人体与物理

你知道吗？我们的人体是一台充分利用物理知识的机器，它的许多部分或器官都是物理知识的体现。

眼睛

眼睛是人们观察世界的窗口。它由突出于眼球前部的坚韧透明角膜、含纤维蛋白胶的透明晶状体囊、无色透明水溶液、视网膜和无色透明胶状玻璃体组成。它们的组合作用相当于凸透镜。从物体进入眼睛的光线被凸透镜折射，在视网膜上形成一个倒置的缩小的实像，刺激分布在视网膜上的感光细胞，并通过视神经传输到大脑，所以我们看到物体。眼睛不仅能看见附近的物体，还能看见远处的物体。当物距改变时，它可以通过改变透镜表面的曲率来改变眼睛凸透镜的焦距。因此，眼睛实际上是一个精致的变焦系统。当然，眼睛调节焦距的调节功能是有限的。近视不能仅仅依靠自身的调节，还必须配以合适的凸透镜来帮助调节，从而达到看清周围物体的目的。

牙齿

人类的牙齿早在母亲胎儿的第二个月就开始在胎儿的牙槽骨中生长。乳牙在婴儿出生后7个月左右开始长出，所有20颗乳牙都长到两岁左右。然而，从母亲胎儿的第二个月开始，人类的牙齿就有了微妙而明确的生理分工:(1)门牙也叫门牙。有四对门牙。它们又平又宽，像一把刀，专门用来切食物。门牙的横截面很窄，像刀刃。用同样的力，它们可以产生更大的压力，并且很容易切食物。(2)犬齿也叫犬齿。嘴角两边各有一对。像钩子一样，它们也能产生巨大的压力。它们的功能主要是切碎食物。(3)臼齿也称为盘齿或臼齿。它非常结实，呈圆形，上面有一些凹槽和沟渠。它把食物磨成碎片，然后通过压力和摩擦把它磨碎，就像磨碎豆浆的研磨机一样。不管它是完整的还是切碎的食物，最后都要经过磨牙处理，然后吞咽到食道中。

耳朵

人耳由外耳、中耳和内耳组成。外耳由耳廓和外耳道组成。声音是一种由物体振动产生的声波。这个声波首先由喇叭状的耳廓收集。(有些动物的耳廓可以向各个方向旋转，这更有利于声波的收集，但是人类耳廓上的肌肉已经退化，所以它们不能移动。)

中耳包括鼓膜、鼓室和听小骨。在外耳道的末端，鼓膜是厚度只有0.1毫米的椭圆形膜。当外耳的声波通过空气的振动传播时，鼓膜振动，将声波转换成各种振动的“代码”，并将其传递到后鼓膜。鼓室是一个小的空腔，它能使声音变得柔和而悦耳。腔内有3块听小骨。听骨可以将鼓膜的振动传递到内耳。传输过程也像一个放大器，将声音信号放大十倍，所以人们甚至可以听到非常轻微的声音。内耳是听觉神经的最远端部分。来自中耳的声波刺激和刺激听觉神经的远端。听觉神经传到大脑后，就可以辨别各种声音。

皮肤

皮肤是最大的器官，是身体的第一道防线。表面积一般在1.4 ~ 1.6平方米之间，其重量约占体重的6%。

皮肤由表皮、真皮和皮下脂肪层组成。皮下脂肪层像被子一样覆盖在人体表面，具有良好的弹性。人体受到冲击时，具有缓冲作用，可以防止内脏和骨骼被外界直接侵入。

皮肤最突出的物理功能是散热和保温。当外部温度升高时，皮肤的血管会扩张并充血，血液会通过皮肤将体热带到空气中。同时，汗腺也分泌大量的汗液，并通过汗液的蒸发带走体内多余的热量。当外界寒冷时，皮肤的血管收缩，血容量减少，皮肤温度降低，散热减慢，这有助于保持体温恒定。

共同的

关节是人体骨骼的重要连接方式和精确连接结构。它是骨骼杠杆运动的巧妙支点。每个骨关节的骨表面(关节面)非常光滑，表面覆盖有由透明软骨组成的相关软骨，以提高光滑度并减少摩擦。据说滑冰时，两个关节软骨之间的摩擦系数小于冰刀和冰之间的摩擦系数。

当然，关节的不同部分具有不同的功能和不同的关节结构。例如，肘关节向内移动，这有利于举起重物。膝关节只能向后弯曲，但不能向前弯曲，同时腿可以有力地向后推。

除了上述器官，人体内血压和心率之间的关系，以及结构巧妙的换气站——肺、肺泡和其他器官，都体现了物理知识的应用无处不在。