Что делают ватты в организме

Об удельной мощности человека и солнца

Чем больше работаешь над своей идеей, тем больше убеждаешься в том, что она — чужая

Приколы: 1. Стакан с водкой стоит на столе.

Один человек говорит: «Он наполовину полон». Это оптимист.

Второй человек говорит: «Он наполовину пуст». Это — пессимист.

Третий человек говорит: «Тут вдвое меньше, чем могло бы быть». Это консультант.

2. Итак, вы написали трактат и хотите опубликовать его. Поступите следующим образом:

Если вы понимаете, что написали и можете доказать это — пошлите в какой-нибудь математический журнал!

Если вы понимаете, что написали, но не можете доказать это — пошлите в журнал по физике!

Если вы не понимаете, что написали, но можете доказать это — пошлите в журнал по экономике!

Если вы ничего не понимаете, что написали и не можете доказать это — пошлите в журнал по философии!

3. Голова современного человека настолько перегружена разной ненужной информацией, что управление зачастую берёт на себя жопа.

4. Красть мысли у одного человека -- плагиат. У многих -- научное исследование.

5. Тык — знаменитый древнерусский мастер. Его методом пользуются все.

Поток энергии, идущей от Солнца, колоссален. Из геофизических измерений следует, что даже в верхних слоях атмосферы Земли, на громадном расстоянии почти в 150 миллионов километров от Солнца, каждый квадратный метр, расположенный перпендикулярно солнечным лучам, получает от Солнца ежесекундно 1,4 кДж. Эту величину называют солнечной постоянной и обычно обозначают буквой I.

Зная, что нетрудно найти полную мощность излучения Солнца P1 (I называют также полным потоком энергии Солнца, тогда I можно определить как плотность потока солнечной энергии на расстоянии от Солнца, равном радиусу орбиты Земли). Для этого достаточно умножить солнечную постоянную на площадь сферы, описанной вокруг Солнца, с радиусом R = 150 000 000 км :

P1 = I • 4πR² ≈ 4 •10²⁶ Вm.

Конечно, энергетические возможности человека во много раз скромнее. Среднюю мощность P₂, развиваемую человеком, можно довольно точно оценить по калорийности пищи, потребляемой им в сутки. Как известно, лица, не занимающиеся тяжелым физическим трудом, должны получать с пищей ежедневно примерно 12 МДж.

Почти вся эта энергия идет на поддержание постоянной температуры человеческого тела и в конечном счете генерируется человеком в окружающее пространство. (Лишь очень малую часть получаемых 12 МДж человек расходует на совершение механической работы.) Разделив 12 МДж на длительность суток (86 400 с), получим Р₂ ≈140 Вm.

Таким образом, как генератор энергии Солнце примерно в 3 •10²⁴ раз мощнее человека. Тем неожиданней результат сравнения их удельных (т.е. приходящихся на единицу массы) мощностей. Масса М Солнца составляет около 2 •10³⁰ кг, массу m человека примем равной 80 кг. Тогда

Р₁: M = 2 •10 ⁴ Bm/кг, Р₂: m = 1,75 Вm/кг

— удельная мощность человека оказывается почти в 10 000 раз больше, чем у Солнца!

Результат, к которому мы пришли, кажется на первый взгляд совершенно неправдоподобным. Однако так и есть на самом деле. Как же объясняется этот «парадокс»? Почему Солнце — этот гигантский термоядерный реактор — проигрывает по удельной мощности человеку, энергию которому поставляют химические реакции, куда более «слабосильные», чем ядерные?

Ответ на этот вопрос нетрудно получить, если принять, что тепло в человеческом теле и в Солнце выделяется более или менее равномерно по всему объему. Тогда, скорость выделения тепла прямо пропорциональна объему тела, иными словами — кубу линейного размера.

Скорость же теплоотдачи пропорциональна площади поверхности тела, т. е. квадрату линейного размера. Стало быть, чем больше тело, тем меньшей может быть скорость выделения тепла, необходимая для поддержания некоторой заданной температуры.

Объем Солнца порядка 10²⁷ м³, площадь его поверхности около 10¹⁸ м². Соответствующие параметры тела человека — 10^-1 м³ и 1 м². Таким образом, отношение объемов Солнца и человека равно приблизительно 10²⁸, а отношение площадей поверхностей этих тел порядка 10¹⁸.

Образно говоря, на единицу объема Солнца приходится приблизительно в 10 миллиардов раз меньше свободной поверхности, чем у человека. Поэтому не удивительно, что, несмотря на то, что солнечный «обмен веществ» протекает со
скоростью всего лишь 0,2 мВm/кг, температура на поверхности Солнца достигает 6000 градусов.

Проиллюстрируем связь между размерами, темпом энерговыделения и температурой тел следующими примерами из жизни животного мира. Температуры тел млекопитающих отличаются не особенно сильно. В частности, они примерно одинаковы и у слона, и у маленькой полевой мышки.

Однако скорость выделения тепла в организме слона примерно в 30 раз меньше. Если бы внутри тела слона выделение тепла происходило с такой же скоростью, как у мыши, то выделяющееся тепло не успевало бы покинуть организм слона достаточно быстро, чтобы сохранилась нормальная температура, и слон бы «зажарился» в собственной шкуре.

Чем меньше теплокровное животное, тем больше должна быть удельная (т.е. в расчете на единицу массы) скорость выделения тепла, чтобы скомпенсировать потери и поддержать температуру тела, обеспечивающую нормальную жизнедеятельность организма, тем больше пищи (опять-таки в расчете на единицу массы) оно должно поглощать.

Мальчик с пальчик из широко известной детской сказки должен быть ужасно прожорлив: при одинаковых пропорциях с нормальным человеком ему требовалось бы на 1 кг массы в 20 раз больше пищи.

Самые маленькие млекопитающие на Земле — этрусские мыши — имеют массу всего 1,5 г, а съедают за сутки в два раза больше. Если этрусскую мышь оставить без пищи хотя бы на несколько часов, она погибнет.

Практически весь период бодрствования заняты поисками и поглощением еды колибри (крошечные птички с массой около 2 г, обитающие в Южной Америке). Длительный ночной перерыв в этом занятии колибри могут переносить только потому, что температура их тела на это время резко понижается.

Можно показать, что очень маленькие существа, комар например, не могут быть теплокровными. Для простоты будем считать, что комар имеет форму цилиндра с диаметром d = 0,5 мм и длиной l = 4 мм. В таком случае площадь поверхности S и объем V его тела равны, соответственно,

Оценим мощность, «генерируемую» комаром. Тело, имеющее температуру T, передает в окружающее пространство, где температура T₀ (T₀ < T), тепловую мощность

P = aS Δ T.

Если тепло передается за счет излучения, а разность температур ΔT = T — T₀ мала по сравнению с температурой T, то коэффициент, а пропорционален T³; при комнатных температурах, а ≈ 2 — 5 Bm/(м² • град) (в зависимости от отражательной способности тела).

Предположив, что температура тела комара 30 °C (T = 303K), и взяв, а = 4Bm/(м² • град), найдем, что при температуре окружающей среды 17 °C (T₀ = 290K) комар излучает тепловую мощность P ≈ 10¯³ Вm. Приняв плотность вещества тела комара равной плотности воды, найдем массу комара: m ≈ 10^-6 кг.

Стало быть, удельная мощность комара составляет 10^-3 Вm/10^-6 кг = 10³ Вm/кг, т. е. примерно в 600 раз больше, чем у человека (и в 6 миллионов раз больше, чем у Солнца!). Если человек поглощает в сутки около 1 кг пищи, т. е. примерно 1/80 часть от своей массы, то масса пищи комара должна бы превышать его собственную в 600/80 = 7,5 раза.

(Фактически мы получаем заниженные цифры, так как при оценке не учитывалось тепло, отдаваемое за счет конвекции.) Температура окружающего воздуха чаще оказывается значительно ниже 17 °C, а при 7 °C (обычные комары достаточно активны и в этих условиях) энергозатраты возрастают почти в 2 раза, так что поглощать пищи комару пришлось бы уже в 15 раз (!) больше своей массы.

Поэтому ясно, что поддерживать постоянной температуру своего тела (т. е. быть теплокровным) комар не может. Рассматривая связь между линейными размерами тела и интенсивностью энергообмена с окружающей средой, легко получить ответ и на такой интересный вопрос: почему тонкую проволоку можно расплавить в пламени спички, а толстую трудно раскалить даже с помощью газовой плиты?

Поток энергии, которую получает проволока от огня, прямо пропорционален площади ее боковой поверхности S₁ = 2πRl (R — радиус проволоки, l — длина ее части, находящейся в пламени).

В то же время скорость отвода тепла вдоль оси проволоки к ее холодным концам (которые не попадают в пламя) прямо пропорциональна площади поперечного сечения проволоки

S₂ = πR².

Если радиусы двух проволок отличаются в 10 раз, то при прочих равных условиях более толстая проволока будет получать за единицу времени в 10 раз больше тепла, чем тонкая, но терять она будет в 100 раз больше. Ясно, что температура толстой проволоки в равновесном состоянии (когда оба тепловых потока — к проволоке и от нее — сравняются) окажется заметно меньше.

Физика человека

Интересные факты о строении человека

Мозг

Количество энергии, которую потребляет мозг - всего 10 Ватт. Лучшие из умов во время активной мыслительной деятельности потребляют, к примеру, 30 Ватт, в то время как суперкомпьютеру нужны мегаватты. Суперкомпьютеры потребляют энергию, сравнимую с электрификацией небольшого города. За один день мозг человека генерирует больше электрических импульсов, чем все телефонные системы мира.

Мозг составляет всего 2% тела, но потребляет 17% энергии тела и 20% кислорода. Половина наших генов описывает комплексную структуру мозга, в то время, как вторая половина описывает организацию остальных 95% тела.

Два полушария мозга функционируют одновременно. Левое полушарие отвечает за аналитические и математические способности, правая — за мыслительные, творческие, визуальные. Правое обеспечивает работу левой половины тела, левое — правой.

В нашем мозгу 100.000 километров кровеносных сосудов. Мозг также состоит из 100 миллиардов нейронов - столько звезд в нашей галактике. Он включает в себя более 100 триллионов нейронных связей (синапсов).

Новые нейронные связи в мозгу формируются каждый раз, когда происходит процесс запоминания. То есть, когда человек познает что-то новое, структура мозга меняется.

При пробуждении мозг создает электрическое поле в 23 ватта, что является достаточным, чтобы зажечь лампочку.

Ночью мозг не прекращает свою работу во время сна, наоборот он с большей активностью обрабатывает всю поступившую за день информацию. Ученым пока непонятно, что происходит с ним во время сна. Согласно одной теории, во сне информация обрабатывается, согласно другой — обнуляется.

Еще один интересный факт — мозг не чувствует боли, так как в нем отсутствуют болевые рецепторы. Когда «болит голова» — боль ощущает не сам мозг, а прилегающие к нему ткани.

Развитие мозга не останавливается с возрастом. Однако для поддержания его трудоспособности необходимо постоянно его тренировать интеллектуальными нагрузками.

Мощность мозга, переведенная в тепло, аналогична мощности десятиваттной электролампочки.

Приблизительная емкость нашей памяти составляет от 3 до 1000 терабайт. Емкость всего Национального британского архива — 70 терабайт.

Мозг потребляет одну пятую часть всего кислорода, при весе всего 2% от массы нашего тела.

Удивительно, но во сне наш мозг работает не меньше. а зачастую больше, чем во время дневного активного образа жизни

Ученые утверждают, что чем больше у человека IQ, тем больше он видит снов.

Согласно современным исследованиям, нервные клетки в нашем теле растут во время всей нашей жизни. Ранее считалось, что число нервных клеток с возрастом уменьшается и не восстанавливается.

Скорость распространения информации в нейронах нашего тела различна и зависит от типа нейронов. Диапазон скорости — от 0.5 до 120 метров в секунду.

Мозг как таковой нечувствителен к боли. При ударе головой боль ощущается благодаря тканям, окружающим череп.

Четыре пятых нашего мозга составляет вод.

Волосы, ногти

Из всего волосяного покрова волосы на лице растут быстрее всего. Если мужчина не будет бриться в течение жизни, у него вырастет борода длиной более 30 метров.

Ежедневно мы теряем 60-100 прядей волос. Точное число зависит от возраста, питания, пола и времени года.

Женские волосы в два раза тоньше мужских.

Один человеческий волос может выдержать до 100 грамм веса.

Быстрее всего растет ноготь на среднем пальце. Замечено, что чем длиннее палец, тем быстрее растет на нем ноготь. На мизинце эта скорость наименьшая.

На поверхности нашего тела растет столько же волос, как и у шимпанзе, только у нас они более тонкие и короткие, из-за этого меньше заметны.

У блондинок почти в полтора раза больше волос (до 150 000), чем у брюнеток(100 000), и в два раза больше, чем у рыжих(80 000).

Ногти на руках растут в несколько раз быстрее, чем на ногах.

Время жизни волоса на вашей голове составляет от 3 до 7 лет.

Для того чтобы окружающие заметили, что вы начали лысеть, необходимо потерять половину волосяного покрова.

Человеческий волос практически не уничтожается. Его можно только сжечь, а к воде, холоду и многим агрессивным веществам он нечувствителен.

Внутренние органы

Самый большой орган в нашем теле — тонкая кишка. Если расправить все ее хитросплетения, она будет в четыре раза больше нашего роста.

Давление крови, создаваемое нашим сердцем, способно поднять ее на высоту 10 метров.

Концентрация соляной кислоты в желудке такова, что может разъесть бритвенное лезвие, а не только съеденную вами пиццу.

Как следствие предыдущего пункта, клетки, устилающие стенки желудка и непосредственно контактирующие с желудочным соком, обновляются каждые 3-4 дн.

Суммарная длина кровеносных сосудов в нашем теле достигает 100.000 километров.

Общая площадь наших легких (всех мельчайших пузырьков — альвеол) сравнима с площадью теннисного корта.

Частота сердцебиения у женщин в среднем ниже, чем у мужчин, из-за меньшей массы тела, и как следствие, меньшего объема крови, нуждающегося в «прокачке».

Печень — один из самых сложных и нагруженных органов в нашем теле. Количество ее функций достигает нескольких сотен, включая, например, производство желчи, утилизацию эритроцитов, синтез множества протеинов и детоксикацию.

Размер сердца достигает двух сложенных кулаков, а диаметр самого крупного сосуда — аорты сравним с диаметром садового поливочного шланга.

Левое легкое немного меньше правого из-за того, что надо освободить место для сердца.

Человеческий организм сделан с большим запасом избыточной надежности — человек выживет, если ему удалить желудок, селезенку, три четверти печени, 80% кишечника, одну почку, одно легкое, а также практически все органы из тазовой и паховой области. Конечно, приятной такую жизнь назвать нельзя, но удаление этих органов не смертельно (прим.- быть овощем не значить жить).

Функции тела

Воздух, выдыхаемый в процессе чихания, двигается со скоростью более 160 километров в час.

Тот же воздух в процессе кашля распространяется со скоростью немногим меньше — 100 километров в час.

Некоторые люди чихают от яркого света (я — тоже).

Женщины моргают в два раза чаще мужчин.

Объем заполненного мочевого пузыря составляет в среднем 400 миллилитров, хотя некоторые люди способны «терпеть» до объема в один литр.

Приблизительно 75% всех человеческих испражнений состоит из воды.

На ступне ноги у нас находится полмиллиона потовых желез, способных в сетки выделять до поллитра пота.

За всю жизнь у нас во рту выделяется столько слюны, что ею можно наполнить два плавательных бассейна.

Взрослый человек за день пускает газы около 14 раз, даже если уверен, что не совершает этого. Иначе они накапливаются в желудке и вызывают болевые ощущения.

Ушная сера — это непросто досадное недоразумение. Она смазывает и очищает ушной канал, а также защищает нежные внутренние слуховые органы от бактерий, грибков и насекомых.

Размножение

Ежедневно совершается более 120.000.000 половых актов, то есть каждый день около 4% земного населения занимаются сексом. Неудивительно, что население Земли ускоренно увеличивается.

Самая крупная человеческая клетка — женская яйцеклетка, при диаметре около миллиметра ее можно увидеть невооруженным взглядом. Самая мелкая клетка — сперматозоид, который лишь немного больше размера клеточного ядра.

Ваши зубы начали расти еще за полгода до рождения. Точнее, начинают образовываться особые зубные бугорки, которые позже становятся зубами.

Большинство детей рождаются с голубыми глазами из-за наличия в них вещества меланина. Под действием ультрафиолета он разлагается, и начинает «проступать» настоящий цвет глаз.

В относительном выражении младенец представляет собой очень сильное существо. Если пропорционально увеличить его до размера, скажем, быка, то в схватке с таким ребенком у быка не будет никаких шансов.

У одного ребенка на каждые 2000 при рождении уже есть как минимум один зуб. Это может быть как молочный, так и «предмолочный» зуб, который выпадет, когда полезут нормальные молочные зубы.

Отпечатки пальцев начинают появляться у ребенка за полгода до рождения, и их рисунок остается постоянным в течение всей его жизни.

Каждый из нас полчаса своей жизни представлял собой одноклеточный организм (когда сперматозоид соединился с яйцеклеткой, до первого деления).

У мужчин во сне эрекция наступает в среднем каждый час. Это вызвано притоком крови и выработкой тестостерона, и является нормальным для фазы быстрого сна (REM sleep).

Чувства

После сытного обильного приема пищи наш слух становится на некоторое время менее острым.

Только одна треть населения Земли имеют стопроцентное зрение.

Без слюны мы не можем ощущать вкус еды. Попробуйте высушить свой язык салфеткой или ватой, а после этого попытайтесь попробовать пищу.

У женщин более тонкое чувство обоняния, чем у мужчин. При этом каждый пятидесятый житель Земли вообще не различает запахов.

Наш нос способен различать 50.000 различных запахов.

Даже незначительный неожиданный шум приводит к расширению зрачков и изменению фокуса. Вот почему представители точных профессий (хирурги, часовщики) так не любят, когда шумно.

У каждого человека свой уникальный запах, вызванный комбинацией генетических факторов, окружающей среды, рациона питания и используемыми предметами гигиены.

Возраст

Вес кремированных останков человека в среднем составляет 4 килограмма.

По достижению 60 лет человек теряет около половины вкусовых рецепторов.

Наши глаза на протяжении всей жизни практически не меняются в размере, в отличие от ушей и носа, которые растут всю жизнь.

К 60 годам каждый второй человек храпит.

Голова ребенка составляет одну четверть от общего его роста. В возрасте 25 лет ее высота уже равна одной восьмой от длины тела.

Болезни

Самый опасный день с точки зрения сердечных приступов — понедельник. По результатам исследования, проведенного в Шотландии, оказалось, что риск умереть от инфаркта в понедельник на 20% выше, чем в любой другой день недели.

Человек гораздо больше нуждается во сне, чем в еде. Если без еды при наличии воды можно продержаться месяц или даже два (в зависимости от комплекции и других факторов), то самый длительный зарегистрированный период без сна — 11 дней

Умеренный солнечный ожог приводит к повреждениям сосудов под поверхностью кожи, от которых они «оправляются» несколько месяцев. Пользуйтесь солнцезащитным кремом!

Более 90% всех заболеваний вызываются или значительно усугубляются стрессом.

Мышцы и скелет

При улыбке работают 17 мышц, а при хмуром выражении лица — 43. Намного выгоднее и проще для нашего лица держать улыбку.

У новорожденного скелет состоит из 300 костей, с возрастом часть из них срастаются, остается только 206.

Наш рост утром на один сантиметр больше чем вечером, что связано со сжатием хрящей позвоночника на протяжении дня

Самая сильная мышца в нашем теле, с учетом размеров — язык.

Самая прочная кость в теле человека — челюстная.

Для того чтобы сделать один шаг, наше тело задействует около 200 мышц. А таких шагов ежедневно мы совершаем около 10 тысяч…

Единственный орган нашего тела, который не может восстанавливаться — зубы. Внешняя часть зуба является эмалью, то есть неживой тканью, и не умеет самовосстанавливаться, давая работу стоматологу.

Кость прочнее некоторых сортов стали. Конечно, кость более хрупкая, но если взять сталь аналогичного веса, то кость будет прочнее.

Из всех 206 костей в нашем теле 52 штуки находится в ступнях.

Через микроскоп

32 миллиона бактерий населяют каждый дюйм нашего тела.

Кожные покровы человека обновляются в среднем каждые 27 дней.

Каждую минуту в нашем теле погибает 3.000.000.000 клеток.

Каждый час с нас опадает 600.000 частичек кожи.

Ежедневно в теле взрослого человека производится 300.000.000.000 новых клеток.

Отпечаток языка, как и отпечатки пальцев, уникален у каждого человека.

В нашем теле достаточно железа, чтобы сделать из него десятисантиметровый гвоздь.

Наши губы имеют интенсивный красный цвет из-за большого количества капилляров, находящихся близко к поверхности кожи. Обычно кровь в них богата кислородом, из-за этого имеет красный цвет. Когда нам холодно, кровеносные сосуды снижаются и насыщение кислородом уменьшается, что приводит к посинению кожи губ (и не только).

Разное

Чем холоднее в спальне, тем более вероятность кошмара.

Слезы и слизь в носоглотке содержат в своем составе лизоцим — антибактериальный фермент, разрушающий клеточные оболочки бактерий.

За полчаса тело выделяет достаточно тепла, чтобы вскипятить два литра воды.

Когда человек находится в состоянии страха или стресса, в ушах вырабатывается больше серы.

Невозможно пощекотать самого себя, так как мозг «знает», где находятся ваши руки, где ожидать щекотки и не учитывает эти ощущения.

Размах рук приблизительно равен росту человека.

Человек — единственное существо, которое может плакать от избытка эмоций. Вообще, мы — самые большие плаксы в природе.

Правши живут в среднем на девять лет больше, чем левши. Это не генетическая предрасположенность, а результат неприспособленности большинства опасных механизмов в нашем обществе под нужды левшей.

Кроме человека и других приматов, только коалы имеют уникальные отпечатки пальцев.

Источник:

В. Ланге, Т. Лоте. Об удельной мощности человека и солнца, или почему у комара «холодная кровь».

www.panarmenian.net/rus/details/203 015/

telegraf.com.ua/glavnaya/79 928-interesnyie-faktyi-o-stroenii-cheloveka.html