Исследовательская работа по физики "Физика и кот"

Предмет моего исследования - это изучение физических процессов в организме кота.

Объектом моего исследования стала домашний кот Курт – возраст 3 года, серый , подвижный, шаловливый и жизнерадостный.

Целью работы является измерение известных мне физических характеристик у этого домашнего кота, для чего была разработана методика экспериментов с учетом инстинктов, повадок и характеров, а также проведены опыты, причинившие минимум неудобств моему любимому существу.

Физические явления в жизни кошки.

Я наблюдала за походкой кота, за тем как он бегает и прыгает с точки зрения физики, измеряла некоторые механические параметры: массу животного высоту его прыжков, длину лапок, объём кота. Используя эти измерения я вычислила с какой силой кот притягивается к земле и выяснила, что с точно такой же силой и кот притягивает к себе землю, вычислила плотность кота, рассчитала силу Архимеда и сравнив силу тяжести кота и силу Архимеда пришла к выводу кот в воде не утонет.

Движения кота удивительно быстры, легки и грациозны. Этого кот достигает за счёт того, что он движется, отталкиваясь от опоры. При этом внешние силы - силы тяжести, сила трения, сопротивление среды, вступают во «взаимодействие» с внутренними силами организма (напряжением мышц). Движение происходит благодаря совместной деятельности всех мышц и силе трения покоя.

А рассчитывая скорость движения пришла к выводу, что мой кот очень активный в игре.

Сравнивая давления которое производит кот четырьмя ножками на твёрдую опору и давление , которое оказывает человек, стоя на двух ногах примерно одинаковое .

Наблюдая за температурой Курта выяснила, что его температура зависит от физической активности ( чем выше активность, тем выше температура). И находится в пределах 38 – 39,8 ⁰С, а для человека такая температура опасна.

При изучении зрачка моего кота, я выяснила, что он отличается от человеческого. Зрачок Курта вертикальный, причем при ярком свете он сужается в узенькую щелку. Это связано в природной эволюцией, чтобы яркий солнечный свет не нанес вреда глазам кошки .В узкую щель он почти не проникает. В ночное время суток зрачок Курта полностью открывается, и принимает форму круга.

При исследовании поведения Курта в ночное время, оказалось, , что в темноте кот видит и ориентируется также хорошо, как и днем. Изучив литературу, я выяснила, что это связано с особенностью строения глаз, позволяющей видеть животным в сумерках, как днем, а ночью, как мы видим в сумерках.

Кошки хорошо ориентируются во вкусах, различают кислое, горькое и солёное. Разборчивость эта обусловлена, прежде всего, хорошим нюхом и развитыми вкусовыми рецепторами на языке . Долгое время считалось, что в отличие от большинства млекопитающих кошки не воспринимают сладкое, поскольку соответствующий ген у них повреждён, однако последние исследования опровергли эту информацию.

Проведённые мною исследование над Куртом показали, что мой кот хорошо ориентируется во вкусах и с удовольствием ест сладкое , а вот солёное ему не по душе.

В скелете кота имеются простые механизмы кости – рычаги: это череп, челюсть, лапы. Есть и такой простой механизм, как клин (это острые зубы, когти), Количество рычагов у кота - косточек, обеспечивающих движение и жевание: 240 штук

При выполнении экспериментов возникали некоторые сложности.

Проблемы были связаны с тем, что наш живой объект исследования, в отличие от нас, не понимал цели деятельности, и зачастую сопротивлялась. Приходилось учитывать привычку и характер, подстраиваться под настроение и ритм жизни. Так, кот большую часть дня проводит во сне. Таким образом, я убедились, насколько сложнее измерять физические характеристики живого существа.

Итак, кот – интересное и малоизученное животное, за которым хочется наблюдать и узнавать все новое и новое.

Когда я буду изучать физику дальше, то постараюсь увидеть новые физические явления в жизни и повадках четвероногого друга.

МКОУ НИЖНЕ ЧУЛЫМСКАЯ СОШ

«Физика и кот»

Работу выполнила ученица 7 класса: Левина К

«Физика не только может, но и должна глубоко вторгаться в биологию, как  своими средствами  исследования, так  и  свойственными ей теоретическими представлениями».

Академик Л.А.Арцимович

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ :

• обнаружить известные физические явления, объекты и закономерности в поведении кошки, и тем самым углубить, расширить и упрочить свои знания по физике;
• показать умение работать с научно- популярной литературой, выделять новое и главное, творчески подойти к раскрытию темы и увлечь ею других;
• продемонстрировать любовь к животным,

изучить возможности животного для того чтобы правильно ухаживать за ним

Измерение физических характеристик кота.

1.Измерение массы кота и вычисление силы тяжести

1. Масса кота m= 3 кг

2. Сила тяжести F = m*g, F= 3 кг* 9,8 Н/кг = 29,4 Н

2. Измерение размеров кота

Размер лапки ( площадь) S= 8,5см 2

Длина тела : 70см

Длина лапок : передних 28см ,

задних- 25см

Высота прыжка : 118 см

3. Измерение объема кота, вычисление плотности и силы Архимеда

3. Измерение объема кота, вычисление плотности и силы Архимеда

Средства измерения : пластмассовый таз, тёплая вода, мерная кружка

Результат:

1. Измерение объёма V выт. воды = V кота = 3л = 0,0031м 3

2. Вычисление плотности кота

ρ = m/v, ρ = 3 3кг/0,0031 м 3 =967,74кг/м 3

Вывод: плотность кота примерно равна плотности воды.

3. Вычисление силы Архимеда

Fa= ρ жид. *Vт * g , Vт = Vкота

Fa= 1000кг/м 3 * 0,0031м 2 * 9,8Н/кг

Fa= 30,38Н

Вывод : кот будет плавать, так как сила Архимеда больше силы тяжести .

Измерение пути и времени движения, вычисление средней скорости кота

Vср=(весь путь) /(все время движения).

объект

Номер опыта

S,м

1.(к еде)

2. (на зов)

5

t, с

Курт

V, м/с

5

5

3.(за мячиком)

1

4

Vср, м/с

5

1,25

3

1,7

1,32

Максимально возможная скорость кота при беге

50 км/ч ≈ 14 м/с.

Из полученных данных следует:

1.При беге за колбасой скорость Курта составляет (1/14)*100%=7% от максимально возможной.

2. При беге на зов мамы (1,25/14)*100%=9% от максимально возможной.

3. При беге за мячиком (1,7/14)*100%=12% от максимально возможной.

Измерение площади опоры кота

Измерение площади опоры кота, вычисление давления кота на опору

S= 8,5 см 2 , п=4 – число лапок у кота

S=8,5см 2 *4= 34см 2 =0,0034м 2

Р=F/S, Р= 9,8Н/кг*3кг/0,0034 м 2

Р= 8647 Па

Вывод:

Давление четырьмя ножками на твёрдую поверхность, почти как у человека двумя ногами стоя.

Измерение температуры кота

Измерение температуры кота

Средства измерения : ртутный термометр

Измерения проводились 5 раз в течение дня. Они показали, что нормальном состоянии температура колеблется в пределах 38 – 39,8 0 С

Исследование зрения кота.

При изучении зрачка моего кота, я выяснила, что он отличается от человеческого. Зрачок Курта вертикальный, причем при ярком свете он сужается в узенькую щелку. Это связано с природной эволюцией, чтобы яркий солнечный свет не нанес вреда глазам кота. В узкую щель он почти не проникает. В ночное время суток зрачок Курта полностью открывается, и принимает форму круга.

При исследовании поведения Курта в ночное время, оказалось, , что в темноте кот видит и ориентируется также хорошо, как и днем. Изучив литературу, я выяснила, что это связано с особенностью строения глаз, позволяющей видеть животным в сумерках, как днем, а ночью, как мы видим в сумерках.

Знаете ли вы, что …

• Количество рычагов у кота - косточек, обеспечивающих движение и жевание: 240 штук
• Дыхание: 20-40/мин
• Пульс: 140-200/мин
• Кошки могут воспринимать ультразвуковые сигналы.

Если человек может воспринимать звуки от 20 000 Гц (ребенок) до 15 000 Гц (взрослый), то коты воспринимают звуки частотой до 100 000 Гц , и слышат звуковые частоты, которые неслышимы людскому уху. Они могут услышать, что вы раскрыли дверь холодильника на очень большом расстоянии!

Восприятие вкуса

• Кошки хорошо ориентируются во вкусах, различают кислое, горькое и солёное. Разборчивость эта обусловлена, прежде всего, хорошим нюхом и развитыми вкусовыми рецепторами на языке . Долгое время считалось, что в отличие от большинства млекопитающих кошки не воспринимают сладкое, поскольку соответствующий ген у них повреждён, однако последние исследования опровергли эту информацию.
• Проведённые мною исследование над Куртом показали, что мой кот хорошо ориентируется во вкусах и с удовольствием ест сладкое , а вот солёное ему не по душе.

• кот – интересное и малоизученное животное, за которым хочется наблюдать и узнавать все новое и новое.
• Когда я буду изучать дальше физику , то постараюсь увидеть новые физические явления в жизни и повадках четвероногого друга