Измерение средней и максимальной скорости кота.
Содержание.
1. УЧЕНИЯ О ФИЗИКЕ ЖИВОТНЫХ.
1.1. Биомеханика. Развитие биомеханики как науки.7 стр.
2. МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОТА. 9 стр.
2.1 Измерение средней и максимальной скорости кота. 9 стр.
2.2 Измерение массы. 10 стр.
2.3 Измерение объема. 11 стр.
2.4 Измерение плотности. 12 стр.
2.5 Измерение давление кота на пол. 13 стр.
2.6Измерение механической работы и мощности кота при подъеме
по лестнице. 14 стр.
2.7Измерение силы тяги кота. 15 стр.
2.8Измерение мощности при движениях кошки. 16 стр.
Заключение. 18 стр.
Список источников и литературы. 19 стр.
Приложения. 20 стр.
Введение.
Движение животных издавна привлекали внимание человека. Он хотел перемещаться по воде, воздуху, земле также легко и изящно. Однако прошло несколько тысячелетий, прежде чем люди создали науку о движении – механику – и сумели создать конструкции, превосходящие в скорости и дальности передвижения любым представителям животного мира. Но ученые непрерывно продолжают изучение особенностей живой природы, которые позволяют машинам и механизмам не только устанавливать рекорды, но и работать и двигаться так же грациозно и бесшумно, как например кошке.
Физика – наука о природе. Кот, как домашнее животное, частица этой природы. Таким образом, для кота должны быть справедливы все законы физической науки. Какую роль физика играет в жизни кошки?
Моя работа посвящена изучению физических процессов и явлений в жизни кота. Практически исследованы механические характеристики кота: скорость, масса, температура, объем, плотность тела кота, вес, давление кота на опору, механическая работа и мощность. Работа имеет прикладной характер и позволяет создать «Биомеханический паспорт кота Моти».
Выявление возможности использования кота как объекта физических исследований и создание «биомеханического паспорта кота Моти».
1. Познакомиться со специальной литературой.
2. Посетить различные интернет-сайты, посвященные изучению кошек.
3. Исследовать механические характеристики кота (масса, скорость, объем, плотность, давление кота на опору, механическую работу, мощность).
4. Обобщить и систематизировать результаты исследования в виде буклета «Биомеханический паспорт кота Моти».
1. Обзор литературы.
2. Обзор информации по сети интернет.
Кот Мотя – возраст 7 лет.
Физика как наука применима для изучения домашних животных.
Измерения некоторых физических характеристик позволили создать методическое пособие для создания паспорта кота.
Заключается в том, что данный материал можно использовать на уроках физика в качестве домашних лабораторных работ, а также для создания паспорта кота.
Все измерения апробированы на своем коте Моти.
| № | Название этапа работы | Вид деятельности | Сроки | Выполнение |
| Информационный | Подбор литературы по теме биомеханика животных | 1.09.14 – 15.09.14 | 13.09.14 | |
| Теоретический | Изучить литературу по теме «механические явления», разработать план и структуру исследования механических характеристик кота. | 15.09.14 – 15.10.14 | 3.10. 14 | |
| Экспериментальный | Исследовать некоторые механические характеристики кота – проведение экспериментов. | 15.10.14 -15.11.14 | 5.11.14 | |
| Практический | Используя результаты экспериментов оформить в соответствии с установленной структурой исследования, составить таблицы и построить диаграммы. | 15.11.14 – 15.12.14 | 14.12.14 | |
| Обобщающий | Обобщить результаты исследования в виде инструкции по созданию паспорта домашнего животного. | 15.12.14 – 30.12.14 | 29.12.14 | |
| Результативный | Изготовить буклет «Паспорт кота Моти». Создать презентацию. | 4.01.15 -25.01.15 | 25.01.15 |
Работа состоит из введения, теоретической части – учение о физике животных, практической части – механические характеристики кота и заключения.
Основная часть.
Биомеханика. Развитие биомеханики как науки.
Биомеханика – наука о двигательной активности и двигательных возможностях человека и животных. Термин биомеханика составлен из двух греческих слов: bios — жизнь и mexane — орудие. Как известно, механика — это раздел физики, изучающий механическое движение и механическое взаимодействие материальных тел. Отсюда понятно, что биомеханика — это раздел науки, изучающий двигательные возможности и двигательную деятельность живых существ.
Истоками биомеханики были работы Аристотеля и Архимеда. Первые научные труды написаны Аристотелем (384—322 гг. до н. э.), которого интересовали закономерности движения наземных животных и человека. А основы наших знаний о движениях в воде заложены Архимедом (287—212 гг. до н. э.). Но только благодаря работам одного из блистательных людей средневековья Леонардо до Винчи (1452- 1519) — биомеханика сделала свой следующий шаг. Этот великий художник, математик, физик и инженер впервые высказал важнейшую для биомеханики мысль: «Наука механика потому столь благородна и полезна более всех прочих наук, что все живые тела, имеющие способность к движению, действуют по ее законам».
Р. Декарт (1596—1650) создал основу рефлекторной теории, представив, что основанием движений может быть конкретный фактор внешней среды, воздействующий на органы чувств. Объяснение данного факта является происхождение непроизвольных движений.
В дальнейшем большое влияние на развитие биомеханики оказал итальянец Д. Борелли (1608—1679) — врач, математик, физик. В своей книге «О движении животных» по сути он положил начало биомеханике как отрасли науки. Он рассматривал организм человека как машину и стремился объяснить дыхание, движение крови и работу мышц с позиций механики. Большой теоретический вклад был сделан основоположником отечественной биомеханической школы Н. А. Бернштейном (1896 – 1966) – создателем учения о двигательной деятельности человека и животных. В последнее время развиваются: инженерная и медицинская биомеханика.
Развитие инженерной биомеханики позволило на базе Пермского государственного университета создать устройство оригинальным названием «Падающий кот». Это модель кота падающего с высоты. Модель имитирует движения кота в полете. Ученые пытаются ответить на вопрос: почему кошки всегда приземляются на 4 лапы. Разработчики модели уверены, что сфера применения разработки очень широка – вплоть до оборонных технологий.
Механические характеристики кота.
Измерение механических характеристик кота проводилось по следующему алгоритму:
1. Тема эксперимента.
2. Цель эксперимента.
3. Приборы и материалы, используемые в ходе эксперимента.
4. Ход эксперимента.
5. Таблица результатов.
Измерение средней и максимальной скорости кота.
Цель эксперимента: Измерить среднюю и максимальную скорости кота.
Приборы и материалы: секундомер, рулетка, игрушки (мячик, мышка, бантик).
1. При помощи рулетки измерим расстояние пройденное котом.
2. При помощи секундомера измеряем время движения.
3. Рассчитываем скорость по формуле V=S*t.
4. Результат измерения вносим в таблицу.
5. Рассчитываем среднюю скорость по формуле: V=Sвесь/tвсе.
| Опыт | S, м | t, с | V, м/с | Vср, м/с | Vср, км/ч | V max, м/c | V max, км/ч |
| 0,66 | 2,4 | 3,6 | |||||
| 0,7 | |||||||
| 0,6 |
Расчет средней скорости:
Vср =Sвесь/tвсе = (1+2+3) / (1+3+5) = 6/9 = 2/3 = 0, 66 м/c = 0, 66 * 0,001 * 3600 = 2,376 км/ч = 2, 4 км/ч.
Вывод эксперимента. В результате исследования средняя скорость кота равна 2,4 км/ч, максимальная – 3,6 км/ч.
По данным исследований во время бега домашняя кошка может делать рывки со скоростью до 50 км/ч. Скорость кота Моти составляет всего 7,2 % от максимально возможной скорости, которую моет развивать кошка.
Измерение массы кота.
Цель эксперимента: Измерить массу кота Моти.
Приборы и материалы: напольные весы.
1. Определяем цену деления весов
2. Ц. д. =(10-5)/10=0, 5 кг.
3. Измеряем массу кошки с помощью напольных весов. Считаем количество делений и умножаем на цену деления.
4. Масса Моти = 0,5 * 6 =3кг.
5. Результаты измерений вносим в таблицу.
| Цена деления весов, кг | Число штрихов | Масса кота, кг |
| 0,5 |
Вывод: Кошка в среднем весит 3- 5 кг. Масса Мотя соответствует среднестатистическим данным. Согласно книге рекордов Гиннеса масса самого большого кота 21 кг. Масса Моти составляет 13 % данной массы.
Измерение объема кота.
Цель эксперимента: Измерить объем кота.
Приборы и материалы: круглый таз с водой, измерительная лента, карандаш, линейка.
Измерения объема кота будут состоять из 2 этапов. Измерение объема тела – как тела неправильной формы. Измерение объема головы из учета того, что форма головы приближена к окружности.
1. Измерим диаметр таза d= 34 см.
2. Нальем в таз воды. Отметим на боковой стенки таза уровень воды черточкой h1=11 см.
3. Опустим кота в воду до уровня головы. Вода в тазу поднялась. Отметим черточкой новый уровень воды h2=13,5 см.
4. Вычислим высоту подъема воды h=h2-h1=13,5-11=2,5 см.
5. Найдем объем вытесненной воды, а значит и объем тела кота V1,без учета головы. V 1 = S* h (основание на высоту). Так как основание таза окружность, получаем V 1 = πR 2 * h = π(d/2) 2 * h= 3,14*(34/2) 2 *2,5= 2268,65см 3 = 0,002270м 3
6. Измерим обхват головы с помощью измерительной ленты l=30 см.
7. Рассчитаем объем головы кота по формуле V 2= 4/3 π R 3 . Радиус окружности головы кота найдем из формулы длины окружности l=2πR, отсюда следует, что R=l/2π. Итоговая формула примет вид V 2= 4/3 π (l/2π) 3 =451см 3 =0,000451м 3 .
8. Объем кота Моти находим сложением объема тела и объема головы V = V 1+V 2 =2268+451=2719см 3 =0,002719м 3 .
9. Данные заносим в таблицу.
| диаметр таза d,см | Высота подъема воды h,см | Объём вытесненной воды V1, см 3 | Обхват головы l, см. | Объём головы V 2, см 3 | Объём тела кошки V, см 3 |
| 2,5 | 2268,65 |
Вывод эксперимента. Объем кота Моти составляет 0,002719 м 3 .
Измерение плотности кота.
Цель эксперимента: Измерить плотность кота.
Приборы и материалы: данные предыдущих измерений.
1. Плотность рассчитывается по формуле р =m/V.
2. Данные вносим в таблицу.
| Масса, кг | Объем, м 3 | Плотность, кг/м 3 |
| 0,002719 |
3. Используя данные таблицы, рассчитываем плотность р =m/V=3/0,0028= 1071кг/м 3 .
Вывод эксперимента. Плотность Моти равна 1071кг/м 3 . Она близка к плотности воды 1000 кг/м 3 .
Источник
Как правильно замерить кошку (кота)
Здравствуйте! В этом блоге предлставлена информация по размерам для ознакомления и последующих замеров. Как измерять питомца смтрите на фото и сравнивайте с размерами ниже.
В случае расхождения с предоставленными размерами (т.к размеры предоставлены для породы сфинкс, другие породы могут быть гораздо крупнее) нужно сообщить точные размеры питомца для получения идеального результата.
Готовое изделие БОЛЬШЕ размеров питомца на 1-3 см (в длинну и ширину), в зависимости от эластичности ткани, для каждой модели подбирается припуск индивидуально). Замеряйте питомца точно без запаса. Самые основные и важные замеры — это длинна спины, обхват груди и живота (особенно если животик «присутствует») Если питомец стройный, достаточно замерить спину и грудь.
ОЧЕНЬ ВАЖНО! Размеры от XL — очень индивидуальны, данные приведены приблизительные, высылайте ТОЧНЫЕ замеры! Это так же касается комбинезонов любого размера.
ЕЩЕ ВАЖНЕЕ! Стандартные размеры очень приблизительны. Прошу учесть, что все кошки (коты) очень индивидуальны и расхождение в размерах даже в 1 см, могут дать не тот результат, что вы ожидаете. Это не вязаные кофты-резинки, если будет висеть на животе лишний 1 см — будет не красиво! Кошки не бывают длинее 37 см. (если вы намерили 40 см, это ошибка, перемерьте заново и обязательно стоя. Не лежа и не сидя). ДЛИННУ СПИНЫ НУЖНО ЗАМЕРЯТЬ ОТ ТОГО МЕСТА, ЧТО УКАЗАНО НА ФОТО, А НЕ ВЫШЕ . Не стесняйтесь писать в комментариях к заказу или в сообщениях точные замеры, не ленитесь пожалуйста! От этого зависит результат заказа. Очень редко кому подошел стандартный размер)). +- 1-2 см все равно присутствует. Особенно важна длина (если кофта будет висеть на хвосте, конечно это не красиво). Причем у вас ЕСТЬ эта уникальная возможность заказать по индивидуальным замерам (по той же цене) в отличии от обычных розничных магазинов и друхих сайтов по продаже готовой одежды. Большое спасибо за внимание!
Размеры питомца (сфинкс) :
Size: XXXS: (котенок 3-4 мес)
1. Длина спины до 25cm;
2. Обхват шеи до 14cm;
3. Обхват груди до 22cm;
4. Обхват живота до 24cm
Size: XXS: (котенок 4-5 мес)
1. Длина спины до 28cm;
2. Обхват шеи до 16cm;
3. Обхват груди до 24cm;
4. Обхват живота до 28cm
Size XS: (котенок 6-7 мес)
1. Длина спины до 30cm
2. Обхват шеи до 18cm
3. Обхват груди до 28cm
4. Обхват живота до 30cm
Size S:
1. Длина спины до 33cm
2. Обхват шеи до 19cm
3. Обхват груди до 32cm
4. Обхват живота до 34cm
Size M:
1. Длина спины до 35cm
2. Обхват шеи до 20cm
3. Обхват груди до 34cm
4. Обхват живота до 36cm
Size L:
1. Длина спины до 37cm
2. Обхват шеи до 22cm
3. Обхват груди до 36cm
4. Обхват живота до 38cm
Size L+:
1. Длина спины до 37cm
2. Обхват шеи до 22cm
3. Обхват груди до 38cm
4. Обхват живота до 42cm
Size XL:
1. Длина спины до 38cm
2. Обхват шеи до 24cm
3. Обхват груди до 42cm
4. Обхват живота до 46cm
Size XXL:
1. Длина спины до 37cm
2. Обхват шеи до 26cm
3. Обхват груди до 44cm
4. Обхват живота до 50cm
Size XXXL:
1. Длина спины до 38cm
2. Обхват шеи до 30cm
3. Обхват груди до 46cm
4. Обхват живота до 55cm
Источник