Теплова чутливість шкіри

Щодня ми стикаємося з середовищами різної температури. Відчуття відповідної температури залежить не лише від її фактичної величини, але й від того, наскільки теплим чи холодним було попереднє середовище. Це особливо помітно в плавальному басейні з різним підігрівом при переході від одного басейну до іншого. Іншим прикладом може бути зміна кімнат у будинку з різним рівнем опалення. Людина, яка перебувала в кімнаті протягом тривалого періоду часу, відчуває себе в ній комфортно. Однак людина, яка потрапляє з більш холодної кімнати, сприймає ту ж саму кімнату як дуже теплу.

В цьому експерименті учні досліджують це явище, використовуючи три різні мензурки з теплою водою.

Попередні знання

Учні мають бути знайомі з будовою та принципом роботи бутанового пальника.

Принцип

За допомогою мензурок, наповнених водою з різною температурою, учні з'ясовують, що їхнє власне відчуття тепла не є точним методом вимірювання:

Для цього потрібно одночасно потримати палець правої руки в гарячій воді, а палець лівої руки в холодній воді. Потім обидва пальці тримають в одній і тій самій мензурці з теплою водою і визначають, що один палець відчуває тепло, а інший - холод. З цього можна зробити висновок, що власне сприйняття тепла є відносним між поточною і попередньою температурою навколишнього середовища.

Мета навчання

У цьому експерименті учні мають з'ясувати, що відчуття тепла шкірою не дає достовірної оцінки температури. Оцінка скоріше залежить від температури, яка раніше була доступною в якості еталонного значення, а також від того, чи була людина до цього активною або перебувала в стані спокою.

Завдання

Тепло чи холодно?

Досліджуйте відчуття тепла Вашої шкіри, торкаючись до мензурок наповнених водою з різною температурою.

• Для цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
• Коли вода нагрівається, кільце штатива і дротяна сітка стають дуже гарячими! Якщо необхідно перелити гарячу воду, то мензурку можна брати тільки за верхній край.

Вода в басейні

У багатьох плавальних басейнах є кілька басейнів, які нагріваються до різних температур. Іноді тут є гаряча гідромасажна ванна, теплий басейн для дітей і більш холодний спортивний басейн, де можна плавати колами.

Чи має значення для Ваших власних відчуттів те, звідки Ви зайшли в дитячий басейн - з джакузі чи зі спортивного басейну?

За допомогою цього експерименту Ви дізнаєтеся відповідь на це питання і про те, як шкіра відчуває тепло насправді.

Тепло чи холодно?

Дослідіть відчуття тепла Вашої шкіри, торкаючись до мензурок, наповнених водою з різною температурою.

• Налийте 300 мл води у велику мензурку.
• Налийте 100 мл холодної води у середню мензурку.
• Повністю заповніть маленьку мензурку холодною водою.

• Нагрійте велику мензурку за допомогою бутанового пальника приблизно до 40 °C (фото ліворуч).

• Налийте 100 мл гарячої води в середню мензурку (фото праворуч).

Обережно!Кільце штатива і дротяна сітка гарячі. Тримайте мензурку тільки за верхній край.

• По черзі занурте палець у три мензурки (див. фото). Наскільки теплою відчувається вода в кожному випадку? Зверніть увагу на порядок розташування склянок - від гарячої до холодної.
• Потримайте один палець правої руки в гарячій воді й один палець лівої руки в холодній воді. Залиште пальці у відповідних мензурках приблизно на 30 секунд і злегка порухайте ними. Вийміть пальці з мензурок, а потім відразу ж опустіть обидва пальці в середню мензурку і знову поворушіть ними.
• Запишіть Ваші спостереження в протокол.