что такое удельный вес человека

Удельный вес и плавучесть тела

Удельный вес и плавучесть тела [ править | править код ]

Удельным весом называется вес вещества в единице объема. Удeльный вес в системе СИ измеряется в Н/м3 (1 Н/м3 = = 0,102 кгс/м3) и находится по формуле

где Р — вес тела, Н; V— объем тела, м3.

По размерности плотность и удельный вес воды мало различаются и незначительно изменяются в зависимости от давления и температуры воды.

Удельный вес дистиллированной воды равен 1020 кгс/м3, или 1 кгс/дм3, или 1 гс/см3. Удельный вес воды, насыщенной солями, больше, чем пресной. Так, морская вода имеет удельный вес от 1,15 до 1,3 гс/см3.

Согласно закону Архимеда на тело, погруженное в воду, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесненной телом жидкости. Равнодействующая этих выталкивающих сил проходит через центр тяжести вытесненного объема и направлена вертикально вверх.

Если вес тела больше вытесненной им воды, то тело имеет отрицательную плавучесть и погружается на дно.

Если вес вытесненной телом воды больше веса тела, то тело плавает по поверхности воды, и в этом случае оно имеет положительную плавучесть.

Если вес вытесненной телом воды равен весу тела, то тело может находиться в неподвижном положении на любой глубине. Такая плавучесть называется нейтральной, или нулевой. Нулевой плавучести практически не бывает, как не бывает абсолютного равенства между весом тела и весом вытесненной им воды.

Удельный вес человеческого тела при полном вдохе в среднем равен 0,92 гс/см3, при выдохе в связи с уменьшением объема тела — 1,2 гс/см3. Наибольший удельный вес в теле человека имеет костная ткань — 1,7 —1,9 гс/см3, меньше — удельный вес мышечной ткани — 1,04—1,08 гс/см3 и самым малым удельным весом отличается жировая ткань — 0,92 — 0,94 гс/см3.

Так как удельный вес морской воды больше, чем пресной, человек в ней обладает большей плавучестью, и его тело лежит более высоко, чем в пресной воде. В связи с этим в морской воде можно плыть быстрее. По этой причине Международная федерация плавания не фиксирует рекордных результатов, показанных в морской воде.

Плавучесть тела имеет большое значение при решении вопроса, какую формировать технику движений. Пловцы с хорошей плавучестью для удержания тела в высоком положении тратят меньше усилий для этого при гребке. У таких пловцов относительные траектории движений рук при гребках вытянуты в горизонтальной плоскости, у пловцов с меньшей плавучестью больше усилий затрачивается на опору руками вниз. Замечено, что плавучесть у мужчин меньше, чем у женщин, у спринтеров — меньше, чем у стайеров. Критерий плавучести можно использовать для определения как специализации в плавании, так и характера технических действий.

Источник

Биоимпеданс как метод анализа состава тела человека. Учимся читать данные.

Наше Вам с кисточкой, друзья и боевые подруги! Хотите верьте, хотите нет, но биоимпеданс это крайняя заметка из цикла “Уголок больного». И сегодня мы узнаем все о методе анализа качества телосложения, а именно поговорим о его принципе работы, преимуществах и недостатках, а также научимся понимать на конкретном примере цифры, полученные в ходе БИМ-исследования.

Итак, занимайте свои места в зрительном зале, приступим-с.

Биоимпеданс: что, к чему и почему?

Примечание:
Для лучшего усвоения материала все дальнейшее повествование будет разбито на подглавы.

Биоимпеданс: основные возможности

Биоимпеданс – диагностический метод, позволяющий на основании измеренных значений электрического сопротивления и антропометрических данных оценить абсолютные и относительные значения параметров состава тела, а также возможности организма и риски развития тех или иных заболеваний.

К основной аудитории относятся люди, которые хотят добиться идеальной (по их мнению) фигуры, например, девушки, желающие правильно похудеть без обезвоживания тканей и ущерба для мышечной массы или желающие набрать мышечную массу с минимальным количеством жировой.

К основным возможностям BIA относятся измерения:

Как проводится сама процедура и как работает метод?

Таким образом, электрический сигнал быстро проходит через воду, которая присутствует в гидратированной мышечной ткани, но встречает сопротивление, когда “попадает” на жировую ткань. Это сопротивление называется импедансом.

На электропроводность влияет соотношение ионов, состояние костной ткани и другие важные процессы в организме.

Способность тканей для передачи электрического тока, связана с высокой концентрацией воды в организме и электролитов, растворенных в ней.

Сама процедура биоимпеданса заключается в размещении электродов на определенных участках тела (голени и предплечья) и пропускании через них небольшого (50 kHz) переменного тока. Чувствительные датчики фиксируют нужные показатели, а компьютер выдает готовый результат.

На основании данных импедансометрии атлет сможет сориентироваться, работает ли его текущая связка из программы тренировок и плана питания и в каком направлении в отношении своих целей он движется.

Плюсы и минусы BIA

Если Вы собираетесь проводить данную процедуру, то знайте, что у нее есть как преимущества, так и недостатки. К первым относятся:

К недостаткам BIA относятся:

Это мы разобрали некоторые теоретические моменты и теперь займемся…

Биоимпеданс: практическая сторона. Учимся читать и понимать данные.

№I. Описательные модели состава тела человека

При описании состава тела чаще всего используются 2-х или 4-х параметрические модели:

№II. Основные параметры состава тела человека

Каждый, кто прошел процедуру биоимпеданс, получает на руки распечатку с результатами анализа. Что означает буквально каждая строчка? Об этом мы и поговорим далее и начнем с…

№1. Индекс массы тела (ИМТ/BMI)

Существуют следующие нормированные значения ИМТ.

Основные выводы по ИМТ:

№2. Жировая масса (FM)

Основные выводы по FM:

№3. Масса, свободная от жира ( Fat free mass) /тощая масса

Чистая мышечная масса (LBM) – это общее количество обезжиренной (тощей) части тела, которое состоит из воды, белка, минералов и золы. Главным образом LBM представлена костями, мышцами, белками, сухожилиями и тканями всех внутренних органов.

Основные выводы по FFM/LBM:

№4. Активная клеточная масса/Доля АКМ

К ней относятся следующие структуры: нервные клетки, клетки мышц и органов, внутриклеточная жидкость.

Основные выводы по АКМ:

№5. Мышечная масса/скелетно-мышечная масса (SMM)

Основные выводы по SMM:

№6. Основной обмен/удельный основной обмен (ОО/УОО)

Основные выводы по ОО/УОО:

№7. Общая вода в организме (TBW)

Формула TBW = ICW + ECW означает, что общая вода в организме представляет собой внутриклеточную и внеклеточную жидкости вместе взятые.

№7.1. Внеклеточная вода (ECW)

Жидкость, находящаяся вне клеток организма. Она состоит из:

Количество внеклеточной воды составляет 40-45% от TBW.

№7.2. Внутриклеточная вода (ICW)

Все жидкости, находящиеся внутри клеток и тканей организма. Количество внутриклеточной воды составляет 20-25% от TBW.

Основные выводы по TBW:

№8. Окружность талии/бедер & cоотношение талия/бедра (индекс WHR)

Основные выводы по антропометрии:

№9. Классификация по проценту жировой массы

Шкала значений, которая показывает к какой “категории жирности” принадлежит человек. Значения от 20 до 30% являются нормативными.

№10. Фазовый угол

Основные выводы по фазовому углу:

Итак, это мы в теории разобрали основные параметры состава тела человека, теперь займемся…

Биоимпеданс: практическая сторона вопроса.

В этой части заметки мы обкатаем теорию на практике – разберем реальные значения BIA, полученные нашей читательницей Викторией, в процессе работы по услуге “Составление программ тренировок и питания”.

По ходу программно-питательных мероприятий, у атлетов возникали вопросы, касающиеся оценки происходящих изменений. В большинстве своем, последнюю мы проводили посредством формирования отчетов с указанием роста-весовых характеристик и антропометрии. В целом биоимпеданс позволяет дать адекватную оценку “рабочести” связки “ПТ+план питания”.

Наиболее полную картину по качественному изменению состава тела дает процедура биоимпеданса. И посему для тех атлетов, перед которыми стоят/стояли задачи улучшения качества телосложения – увеличение мышечной массы, сокращение жировой ткани, формирование глубокого рельефа и прочее, мы стали рекомендовать (каждый месяц-два) проводить BIA-анализ.

Результаты такого анализа (с периода сентябрь-октябрь 2016) находятся ниже перед Вами, их анализ мы и будем проводить.

Поставленные атлетом цели (текст представлен в условно-оригинале) :

Для наглядности данные анализа сведены в таблицу.

Справедливости ради стоит отметить, что работы по “шлифовке/пропорциям” самые сложные ввиду того, что атлет уже имеет относительно серьезный тренировочный опыт (часто минимум 1,5-2 года) и уже перепробовал на себе различные стратегии тренинга, а диета его достаточно выверенная. Посему каждый “+1” нужный мышечный килограмм или увеличенный объем (для нашего случая ягодиц) дается достаточно тяжело.

Собственно, это все, о чем хотелось бы рассказать, переходим к…

Послесловие

Ну вот теперь Вы знаете, что такое биоимпеданс, и сможете самостоятельно, пройдя эту процедуру, сделать вполне недвусмысленные выводы. Как обычно, спасибо за поддержку доктору Грапову. И это была наша с ним крайняя спортивно-врачебная заметка, на сим усё), цикл считаю логически завершенным. И на этом можно пока поставить точку.

С нетерпением ждем новых встреч с Вами в предновогодне-угарных статьях, до связи!

PS: Друзья, как Вам цикл заметок? Вещь)?

PPS: помог проект? Тогда оставьте ссылку на него в статусе своей социальной сети — плюс 100 очков к карме гарантировано :).

Данная статья одобрена спортивным врачом

Источник

Как определить удельный вес по формуле

Понятие удельного веса встречается во многих областях науки и жизни. Этим термином оперируют физика, медицина, металлургия, экономика и социология. Сложно ожидать, что столь разноплановые направления будут толковаться одинаково, поэтому определение и формула удельного веса, взятые из физического справочника, будут отличаться от формулировок, найденных в учебнике экономики. Однако, суть остается неизменной — определение роли, значимости некоторой части по отношению к целому.

Значение термина «удельный»

Можно говорить о двух толкованиях, физическом и статистическом:

Физические науки

В физике удельным называют вес, измеренный в единице объема однородного вещества.

Вес в системе СИ указывается в Ньютонах (Н), а объем исчисляется в кубических метрах. Таким образом, единицей искомой характеристики становится Ньютон на кубический метр (Н/куб.м). Отсюда следует, что эта величина определяет, с какой силой воздействует на опору один кубометр измеряемого вещества.

Физическая формула: У. в. = Вес объекта, Н / Объем объекта, куб. м.

В отличие от массы, просто характеризующей объект, вес — величина векторная, то есть он является силой, которая имеет направление приложения и описывает воздействие тела на другие объекты. В обычных условиях на поверхности Земли нам, не физикам, незаметна разница. Мы зачастую путаем эти термины в разговоре и совсем не переживаем по этому поводу. Но важно все же понимать, какой принципиально разный смысл имеют эти понятия.

Если в приведенной выше формуле использовать массу тела, мы получим его удельную массу, или плотность. Этот параметр характеризует, сколько вещества содержится в единице объема, и измеряется в кг/куб. м.

Масса тела всегда остается неизменной, в то время как вес может меняться в зависимости от географической широты места и высоты его над уровнем моря.

Представив числитель дроби через массу тела, умноженную на ускорение свободного падения, мы сможем увидеть связь двух удельных величин:

У. в. = Плотность объекта * Ускорение свободного падения.

Таким образом, можно сказать, что удельный вес относится к плотности вещества так же, как его вес относится к массе, и это отношение равно ускорению свободного падения в конкретной точке Земли.

Термин в металлургии

Чтобы получить сплав, обладающий требуемыми свойствами, металлурги должны хорошо представлять себе, зачем и как определить удельный вес металлов. Одинаковые объемы железа и алюминия имеют совершенно разные показатели.

В металлургии удельный вес материала вычисляется по приведенной выше формуле, делением массы вещества на его объем. Чтобы получить максимально точные результаты, металл перед измерением приводят в максимально однородное состояние с минимумом пор.

Применение в медицине

В ряде случаев искомая характеристика определяется как коэффициент сравнения массы некого объема вещества с таким же объемом воды при 4 °C. Известно, что при этой температуре чистая дистиллированная вода имеет удельный вес, равный единице. Чем больше примесей, тем больше вес. Зная этот показатель, можно определить, насколько высока концентрация веществ в жидкости.

Это положение используется в медицине при проведении анализа мочи. Первая приведенная формула описывает, как найти удельный вес мочи. Для этого необходимо разделить вес образца на его объем.

Экономика и социальные науки

В экономике и науках об обществе термин обозначает долю определенного фактора в общей структуре. Это понятие имеет большое значение, так как позволяет судить о значимости какого-либо сектора, его ценности, доле в целом направлении.

Формула удельного веса в экономике: У. в. = Значение отдельной графы таблицы / Сумма всех граф таблицы.

В этом уравнении делимое и делитель выражены в одних и тех же единицах измерения, следовательно, искомая величина будет представлена в виде правильной десятичной дроби или в процентах.

Подобные вычисления проводятся в экономике, хозяйственной деятельности, социологии, статистике и многих других дисциплинах, требующих анализа данных.

При вычислении важно понимать две вещи:

Несмотря на то что две приведенные формулы отличаются друг от друга и оперируют разными величинами, в них все же есть кое-что общее. В обоих случаях вычисляется вес объекта, его значимость, влияние на другие объекты и ситуацию в целом.

Источник

Общий анализ мочи. Нормы общего анализа мочи. Общий анализ мочи, расшифровка. Нормы мочи у взрослых, женщин и мужчин. Норма мочи у детей.

Информация подготовлена врачами лабораторий и клиник ЦИР.

Общеклиническое исследование мочи (общий анализ мочи, ОАМ) включает определение физических свойств, химического состава и микроскопического изучения осадка.

Физические свойства мочи

Основные физические свойства мочи, определяемые при ОАМ:

Цвет мочи

Цвет мочи в норме колеблется от светло-желтого до насыщенного желтого и обусловлен содержащимися в ней пигментами (урохром А, урохром Б, уроэтрин, урорезин и др.).

Интенсивность цвета мочи зависит от количества выделенной мочи и ее удельного веса. Моча насыщенного желтого цвета обычно концентрированная, выделяется в небольшом количестве и имеет высокий удельный вес. Очень светлая моча мало концентрированная, имеет низкий удельный вес и выделяется в большом количестве.

Изменение цвета может быть результатом патологического процесса в мочевой системе, воздействием компонентов рациона питания, принимавшихся лекарств.

Прозрачность (мутность)

Нормальная моча прозрачна. Помутнение мочи может быть результатом наличия эритроцитов, лейкоцитов, эпителия, бактерий, жировых капель, выпадения в осадок солей, рН, слизи, температуры хранения мочи (низкая температура способствует выпадению солей).

В случаях, когда моча бывает мутной, следует выяснить, выделяется ли она сразу же мутной, или же это помутнение наступает через некоторое время после стояния.

Удельный вес мочи (г/л)

У здорового человека на протяжении суток может колебаться в довольно широком диапазоне, что связано с периодическим приемом пищи и потерей жидкости с потом и выдыхаемым воздухом.

Удельный вес мочи зависит от количества растворенных в ней веществ: мочевины, мочевой кислоты, креатинина, солей.

Реакция мочи (pH)

pH мочи у здорового человека, находящегося на смешанном пищевом режиме, кислая или слабокислая.

Реакция мочи может меняться в зависимости от характера пищи. Преобладание в пищевом рационе белков животного происхождения приводит к резко кислой реакции, при овощной диете реакция мочи щелочная.

Химическое исследование мочи

В настоящее время химическое исследование мочи проводят на автоматических анализаторах с использованием метода сухой химии.

Химическое исследование включает в себя определение в моче:

Белок в моче, норма белка в моче

В нормальной моче содержится очень незначительное количество белка (менее 0,002 г/л), которое не обнаруживается качественными пробами, поэтому считается, что белка в моче нет. Появление белка в моче называется протеинурией.

Материалы по теме

Лицензия № ЛО-77-01-013791 от 24.01.2017

Лаборатории ЦИР — независимые медицинские лаборатории © «Лаборатории ЦИР» 2006–2021

© ООО «КИиР»; © ООО «КИР»; © ООО «ЦИР-П» Карта сайта

Источник

Удельный вес

Среди множества параметров, характеризующих свойства материалов существует и такой как удельный вес. Иногда применяют термин плотность, но это не совсем верно. Но так или иначе эти оба термина имеют собственные определения и имеют хождение в математике, физике и множестве других наук, в том числе и материаловедении.

Определение удельного веса

Физическая величина, являющаяся отношением веса материала к занимаемому им объему, называется УВ материала.

Материаловедение ХХI века далеко ушло вперед в и уже освоены технологии, которые каких-то сто лет назад считались фантастикой. Эта наука может предложить современной промышленности сплавы, которые отличаются друг от друга качественными параметрами, но и физико-техническими свойствами.

Для определения того, как некий сплав может быть использован для производства целесообразно определить УВ. Все предметы, изготовленные с равным объемом, но для их производства был использованы разные виды металлов, будут иметь разную массу, она находится в четкой связи с объемом. То есть отношение объема к массе это есть некое постоянное число, характерная для этого сплава.

Для расчета плотности материала применяют специальную формулу, имеющую прямую связь с УВ материала.

Формула удельного веса

Формулу расчета УВ выглядит как отношение веса к объему. Для подсчета УВ допустимо применять алгоритм расчета, который изложен в школьном курсе физики.
Для этого необходимо использовать закон Архимеда, точнее определение силы, которая является выталкивающей. То есть груз с некоей массой и при этом он держится на воде. Другими словами на него влияют две силы – гравитации и Архимеда.

Формула для расчета архимедовой силы выглядит следующим образом

где g – это УВ жидкости. После подмены формула приобретает следующий вид F=y×V, отсюда получаем формулу УВ груза y=F/V.

Разница между весом и массой

В чем состоит разница между весом и массой. На самом деле в быту, она не играет ни какой роли. В самом деле, на кухне, мы не делаем развития между весом курицы и ее массой, но между тем между этими терминами существуют серьезные различия.

Эта разница хорошо видна при решении задач, связанных с перемещением тел в межзвездном пространстве и ни как имеющим отношения с нашей планете, и в этих условиях эти термины существенно различаются друг от друга.
Можно сказать следующее, термин вес имеет значение только в зоне действия силы тяжести, т.е. если некий объект находиться рядом с планетой, звездой и пр. Весом можно называть силу, с которой тело давит на препятствие между ним и источником притяжения. Эту силу измеряют в ньютонах. В качестве примера можно представить следующую картину — рядом с платным образованием находиться плита, с расположенным на ее поверхности неким предметом. Сила, с которой предмет давит на поверхность плиты и будет весом.

Масса тела напрямую связана с инерцией. Если детально рассматривать это понятие то можно сказать, что масса определяет размер гравитационного поля создаваемого телом. В действительности, это одна из ключевых характеристик мироздания. Ключевое различие между весом и массой заключается в следующем — масса не зависит от расстояния между объектом и источником гравитационной силы.

Для измерения массы применяют множество величин – килограмм, фунт и пр. Существует международная система СИ, в которой применяют привычные, нам килограммы, граммы и пр. Но кроме нее, в многих странах, например, Британских островах, существует собственная система мер и весов, где вес измеряют в фунтах.

Разница между удельным весом и плотностью

УВ – что это такое?

Удельный вес – это есть отношение веса материи к его объему. В международной системе измерений СИ его измеряют как ньютон на кубический метр. Для решения определенных задач в физике УВ определяют следующим образом – насколько обследуемое вещество тяжелее, чем вода при температуре 4 градусов при условии того, что вещество и вода имеют равные объемы.

По большей части такое определение применяют в геологических и биологических исследованиях. Иногда, УВ, рассчитываемый по такой методике, называют относительной плотностью.

В чем отличия

Как уже отмечалось, эти два термина часто путают, но так как, вес напрямую зависим от расстояния между объектом и гравитационным источником, а масса не зависит от этого, поэтому термины УВ и плотность различаются между собой.
Но необходимо принять во внимание то, что при некоторых условиях масса и вес могут совпадать. Измерить УВ в домашних условиях практически невозможно. Но даже на уровне школьной лаборатории такую операцию достаточно легко выполнить. Главное что бы лаборатория была оснащена весами с глубокими чашами.

Предмет необходимо взвесить при нормальных условиях. Полученное значение можно будет обозначить как Х1, после этого чашу с грузом помещают в воду. При этом в соответствии с законом Архимеда груз потеряет часть своего веса. При этом коромысло весов будет перекашиваться. Для достижения равновесия на другую чашу необходимо добавить груз. Его величину можно обозначить как Х2. В результате этих манипуляций будет получен УВ, который будет выражен как соотношение Х1 и Х2. Кроме вещества в твердом состоянии удельных можно измерить и для жидкостей, газов. При этом замеры можно выполнять в разных условиях, например, при повышенной температуре окружающей среды или пониженной температуры. Для получения искомых данных применяют такие приборы как пикнометр или ареометр.

Единицы измерения удельного веса

В мире применяют несколько систем мер и весов, в частности, в системе СИ УВ измеряют в отношении Н (Ньютон) к метру кубическому. В других системах, например, СГС у удельного веса используется такая единица измерения д(дин) к сантиметру кубическому.

Металлы с наибольшим и наименьшим удельным весом

Кроме того, что понятие удельного веса, применяемое в математике и физике, существуют и довольно интересные факты, например, об удельных весах металлов из таблицы Менделеева. если говорить о цветных металлах, то к самым «тяжелым» можно отнести золото и платину.

Эти материалы превышают по удельному весу, такие металлы как серебро, свинец и многие другие. К «легким» материалам относят магний с весом ниже чем у ванадия. Нельзя забывать и радиоактивных материалах, к примеру, вес урана составляет 19,05 грамм на кубический см. То есть, 1 кубический метр весит 19 тонн.

Удельный вес других материалов

Наш мир сложно представить без множества материалов, используемых в производстве и быту. Например, без железа и его соединений (стальных сплавов). УВ этих материалов колеблется в диапазоне одной – двух единиц и это не самые высокие результаты. Алюминий, к примеру, обладает низкой плотностью и малым удельным весом. Эти показатели позволили его использовать в авиационной и космической отраслях.

Удельный вес металлов

Медь и ее сплавы, обладают удельным весом сопоставимый со свинцом. А вот ее соединения – латунь, бронза легче других материалов, за счет того, в них использованы вещества с меньшим удельным весом.

Как рассчитать удельный вес металлов

Как определить УВ — этот вопрос часто встает у специалистов занятых в тяжелой промышленности. Эта процедура необходима для того, что бы определить именно те материалы, которые будет отличаться друг от друга улучшенными характеристиками.

Одна из ключевых особенностей металлических сплавов заключается в том, какой металл является основой сплава. То есть железо, магний или латунь, имеющие один объем будут иметь разную массу.

Плотность материала, которая рассчитывается на основании заданной формулы имеет прямое отношение к рассматриваемому вопросу. Как уже отмечено, УВ – это соотношение веса тела к его объему, надо помнить, что эта величина может быть определена как силу тяжести и объема определенного вещества.

Для металлов УВ и плотность определяют в той же пропорции. Допустимо использовать еще одну формулу, которая позволяет рассчитать УВ. Она выглядит следующим так УВ (плотность) равна отношению веса и массы с учетом g, постоянной величины. Можно сказать, что УВ металла может, носит название веса единицы объема. Дабы определить УВ необходимо массу сухого материала поделить на его объем. По факту, эта формула может быть использована для получения веса металла.

Кстати, понятие удельного веса широко применяют при создании металлических калькуляторов, применяемых для расчета параметров металлического проката разного типа и назначения.

УВ металлов измеряют в условиях квалифицированных лабораторий. В практическом виде этот термин редко применяют. Значительно чаще, применяют понятие легкие и тяжелые металлы, к легким относят металлы с малым удельным весом, соответственно к тяжелым относят металлы с большим удельным весом.

Источник