Какой характер движения воздуха в трахее человека при беге? При выдохе продолжительностью 1 секунда и объеме

Тема занятия: Дыхательная система человека

Разъяснение:
При беге характер движения воздуха в трахее человека является циклическим. Когда человек выдыхает, мышцы дыхательной системы, включая диафрагму и межреберные мышцы, сокращаются, что приводит к сжатию объема грудной клетки. Это создает давление в грудной полости, выше атмосферного давления.

Выдох начинается, когда давление в грудной полости превышает атмосферное давление. При этом воздух выталкивается из легких через дыхательные пути, включая трахею. Во время выдоха воздух ускоряется, проходя через сужающиеся дыхательные пути, что способствует его более эффективному выходу из легких.

Пример:
Чтобы вычислить диаметр трахеи, используем формулу для объема цилиндра: V = πr^2h, где V - объем, r - радиус, h - высота (длина). В нашем случае, объем равен 2 литрам или 0,002 м^3 (1 литр = 0,001 м^3), а продолжительность выдоха равна 1 секунде.

Таким образом, формула примет вид: 0,002 м^3 = πr^2 * 1 сек

Для решения этого уравнения нужно выразить радиус r. Разделим обе стороны уравнения на π и затем возьмем квадратный корень:

r^2 = (0,002 м^3) / π

r ≈ корень квадратный из (0,000636 м^3/π)

r ≈ 0,014 м или 14 мм (округляем до ближайшего миллиметра)

Совет:
Чтобы лучше понять дыхательную систему человека и подобные задачи, рекомендуется изучить анатомию органов дыхания, таких как легкие, трахея и бронхи. Также полезно разобраться в основных принципах дыхания, включая вдох и выдох.

Упражнение:
Каков будет объем выдыхаемого воздуха, если диаметр трахеи равен 10 мм и продолжительность выдоха составляет 2 секунды? Ответить с использованием формулы и округлить до ближайшей десятой.