Плотность человеческого тела является важной характеристикой здоровья организма, поэтому полезно знать, как ее вычислять. Более того, эта величина имеет принципиальное значение в некоторых видах спорта. Рассмотрим подробнее этот вопрос в статье.
Плотность, как физическая величина
В физике под плотностью понимают коэффициент, связывающий в единое равенство массу и объем тела. Формула для этой величины имеет вид: ρ = m/V. То есть ее можно вычислить, если точно знать массу измеряемого объекта и объем, который он в пространстве занимает.
Поскольку масса измеряется в килограммах, а объем — в кубических метрах, то единицами плотности будут кг/м3 либо г/см3.
Средняя плотность человеческого тела и здоровье
Перед тем, как перейти к рассмотрению плотности человека, необходимо напомнить, что наше тело состоит из следующих основных тканей:
- жировой;
- мышечной;
- костной.
Каждая из них содержит в себе воду. Меньше всего жидкости находится в костях, затем, в жировой ткани. Больше всего воды содержат мышцы. Если из полной массы человека вычесть вес жировой ткани, то получится цифра, которую принято называть сухой массой тела.
В 60-е годы прошлого века в результате изучения высушенных человеческих трупов трех белых людей ученые установили, что средняя плотность жира у них составляла 0,901 г/см3, эта величина для сухой массы оказалась равной 1,100 г/см3. Тем не менее, более поздние исследования показали, что плотность массы сухой в действительности варьируется в пределах 1,082 г/см3 до 1,113 г/см3.
О чем говорят эти данные? Все просто, чем меньше средняя плотность человека, тем больше в его теле содержится жира, а значит, тем выше риски возникновения сердечнососудистых заболеваний.
Конкретная цифра для плотности
Конкретное значение величины плотности, по которой можно сказать, что она является нормальной, привести затруднительно. Связано это с огромным числом факторов, влияющих на ее значение. Здесь следует учитывать минеральный состав кости, мышечную массу, вес жировой ткани, значения которых варьируются в зависимости от возраста, пола и индивидуальных особенностей организма.
Тем не менее можно привести некоторые данные, собранные из ряда литературных источников. Одни из них выдают цифру для средней плотности человеческого тела 1070 кг/м3. Другие говорят, что ее минимальные значения равны 930-940 кг/м3. Такой разброс значений связан с одним простым фактом: плотность человека может значительно уменьшиться, если он наполнит свои легкие воздухом. Так, плотность человеческого тела 1070 кг/м3 говорит о том, что он полностью выдохнул воздух из легких, наоборот, значение 930 кг/м3 получается при полном вдохе.
Как рассчитывают плотность человека?
Как было выше сказано, для этого следует измерить массу и объем тела. С массой не возникает никаких проблем, достаточно лишь встать на весы и сразу же получить точное значение в килограммах. С измерением объема дело обстоит сложнее.
Объем тела абсолютно любой сложной формы можно точно определить, если погрузить его в жидкость, например, в воду. Тогда количество жидкости, которое вытеснило полностью погруженное тело, будет точно равно искомому показателю. Это свойство используют для определения объема человека, которого садят на специальный стул, просят выдохнуть вес воздух из легких, а затем, погружают в воду. Измерив его вес под водой, можно получить соответствующую цифру для определения нужного показателя.
Плотность и плавательная способность человека
Как выше было отмечено, если человек делает глубокий вдох, то его средняя плотность падает ниже 1 г/см3. В свою очередь из закона Архимеда следует, что если средняя плотность тела превышает это значение для жидкости, в которой оно находится, то это тело неминуемо будет тонуть. Плотность пресной воды составляет 1 г/см3, поэтому если человек наполнит свои легкие воздухом, то он никогда не утонет. Заметим, что морская вода содержит большое количество солей, которые повышают ее плотность. В некоторых случаях это повышение превышает значения 1070 кг/м3, поэтому человек может лежать в такой воде, не боясь утонуть даже при полном выдохе. Ярким примером является Мертвое море, плотность воды в нем составляет 1240 кг/м3.
Также любопытно вопрос этого пункта рассмотреть с точки зрения пола человека. Женский организм в среднем содержит больше жировой ткани, чем мужской. Жир — это относительно неплотная материя (0,901 г/см3), это означает, что представительницам прекрасного пола легче держаться на воде, чем мужчинам.
Средняя плотность мужчины и женщины: расчет
Приведенные выше значения указывают, что при выдохе, средняя плотность человеческого тела составляет 1070 кг/м3. Однако не указана эта величина для женщин и мужчин. В этом пункте статьи попытаемся получить ее для каждого пола, основываясь на приведенных выше цифрах. Также учтем, что в здоровом состоянии процентное содержание жира в организме мужчины составляет 15,5%, а для женщины эта цифра равна 22,5% (эти значения являются средними для соответствующих нормальных пределов).
Получим для начала формулу для средней плотности. Пусть масса тела человека составляет m кг, тогда масса жира в нем будет равна p*m, а сухая масса равна (1-p)*m, где p — процентное содержание жировой ткани. Объем тела человека равен сумме объемов жира и сухой массы. Учитывая формулу, приведенную в начале статьи, получаем: V = p*m/ρ1 + (1-p)*m/ρ2, здесь ρ1 и ρ2 — плотности для жира и сухой массы, соответственно. Теперь можно рассчитать среднюю плотность всего тела, имеем: ρ = m/(p*m/ρ1 + (1-p)*m/ρ2) = 1/(p/ρ1 + (1-p)/ρ2).
Учитывая, что ρ1 = 0,901 г/см3 и ρ2 = 1,1 г/см3 (значения приведены выше в статье), то подставляя данные процента жира для мужчин и женщин, получим:
- для мужчин: ρ = 1/(0,155/0,901 + (1-0,155)/1,1) = 1,064 г/см3 или 1064 кг/см3;
- для женщин: ρ = 1/(0,225/0,901 + (1-0,225)/1,1) = 1,048 г/см3 или 1048 кг/см3.
Рассчитанные значения лежат близко к числу 1070 кг/м3. Каждый человек, зная процентное содержание жира в своем организме, может использовать приведенную формулу, чтобы рассчитать собственную среднюю плотность тела. Напомним, что эта величина соответствует состоянию, когда человек сделал максимальный выдох.
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
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
- Глава 1 Плотность вещества
1. 1 Плотность как физическая величина……………………………………………4
1.2 Измерение плотности вещества…………………………………………………….4 - 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:
- Узнать определение понятия «плотность» и познакомиться с расчетной формулой ее нахождения.
- Познакомиться со способами измерения объема различных тел.
- Провести практическую работу по измерению объемов разных частей тела учащихся 7б класса и внести полученные результаты в таблицу.
- Провести расчеты вычисления плотности тел учащихся нашего класса, результаты занести в таблицу.
- Проанализировать данные сводной таблицы.
- 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
- Пурышева Н. С., Важеевкская Н. А. Физика 7 класс. Учебник для общеобр. учр.: М., Дрофа- Вертикаль, 2012 г.
- Дорохов А. А., Артоболевский И.И. Что такое? Кто такой? В 3-ех томах.-М.: Педагогика, 1975 г.
- Фрещенко Т. Вожегова В. Физика 4-11 класс. Справочник школьника. — М.: Слово, 1995 г.
- Сайт Класс!ная физика
- Сайт Википедия Плотность вещества
Загрузить PDF
Загрузить PDF
Плотность населения – это среднее число жителей, приходящееся на квадратный километр территории. Эта величина необходима для нахождения количества ресурсов, требуемых для определенной территории, или для сравнения территорий. Для вычисления этой величины нужно найти общую площадь территории и численность населения на этой территории, а затем подставить собранные данные в формулу для определения плотности населения: плотности населения = население/площадь.
-
1
Выясните площадь территории. Подумайте, на какой территории вы хотите выяснить плотность населения, и определите границы этой территории. Возможно, вам нужно найти плотность населения определенной страны, области или города. Вам необходимо найти площадь этой территории, измеряемую в квадратных километрах (в редких случаях – в квадратных метрах).
- Скорее всего, площадь нужной вам территории уже известна. Поищите точное значение в данных переписи населения, в энциклопедии или в интернете.
- Выясните, имеет ли интересующая вас территория установленные границы. Если нет, то вам необходимо определить их самостоятельно. Например, площадь пригородов может не указываться в данных переписи населения, поэтому не забудьте учесть такую площадь.
-
2
Выясните численность населения. Вам необходимо найти последние данные о численности населения на интересующей вас территории. Начните с поиска в интернете; например, в поисковике введите «численность населения Москвы». Если вы ищете численность населения определенной страны, то откройте note этот сайт.[1]
- Если численность населения на интересующей вас территории неизвестна, посчитайте ее самостоятельно. Например, вы можете это сделать в небольшом поселении или деревне. Постарайтесь получить как можно более точное значение.[2]
- Если численность населения на интересующей вас территории неизвестна, посчитайте ее самостоятельно. Например, вы можете это сделать в небольшом поселении или деревне. Постарайтесь получить как можно более точное значение.[2]
-
3
Преобразуйте единицы измерения. Если вы сравниваете две территории, то их площади должны приводиться в одних единицах измерения. Например, если площадь одной территории указана в квадратных километрах, а площадь другой территории – в квадратных метрах, то необходимо преобразовать площадь одной из территорий в квадратные метры или квадратные километры.[3]
- На этом сайте вы найдете онлайн-конвертер различных единиц измерения.
Реклама
-
1
Запомните формулу. Для вычисления плотности населения необходимо разделить численность населения на площадь территории. Таким образом, плотность населения = численность населения/площадь территории.[4]
- Как правило, площадь измеряется в квадратных километрах. Используйте квадратные метры, если вы рассматриваете весьма небольшую территорию. В подавляющем большинстве научных или профессиональных статей в качестве единиц измерения используются исключительно квадратные километры.
- Единицей измерения плотности населения является число людей на единицу площади. Например, 2000 человек на квадратный километр.
-
2
Подставьте собранные данные в формулу. Необходимые данные – это численность населения и площадь территории. Рассмотрим пример. В городе N проживают 145000 человек, а площадь этого города равна 9 квадратным километрам. Напишите так: 145000/9.
-
3
Разделите численность населения на площадь территории. Воспользуйтесь калькулятором или разделите два числа в столбик. В рассматриваемом нами примере: 145000/9 = 16111 человек на квадратный километр.
Реклама
-
1
Сравните плотность населения. Выберите интересующие вас территории и сравните их плотности населения, чтобы сделать некоторые заключения по поводу этих территорий. Например, если в городе M проживают 60000 человек, а площадь этого города равна 8 квадратным километрам, то плотность населения составит 7500 человек на квадратный километр. То есть плотность населения города N выше плотности населения города M. Теперь рассмотрим, как можно использовать эти показатели.[5]
- Если вы вычислите плотность населения на какой-нибудь относительно большой территории, например, плотность населения города, то найденное значение не позволит вам понять различия между городскими районами. Поэтому лучше найти плотность населения каждого городского района.
-
2
Попробуйте включить в анализ рост численности населения. Для определенной территории вычислите темп прироста населения и сравните текущую плотность населения с прогнозируемой. Для этого сравните данные последней и предпоследней переписей населения. Попытайтесь выяснить, как меняется прирост населения и как это повлияет на плотность населения.[6]
-
3
Знайте об ограничениях величины плотности населения. Эту величину довольно просто вычислить, но она не предоставляет подробную информацию о рассматриваемой территории. На эту величину оказывают влияние тип и размер рассматриваемой территории. Плотность населения лучше вычислять для небольших и густонаселенных территорий, чем для обширных территорий, которые могут включать как населенные, так и ненаселенные земли.
- Например, вы вычисляете плотность населения федерального округа, в котором расположены не только большие города, но и обширные незаселенные территории. В этом случае вы получите неверное представление о плотности городского населения (то есть там, где живет большинство населения).[7]
- Помните, что плотность населения – это средняя величина. Она не отражает плотность населения на каждом участке рассматриваемой территории. Если вы не понимаете причины этого факта, попробуйте вычислить плотность населения на небольшом участке в пределах рассматриваемой территории.[8]
- Например, вы вычисляете плотность населения федерального округа, в котором расположены не только большие города, но и обширные незаселенные территории. В этом случае вы получите неверное представление о плотности городского населения (то есть там, где живет большинство населения).[7]
-
4
Спрогнозируйте различные данные. На основе значения плотности населения можно прогнозировать различные данные. Например, территория с высокой плотностью населения, как правило, имеет повышенный уровень преступности, а также высокие цены на жилье и товары.[9]
С другой стороны, на территориях с малой плотностью населений, как правило, живут фермеры или такая территория включает огромные незаселенные пространства. Выводы, делаемые вами относительно рассматриваемой территории, зависят от ваших целей. Подумайте, как вы можете использовать значение плотности населения.[10]
Реклама
Советы
- Сравните найденное вами значение плотности населения со значениями из других источников. Если вычисленное вами значение отличается, возможно, вы допустили ошибку при расчетах или с течением времени плотность населения изменилась.
- Воспользуйтесь приведенной в этой статье формулой, чтобы определить плотность популяции животных, например, крупного рогатого скота.
Реклама
Что вам понадобится
- Статистические данные (можно найти в интернете или в энциклопедии)
- Карта
- Калькулятор
- Карандаш
- Бумага
Об этой статье
Эту страницу просматривали 229 767 раз.
Была ли эта статья полезной?
Коммунальное
государственное учреждение
«Новосветловская
средняя школа»
Северо-Казахстанская
область
Айыртауский
район
Омаров
Дастан
ученик
10 класса
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ
В ОПРЕДЕЛЕНИИ ПЛОТНОСТИ
ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА.
Секция:
«Физика«
Руководитель: Запорожец
Ольга
Витальевна
Новосветловка
2014
Содержание.
Абстракт……………………………………………………………………..3
Введение……………………………………………………………………..7
Моделирование тела человека……………………………………………..8
Измерение объема тела человека…………………………………………..9
Нахождение объёма тела каждого
человека……………………………….10
Вычисление общего объёма…………………………………………………11
Вычисление плотности тела…………………………………………………11
Определение среднего значения
плотности……………………………….12
Нахождение площади поверхности своего
тела…………………………..12
Определение коэффициента зависимости.…………………..…………….13
Итоги работы…………………………………………………………………14
Заключение……………………………………………………………………15
Список используемой литературы………………………………………….16
Приложение…………………………………………………………………..17
Абстракт:
Цель проекта:
Экспериментально определить плотность
тела человека.
Гипотеза:
Каким образом определить плотность тела больших
размеров неправильной формы, например, плотность человеческого тела?
Задачи:
Найти способ определения объема тела
человека.
Используя формулу плотности найти
плотность тела человека.
Используя интернет, специальную
литературу найти интересный материал о плотностях различных веществ, выходящий
за рамки школьного курса физики.
Методы исследования:
изучение литературы
эксперимент
анализ
сравнение
Решение проблемы:
Массу человека можно определить с
помощью напольных весов.
Для определения объема тела человека мензурка не
подходит, и я рассмотрел более подходящий вариант решения данной проблемы:
На уроках физики мы познакомились с
физической величиной «плотность вещества», научились экспериментально
определять плотности тел правильной геометрической формы и тел неправильной
формы.
Плотность вещества равна
отношению массы тела к объему этого тела.
ρ=m/v
ρ — плотность(кг/м3)
m — масса тела(кг)
V — объём тела(м3)
как видим, для определения плотности любого тела
необходимо знать массу вещества (она определяется с помощью весов), и объем
тела.
если тело правильной геометрической
формы, то его объем можно определить с помощью линейки по формуле
V=авс
а — длина тела
в – ширина
с — высота
The
urgency
The purpose of the project is:
Experiments to determine the density of the human body.
I have a question:
How to determine the density of irregular form body, for
example, the density of the human body?
Objectives:
1. Find a method of determining the volume of the body.
2. Find the density of the density of the human body using
the formula.
3. Compare the value obtained from the density of the density
of liquid, solid and gaseous bodies. Find an interesting material using the
Internet, specialize literature on the densities of various substances that
goes beyond school physics course.
Research methods are:
1. The study of literature
2. The experiment
3. Analysis
4. Compare
Justification of the relevance of research:
We learned about the physical size of the «density of
matter» in physics lessons, learned to experimentally determine the
density of regular geometric shape of bodies and bodies of irregular shape.
The density of the substance is the ratio of mass to volume
of the body.
ρ=m/v
ρ — density, kg / м3
m —
mass of the body, kg
V —
volume of the body, м3
as we can see, to determine the density of any body need to
know the mass of the substance (it is determined by the balance), and the
volume of the body.
If the body has a regular geometric form, its volume can be
determined with a ruler by the formula
V=авс
There are: a —
the length of the body
b– width
c – height
if the body has an irregular form, the volume can easily be
determined by a device «beaker», which we did in physics lessons.
Densities of all substances are: liquid, solid and gaseous
identified and recorded in a special table.
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, а именно объем, площадь
поверхности тела, плотность.
Человеческий организм и
его действие также интересны для физики, как и любые другие явления, окружающие
нас.
В своей работе мы будем
стремиться не только сообщить новые знания, но и оживить уже имеющиеся у
слушателя основные сведения из физики, научить сознательно ими распоряжаться и
побудить к разностороннему их применению.
Человек является объектом
изучения физики. Тело человека имеет очень сложную конфигурацию, но проведя
несложные расчёты с большой точностью можно определить свой объём и площадь
поверхности тела. Определять свои параметры, объём всего тела, плотность своего
тела, площадь поверхности очень интересно, познавательно и увлекательно.
Формулы для нахождения площади поверхности человека с успехом можно
использовать на уроках физики для расчёта силы атмосферного давления.
I. Определение объёма тела
человека
1.1
Моделирование тела человека.
Можно смоделировать тело человека из геометрических
фигур: голова – шар, руки, ноги -усеченные конусы, туловище – прямоугольный
параллелепипед
и общий объем будет равен объемам
V =Vгол +Vтул+2Vрук+2Vног
Предмет исследования— человек, а объектом
исследования являются физические параметры человеческого тела;
этот путь очень сложный и требует знания формул объема
различных геометрических фигур и сложных математических расчетов (приложение6).
1.2. Измерение объема тела
человека.
Человек имеет очень сложную конфигурацию, а форму
поверхности тела человека невозможно даже описать. Нам показалось возможным
измерить площадь поверхности человека, и связать значения площади с его ростом
и массой. Для измерения площади поверхности и объема тела человека мы использовали сантиметровую ленту и
напольные весы.
1. Мы смоделировали тело человека из геометрических
фигур:
голова- шар,
руки и ноги — усеченные конусы,
туловище — прямоугольный параллелепипед.
2. Для проведения нашего опыта, мы взяли 8 человек. Это 4 учащихся 10 класса и
4 учащихся 8 класса. Измерили их вес, длину ног, рук, обхват головы и т.д (приложение2)
и рассчитали объем каждого человека по формуле:
V=Vголовы +Vтуловища +2Vрук +2Vног
3. Но перед этим проконсультировавшись с учителями математики,
нашли геометрические формулы для всех составляющих:
Объем головы: Vголовы= 1/6π2 * l3,
где l— обхват головы.
Объем туловища: Vтул= l тулbc,
где l— длина туловища, b— его ширина, c— толщина.
Объем руки: Vр=1/12π * Lр(l2р1+l2p2+lp1lp2),
где Lp— длина руки от кончиков пальцев до плеча, lp1 и lp2 – обхват руки у предплечья и у
запястья соответственно.
Объем ноги: Vн=1/12π * Lн(l2н1+l2н2+lн1lн2),
где Lн – длина ноги от бедра до щиколотки,lн1 и lн2 – обхват ноги у бедра и у щиколотки соответственно.
1.3. Нахождение объема тела
каждого человека
|
10 класс |
||||
|
Имя |
Объем головы |
Объем туловища |
Объем рук |
Объем ног |
|
Колесников Атнон |
0,0028 м3 |
0,029 м3 |
0,00296 м3 |
0,01106 м3 |
|
Бархатов Александр |
0,0029м3 |
0,044 м3 |
0,00309 м3 |
0,01149 м3 |
|
Абдрахманова Асем |
0,0028м3 |
0,030 м3 |
0,00237 м3 |
0,00895 м3 |
|
Сомикова Дарья |
0,0026м3 |
0,028 м3 |
0,00182 м3 |
0,00836 м3 |
|
8 класс |
||||
|
Имя |
Объем головы |
Объем туловища |
Объем рук |
Объем ног |
|
Жуматай Асланбек |
0,0029 м3 |
0,029м3 |
0,00259м3 |
0,00790м3 |
|
Синенко Денис |
0,0029 м3 |
0,031м3 |
0,00250м3 |
0,00687м3 |
|
Бархатова Юля |
0,0028м3 |
0,033м3 |
0,00314м3 |
0,01250м3 |
|
Шрейдер Наталья |
0,0023 м3 |
0,019м3 |
0,00259м3 |
0,00613м3 |
1.4. Вычисление общего объема.
Вычислим общий объём тела человека по формуле (приложение6):
V=Vголовы +Vтуловища +2Vрук +2Vног
|
№ |
Ф. И. |
Общий объём |
|
10 класс |
||
|
1 |
Колесников Антон |
0,05984 м3 |
|
2 |
Бархатов Александр |
0,07606м3 |
|
3 |
Абдрахманова Асем |
0,05544м3 |
|
4 |
Сомикова Дарья |
0,05096м3 |
|
8 класс |
||
|
1 |
Жуматай Асланбек |
0,05288м3 |
|
2 |
Синенко Денис |
0,05264м3 |
|
3 |
Бархатова Юля |
0,06408м3 |
|
4 |
Шрейдер Наталья |
0,03874м3 |
II. Измерение плотности тела.
2.1. Вычисление плотности
тела.
Мы решили узнать, чему равна наша плотность. По
формуле p=m/V.
С помощью напольных весов(приложение 1), определим
массу (приложение 3).
Рассчитаем плотность тела, с помощью известного нам
объема (приложение6).
Занесем результаты в таблицу.
|
№ |
Ф. И. |
Масса тела (кг) |
Общий объём |
Плотность тела (кг/м3) |
|
1 |
Колесников Антон |
65 |
0,05984 м3 |
1086 |
|
2 |
Бархатов Александр |
70 |
0,07606 м3 |
920 |
|
3 |
Абдрахманова Асем |
57 |
0,05544 м3 |
1028 |
|
4 |
Сомикова Дарья |
53 |
0,05096 м3 |
1040 |
|
1 |
Жуматай Асланбек |
50 |
0,05288 м3 |
945 |
|
2 |
Синенко Денис |
48 |
0,05264 м3 |
911 |
|
3 |
Бархатова Юля |
59 |
0,06408 м3 |
920 |
|
4 |
Шрейдер Наталья |
45 |
0,03874 м3 |
1161 |
2.2. Определение среднего
значения плотности.
Было определено, что наши значения плотности
колеблется в пределах от 911кг /м3 до 1161кг /м3 . Среднее значение плотности человека
получилось равным р=1001 кг/м3. В учебнике физики для 7 класса мы
определили, что среднее значение плотности человека равно 1036кг/ м3
Вывод:
Экспериментально полученное значение плотности
человека очень близко к истине.
III. Измерение площади тела.
3.1. Нахождение площади
поверхности своего тела.
Любой человек, взрослый или
подросток, имеет очень сложную конфигурацию. Мы решили попытаться измерить
площадь поверхности человека и связать значения площади с его ростом и массой.
Для измерения площади поверхности человека мы взяли бинт шириной 13 см
(приложение5). Обматывая части тела человека бинтом, мы сумели измерить
площадь поверхности тела.
В эксперименте участвовали также
учащиеся 8 и 10 класса. Я также попробовал измерить площадь своего тела.
(приложение4)
При моей массе 50
кг и росте 1,60
м площадь моей поверхности равна 1,72м2
.
|
Участник эксперимента |
Класс |
Рост (м) |
Масса (кг) |
Площадь поверхности (м2 ) |
|
Омаров Дастан |
10 |
1,60 |
50кг |
1,72 м2 |
|
Колесников Антон |
10 |
1,70 |
65 |
2,37 |
|
Бархатов Александр |
10 |
1,79 |
70 |
2,69 |
|
Абдрахманова Асем |
10 |
1,70 |
57 |
2,08 |
|
Сомикова Дарья |
10 |
1,68 |
53 |
1,91 |
|
Жуматай Асланбек |
8 |
1,63 |
50 |
1,75 |
|
Синенко Денис |
8 |
1,59 |
48 |
1,64 |
|
Бархатова Юля |
8 |
1,63 |
59 |
2,06 |
|
Шрейдер Наталья |
8 |
1,53 |
45 |
1,48 |
3.2. Определение коэффициента
зависимости между ростом человека и объёмом тела.
Таким образом, получаем общий вид
формулы: S=kMH, где k=S/MH.
Мой коэффициент при исследовании получился равным k=S/MH=0,0215 (м/кг).
Итак, формула для расчёта площади поверхности человека
в связи с его массой и ростом имеет вид S = k MH.
Итоги работы:
Экспериментально был определен объём человека;
Рассчитана плотность человека.
Была определена линейная зависимость между ростом
человека и объемом его тела, а также вычислен коэффициент этой зависимости
Экспериментальное определение площади поверхности
тела человека
Продуктом моей работы является презентация, которая
может быть использована учителем физики при изучении темы «плотность вещества».
Заключение.
Человек является объектом изучения
физики. Тело человека имеет очень сложную конфигурацию, но проведя несложные
расчёты с большой точностью можно определить свой объём, площадь поверхности и
плотность тела. Это очень интересно, познавательно и увлекательно.
Формулы для нахождения площади
поверхности человека с успехом можно использовать на уроках физики для расчёта
силы атмосферного давления.
Наше исследование доказало, что
плотность, объем и площадь поверхности тела зависит 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 литературы.
1. Учебник физика и астрономия 7
класс. Авторы: Р.Башарулы, Д.Казахбаева, У.Токбергенова, Н.Бекбасар. Издательство «Атамұра» 2012г. 3-изд.
2. Учебник физика и астрономия 8
класс. Авторы: Б.М.Дуйсембаев, Г.З.Байжасарова, А.А.Медетбекова. Издательство
«Мектеп» 2004г.
3. Учебник физика 10 класс. Авторы: Б.Кронгарт,
В.Кем, Н.Койшыбаев.
Издательство «Мектеп» 2014г.
4. http://www.physel.ru/mainmenu-4/e-mainmenu-13/165-s-160—0.html
5. Сайт интернет http://nv-magadan.narod.ru/chto_izuch_fizika_7klass.html
Приложение.
Приложение 1.
Используемые предметы для работы.
Приложение 2.
Определение объёма тела
Нахождение объёма руки. Нахождение
объёма головы.
Измерение длины
туловища. Измерение ширины туловища.
Приложение 3.
Определение веса тела
Приложение 4.
Измерение роста.
Приложение 5.
Измерение площади поверхности
человека.
Приложение 6.
Вычисления.
