Муниципальное общеобразовательное учреждение внуковская средняя общеобразовательная школа

МОСКОВСКАЯ ОБЛАСТЬ ДМИТРОВСКИЙ МУНИЦИПАЛЬНЫЙ РАЙОН МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВНУКОВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА 141800 Московская область, г. Дмитров, мкр. Внуковский,20 Тел/факс: 993-97-94, 3-19-77 Насколько мы быстры? Автор: Сидоров Игорь, ученик 9 класса Научный руководитель: Сафронова Анна Юрьевна, учитель физики 2013 Оглавление Введение……………………………………………………………………………...3 1. Что такое быстрота реакции человека…………………………...……………...4 1.1. Можно ли улучшить время реакции?......................................................5 1.2. Свободное падение тел…………………………………………………..6 2 Создание измерительного прибора……………………………………….……...7 2.1. Результаты исследований…………………………………..……………8 2.2. Рекомендации для улучшения быстроты реакции……………………..8 Заключение………………………………………………………………………….10 Литература……………………………………………………………………….….11 Приложения…………………………………………………………………………12 Введение Тема моей исследовательской работы «Насколько мы быстры?» На одном из уроков физики, при изучении материала о равноускоренном движении тел, прозвучал вопрос учителя: «Хотите ли вы узнать, как можно измерить свое время реакции на какой-либо сигнал? Если да, то в этом могут помочь знания физики по теме: «Свободное падение тел». Метод измерения времени реакции человека меня удивил и заинтересовал. Во-первых, простотой, это нетрудно сделать обыкновенной линейкой. Во-вторых, важностью знания о нем. К примеру, время реакции является одним из важных критериев отбора водителей, операторов, летчиков, космонавтов и людей других профессий. Любого человека и дома, и на работе, и на улице в любую минуту могут встретить опасности, тогда его здоровье будет напрямую зависеть от его быстроты реакции. Думаю, что после такой информации у многих подростков стоящих на пути выбора профессии (как и у меня) возникают вопросы: «Чему равно время реакции у меня? От чего оно зависит? Можно ли натренировать себя, чтобы улучшить неудовлетворительный результат? Смогу ли я быть водителем, летчиком или оператором на атомной электростанции? Целью моей работы является проведение исследований и диагностика времени реакции у подростков и взрослых. Перед собой я поставил следующие задачи: - изучить литературу о времени реакции человека; - изготовить физический прибор для измерения времени реакции человека; - провести эксперименты и проанализировать их результаты; - предложить способы улучшения неудовлетворительных результатов. Для создания физического прибора по исследованию быстроты реакции я воспользовался сведениями из литературы. 1. Что такое быстрота реакции человека Быстрота реакции является одним из основных качеств живого организма. Очень важно быстро реагировать на внешние раздражающие воздействия, потому что среди них могут быть опасные или даже смертельные. Время реакции является одним из главнейших качеств, определяющих результат соревнования, конкурса. Если на ринге или в зале от этого зависит ваша победа, то на улице на карту зачастую ставятся жизнь и здоровье. Очень важно правильно и быстро реагировать на действия противника, потому что среди них нередко бывают действия, калечащие живой организм или связанные с угрозой для жизни. Каждый наш орган пронизан кровеносными сосудами, и, подобно этому, каждый участок кожи, каждый внутренний орган снабжён нервами. Одни нервы называются сенсорными. Благодаря им мы можем ощущать тепло или холод, давление или боль. Не имея сенсорных нервов мы ничего бы не чувствовали. Другие нервы называются моторными. Они идут к мышцам и отдают им приказы сократиться или расслабится. Моторные нервы управляют нашими движениями. Без низ мы не смогли бы двигаться. Эти две группы действуют вместе как слаженная тренированная команда. Время реакции человека определяется работой нервной системы. Информация проносится через мозг и тело по нервам, словно крохотные электрические искорки по проводам. В мозг сигналы поступают от глаз, ушей и других органов чувств. А мозг решает, как поступить. Затем посылает двигательные сигналы мышцам. . Приложение 1. Пусть речь идет о реакции человека на летящий в него кирпич, глаз передает сигнал о быстром движении не только в отделы головного мозга, где они обрабатываются (и мы понимаем: “летит кирпич”), но и по специальным нервным путям - к мышцам, что обеспечивает быструю реакцию избегания, например, отпрыгивания. Следовательно, время реакции – это протяженность от начала сигнала до реакции организма человека на этот сигнал. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет: 0,1-0,3 секунды. Когда человек реагирует на очень сильное раздражение, опасное для жизни, например, когда отдергивает руку от горячей печки, осуществляется простой рефлекс, в котором головной мозг не участвует. От рецептора сигнал по нервному волокну идет в спинной мозг и затем сразу к мышце, проходя всего по трем нервным клеткам - чувствительному нейрону, вставочному нейрону в спинном мозге и двигательному нейрону. Скорость нервного импульса по отросткам нервных клеток здесь - несколько десятков метров в секунду. Нужно отметить, что мы сначала отдергиваем руку, а затем чувствуем боль. Это связано с тем, что от болевых рецепторов в мозг сигнал идет по нервным волокнам другого типа с меньшей скоростью 0,5-2 м/с. 1.1. Можно ли улучшить время реакции? От начала действия раздражителя до момента реакции всегда проходит определенное время, после чего включаются мышечные механизмы ответного действия, быстрота которых уже зависит от скорости движений тела. Двигательные реакции должны осуществляться на уровне условных рефлексов, а для этого необходима серьезная тренировка. Известно, что подсознательная реакция, связанная с правым полушарием головного мозга, намного быстрее сознательной, связанной с левым полушарием. Логично предположить, что именно в подсознании должны быть заложены ответные действия на определенный раздражитель. А это достигается путем многократного повторения движений на тренировках. Всего нужно набрать около 5-10 тыс. повторений, причем за раз не имеет смысла делать более 300 повторений. 300 цифра достаточно большая, в основном получается не более 200 движений за тренировку, тогда выходит, что для подсознательного усвоения двигательного шаблона требуется в идеале около двух месяцев. Например, профессор Джоселин Фауберт (Jocelyn Faubert ) и докторант Дэвид Тинжаст (David Tinjust) решили научить спортсменов - футболистов, хоккеистов и теннисистов концентрировать своё внимание сразу на нескольких объектах. В результате выяснилось, что спортсмены способны одновременно «поглощать» больше информации и, соответственно, использовать её продуктивнее – прогресс составляет в среднем 53%. Если речь идет о реакции при игре в теннис, то постепенное улучшение реакции связано с формированием стереотипных рефлексов, позволяющих реагировать без участия коры больших полушарий (без размышления), и, главное, такие реакции осуществляются без обратной связи, то есть не происходит постоянной корректировки движения. А когда мы только учимся делать новое движение, идет сложное взаимодействие: мышце подается сигнал о действии, от нее обратно поступает сигнал о результате действия, и идет корректировка, т.е. мышца движется под постоянным контролем, на что требуется много времени. Во всех этих процессах участвуют разные области мозжечка и некоторые другие структуры головного мозга. Нужно научиться реагировать на раздражители, предшествующие опасному действию. Например, следует реагировать не на сам удар, а на подготовку к нему - ведь прежде чем ударить, противник обязательно посмотрит на цель, сменит позу, напряжет мышцы, вдохнет... Времени более чем достаточно. Нужно только выработать условный рефлекс, заложить в подсознание новый раздражитель и ответную реакцию на него. 1.2. Свободное падение тел Свободным падением называется движение тела под действием силы тяжести. Поскольку сила тяжести, действующая на каждое тело вблизи поверхности земли, постоянна, то свободно падающее тело должно двигаться с постоянным ускорением, т.е. равноускоренно (это вытекает из второго закона Ньютона). Особенностью свободного падения является то, что все тела в данном месте земли падают с одинаковым ускорением. Это ускорение называется ускорением свободного падения. Её принято обозначать буквой g (первой буквой латинского слова gravitas (гравитас), что означает «тяжесть». Существуют разные способы, позволяющие определить величину g с большой точностью (например, до 0,00001 м/с2). Но при решении задач школьного курса физики, где не требуется высокой точности результата, обычно используют значение 9,8 м/с2 или даже 10 м/с2. Так как в нашем примере движение свободно падающего тела представляет собой равноускоренное движение без начальной скорости, то перемещения рассчитываются по формуле: s = g t2 / 2 или h = g t2 / 2 (т.е s = h). 2.Создание измерительного прибора Идея изготовления измерительного прибора проста: если позволить вертикально расположенной линейке падать свободно (например, разжав державшие ее за верхний конец пальцы), то она будет двигаться вниз равноускоренно с ускорением g (ускорение свободного падения). Если сразу же линейку поймать, то по участку h между пальцами – отметками, где мы ее держали и где поймали, - можно судить о том, сколько времени t она падала. Это время и будет равно времени реакции человека. Из формулы пути пройденного телом при свободном падении выразим время падения: h = g t2 / 2, t2 = 2h / g, (1) По справочнику находим значение ускорения свободного падения с точностью до сотой: g = 9,81 м/с2 или g = 981 см/с2 . [1,123] Это значение подставим формулу (1) и получим выражение: (2) Применяя математические правила округления десятичных дробей, округлим числовой коэффициент до стотысячных. Получим: (3) В формулу (3) вместо h будем подставлять значения 1см, 2см, 3 см, …, 50 см. Результаты расчетов времени округляем до трех значащих цифр и вносим их в таблицу. Приложение 2. В соответствии с табличными данными градуируем линейку, нанося время рядом с сантиметровыми делениями. Получаем прибор для измерения времени реакции человека. Точность измерений будет составлять до одной тысячной доли. Приложение 3, Приложение 4. 2.1. Результаты исследований Рекомендуется измерения проводить вдвоем: один незаметно отпускает линейку, другой (испытатель) ее ловит. Приложение 5. Результаты измерений вносим в таблицу. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет: 0,1- 0,3 секунды. Измерения показали, что у всех обследованных подростков результат времени реакции - удовлетворительный. Чтобы выявить зависимость результатов времени реакции от утомляемости человека, эксперименты были проведены после первого урока (это время считается, что организм ученика уже проснулся и потому любые мониторинги в школе проводят вторым уроком), а затем в конце учебного дня (после шестого урока). Исследования показали, что у большинства учащихся время реакции повысилось, т.е. проявляется заторможенность действий. Приложение 6. Заключение Познакомившись с информацией из Интернета и из книжных источников, я глубже осознал вопрос о том, что скорость реакции человека определяется работой нервной системы. Информация проносится через мозг и тело по нервам, словно крохотные электрические искорки по проводам. В мозг сигналы поступают от глаз, ушей и других органов чувств. А мозг решает, как поступить. Затем посылает двигательные сигналы мышцам. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет 0,1- 0,3 секунды. Применив физическую теорию о свободном падении тел, создал простейший прибор для измерения времени реакции человека из обычной ученической линейки. (Примечание: использовал линейку длиной 30 см). Анализ проведенных измерений привел к следующим выводам: время реакции подростка зависит от его тренированности (т.е. часто ли занимается спортивными упражнениями); время реакции зависит от утомляемости (т.е. к вечеру появляется заторможенность действий); люди, работающие на транспорте и занимающиеся спортом, имеют хороший результат быстроты реакции на раздражитель. В моей работе подобраны советы и игры, направленные на улучшение времени реакции человека, которыми могут воспользоваться подростки, имеющие склонность к профессии, где время реакции является одним из важных критериев отбора, а также организаторы досуга детей. Практическую ценность своей работы вижу в том, что каждый подросток, узнав свое время реакции, осознает необходимость улучшения результата, будет работать над собой и, возможно, это повлияет на выбор профессии. И дома, и в школе, и на улице - в любую минуту подросток сможет уберечь себя от опасного для жизни воздействия. Литература Березовский Б.Я. Справочник по элементарной математике, механике и физике. Минск, 1962. Воронин. Л. Г., Маш. Р.Д. Проведение опытов и наблюдений по анатомии, физиологии человека. Перышкин А.В., Гутник Е.М.Физика 9класс. М.2006 Робертсон Р., Расти здоровым, Физкультура и спорт, М., 1989 Скорость реакции человека. Сайт http://magov.net/blogs/item/492/ Чем ограничена скорость реакции человека. Сайт http://magov.net/blogs/item/492 Приложение 1 Работа реакции мозга на сигнал Приложение 2 Данные для градуировки шкалы прибора h, см t, с h, см t, с 1 0,045 26 0,230 2 0,065 27 0,235 3 0,078 28 0,239 4 0,090 29 0,243 5 0,101 30 0,247 6 0,111 31 0,251 7 0,119 32 0,255 8 0,128 33 0,259 9 0,135 34 0,263 10 0,143 35 0,267 11 0,150 36 0,271 12 0,156 37 0,275 13 0,163 38 0,278 14 0,169 39 0,282 15 0,175 40 0,286 16 0,181 41 0,289 17 0,186 42 0,293 18 0,192 43 0,296 19 0,197 44 0,299 20 0,202 45 0,303 21 0,207 46 0,306 22 0,212 47 0,310 23 0,217 48 0,313 24 0,221 49 0,316 25 0,226 50 0,319 Приложение 3 Шкала прибора 0 0,186 17 0,263 34 0,045 1 0,192 18 0,267 35 0,065 2 0,197 19 0,271 36 0,078 3 0,202 20 0,275 37 0,090 4 0,207 21 0,278 38 0,101 5 0,212 22 0,282 39 0,111 6 0,217 23 0,286 40 0,119 7 0,221 24 0,289 41 0,128 8 0,226 25 0,293 42 0,135 9 0,230 26 0,296 43 0,143 10 0,235 27 0,299 44 0,150 11 0,239 28 0,303 45 0,156 12 0,243 29 0,306 46 0,163 13 0,247 30 0,310 47 0,169 14 0,251 31 0,313 48 0,175 15 0,255 32 0,316 49 0,181 16 0,259 33 0,319 50 Приложение 6 Диаграмма времени реакции учеников 7 класса в начале урока и в конце таблица Диаграмма времени реакции учеников 8 класса в начале урока и в конце Диаграмма времени реакции в разное время суток 9 класса Диаграмма времени реакции в разное время суток 10 класса Диаграмма времени реакции в разное время суток 11 класса

Похожие:

	Программа воспитательной работы школы. Срок реализации 2011-2016... Муниципальное общеобразовательное учреждение «Еленская средняя общеобразовательная школа» функционирует как средняя школа с 1983...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Образовательное учреждение: Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №3 г. Томск,...
	Статья 1 Общие положения Муниципальное бюджетное общеобразовательное... «Средняя общеобразовательная школа №6 города Лесосибирска» (далее Учреждение), ранее именуемое муниципальное общеобразовательное...		Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная... Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №13 им. Р. А. Наумова городского округа город Буй...
	Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Колесурская... Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа с. Карловка Пугачёвского района Саратовской области»...		Сценарий урока с использованием компьютера Автор Тимощенко Ирина... Образовательное учреждение – Муниципальное общеобразовательное учреждение «Наумовская средняя общеобразовательная школа» Томского...
	Российской Федерации Муниципальное общеобразовательное учреждение... Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3»		Мичуринский район Муниципальное общеобразовательное учреждение Крюковский... Частное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа «Альтернатива»
	Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «средняя общеобразовательная... Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «средняя общеобразовательная школа №17»		Министерство образование и науки рт муниципальное бюджетное общеобразовательное... Государственное общеобразовательное учреждение-средняя общеобразовательная школа
	Публичный доклад мбоу «Средняя общеобразовательная школа №3» городского округа Протвино Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3» – это общеобразовательное учреждение...		Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение Бакчарского... Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №10
	Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная... Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа с. Ольшанка» Ольшанская средняя школа		Находкинского городского округа муниципальное бюджетное общеобразовательное... Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная
	Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная... Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №1		Муниципальное образовательное учреждение «Далисичская средняя общеобразовательная... Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Хочашевская основная общеобразовательная школа» Ядринского района Чувашской...