Исследовательская работа по физике «Волшебная сила энергии»
творческая работа учащихся по физике (9 класс) по теме

Муниципальное казённое образовательное учреждение

Москаленского муниципального района

Омской области.

«Гимназия им. Горького А.М.»

Исследовательская

 работа по физике

«Волшебная

 сила энергии»

Выполнила:

Ученица 9 класса

Гимназии им.Горького А.М.

Литау Регина.

Руководитель:

учитель физики Малкова М.Б.

Оглавление.

1. Актуальность                                                                            3-4стр.
2. Теоретические основы тепловых процессов.                        5-8стр.
3. Энергетические затраты человека умственного труда.        9-11стр.
4. Способы восполнение энергии человека.                              12-14стр.
5. Исследовательская часть.                                                        15-17стр.
6. Заключение.                                                                              18стр.
7. Литература.                                                                               19стр.
8. Приложение.                                                                             20-30стр.

1. Актуальность.

Сохранение, восстановление и приумножение жизненной энергии и личной силы является одной из самых важных задач для каждого человека. От того настолько вы сильны энергетически и насколько вы умеете правильно использовать свою жизненную энергию и личную силу, будет зависеть, сможете ли вы реализовывать ваши жизненные цели, устремления и ценности. Вы, наверное, заметили тот факт, что успешные и жизнерадостные люди всегда полны жизненной энергии и личной силы. Почему так происходит? Если вы проследите за жизненным ритмом успешных людей и увидите, чем заполнена их жизнь, то вы поймете почему. Успешные, счастливые и жизнерадостные люди посвящают свое время себе, своему духовному росту и своим прекрасным внутренним ценностям. Они очень ценят свое время, правильно распределяют его и не тратят его зря. Они постоянно созидаю, наслаждаются, творят и восхищаются.

Над всем, что совершается в беспредельном пространстве в потоке преходящего времени, властвует энергия, как богиня, как царица – здесь даря, там отнимая, а, в общем, не даря и не отнимая. Она властвует со строгой справедливостью, беспристрастно озаряя своим вечно ровным светом и пылинку, и гениального человека.

Какой бы процесс мы ни рассматривали, мы всегда обнаруживаем, что часть энергии  переходит на более низкий уровень и таким образом «обесценивается». Но, в процессе обмена веществ, при распаде сложных питательных веществ, происходит освобождение энергии, необходимой для жизнедеятельности организма. Источником тепловых эффектов в организме служат химические процессы, протекающие в нём в результате поглощения пищи. В живом организме работа совершается за счёт изменения внутренней энергии. Вопрос энергии — самый важный вопрос. От уровня внутренней энергии напрямую зависит всё: здоровье человека, его успех в обществе и финансовое благополучие. Интенсивная умственная работа  может привести как к утомлению, так  и к переутомлению, снижению уровня работоспособности человека. При раздражении во время общения происходит резкий выброс жизненной энергии в пространство, человек быстро теряет много энергии, тут и давление поднимается, и сердце начинает болеть, так надо ли доводить себя до этого болезненного состояния, чтобы потом по капелькам собирать жизненные силы для восстановления.

Нужно осознать то, что каждый человек пришел в эту жизнь для решения своих задач, и не нужно ни кого переделывать для того, чтобы он был положительным. Конечно, если это член семьи, то воздействовать на него нужно, но не путем потери своей жизненной энергии. А вот если вы воспитатель, преподаватель, нужно приводить положительные примеры может быть не один раз, но добиваться, путем потери жизненной энергии, не стоит. Пусть они сами решают свои жизненные задачи.

В конечном итоге жизнь сама научит. Или может быть, не научит, тогда будут другие уроки, более сложные. Это тоже нужно понимать.

 Когда человек много говорит, он теряет жизненную энергию. Поэтому говорите по существу, и в пределах своих задач. Не даром  все мудрецы признают полезность молчания, как одну из важных добродетелей.

 «Все болезни от нервов» - как бы смешно это ни звучало, но уже доказано, что это правда.

Важную роль в организации режима умственного труда  играют:

1.  положительные эмоции
2.  питание.

Пища является одним из важных источников жизненной силы! Нужно правильно питаться. Питание в здоровье есть самая важная часть нашей жизненной силы.

Данная тема мне стала интересной, так как всегда важно знать о тех потерях энергии, которые происходят в организме человека, и как их можно восполнить.

Цель исследовательской работы:

Показать, что энергия является движущей силой жизнедеятельности человеческого организма.

Для рассмотрения данной темы, я поставила перед собой следующие задачи:

1. изучить процесс протекания  тепловых явлений окружающего мира.
2. рассчитать суточные энергозатраты  учителя.
3. рассчитать процент восполнения потерянной энергии через один из           источников жизненной силы – пищу

2.Теоретические основы тепловых явлений.

Ещё в 1744-1745гг. М.В. Ломоносов в своих размышлениях о причине тепла и холода высказал утверждение о том, что тепловые явления обусловлены движением частиц тела – его молекул.

Чтобы стало очевидным принципиальное отличие взглядов Ломоносова от господствующих теорий, остановимся кратко на тех представлениях о теплоте, которые прочно сложились к 18 столетию.

Теплоту представляли в виде невесомой и невидимой жидкости, пропитывающей поры тела, как вода пропитывает губку. Действительно, мы знаем, что тепло от огня в очаге передаётся через стенки котла в воду, из воды – погружённую в неё ложку; горячая ложка, опущенная в холодную воду, нагревает последнюю. Всякий сможет найти множество примеров, как бы подкрепляющих представления о теплоте как о жидкости, протекающей через тончайшие поры тела. Что эта жидкость не только невидима, но и невесома, было к тому времени установлено сравнительным взвешиванием холодного и горячего тела. Эту жидкость назвали теплородом.

Ломоносов решительно отверг теорию теплорода. Однако многие крупные учёные Европы продолжали защищать представления о теплороде. Опытное доказательство правильности идей Ломоносова был дано лишь в конце18 столетия. Это сделал английский физик Румфорд.

Без тепла нет жизни. Известно, что слишком сильный холод и жара разрушают всё живое. Но споры и некоторые семена выдерживают значительные охлаждения. Теплокровные организмы – млекопитающие и птицы – имеют постоянную температуру тела, которая почти не зависит от изменения температуры окружающей среды. Животные с холодной кровью не имеют постоянной температуры тела, она колеблется у них от внешних температурных условий, но может быть выше температуры окружающей среды. Например, насекомые, обитающие в полярных областях и высокогорных районах, имеют тёмную окраску. Тёмное тело насекомого хорошо поглощает солнечное излучение и имеет более высокую температуру, чем окружающий воздух.

В природе наблюдается естественный постоянный процесс передачи внутренней энергии от более нагретых к телам менее нагретым. Например, тёплая печь отдаёт часть своей энергии холодному воздуху. Океан отдаёт часть своей энергии атмосфере. Учёные подсчитали, что средняя температура поверхности мирового океана 17,4 градусов, а средняя температура воздуха на земном шаре 14,4 градусов, следовательно, мировой океан является своеобразной печкой, которая постоянно обогревает атмосферу, отдавая ей часть своей энергии. Только воды Гольфстрима, по подсчётам норвежского учёного, ежегодно доставляют Норвегии такое количество энергии, которое может выделиться при сгорании большого моря нефти. Для заполнения такого моря необходимо ежеминутно в течение года заливать в него нефть по 100000 тонн.

Ту часть внутренней энергии, которую тело получает или отдаёт при теплоотдаче, называют количеством теплоты. Поэтому можно сказать, что комнатный воздух получает некоторое количество теплоты. Значительное количество теплоты получает Земля от Солнца. Но Земля не только получает тепло, но и постоянно отдаёт некоторое количество теплоты, излучая его в мировое пространство. Поэтому на Земле установился определённый оптимальный температурный режим, способствующий продолжению жизни на ней.

Важной практической задачей является измерение количества теплоты. Чтобы измерить  эту физическую величину необходимо выбрать единицу измерения. Учёными было предложены различные единицы количества теплоты: 1 калория (кал), 1 килокалория (ккал), 1 джоуль (Дж). На единицу количества теплоты калорию (килокалорию) предложили взять такое количество теплоты, которое необходимо для нагревания 1 грамма (1 килограмма) воды на 1 градус. В английской системе единица количества теплоты – британская единица теплоты, или 1 Bfu, - определяется как количество теплоты, необходимое для нагревания 1 фунта (1 английский фунт =0,453592 кг) воды на 1F. В Международной системе единиц СИ количество теплоты, т.е. изменение внутренней энергии тела, как и энергию любого другого вида, измеряют джоулями: 1 кал = 4,19 Дж

Количество теплоты, получаемое телом от других тел (или отдаваемое другим телам) зависит от его массы, удельной теплоемкости вещества, изменения степени нагретости тела:  Q = cm(t2 – t1),где  Q – количество теплоты, m – масса тела, c – удельная теплоёмкость вещества,t1 – начальная температура тела, t2 – температура тела после нагревания.

Совершенно ясно, что чем масса тела больше, тем требуется большее количество теплоты для нагревания на 1 градус, и чем на большее число градусов нужно нагреть тело, тем тепла требуется больше. Учёные установили, что для нагревания тел одинаковой массы, но изготовленных из разных веществ, на одинаковое количество градусов требуется разное количество теплоты, или иначе, равным количеством теплоты можно тела одинаковой массы, изготовленных из разных веществ, нагреть на разное число градусов. Поэтому в физике была введена особая физическая величина, которую назвали удельной теплоёмкостью вещества.

Удельной теплоёмкостью вещества называется физическая величина, определяемая количеством теплоты, необходимым для нагревания 1 кг вещества на 1 градус. У различных веществ удельная теплоёмкость различна, а наибольшая – у воды. Особенность воды – медленнее других веществ нагреваться при поглощении большого количества теплоты и медленно охлаждаться, отдавая окружающей среде много тепла, - оказывает большое влияние на протекание различных процессов в природе, в частности, климат Земли. Дело в том, что моря и океаны из общей поверхности земного шара

 в 510 000 000 км2, занимают 361 000 000 км2, или около 71%, а на долю суши приходится лишь 149 000 000 км2, или около 29%, причём если представить Мировой океан в виде сплошной оболочки, то средняя глубина её будет около 3,8 км. Кроме того, на поверхности суши находится много рек, озёр, болот, большая часть суши покрыта льдами и ежегодно испаряется более 300000 км2 воды, которая проливается дождями, 9/10 этой воды сразу возвращается в мировой океан, а 1/10 (около 30000 км2), падая на сушу, пройдя различные пути, реками вновь попадает в Мировой океан. Подсчитано, что в столбе воздуха, опирающегося на 1 м2, содержится 60 л влаги. Таким образом, огромная масса воды, находится в мировом океане, на суше, в атмосфере Земли является своеобразным аккумулятором тела, получаемого Землёй от Солнца, который сглаживает возможные на Земле резкие изменения в температуре в связи с сезонными и суточными изменениями. Основным источником энергии, которую использует человек в настоящее время, является Солнце. Различные виды топлива: растительные и животные организмы, каменный уголь, торф, нефть, природный газ – всё это аккумулированная энергия Солнца. При сгорании топлива энергия, запасённая в нём, освобождается; окружающие тела получают определённое количество теплоты.

А что такое горение? Это химическая реакция, сопровождающаяся выделением теплоты. При горении атомы углерода, содержащиеся в топливе, соединяются с атомами кислорода воздуха, при этом образуется молекула углекислого газа. Такая реакция называется реакцией окисления, она сопровождается выделением теплоты.

Всегда ли горение сопровождается пламенем? Нет, не всегда. Если в процессе горения выделяются горючие газы, то появляется пламя, яркость которого зависит от количества находящихся в них твёрдых частиц. В противном случае горение может протекать быстро и медленно.

Различные виды топлива при сгорании выделяют различное количество теплоты. Например, антрацит является лучшим топливом по сравнению с древесным углём, а он, в свою очередь, является лучшим топливом в сравнении с торфом. В практической деятельности часто возникает потребность в расчёте количества теплоты, необходимого для различных целей (бытовых нужд, работы автомобилей, тракторов, ракет, тепловых электростанций и др.). Чтобы делать такие расчёты, надо иметь сведения о качестве топлива, т.е. нужно знать, сколько тепла оно выделяет при сгорании. Поэтому в физике была введена особая физическая величина, определяемая количеством теплоты, которое выделяется при сгорании 1 кг топлива. Значения удельной теплоты сгорания различных видов топлива учёные определили опытным путём и на основе экспериментов составили соответствующие таблицы, которыми мы можем воспользоваться при решении задач. Т.к. количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива, зависит т его удельной теплоты сгорания и массы, то рассчитать это количество теплоты можно по формуле: Q=qm, где Q – количество теплоты, выделяющиеся при сгорании топлива; q – удельная теплота сгорания;

m – масса топлива.

Большая часть энергии пищи, потребляемой человеком, выделяется в виде тепла. Взрослый человек, находясь в сост. покоя, только за сутки выделяется около 10080 кДж; такого количества теплоты достаточно для нагрева 2,4 тонны воды на 1 градус, или нагреть от 0 градусов до кипения около двух вёдер воды. А т.к. на Земле сейчас  живёт более 5 млрд. человек, то общее количество энергии, выделяемой человечеством в состоянии покоя в сутки в сутки, огромно – более 55 млрд. кДж. Такого количества теплоты достаточно чтобы вскипятить большую реку. При выполнении физической работы количество теплоты, выделяемой человеком, резко возрастает и при условии работы средней интенсивности достигает 1680 кДж в час. Даже когда человек усиленно аплодирует, то количество тепла, выделяемое его телом, увеличивается на ¼. Подсчитано, что аудитория в 3500 зрителей во время удачного концерта создаёт столько дополнительного тепла, сколько необходимо для обогрева 20 шестикомнатных квартир в течение зимнего дня. Часть тепла, выделяемого человеком, затрачивается на поддержание соответствующей температуры тела. А выделяющееся излишнее количество теплоты необходимо своевременно отводить от тела, в противном случае температура его начинает повышаться, особенно при работе в горячей или влажной атмосфере, что может привезти к перегреву организма, тепловому удару и даже смерти. (Для нагревания тела человека от 37 до 39 градусов необходимо 420 кДж.  Такое количество теплоты человеческий организм может воспринимать безболезненно, но дальнейшее поглощение тепла приводит к тепловому удару). Установлено, что для нормального самочувствия необходимо 40% тепла отводить от головы, 30% от груди, 30% от рук и ног. Недаром в народе говорят: «Держи голову в холоде, а ноги в тепле».

Любители гулять в морозные дни без головного убора должны учитывать, что потери тепла с непокрытой головы велики; при температуре -50С они могут достичь половины тепловых потерь организма, а при температуре -150С  достигает почти трёх четвертей; обладатели густой шевелюры тепла теряют меньше. Реагирует ли организм человека на попытки уменьшения потерь тепла, выделяемого им с поверхности головы? Да, реагирует. Уменьшить потерю тепла можно отращиванием бороды: с бородой, конечно теплее. Учёные-физиологи Лионского университета изучали теплообмен головы у сотни мужчин, имеющих бороды, и установили, что зимой борода оказывает положительное влияние на человека, т.к. она утепляет нижнюю часть лица, а летом, особенно при физических нагрузках, её влияние отрицательно, т.к. голова и мозг бородатого мужчины перегреваются. Исследователи утверждают, что нашли связь между размером бороды и густотой волосяного покрова головы: чем больше и пышнее борода, тем сильнее выпадают волосы на голове и тем чаще развивается лысина, способствующая теплоотдачи головы и охлаждению мозга.

3.Энергетические затраты человека умственного труда.

Обмен веществ и превращения энергии являются,  по сути, единым процессом. Они неотделимы друг от друга, так как не бывает обмена веществ без изменения энергии и не может быть превращения энергии без обмена веществ.

Энергия не может зарождаться или пропадать - она только видоизменяется. Все виды энергии организм в конечном итоге отдает в окружающую среду в виде тепловой энергии. Чтобы иметь представление о количестве затраченной организмом энергии, достаточно измерить количество тепла, которое поступает во внешнюю среду.

Процесс обмена энергии при физическом труде объясняется тем, что мышечная работа значительно увеличивает расход  энергии, поэтому суточный расход энергии у здорового человека, проводящего часть суток в движении и физической работе, значительно превышает величину основного обмена. Это увеличение энергозатрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее мышечная работа.

Затраты энергии тем больше, чем интенсивнее совершаемая организмом мышечная работа. Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), который представляет собой отношение общих энерготзарат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена.

 Значительные различия энергетической потребности в группах зависят от пола (у мужчин больше), возраста (снижаются после 40 лет), степени активности отдыха и уровня коммунального обслуживания. В старости энергозатраты снижаются и к 80 годам составляют 8373—9211 кДж (2000—2200 ккал).

 При умственном  труде  энергозатраты  значительно ниже, чем при физическом. Трудные математические вычисления, работа с книгой и другие формы умственного труда, если они не сопровождаются движением, вызывают ничтожное (2—3 %) повышение затраты энергии по сравнению с полным покоем. Однако в большинстве случаев различные виды умственного труда сопровождаются мышечной деятельностью, в особенности при эмоциональном возбуждении работающего (лектор, артист, учитель, оратор и т.д.), поэтому и энергозатраты могут быть относительно большими. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызвать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11—19 %.

Уровень энергетического обмена находится в тесной зависимости от физической активности, эмоционального напряжения, характера питания, степени напряженности терморегуляции и ряда других факторов.

Питание — процесс  поступления, переваривания, всасывания и усвоения в организме пищевых веществ, необходимых для покрытия пластических и энергетических нужд организма, образования его физиологически активных веществ.

Пищевые вещества содержатся в пищевых продуктах, имеющих животное и растительное происхождение, и используются человеком для питания в натуральном и переработанном виде. Пищевая, биологическая и энергетическая ценность пищевых продуктов определяется содержанием в них пищевых, или питательных, веществ: (белков, жиров, углеводов), витаминов, минеральных солей, воды, органических кислот, вкусовых, ароматических и ряда других веществ.  Важное значение имеют свойства перевариваемости и усвояемости питательных веществ.

Основной обмен - это энергетические траты организма, связанные с поддержанием минимального уровня жизнедеятельности в стандартных условиях во время бодрствования.

Даже в состоянии абсолютного покоя, глубокого сна, наркоза или комы организм расходует энергию на следующие жизненно важные процессы.

 У мужчины среднего возраста - 35 лет, средней массы - 70 кг, среднего роста - 165 см основной обмен равен примерно 1 700 килокалорий (ккал) в сутки. У женщины при тех же условиях основной обмен примерно на 5-10 % ниже (1 530 ккал).

 В небольшой степени расход энергии увеличивается при умственной деятельности. Чувство голода, которое может испытывать человек при этом связано с тем, что головному мозгу в условиях напряженной умственной деятельности требуется большое количество чистой глюкозы. Прием чашки сладкого чая полностью удовлетворяет потребности мозга в глюкозе в этих условиях.

Добавочные расходы энергии  увеличиваются под влиянием эмоциональных переживаний в среднем на 11-19 %.  Умственный труд объединяет работы, связанные с приёмом и передачей информации, требующие активизации процессов мышления, внимания, памяти.  Умственный труд заключается в переработке и анализе большого объема разнообразной информации, и как следствие этого – мобилизация памяти и внимания, частота стрессовых ситуаций. Суточные энергозатраты составляют 10-11,7 МДж (2000-2400 ккал) в сутки.

Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной активности, что приводит к сердечно - сосудистой патологии; длительная умственная нагрузка угнетает психику, ухудшает функции внимания, памяти. Основным показателем умственного труда является напряжённость, отражающая нагрузку на центральную нервную систему.

 Умственный труд обычно вызывает замедление пульса и лишь иногда значительные умственные напряжения учащают пульс за счёт уменьшения диастолы. При умственной работе повышается кровяное давление, учащается дыхание, увеличивается кровенаполнение сосудов мозга, но уменьшается кровенаполнение сосудов конечной и брюшной полости.  Интенсивная умственная работа  может привести как к утомлению, так  и к переутомлению, снижению уровня работоспособности человека.

Утомление - состояние, сопровождающееся чувством усталости, снижением работоспособности, ухудшением количественных и качественных показателей работы.  Энергозатраты при напряженной умственной работе и при состоянии головного мозга  в покое энергозатраты, как не странно одинаковы. Небольшой всплеск энергозатрат при напряженной  умственной работе может быть, если эта работа эмоционально окрашена( как у учителей). Для поддержания высокого уровня работоспособности при умственном труде необходимо соблюдать ряд условий. Постепенное вхождение в работу после сна или летнего отдыха обеспечивает последовательное включение физиологических механизмов, определяющих высокий уровень работоспособности. Необходимо соблюдать определенный ритм работы, что способствует выработке навыков и замедляет развитие утомления.

 История отечественной и мировой науки и культуры дает множество примеров того, как правильно организованный творческий труд позволил людям преклонного возраста сделать великие открытия и создать шедевры искусства. В то же время известно, что при неправильной организации умственной работы, пренебрежении к отдыху умственная деятельность затрудняется, снижаются производительность труда, творческая активность, создаются условия для возникновения нарушений в состоянии здоровья.

  Умственный труд имеет ряд особенностей. Чаще всего он связан с длительной работой в закрытом помещении и сидячим образом жизни. Усиленная работа мозга требует большого притока крови к нему, что в свою очередь связано с повышением тонуса сосудов мозга. Как всякая интенсивная работа, умственный труд неизбежно связан с утомлением, которое приводит к тому, что человеку приходится затрачивать на обычный объем работы больше энергии.

Особенностью умственного труда является то, что человек по истечении времени, отведенного для этого труда, не может отрешиться от связанных с ним проблем, что вызывает нервно-психическое перенапряжение.

4.Способы восполнения энергии человека.

Чем выше уровень внутренней энергии, тем больше возможностей способен раскрыть в себе человек, тем ярче и полноценнее его жизнь и крепче здоровье. Чтобы увеличить внутреннюю энергию, нужно использовать два пути:

1. Перекрыть её неоправданный расход.
2. Правильно использовать источники её получения.

Причины неконтролируемого расхода энергии:

1. Неправильное питание, некачественная, неестественная пища.
2. „Зашлакованность“ организма, плохая работа кишечника.
3. Загрязнённый воздух и неправильное дыхание.
4. Умственные перегрузки, беспокойство, пустая болтовня.
5. Неконтролируемые эмоции (гнев, страх, тоска и т.п.).
6. Привычные отрицательные состояния (привычка быть всегда недовольным, властным, „крутым“ и т.п.)
7. Вредные привычки.
8. Излишняя активность (суетливость) рассеивает энергию и сама является признаком низкого уровня энергии.
9. Недостаточная физическая активность.

Первое, что нужно сделать — устранить необоснованный расход энергии. Приведите в порядок свою жизнь, правильно питайтесь,  наладьте свой сон и разумно используйте  энергию.

В большинстве случаев этого будет достаточно, чтобы чувствовать себя здоровым и достойно управлять делами вашей повседневности.

Дополнительное привлечение энергии — это развитие способности собрать и взять под контроль рассеянную ранее энергию.

Большую роль в профилактике умственного утомления играют положительные эмоции. Накопление энергии лучше всего происходит у человека, нервная система которого совершенно спокойна и уравновешена.  Раздраженный человек теряет много энергии. Сильные эмоции  ослабляют энергетику.  Труд, протекающий в благоприятной психологической атмосфере, дает значительно больший экономический эффект, чем труд в неблагоприятной обстановке. Положительные эмоции вызывают перестройку в организме, способствующую улучшению кровоснабжения мозга, повышению тонуса коры мозга, активации деятельности вегетативной нервной системы.

 «Все болезни от нервов» - как бы смешно это ни звучало, но уже доказано, что это правда. Стресс убивает медленно, он признан одной из причин старения, ему подвержены все люди (от мала до велика), проживающие в обществе.

 Немаловажную роль в организации режима труда играет и питание. Питание должно быть 3-4-разовым. Нужно следить за тем, чтобы пища была разнообразной, богатой белковыми веществами, витаминами. Утром следует позавтракать плотно. Пища в первой половине дня должна быть более калорийной, чем во второй. Ужин не должен быть обильным, в него следует включать молочно-растительные блюда. Не следует ужинать непосредственно перед сном. Необходимо широко использовать сырые овощи и фрукты. Не следует злоупотреблять острыми приправами к еде. Рекомендуется несколько ограничивать количество сахара, так как удельный вес углеводов в питании и без того занимает большое место. Как именно мы добываем энергию из пищи?

Пищевые продукты являются топливом. Следовательно, можно сказать, что человек – это своеобразная печь, причём печь, очень экономно расходующая кислород; в сутки для сгорания пищи она потребляет почти в 8 раз меньше кислорода, чем керосиновая лампа в 25 свечей.

Так что же,  будем менять свои пищевые привычки или нет? Легко сказать, намного труднее сделать. Для многих отказаться от вкусной пищи вообще не по силам.  

Изменить свой пищевой рацион - мероприятие посильное только для человека, обладающего большой силой воли. Снова приходим к замкнутому кругу: чтобы стать сильным духом, нужно изменить способ питания, чтобы изменить способ питания, нужно быть сильным духом. Правильное чередование ритма труда и отдыха - наиболее рациональный метод организации умственной деятельности, который способствует сохранению на долгие годы творческих сил человека и его физических возможностей.

Растительная пища, как результат жизни растений, начинается с воды, углекислого газа, который поглощается ими из воздуха, и солнечной энергии. Растения, поглощая воду (Н2О, её компоненты являются водород и кислород) и углекислый газ (СО2, который сост. из углерода и водорода) под действием молекулы сахара, создают из него молекулы нерастворимого животного крахмала. По мере надобности молекулы этого крахмала расщепляются и снабжают мышцы сахаром. Когда мышцы сокращ. и производят работу, за счёт энергии, заключённой в нём, сахар превращается в углекислый газ и Н2О, которые выделяются организмом. Например, когда штангист выполняет сложное упражнение, требующего большого напряжения сил, он теряет в весе несколько сот граммов, так как всякое сокращение мышц сопровождается изменением строения сложных химических веществ, вход. в их сост., их распадом на более простые сост. части. Продукты распада попадают в кровь и, достигая лёгких, удаляются из организма вместе с выдыхаемым воздухом. Часть влаги испаряется с поверхности тела.

Независимо от того, кормим мы себя, либо микроорганизмов нас населяющих, большая часть пищи идет на восполнение энергетических потерь. И лишь мизерная её доля предназначена для внутреннего строительства. Загадка человеческой энергетики в том, что человек тратит энергии больше, чем получает за счет пищи и дыхания.   Еда — сырье для добычи энергии.          

 Различают врождённую и приобретённую энергию. Врождённая хранится в почках, от её уровня зависит активность человека и его долголетие. Она расходуется в процессе жизни и обычно не восстанавливается. Приобретённая энергия пополняется внешними источниками энергии, такими как пища, воздух, Земля, Солнце и др.

 Один из наиболее важных элементов гигиены умственного труда - рациональное питание. Оно должно отвечать общим гигиеническим принципам с учетом особенностей обменных процессов при умственном труде. Основные требования к рациональному питанию сводятся к необходимости компенсировать энергозатраты организма и наличию в рационе (в сбалансированном соотношении) всех необходимых пищевых веществ.

 Во время занятий умственным трудом энергозатраты за 1 мин на 1 кг массы тела составляют 0,025—0,03 ккал. Главное внимание следует уделить обеспечению качественной полноценности питания. Рекомендуемое соотношение белков, жиров и углеводов в рационе человека умственного труда по весу —1:1:4, а в процентах к общей калорийности рациона белки должны составлять соответственно 13—15%,

жиры —30—33%, углеводы — 50—55 %.  По приемам пищи рацион должен распределяться следующим образом: первый завтрак — 20—30%, второй завтрак — 0—15%, обед— 30—40%, ужин—15—20%  суточной калорийности.

Пищевые продукты – это топливо для людей; оно используется для питания и возобновления тканей, выполнения физической работы, поддержания соответствующей температуры тела; некоторая часть энергии топлива запасается в организме в виде жира и может быть использована тогда, когда по каким – то причинам организм не получает пищи. В зависимости от характера выполняемой человеком  работы, суточный рацион пищи должен быть различным, а поэтому различна и теплота его сгорания.

При умственном труде происходит интенсивный обмен нуклеиновых кислот (они составляют до 45% массы всех органических веществ ядер нервных клеток). Поэтому в рацион питания должны входить мясные продукты, зелень. В обеспечении нормального функционирования центральной нервной системы велика роль достаточного количества витаминов группы В.

Необходимо знать  норму питания: 

для женщин

18-30 лет - (0,06 *масса,  кг + 2,04) *240  

31-60 лет - (0,034 * масса,  кг + 3,54) * 240

старше 60 лет - (0,038 *масса, кг + 2,76) * 240

для мужчин

18-30 лет - (0,064 * масса в кг + 2,9) * 240

31-60 лет - (0,05 * масса в кг + 3,7) * 240

старше 60 лет - (0,05 * масса в кг + 2,5) * 240

1. Исследовательская часть.

В таблице 1(приложение)  приводятся ориентировочные данные о суточной потребности в энергии групп, занимающихся деятельностью различного характера. Энергетические затраты человека изменяются в зависимости от изменения вида деятельности. Определенным ориентиром энергозатрат человека и их восполнения могут служить приводимые ниже таблицы 2-16(приложение),  исходя из которых, каждый может сделать себе расчеты, и таким образом, выбрать правильный индивидуальный вариант энергозатрат и энергообеспечения, что чрезвычайно важно и необходимо в ежедневной жизни.

Цель моей  работы заключалась показать, что энергия является движущей силой жизнедеятельности человеческого организма.

Я изучила процесс протекания  тепловых явлений окружающего мира; рассчитала в среднем суточные энергозатраты  учителя, согласно табличным значениям, приведенным в приложении (таблица 1);

рассчитала процент восполнения потерянной энергии через один из  источников жизненной силы – пищу. Для этого провела анкетирование, в котором участвовало 10 человек, 7 женщин и 3 мужчин, которые ориентировочно составили ежедневное меню употребляемых ими пищевых продуктов в течение недели.

Результаты исследовательской работы, расчеты можно увидеть в таблицах:

Ориентируясь на данные  таблицы 3 «Примерный суточный расчет энергозатрат учителя» (приложение), я рассчитала процент восполнения потерянной энергии через один из   источников жизненной силы – пищу у учителей гимназии им. Горького А.М.

Таким образом, я выяснила,  каковы средние  энергетические затраты учителя в день и сколько ккал энергии он  ежедневно получает.

        Исходя из этого, я могу сказать, что учителя  гимназии им. Горького не восполняют свою энергию,  затрачиваемую в ходе своей педагогической деятельности через один из важных источников жизненной силы – пищу.

У женщин-учителей 70% энергии, а у мужчин – учителей  81% энергии восполняется через энергетическую ценность продуктов питания.

Для женщин:

Для мужчин:

6.Заключение.

Почему мы не идем по пути здорового образа жизни, а идем, каким то другим путем, разрушая энергию, здоровье. В конечном итоге разрушаем жизнь.

 Первое, что нужно сделать — устранить необоснованный расход энергии. Приведите в порядок свою жизнь, правильно питайтесь,  наладьте свой сон и разумно используйте  энергию. В большинстве случаев этого будет достаточно, чтобы чувствовать себя здоровым и достойно управлять делами вашей повседневности.

Вся сила в мясе. Да белки, их аминокислоты, важны. Но в небольшом количестве. Мясо это не живая пища, оно необходимо, когда человек занимается тяжелой физической работе, и желательно есть такую пищу два-три раза в неделю, и не более. Чем заменить эти белки?  Лучше кушать яйца, молоко, морскую рыбу. Эти продукты легче перевариваются, и менее шлакообразующие.

Это всё источники энергии. И они могут продлить наш век, или сократить. А вот овощи, фрукты, дикие съедобные растения вашей местности, огородная зелень это энергия солнца и питаться ей очень даже полезно, быстро переваривается. И хотя там совсем даже нет больших калорий, тем не менее, это очень полезно для поддержания жизненных сил.

Немаловажную роль для восполнения энергозатрат учителя играют положительные эмоции. Накопление энергии лучше всего происходит у человека, нервная система которого совершенно спокойна и уравновешена.

В результате сделанных расчётов, я выяснила, что можно компенсировать энергетические затраты человека. Данная работа имеет приоритет в том, что на основе правильных энергетических  комбинаций, можно добиться того, что организм человека не будет испытывать потери энергии, а так же потреблять энергии больше, чем он расходует в результате своей жизнедеятельности.

7.Литература.

1. Перышкин А.В. Физика 8 класс. М. 2002
2. Хомутских В.Д. Тепловые явления. Челябинск. 1989
3. Научно-математический журнал. Физика в школе. М. 1998
4. Научно-математический журнал. Физика в школе. М. 1996
5. Кац Ц.Б. Биофизика. М. 1999
6. Кириллова И.Г. Книга для чтения по физике. М. 1986
7. Интернет.

8.Приложение.

Таблица1. 

Суточные  потребности в энергии

Таблица2. 

Энергозатраты организма человека в домашних условиях и при умственной работе, (ккал/ час), масса тела 70кг.

Таблица3. 

Примерный суточный расчет энергозатрат научного работника

(что отдаленно сопоставимо с энергозатратами учителя)

Таблица4

Калорийность  фруктов и ягод

Таблица5

 Калорийность масла и жиров

Таблица 6

Калорийность  молочных продуктов

Таблица 7

Калорийность овощей

Таблица8

Калорийность  яиц

Таблица9

 Калорийность муки, хлебобулочных изделий

Таблица10

 Калорийность для колбасы и колбасных изделий

Таблица11

 Калорийность для кондитерских изделий, шоколада и конфет

Таблица12

Калорийность для бобовых

Таблица13

 Калорийность  рыбы и морепродуктов

Таблица14

 Калорийность для мясных продуктов

Таблица15

Калорийность крупы

Таблица16

Калорийность готовых блюд