Comment déterminer le temps de réaction d'une personne. Méthodes classiques pour étudier le temps de réaction humain

Institution budgétaire municipale "École secondaire Rabocheostrovskaya" du district de Kemsky de la République de Carélie "Mesure du temps de réaction d'une personne à l'aide d'une règle" Recherche en physique Réalisé par: Karyapin Alexander. Élève 10 classe «B» Chef de projet: Bukhalova Marina Nikolaevna Rabocheostrovsk, 2013

Pertinence du travail: Avec l'augmentation du rythme de vie, le problème de la réduction du temps de réaction à un stimulus devient de plus en plus urgent chaque année, c'est pourquoi de nombreux chercheurs se tournent vers ce sujet. Notre recherche sera utile aux étudiants, aux conducteurs de véhicules, ainsi qu'aux personnes exerçant des professions où des réactions rapides sont nécessaires.

Définition du problème Comment mesurer le temps de réaction d'une personne à l'aide d'une règle d'élève ordinaire (!)? Savez-vous quel est le temps de réaction humain? Saviez-vous que la réaction dépend de l'âge, de la forme physique et du bien-être d'une personne ... Le temps de réaction est l'un des critères importants pour la sélection des conducteurs, opérateurs, pilotes, astronautes.

Objectifs de la recherche: trouver du matériel pédagogique dans la littérature supplémentaire, les ressources Internet et les médias; étudier les lois chute libre corps; utiliser une règle pour étudier les temps de réaction de nos élèves pendant la journée scolaire; analyser les résultats de l'expérience; de conclure.

Fondamentaux physiques méthode de recherche Si vous attrapez la règle juste après le début de la chute, alors par sa section "entre les doigts" - la marque où nous l'avons tenue au début, et à laquelle elle a été attrapée, on peut juger de la durée de sa chute . Ce sera le temps de réaction humaine. Il reste à relier le chemin h et le temps t. Comment faire?

Programme de calcul de données: La prochaine étape de mon travail consiste à préparer un microcalculateur et à y élaborer une séquence d'opérations. On obtient le programme suivant: on met le nombre 0,04515 dans la mémoire de la calculatrice, on tape h (en cm) sur l'indicateur, on extrait la racine de h, on multiplie par 0,04515 (de mémoire), on obtient la réponse. on calcule le temps t 1 (à h 1 \u003d 1 cm), t 2 (à h 2 \u003d 2 cm). Nous arrondissons chaque réponse à trois chiffres significatifs et les entrons dans le tableau

Tableau de résultats Distance, cm Temps, s

Tableau de résultat: Distance, cm Temps, s

Nom 1 leçon 2 leçon 3 leçon 4 leçon Albul Markitanov Kuntu Vereshchagina Kupriyanova Karyapin Ipatova Staina Emelyanova Egorov Boyarchenko Données expérimentales

Leçon 1 leçon 2 leçon 3 leçon 4 leçon Valeur moyenne Données expérimentées

Résultats de la recherche La plus grande valeur du temps de réaction, et donc la réaction tardive des élèves de notre classe, tombe sur la première leçon de l'horaire. La réaction aux influences extérieures et la perception du processus d'apprentissage dans les deuxième et quatrième leçons s'améliorent considérablement. Dans la troisième leçon du programme, la réaction diminue à nouveau, l'assimilation s'aggrave matériel d'apprentissage

Sujet Coefficient de difficulté Physique 12 Géométrie, chimie 11 Algèbre 10 Russe 9 Littérature, une langue étrangère 8 Biologie 7 Informatique, économie 6 Histoire, sciences sociales, MHK 5 Astronomie 4 Géographie, écologie 3 OBJ, histoire locale 2 Éducation physique 1 Échelle de difficulté des matières

Bon à savoir L'âge a un effet significatif sur le temps de réaction L'habitude de fumer augmente le temps de réaction à un événement Le temps de réaction chez la femme n'est pas beaucoup mieux que chez l'homme Le temps de réaction en présence de stimuli externes augmente considérablement

Vremya-reakcii-cheloveka / vremya-reakcii-cheloveka / ressources

Objectif.
Mesurez et comparez le temps d'une simple réaction sensori-motrice à des stimuli lumineux et sonores en des conditions extrêmes.

Équipement.
1. Compteur de temps de réponse "Temp"
2. Microcalculateur.
Introduction théorique
Puisque les processus mentaux sont des phénomènes qui se développent dans le temps, aucun acte comportemental, aucune réaction conditionnée ou inconditionnée du corps à l'action d'un irritant (stimulus) ne peut être instantanée. En règle générale, il se caractérise par un certain temps de réaction, y compris les périodes moteur et de latence.
La période motrice est le temps de réponse immédiate.
La période latente (latente) est l'intervalle de temps entre le moment où le stimulus apparaît et le début de la réponse. Il existe trois types de réactions:
1) une réaction simple, lorsqu'une personne réagit avec une réponse définie et sans ambiguïté à la présentation d'un signal connu;
2) la réaction de discrimination, dans laquelle une réponse sans ambiguïté n'est attendue qu'à l'un des nombreux signaux présentés;
3) la réaction de choix, consistant en la présentation de plusieurs signaux au sujet, chacun ayant son propre type de réponse.
La complication de la réaction entraîne une augmentation du temps de réaction. Dans le cas d'une simple réaction sensorimotrice (motrice) à un stimulus externe, sa période de latence est due à un certain nombre de facteurs physiologiques et psychologiques, principalement l'inertie du récepteur. Ainsi, la rétine commence à envoyer le long du nerf optique vers le cerveau impulsions électriques seulement 60-80 ms après le début du stimulus optique.
Lorsqu'elles sont exposées à un signal sonore, les impulsions mettent du temps à passer au centre correspondant du cerveau, à décoder cette impulsion, à développer un programme de réponse et à transmettre des impulsions de commande à l'organe exécutif. C'est pourquoi l'organe de Corti commence à envoyer des impulsions au cerveau uniquement
après l'achèvement de huit vibrations complètes du son agissant sur l'oreille.
La connaissance du temps de réaction est nécessaire dans la conception de ces types d'activité humaine où il y a une limite de temps pour effectuer certaines actions (dans l'aviation, l'astronautique, dans l'ACS moderne, sur différents types transport). En termes théoriques, mesurer le temps de réaction est une méthode d'analyse assez productive. activité mentale, sa complexité et son autorégulation.
Le temps de réaction est l'une des manifestations entraînées de la psyché humaine. Elle est beaucoup plus courte chez les personnes dont le travail est associé à la nécessité de mettre en œuvre des réactions motrices rapides (automobilistes, pilotes, boxeurs, joueurs de tennis, gardiens de but d'équipes de football et de hockey, etc.).
L'état physiologique et psychologique d'une personne (malaise, fatigue, fatigue mentale, intoxication alcoolique) a une grande influence sur la période de la réaction sensori-motrice. Par conséquent, le temps de réaction peut être utilisé comme un indicateur de changements dans l'état mental (émotionnel) d'une personne.
La tâche
1. Etudiez le manuel d'instructions de l'appareil «Temp».
2. Etudier la technique de mesure et d’évaluation du temps d’une réaction sensori-motrice simple à des stimuli lumineux et sonores.
3. Mesurer dix fois le temps d'une simple réaction sensori-motrice à un stimulus lumineux.
4. Mesurez dix fois le temps d'une simple réaction sensori-motrice à un stimulus sonore.
5. Mesurer dix fois le temps d'une simple réaction sensori-motrice à un stimulus lumineux (sonore) dans des conditions d'exposition à un facteur extrême.
6. Effectuer un traitement mathématique des données obtenues (valeurs moyennes, variances, signification des différences), faire leur analyse.
7. Rédigez un rapport sur le travail effectué.

Progression de la tâche
Tout en faisant travail de laboratoire on utilise le compteur de temps de réaction "Temp" (Fig. 5), qui permet de faire une évaluation quantitative du temps de réponse du sujet aux stimuli lumineux et sonores. Le dispositif comprend un dispositif pour présenter des signaux sonores et lumineux, enregistrer le temps de réaction du sujet, structurellement conçu sous la forme d'un panneau d'expérimentateur, et un dispositif pour supprimer des stimuli, conçu sous la forme d'un panneau d'un sujet. Les panneaux du sujet et de l'expérimentateur sont situés sur côtés opposés l'appareil, ce qui exclut le contact visuel entre le chercheur et le sujet.

(photo) Fig. 5. Compteur de temps de réaction "Temp":
a - vue du côté du panneau de l'expérimentateur; b - vue du côté du panneau du sujet
Sur le lieu de travail, il y a une équipe d'étudiants (auditeurs) composée de trois personnes, jouant alternativement les rôles d'un sujet de test, d'un enregistreur et d'un expérimentateur. Avant d'effectuer le travail, chaque membre de l'équipe mesure la fréquence cardiaque par palpation ou à l'aide du moniteur cardiaque P-5, après quoi il prend sa place devant l'appareil et se prépare à la tâche.

L'expérimentateur allume l'appareil en réglant l'interrupteur «Mains» sur la position «On», et s'assure qu'il est prêt à fonctionner (allumage) lorsque le voyant «Mains» s'allume. A ce moment, le sujet se familiarise avec l'emplacement des commandes sur le tableau de bord et rappelle la marche à suivre pour travailler avec. L'enregistreur prépare les tableaux (Tableau 7).
Tableau 7
Données expérimentales du sujet

Vue irritant	Numéro de série du test
	1	2	3	L	5	g	7	8	9	10
Éclat
Du son

Après les opérations préparatoires, l'expérimentateur rappelle les actions du sujet et de l'enregistreur pendant l'expérience et prévient le début du test.
S'il est nécessaire de fournir un signal lumineux, l'expérimentateur appuie sur l'un des 6 boutons situés dans la partie horizontale du panneau. Dans ce cas, un tableau indicateur de l'apparition d'un signal lumineux est affiché au-dessus du bouton enfoncé, le chronomètre électrique est allumé, et une lumière apparaît sur le panneau du sujet dans l'une des touches situées sous l'inscription «Lumière ». Le sujet de test appuie sur la touche lumineuse, essayant de le faire le plus rapidement possible, tandis que sa lueur s'arrête, ainsi que la lueur du panneau sur le panneau de l'expérimentateur. Le chronomètre s'arrête, l'enregistreur prend les lectures du chronomètre électrique et entre les données dans la rangée supérieure du tableau, correspondant au signal lumineux de l'expérience 1. Après cela, l'expérimentateur réinitialise les indicateurs du chronomètre électrique en appuyant sur le levier tout le chemin, et la procédure est répétée.
S'il est nécessaire d'envoyer un signal sonore, le mode opératoire est similaire à celui envisagé, à la seule différence que l'expérimentateur met l'interrupteur «Sound» en position «On». Cela allume la cloche et
est un bip. Le sujet du test doit appuyer sur la touche lumineuse située sous l'inscription «Son». Dans ce cas, le signal sonore disparaît et l'enregistreur entre les données sur la ligne supérieure de l'enregistrement (temps de réaction à un stimulus sonore).
Le mode de travail extrême est créé en raison de l'instruction émotionnelle du sujet, par exemple, lorsque l'opérateur du protocole ou l'expérimentateur lui parle d'une mauvaise réponse à un signal lumineux (sonore) et de la nécessité de répondre plus rapidement.
L'ordre de travail des membres de l'équipe reste le même, sauf qu'avant de répondre à un signal stressant, les indicateurs de fréquence cardiaque sont prélevés sur le sujet, et l'enregistreur entre les données de l'expérience dans la ligne inférieure du tableau du signal correspondant (son ou léger).
Traitement des données d'expérimentation
Il est conseillé de traiter les données expérimentales en utilisant des méthodes qualitatives et quantitatives.
Recommandations pour le traitement des données expérimentales.
1. Calculez la valeur moyenne du temps de réponse à un signal lumineux dans des conditions normales (MS \u003d XC) en utilisant la formule (1).
2. Calculez la valeur moyenne du temps de réponse à un signal sonore dans des conditions normales (M3 \u003d X3), en utilisant la formule (1).
3. Calculez la valeur moyenne du temps de réponse à un signal lumineux ou sonore dans des conditions extrêmes (MSE \u003d CSE; mzz \u003d xze) en utilisant la formule (1).
4. Calculez le coefficient de corrélation (R) du temps de réponse aux signaux lumineux et sonores en utilisant la formule (11).
5. Déterminez la corrélation de la réaction dans des conditions normales et extrêmes (Doe), en utilisant la formule (11).
6. Évaluer la fiabilité des différences de temps de réaction dans des conditions normales et extrêmes (Coe), en utilisant la formule (8).
7. Évaluer la fiabilité des différences de réponse aux signaux lumineux et sonores (Ksz), en utilisant la formule (8).

Contenu du rapport
1. Cession.
2. Tableau avec données expérimentales.
3. Données de calcul des valeurs moyennes du temps de réaction, des coefficients de corrélation, de la fiabilité des différences.
4. Analyse et interprétation des résultats obtenus.
5. Conclusions raisonnables sur les travaux et recommandations pour l'utilisation des résultats.
6. Date des travaux de laboratoire et signature de l'entrepreneur.

38 ÉTUDE DU TEMPS DE RÉPONSE

Une réponse est la réponse du corps à un stimulus externe ou interne. Le temps de réaction est l'intervalle de temps entre le début de l'action du stimulus et l'apparition d'une réponse du corps.

Les physiologistes Z. Exner et F. Donders ont été les premiers à mesurer le temps en utilisant les composantes mentales de la réaction. Z. Exner a mesuré les réactions mentales élémentaires par étapes: d'abord auditive, puis visuelle et cutanée.

Il a étudié les caractéristiques de mesure de la réaction primitive en fonction de l'âge des sujets, de la saturation des stimuli, de l'effet de la fatigue, des effets de l'alcool, etc. C'est dans les travaux de Z. Exner que le terme «temps de réaction "surgit.

Alors que Z. Exner a étudié la détermination du temps d'excitation nerveuse dans diverses parties de l'arc réflexe, un autre physiologiste, F. Donders, a procédé à la mesure du lien mental direct d'une seule réaction. Il a déterminé que la durée de la composante mentale de la réaction ne dépassait pas 1/10 s; pour clarifier le résultat, F. Don-ders a introduit des termes tels que l'acte de discrimination et l'acte de choix, qui permettaient de calculer le temps de réaction plus précisément.

Il existe deux manières d'étudier les temps de réaction.

1. Mesurer le temps d'une réaction mentale élémentaire.

Une réponse mentale est une réponse sensori-motrice primitive à un stimulus particulier. Le temps de réaction est formé de:

1) période latente (latente);

2) des retards dans le cours des processus mentaux, en fonction des caractéristiques personnelles des sujets. Les limites des retards pour le stimulus lumineux sont de 180 à 200 ms, pour le son de 150 à 180 ms. Dispositifs nécessaires: un mètre de réactions clairement les unes après les autres, une conception pour fournir des signaux lumineux et sonores.

Conduire une recherche. Le sujet est placé directement devant l'appareil, en maintenant son doigt sur le bouton. L'instruction est fournie: "Lorsqu'un signal sonore ou lumineux apparaît, appuyez immédiatement sur le bouton."

2. Étapes de la recherche:

1) l'atmosphère de silence complet et de repos psychophysiologique du sujet;

2) l'abstraction du sujet par la formation d'interférences conscientes lors de l'exécution de réactions sensori-motrices.

Chaque étape de l'examen comprend la réalisation de 10 réactions sensori-motrices par les sujets - à des stimuli sonores et lumineux avec un intervalle de 3-5 s. La commande est donnée à l'avance: "Attention!" Le temps des réactions à chaque stimulus est enregistré. Après cela, une deuxième série de stimuli est présentée, mais déjà dans des conditions d'interférence - bruits et sons de diverses natures. Le temps de réaction est également enregistré.

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Objectif- détermination du temps de réaction d'une personne. Connaissance du traitement statistique des résultats de mesure.

Appareils et accessoires: système de mesure ISM - 1, télécommande - bouton.

Introduction Traitement des résultats de mesures physiques directes

Les mesures physiques effectuées avec des instruments de mesure suffisamment précis donnent des valeurs différentes de la valeur réelle de la grandeur mesurée. De plus, des écarts, à la fois à la hausse et à la baisse, sont également probables. La précision de la mesure dans le cas d'une petite série de tests permet d'évaluer la méthode de Student. L'erreur de mesure est prise comme la demi-largeur de l'intervalle de confiance selon la formule

r
de τ (α, n) - coefficient d'élève pour pmesures au niveau de confiance α (un tableau des coefficients de Student est donné en annexe à la fin de cette collection),< x \u003e - la moyenne arithmétique de la valeur mesurée

où p -nombre de mesures.

Le résultat de la mesure doit être présenté sous une forme standard

à α \u003d 0,95.

Résumé de l'installation

Pour mesurer les intervalles de temps dans le laboratoire de mécanique, on utilise le système de mesure ISM-1, qui a une gamme assez large de fonctions remplies:

Mesure des intervalles de temps entre divers événements, y compris à l'aide de capteurs photo;

mesure du temps de retard et de la différence de phase des oscillations;

contrôle des appareils exécutifs;

alimentation du moteur ou d'autres appareils à tension continue ou alternative.

Les commandes du système sont situées sur le panneau avant du module ISM-1 (Fig. 1).

Ce travail nécessitera les contrôles suivants:

1 - indicateur reflétant l'heure de l'événement en secondes ou millisecondes, selon la position de l'interrupteur 2;

3 - indicateurs d'activation des capteurs correspondants;

4 - interrupteur pour le nombre de cycles mesurés;

5 - interrupteur pour mesure cyclique ou unique de l'intervalle de temps;

6 - bouton pour allumer / éteindre manuellement le compteur horaire; 7 - bouton pour amener l'appareil à l'état prêt (réinitialisation);

8 - interrupteur de polarité de l'alimentation de l'appareil (dans ce travail, il doit être en position supérieure ou inférieure);

9 - commutateur de gyroscope;

10 - commutateur d'appareil.

Bon de travail de laboratoire

1. Connectez le bouton de la télécommande au connecteur n ° 1 situé à l'arrière de l'appareil.

2. Réglez les commandes de l'appareil sur les positions appropriées: a) interrupteur pour le nombre de cycles mesurés 4 - ": 1"; b) interrupteur pour mesure cyclique ou simple 5- "ONE-RUN"; c) commutateur du gyroscope 9 - en position médiane.

3. Mettez l'instrument sous tension.

Préparez l'appareil pour la mesure des intervalles de temps: appuyez sur la touche 7 "READY".

Un élève prend une télécommande - un bouton, et l'autre appuie sur le bouton de démarrage manuel du compteur de temps 6.

Le premier élève, ayant entendu le signal sonore de la mise en marche du compteur, appuie sur le bouton de la télécommande. L'indicateur montre le temps de réaction du premier élève au signal sonore.

Saisissez le temps de réaction dans le tableau. Répétez la mesure du temps de réaction d'une personne selon les points 4 à 7 cinq à sept fois.

	t je	t je - < t >	( t je - < t > ) 2

8. Calculez le temps de réaction humain moyen en utilisant la formule:

où n - nombre de mesures.

9. Calculez l'erreur absolue Δ t mesures par la formule:

où τ (α , P) -coefficient de Student en fonction de la fiabilité α et le nombre de mesures p(voir l'annexe à la fin de la collection).

1
0. Calculez l'erreur de mesure relative à l'aide de la formule

11. Enregistrez le résultat de la mesure sous forme standard

, avec
à α \u003d 0,95.

Leçon d'invention "Mesure de la réaction humaine à l'aide d'une règle". Comment mesurer le temps de réaction humain avec une règle? «Le temps de réaction est la durée entre le début du signal et la réaction du corps humain à ce signal. Cela dépend de l'âge, de la forme physique et du bien-être de la personne. Par exemple, le temps de réponse à un signal auditif est de 0,12 à 0,14 s et à un signal visuel de 0,13 à 0,15 s. Le temps de réaction est l'un des critères les plus importants pour la sélection des conducteurs, des opérateurs, des pilotes et des astronautes. " Quel est selon vous votre temps de réaction?

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"Mesurer le temps de réaction d'une personne en utilisant une règle d'invention"

Budget municipal établissement d'enseignement

la ville de Kertch, République de Crimée

"École numéro 25"

Développement cours ouvert physique sur le sujet:

"MESURER LE TEMPS DE RÉPONSE HUMAINE À L'AIDE DE LA RÈGLE"

Préparé par l'enseignant

physiciens Drotenko I.N.

2017

Mesurer le temps de réaction humaine avec une règle.

Une leçon d'invention

Objectifs:

Éducatif: apprendre à mesurer le temps de réaction d'une personne à l'aide d'une règle;

Développement: promouvoir le développement de la parole, de la pensée, des compétences cognitives et pédagogiques générales: planifier des actions, préparer un lieu de travail, documenter les résultats du travail; promouvoir l'apprentissage recherche scientifique: analyse et synthèse.

Éducatif: développer la conscience envers travail éducatif, motivation positive pour l'apprentissage, compétences en communication; contribuer à l'éducation de l'humanité, à la discipline et à la compréhension mutuelle en travaillant en groupe.

Équipement:règles (en bois), microcalculateurs, tables, papier, colle.

Pendant les cours

Introduction.

Prof:Comment mesurer le temps de réaction humain avec une règle?

(Déclarations des étudiants)

Prof: Pour répondre à cette question, il faut comprendre, quel est le temps de réaction humain? À quoi est-ce égal?

L'encyclopédie dit: «Le temps de réaction est la durée entre le début d'un signal et la réaction du corps humain à ce signal. Cela dépend de l'âge, de la forme physique et du bien-être de la personne. Par exemple, le temps de réponse à un signal auditif est de 0,12 à 0,14 s et à un signal visuel de 0,13 à 0,15 s. Le temps de réaction est l'un des critères les plus importants pour la sélection des conducteurs, des opérateurs, des pilotes et des astronautes. "

Quel est selon vous votre temps de réaction? Pouvez-vous être astronaute, pilote ou opérateur?

Pour répondre, vous devez mesurer ce temps. Il s'avère que c'est facile à faire avec une règle ordinaire. Tu ne peux pas y croire? Mais c'est vrai, et nous pourrons mesurer le temps avec une précision d'un millième de seconde! Avez-vous des suggestions sur la façon de procéder?

(Suggestions d'étudiants)

Prof: Bien. Donc, pour commencer à fabriquer cet appareil, rappelons quelques informations de la cinématique, car dans notre travail nous nous baserons sur elles.

Réitération.

Questions sur la cinématique:

Prof:Eh bien, avez-vous maintenant compris comment mesurer le temps de réaction d'une personne avec une règle?

(Déclarations des étudiants)

L'idée physique de créer un appareil.

Laissez la règle tombant verticalement tomber librement (doigts ouverts).

Il se déplacera vers le bas uniformément avec l'accélération g.

Si vous attrapez la règle juste après le début de la chute, alors par la zone entre les doigts (marques au début et à la fin), vous pouvez juger depuis combien de temps elle tombe.

Ce temps est égal au temps de réaction d'une personne.

Il reste à relier la section du chemin h et le temps t de chute libre.

Prof:Comment faire?

(Suggestions d'étudiants)

Écrire sur le tableau:

h \u003d \u003d t 2 \u003d \u003d t \u003d \u003d 0,447, car g 10 m / s 2

Prof: Arrondissons la fraction décimale aux millièmes et nous avons la formule de calcul:

t \u003d 0,447 (avec)

Calculs de formules et remplissage de tableaux.

Calculez vous-même les options. Discussion et affinement des résultats.

Fabrication de l'appareil.

Graduation de la règle conformément aux données tabulaires.

Mesure du temps de réaction, comparaison des résultats.

Devoirs.

Créez une nouvelle belle règle avec une chronologie selon le tableau ci-dessus.