VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Сигнал-1
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В этом году случилось так, что все мои друзья переболели гриппом. У них долго была высокая температура и плохое самочувствие. Я переживал за своих друзей и не знал, как им помочь. Как же сделать так, чтобы дети меньше болели?
Я обратил внимание на то, что маленькие дети могут вести себя как обычно, когда у них поднимается температура. Даже взрослые не всегда вовремя замечают, что у них температура.
А что, если сделать такой прибор, который сразу бы сообщил о том, что у человека поднимается температура? Тогда:
Больной ребёнок сразу начинает Оставшиеся в коллективе дети получать медицинскую помощь. меньше подвержены риску заболеть.
Данная проблема показалась мне интересной, и я решил заняться этим исследованием.
Актуальность. Чтобы показать актуальность своего исследования, я представлю таблицу заболеваемости детей гриппом и ОРВИ в начальных классах Гимназии №2 в период с января 2019 по 20 марта 2019.
|
Класс |
Количество учащихся |
Количество заболевших |
Процент заболевших |
Общее количество пропущенных учебных дней |
|
1А |
27 |
11 |
40,7% |
64 |
|
1Б |
26 |
8 |
30,7% |
60 |
|
1В |
26 |
17 |
65,4% |
103 |
|
2А |
25 |
14 |
56% |
88 |
|
2Б |
25 |
14 |
56% |
80 |
|
2В |
24 |
18 |
75% |
77 |
|
3А |
25 |
8 |
32% |
41 |
|
3Б |
26 |
20 |
77% |
141 |
|
4А |
28 |
14 |
50% |
55 |
|
4Б |
26 |
19 |
73% |
123 |
|
4В |
27 |
13 |
48% |
90 |
Таким образом, из 265 обучающихся в данный период болели 156. Это целых 59 процентов!
Самый большой процент заболевших детей в одном классе целых 77 процентов.
Если представить, что заболевший ребёнок вовремя бы обратился за медицинской помощью и был изолирован из коллектива, то он меньше бы заразил других детей. Итоговый процент заболевших в этом случаем мог быть ниже. Если есть возможность помочь детям, то нужно попытаться это сделать.
Цель исследования:
Создать прибор, который будет подавать сигнал, на повышение температуры тела человека.
Задачи исследования:
- Изучить информацию о температурных зонах человека.
- Произвести замеры зависимости температурных зон друг от друга.
- Найти и изучить информацию о создании термостабилизатора.
- Собрать термостабилизатор и проверить его в действии.
Объект исследования: Прибор, подающий сигнал на повышение температуры.
Предмет исследования: Термостабилизаторы.
Методы исследования: - Изучение литературы по проблеме исследования
- Эксперимент
- Моделирование
Глава I. Теоретическая часть.
1.1 Секретное место
Я решил сделать прибор, который будет реагировать на повышение температуры тела. Где же он будет находиться?
Изучив строение тела человека, я решил, что лучше всего расположить прибор на запястье. Почему?
- Удобство в ношении
- Легче заметить появление сигнала
- Не мешает движениям
- Прибор можно сделать в виде браслета или гаджета, т.е. он не будет привлекать внимание.
|
Номер |
Температура в подмышечной впадине |
Температура на запястье |
|
1 |
36,2 |
33,2 |
|
2 |
36,4 |
33,6 |
|
3 |
36,4 |
33,8 |
|
4 |
36,5 |
34 |
|
5 |
36,6 |
33,8 |
|
6 |
36,6 |
33,9 |
|
7 |
36,7 |
34 |
|
8 |
36,7 |
33,8 |
|
9 |
36,7 |
33,9 |
|
10 |
36,8 |
34,2 |
|
11 |
37 |
35,2 |
|
12 |
37,1 |
35,4 |
|
13 |
37,5 |
36 |
|
14 |
38 |
37 |
|
15 |
38,5 |
37,8 |
1.2. Уравнение с двумя неизвестными
Когда я измерил температуру тела на запястье, то оказалось, что она всего 33,8 С. Я очень удивился – почему она такая низкая? Ведь температура должна быть 36,6 С.
Обычно температуру тела меряют в подмышечной впадине. Там она должна составлять 36,6 С. Я решил провести эксперимент: сравнивал температуру тела у своих знакомых в подмышечной впадине и на запястье в одно и то же время. Результаты я представил в виде таблицы и графика.
Я расположил данные в порядке повышения значения температуры в подмышечной впадине.
Я сделал выводы: При повышении температуры в подмышечной впадине, температура на запястье тоже повышается. Когда температуры в подмышечной впадине будет более 37,5 С, температура на запястье будет более 36 С. Таким образом, прибор должен подавать сигнал при температуре 36 градусов.
Глава II. Практическая часть.
2.1 Первый блин комом
Изучив литературу, я остановился на двух схемах. Одну я взял из журнала «Радиоконструктор» №2 2007 года. Другую – самую простую – я нашёл на просторах Интернета.
Для схемы из журнала я не смог найти деталь – микросхема TL 271. Её не было в магазинах, и я даже не смог заказать её через Интернет.
Схема из Интернета работала не так, как мне было нужно. Пришлось её дорабатывать.
2.2 Моя схема
М не пришлось немного доработать вторую схему. Вместо мотора поставил светодиод (красный). Также добавил светодиод, который будет показывать, что прибор находится в рабочем состоянии (зеленый) и резистор к нему.
Для создания прибора мне понадобились:
- транзистор 1RFZ40
- 2 резистора: на 1 кОм и 2 кОм
- подстроечный резистор на 10 кОм
- термодатчик
- кнопка включателя
- провода
- элементы питания
- 2 светодиода: зелёный и красный
Н ашел подходящую по размерам пластмассовую коробочку, в которой будет располагаться плата. Просверлил в ней два отверстия: для светодиода и выключателя. Вырезал плату по размеру коробочки. Сделал отверстия для спайки. Собрал все детали по схеме. Вывел термодатчик наружу, чтобы он соприкасался с кожей. Прикрепил к коробочке ремешок, чтобы прибор мог держаться на руке.
Теперь нужно его настроить. При помощи подстроечного резистора и градусника настраиваем наш прибор. Подгоняем прибор к условиям, чтобы светодиод начинал гореть при температуре приблизительно 36 С.
2.3 Первая удача
П ришло время проверить мой прибор в действии. Первым подопытным кроликом оказалась пластиковая бутылка. Наливаем в неё воду температурой 34 С. Светодиод не горит.
Д обавляем в бутылку горячей воды. Температура становится 36 С. Светодиод начинает гореть.
Я доливаю еще горячей воды. Светодиод начинает гореть ярче. Чем выше температура, тем ярче горит светодиод.
Теперь пришло время проверить мой прибор на друзьях и знакомых. Мой прибор меня не подвёл. Он быстро обнаружил человека у которого была температура.
Температура в норме. Горит только зелёный диод.
Температура повышена – 37,5 С. Температура на запястье – 36 С. Красный датчик горит.
2.4 Плюсы и минусы
Я решил выяснить, будет ли мой прибор востребован. Для этого я выявил плюсы и минусы моего прибора «Сигнал-1».
|
+ |
- |
|
Удобное расположение |
Большой размер |
|
Выполняет свою главную функцию |
Не выгодно каждый день менять батарейки. Нужно, чтобы прибор работал на аккумуляторе |
|
Необходим в детских садах и начальной школе, хотя бы в период эпидемий. |
Я сделал вывод: Плюсов получилось больше, чем минусов. А минусы могут быть исправлены при использовании новых технологий. Это значит, что мой прибор может быть очень полезен и востребован, особенно в детских садах и начальной школе.
Глава III. Заключение.
Во время моего исследования я изучил информацию о температурных зонах человека и о создании термостабилизатора; произвел замеры температурных зон человека в зависимости друг от друга; собрал термостабилизатор и проверил его в действии.
Цель моего исследования достигнута! Я смог создать прибор, который будет подавать сигнал, на повышение температуры тела человека.
В дальнейшем я бы хотел проверить данный прибор в действии на базе нашей школы и сравнить показатели заболеваемости. Надеюсь, что они будут в разы меньше.
IV. Литература
Журнал «Радиолюбитель» №2 2007 г.
А.С. Солодков, Е.Б. Сологуб «Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная».
Интернет