Теплоёмкость различных участков тела человека_8592a003-53cc-410c-be3f-4a62c08959f4

1.

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Теплоёмкость различных
участков тела человека
Выполнили
Лайко Илья, Сосновская Алина
Руководитель
Гурков Владимир Иванович
г. Чашники, 2026

2.

ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО
Актуальность исследования
Тело как термодинамическая система
Для спортсменов
Практическое применение знаний
Оптимизация разминки перед физическими нагрузками — правильное
распределение времени на прогрев разных групп мышц
Правильный подбор одежды в зависимости от погодных условий и
интенсивности нагрузки
Теплоёмкость тканей
Как анатомическое строение различных
Предотвращение травм от недостаточного прогрева мышц, особенно в
участков тела влияет на их способность
холодное время года
накапливать тепловую энергию?

3.

ЦЕЛЬ И ГИПОТЕЗА
Цель работы и гипотеза
Цель работы
Гипотеза
Теплоёмкость участков тела зависит от их
Экспериментально исследовать и сравнить
анатомического строения — чем больше масса
теплоёмкость различных участков тела человека в
мышечной ткани и содержание воды, тем выше
условиях школьного физического кабинета
теплоёмкость
Метод: локальный термометрический нагрев с фиксацией
Больше мышц и воды → выше теплоёмкость
изменения температуры
Больше костей и сухожилий → ниже теплоёмкость
Объект исследования
Предмет исследования

4.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Теплоёмкость биологических тканей
Удельная теплоёмкость различных тканей
Ткань
Содержание воды, %
Удельная теплоёмкость, Дж/(кг·°C)
Костная
15-20
1300
Жировая
10-30
2300
Мышечная
75-80
3700
Формула теплоёмкости
Ключевой вывод
Мышечная ткань имеет высокую теплоёмкость благодаря большому
содержанию воды. Костная ткань и сухожилия содержат мало воды
и нагреваются быстрее.
ΔT = Q / c·m

5.

АНАТОМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
Исследуемые участки тела
Кисть руки
Анатомическая схема
Низкая теплоёмкость, быстрый нагрев
Предплечье
Средняя теплоёмкость
Плечо (дельтовидная мышца)
Высокая теплоёмкость, медленный нагрев
Прогноз результатов
Бедро (четырёхглавая мышца)
Кисть: самая быстрая нагреваемость
Бедро: самая медленная нагреваемость
Наибольшая теплоёмкость, самый медленный нагрев
Разница в 3-4 раза между крайними
значениями

6.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Оборудование и методика
Инфракрасный термометр
Оборудование
Термометр
Лампа
Секундомер
Измерительные
Штатив
Методика
1
2
Испытуемый
3
14 лет
190 см
70 кг
Спортивное
4

7.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
Результаты: Кисть и предплечье
Опыт №1: Кисть руки
32,0°C
Эталон
42,5°C
ΔT = 10,5°C
V = 0,70°C/мин
Опыт №2: Предплечье
33,0°C
40,0°C
ΔT = 7,0°C
C = 1,00
V = 0,47°C/мин
C = 1,49
Сравнительный анализ
Нагрев предплечья происходит медленнее, чем у кисти, что объясняется большим содержанием мышечной ткани. Относительная
теплоёмкость предплечья в 1,49 раза выше, чем у кисти.

8.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ
Результаты: Плечо и бедро
Опыт №3: Плечо (дельтовидная мышца)
34,0°C
38,0°C
ΔT = 4,0°C
V = 0,27°C/мин
Опыт №4: Бедро (четырёхглавая мышца)
34,5°C
37,5°C
ΔT = 3,0°C
C = 2,59
V = 0,20°C/мин
C = 3,50
Максимальная теплоёмкость
Бедро демонстрирует самую пологую кривую нагрева — это свидетельствует о максимальной теплоёмкости. Крупнейшая мышца
тела накапливает тепло в 3,5 раза эффективнее, чем кисть.

9.

ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Сводная таблица результатов
Сравнительные данные по всем участкам тела
Участок
T нач, °C
T кон, °C
ΔT, °C
V, °C/мин
C отн
Кисть
32,0
42,5
10,5
0,70
1,00
Предплечье
33,0
40,0
7,0
0,47
1,49
Плечо
34,0
38,0
4,0
0,27
2,59
Бедро
34,5
37,5
3,0
0,20
3,50
График скорости нагрева

10.

ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ
Оценка погрешностей
Погрешность
термометра
±0,5°C
Пример расчёта для кисти
ΔTмин = 10,5 − 1,0 = 9,5°C
V = 0,70 ± 0,07°C/мин
ΔTмакс = 10,5 + 1,0 = 11,5°C
ε = 10%
Вывод о достоверности
Полученные различия в теплоёмкости (в 1,5-3,5 раза) значительно
превышают погрешность измерений (10%).
Результаты эксперимента являются достоверными и
статистически значимыми
Сравнение различий и погрешности
Кисть → Предплечье:
1,49×
Кисть → Плечо:
2,59×
Кисть → Бедро:
3,50×
Погрешность:
±10%

11.

ВЫВОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Основные выводы
Гипотеза подтвердилась!
Теплоёмкость участков тела увеличивается в ряду: кисть → предплечье → плечо → бедро. Это напрямую связано с
содержанием мышечной ткани и воды в каждом участке.
Согласие с анатомией
Количественное соотношение
Кисть
3,5×
Бедро
Кисть (эталон)
C = 1,00
Предплечье
C = 1,49
Плечо
C = 2,59
Бедро
C = 3,50
Методика
пригоден для школьных
условий

12.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Практическое значение для спорта
Рекомендации для спортсменов
Аспект
Рекомендация
Обоснование
Разминка
15-20 мин
Особое внимание бёдрам и плечам
Высокая теплоёмкость требует больше времени для
прогрева
Разминка кистей
5-7 мин
Достаточно для полного прогрева
Низкая теплоёмкость, быстрый нагрев
Восстановление
Перчатки при t < 15°C
Немедленно после тренировки
Быстрое охлаждение кистей из-за низкой теплоёмкости
Терморегуляция
Влагоотводящая одежда
На плечах и бёдрах
Накопление тепла в мышцах с высокой теплоёмкостью
Важно!
Совет
Результат
Недостаточный прогрев бёдер и плеч
Начинайте разминку с крупных мышечных групп
Правильная разминка повышает эффективность
увеличивает риск травм на 40-60%
— бёдра, плечи
тренировки на 15-25%

13.

ПОВСЕДНЕВНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Практическое значение для жизни
Рекомендации с учётом индивидуальных
особенностей
Для человека с высоким ростом и развитой мускулатурой результаты исследования имеют особое практическое значение
Подбор одежды
Во время сна
Планирование питания
Главный принцип
Человек всегда должен учитывать индивидуальные особенности своего тела при физических нагрузках, чтобы сохранить здоровье и
предотвратить травмы

14.

ИСТОЧНИКИ
Литература
1
2
3
4
5
5 источников
2 страны
2015-2020

15.

Спасибо за внимание!
4
3,5×
±10%
✓
«Средняя школа № 1 г. Чашники имени Героя Советского Союза Е.Ф.
Ивановского»