтобы вызвать движение воды. На реке или озере при малейшем ветерке появляется рябь.

Подвижностью частиц газа и жидкости объясняется, что давление, производимое на них, передается не только в направлении действия силы, а в каждую точку. Рассмотрим это явление подробнее.

На рисунке, а изображен сосуд, в котором содержится газ (или жидкость). Частицы равномерно распределены по всему сосуду. Сосуд закрыт поршнем, который может перемещаться вверх и вниз.

Прилагая некоторую силу, заставим поршень немного переместиться внутрь и сжать газ (жидкость), находящийся непосредственно под ним. Тогда частицы (молекулы) расположатся в этом месте более плотно, чем прежде(рис, б). Благодаря подвижности частицы газа будут перемещаться по всем направлениям. Вследствие этого их расположение опять станет равномерным, но более плотным, чем раньше (рис, в). Поэтому давление газа всюду возрастет. Значит, добавочное давление передается всем частицам газа или жидкости. Так, если давление на газ (жидкость) около самого поршня увеличится на 1 Па, то во всех точках внутри газа или жидкости давление станет больше прежнего на столько же. На 1 Па увеличится давление и на стенки сосуда, и на дно, и на поршень.

Давление, производимое на жидкость или газ, передается на любую точку одинаково во всех направлениях.

Это утверждение называется законом Паскаля.

На основе закона Паскаля легко объяснить следующие опыты.

На рисунке изображен полый шар, имеющий в различных местах небольшие отверстия. К шару присоединена трубка, в которую вставлен поршень. Если набрать воды в шар и вдвинуть в трубку поршень, то вода польется из всех отверстий шара. В этом опыте поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь, передают его давление другим слоям, лежащим глубже. Таким образом, давление поршня передается в каждую точку жидкости, заполняющей шар. В результате часть воды выталкивается из шара в виде одинаковых струек, вытекающих из всех отверстий.

Если шар заполнить дымом, то при вдвигании поршня в трубку из всех отверстий шара начнут выходить одинаковые струйки дыма. Это подтверждает, что и газы передают производимое на них давление во все стороны одинаково.

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Fupload.wikimedia.org%2Fwikiversity%2Fru%2Fthumb%2F4%2F4e%2FOpyt_s_vodoy_i_trubkoy.jpg%2F170px-Opyt_s_vodoy_i_trubkoy

На жидкости, как и на все тела на Земле, действует сила тяжести. Поэтому, каждый слой жидкости, налитой в сосуд, своим весом создает давление, которое по закону Паскаля передается по всем направлениям. Следовательно, внутри жидкости существует давление. В этом можно убедиться на опыте.

В стеклянную трубку, нижнее отверстие которой закрыто тонкой резиновой пленкой, нальем воду. Под действием веса жидкости дно трубки прогнется.

Опыт показывает, что, чем выше столб воды над резиновой пленкой, тем больше она прогибается. Но всякий раз после того, как резиновое дно прогнулось, вода в трубке приходит в равновесие (останавливается), так как, кроме силы тяжести, на воду действует сила упругости растянутой резиновой пленки.

Исследовательский проект «Исследование давления, производимое человеком на поверхность»

Изображение - Давление стопы человека на поверхность proxy?url=https%3A%2F%2Fnsportal.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fpictures%2F2015%2F06%2F18%2Fpicture-463391-1434661140

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2 г. Ершова

Читайте так же:  Гипертония в 20 лет

Исследовательский проект «Исследование давления, производимое человеком на поверхность»

Выполнил: Тяпкин Андрей ученик 7 «В» класса Руководитель проекта: учитель физики Е.В. Филиппова

  1. Введение
  2. Цели и задачи проекта; проблема исследования
  3. Теоретическое исследование
  4. Практическое исследование
  5. Заключение

Практическая значимость нашего исследования заключается в сформулированных способах повышения и понижения давления, которое производит человек (предмет) на поверхность. Данная работа имеет практическое значение и может быть использована на уроках физики или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся.

Актуальность нашего исследования заключается в том, чтобы показать практическое применение в быту и производстве увеличение и уменьшение давления на опору, а также влияние площади подошвы обуви на организм человека.

Цель работы: Изучение и определение давления. Развитие умения и навыков решения физических задач, применения полученных теоретических знаний на практике, в конкретной ситуации.

Проблема исследования видится в необходимости определения давления человека (предмета) на опору и его применения в жизни человека (быту, производстве…).

1. Изучение литературы по данной проблеме.

2. Изучение формул для определения площади опоры и давления, производимого человеком на эту опору.

3. Вычисление давления человека на поверхность в зависимости от обуви.

4. Изучение способов уменьшения и увеличения давления.

5. Рассмотреть способы уменьшения и увеличения давления на конкретных примерах.

Объект исследования: давление, которое производит человек на опору.

Предмет исследования: определение давления человека (предмета) на опору и его применения в жизни человека (быту, производстве…).

Методы работы: изучение литературы, расчёты, сравнение и анализ, эксперимент.

Гипотеза исследования: если правильно рассчитать давление человека (предмета) на опору, то можно уменьшить или увеличить давление, а это необходимо для проведения каких-либо работ (экспериментов, опытов) в быту или производстве.

Что такое давление?

По рыхлому снегу человек идёт с большим трудом, глубоко проваливаясь при каждом шаге. Но надев лыжи, он может идти почти, не проваливаясь в него. На лыжах или без них человек действует на снег с одной и той же силой, равной своему весу P= F тяж = mg. Однако действие этой силы в обоих случаях различно, потому что разная площадь поверхности, на которую давит человек с лыжами и без них. Площадь поверхности лыжи почти в 20 раз больше поверхности подошвы, поэтому стоя на лыжах человек, действует на каждый квадратный сантиметр площади поверхности снега с силой в 20 раз меньшей, чем стоя на снегу без лыж.

Результат действия силы зависит не только от её модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, перпендикулярно которой она действует.

Величина равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением и находится по формуле: p=F/S , где p – давление, Па; F – сила, действующая на поверхность, Н; S – площадь поверхности, м 2 .

Единица давления Па, названа в честь французского учёного Блеза Паскаля.

Способы увеличения и уменьшения давления

Тяжелый гусеничный трактор производит на почву давление 60 кПа, т. е. всего в 2—3 раза больше, чем давление мальчика сой 45 кг. Это объясняется тем, что вес трактора распределяется большую площадь. А мы установили, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору.

В зависимости от того, хотят ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивают или уменьшают. Например, для того чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.

Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими делают шины у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях.

Тяжелые машины, такие, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдет человек.

С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой создать большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее с силой около 50 Н. Так как р площадь острия кнопки примерно 1 мм 2 , то давление, производимое ею, равно 50000кПа.

Это давление в 1000 раз больше давления, производимого гусеничным трактором на почву.

Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) остро оттачивают. Острое лезвие имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже малой силы создается большое давление, и таким инструментом легко работать.

Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе: это зубы, когти, клювы, шипы и др. — все они из твердого материала, гладкие и очень острые.

Определим давление, которое мы производим при ходьбе и стоя на месте. Для этого нам потребуются напольные весы, чтобы определить массу нашего тела, а также необходимо вычислить площадь нашей подошвы обуви, в которой мы проводим эксперимент.

Площадь нашей подошвы обуви мы определим таким образом:

  1. Возьмем лист бумаги в клетку, поставим исследуемый ботинок на него и аккуратно обведём контур.
  2. Сосчитаем число полных клеток, попавших в контур (N 1 ). Затем сосчитаем число неполных клеток, попавших в контур (N 2 ).
  3. Произведём следующее вычисление N 1 + N 2 /2= N 3
  4. Полученное число N 3 умножим на площадь одной клетки (площадь квадратика на листе, взятом из школьной тетради, равна ¼ см 2 или 0,000025 м 2 ) и получим площадь подошвы.
  5. Воспользуемся формулой для нахождения давления p=F/S и определим, какое давление мы производим на поверхность, стоя на одной ноге, а если заменим S на 2S, то получим давление, которое мы производим на поверхность стоя на двух ногах.
  6. Силу тяжести находим по формуле F=mg, где g – ускорение свободного падения, постоянная величина, она равна g=9,8 Н/кг (при решении задач, эту величину принято округлять до 10 Н/кг).
  7. Чтобы наше исследование было более наглядным, мы определим давление, которое мы производим на поверхность в разной обуви.
  8. И для полноты эксперимента возьмём двух человек для исследования.
  9. Данныё измерений и вычислений оформим в виде таблицы:
Читайте так же:  Черника повышает давление

Ответ оставил Гость

Ваш вопрос неточно выражен , но я постараюсь помочь. Итак если вам нужно узнать вес просто найдите массу своего тела , например 45 кг , и умножьте на 10 Н/кг.
Если же вам нужно давление , тогда измерьте площадь своей стопы , затем разделите полученный вес на площадь стопы. тогда вы получите давление человека на землю.
Пример : Человек весит 45 кг . Значит он действует на землю с силой, равной 450 Н (45 * 10 ) . Далее находим площадь стопы

10 х 25 см_2.Получаем 250 см _2 . 450 250 = 1,8 Па

Если ответа нет или он оказался неправильным по предмету Физика, то попробуй воспользоваться поиском на сайте или задать вопрос самостоятельно.

Если же проблемы возникают регулярно, то возможно Вам стоит обратиться за помощью. Мы нашли великолепную площадку, которую без всяких сомнений можем порекомендовать. Там собраны лучшие преподаватели, которые обучили множество учеников. После обучения в этой школе, Вы сможете решать даже самые сложные задачи.

§ 3. ОСНОВЫ БИОМЕХАНИКИ СТОПЫ

Распределение давления стопы при стоянии

Площадь опоры человека при стоянии определяется подошвенной поверхностью обеих стоп. Костный остов стопы опирается на опорную площадь главным образом задненижней поверхностью пяточной кости, головками костей плюсны и отростком пятой плюсневой кости. Пальцы служат опорой в основном лишь при движении.

При симметричном стоянии масса тела равномерно распределяется на обе стопы так, что вертикаль, опущенная из центра тяжести тела, проходит приблизительно через середину площади опоры между двумя стопами.

Отпечаток стопы показывает, что она соприкасается с опорой не отдельными точками, соответствующими нижним выступам костей, которые видны на скелете, а целыми поверхностями. В области пяточной кости, головок плюсневых костей и отростка пятой плюсневой кости на отпечатке видны широкие поверхности, соответствующие мягким частям плантарной части стопы, которые содержат значительное количество подкожной жировой ткани. Они являются как бы мягкими подушками, служащими для выравнивания давления стопы на опору. Если в результате сильного похудения человека подкожная жировая ткань исчезает, стояние и ходьба становятся болезненными. Тогда давление передается на опору через выступающие места скелета стопы, имеющие ограниченную опорную поверхность.

На рис. 3.23, а приведены картограммы давления стопы на плоскую опору.

Общим на картограммах является картина сосредоточения наибольшего давления под костными выступами. Наибольшее давление при стоянии на плоской опоре наблюдается в центре пятки. К краям пятки давление снижается до нуля. Поэтому фактическая опорная поверхность несколько меньше той поверхности, которая видна на отпечатке стоп.

Давление под отростком пятой плюсневой кости у некоторых людей почти отсутствует, но у большинства оно имеет значительную величину.

В области плюснефалангового сочленения характер распределения давления на опору стоп разных людей различен, что объясняется значительной подвижностью плюсневых костей, и следовательно, индивидуальным характером картограммы.

Ю. П. Зыбин и С. К. Мухитдинов показали, что при стоянии человека на опоре, представляющей собой гипсовый слепок, снятый с плантарной поверхности стопы на вису, картограмма давления изменяется (рис. 3.23, б) по сравнению с картограммой давления стопы на плоскую опору, т. к. увеличивается поверхность контакта стопы и опоры, что приводит к уменьшению удельного давления. Также распределяется давление и во время стояния стопы на мягкой опоре, которая принимает форму плантарной поверхности стопы, что позволяет рассредоточить нагрузку. При этом ощущение человека приятнее, чем при стоянии на плоской опоре. Следовательно, создание ложа для стопы и в обуви рационально.

Наибольшее давление сосредоточено под бугром пяточной кости. Следовательно, в рациональной обуви пяточная часть стельки не должна быть плоской, а должна иметь форму, близкую к форме плантарной поверхности стопы.

[1]

При подъеме пятки стопы распределение давления на опору при стоянии человека изменяется.

По данным В. Е. Горбачика, увеличение высоты подъема пятки от 0 до 60 мм повышает нагрузку на передний отдел стопы при стоянии в обуви примерно на 10%.

Источники


  1. Диченскова, А. М. Гимнастика для гипертоников / А.М. Диченскова, Т.В. Диченскова. – М.: Феникс, 2016. – 128 c.

  2. Дислипопротеидемии и ишемическая болезнь сердца: моногр. . – М.: Медицина, 1980. – 312 c.

  3. Кузьмина-Крутецкая, С. Р. Болезни сердца и беременость. Методические рекомендации / С.Р. Кузьмина-Крутецкая, М.А. Репина. – М.: Н-Л, 2010. – 113 c.
Изображение - Давление стопы человека на поверхность 489556
Автор статьи: Екатерина Долгих

Добрый день! Меня зовут Екатерина. Я уже более 6 лет работаю в медицинском центре. Считая себя профессионалом, хочу научить всех посетителей сайта решать разнообразные вопросы. Все материалы для сайта собраны и тщательно переработаны с целью донести в доступном виде всю необходимую информацию. Перед применением описанного на сайте всегда необходима ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ консультация с профессионалами.

Обо мнеОбратная связь
Оцените статью:
Оценка 4.1 проголосовавших: 104

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here