Krew 4: Pasywne plamy krwi – miejsce zbrodni

admin

Cel: W jaki sposób naukowcy analizują plamy krwi?

Cele: Uczniowie będą w stanie:
1) Zrozumieć, jak skład molekularny cieczy wpływa na jej lepkość, napięcie powierzchniowe i gęstość.
2) Wyjaśnić, jak fizyczna charakterystyka krwi wpływa na wzory, które tworzy przy uderzeniu.
3) Omówienie, w jaki sposób różne powierzchnie wpływają na wygląd plam krwi.
4) Praca w grupach w celu zbadania, w jaki sposób wysokość i kąt uderzenia wpływają na wygląd wzorów rozprysku krwi.
Motywacja: Pokaż uczniom różne ciecze — mleko, wodę, krew, syrop kukurydziany itp. — i poproś ich, aby przewidzieli, która ciecz będzie najszybciej spływać po nachylonej powierzchni. Omówić lepkość (opór cieczy przy płynięciu).
Ile kropel każdej cieczy można umieścić na groszu bez przelewania? Omówienie napięcia powierzchniowego.
Podstawowe informacje:
Blood is considered to be a fluid. A fluid is a substance with no fixed shape and is subject to external pressure. A fluid can be either a liquid or a gas. A liquid is a fluid that has a fixed volume while a gas is afluid that can expand indefinitely.

Viscosity: Viscosity is defined as a fluid’s resistance to flow. The more viscous a substance is, the more slowly it will flow. The SI unit for viscosity is the Pascal second. Fluid viscosity is compared to water that has a viscosity of one. Blood is thicker than water and is viscous primarily due to the cellular component. The viscosity of some common substances, including blood:

Liquid Viscosity (mP·s-1)
Milk (25oC) 3
Blood (37oC) 3-4
Glycerin (20oC) 1420
Mercury (15oC) 1.55
Water (20oC) 1.0
Water (100oC) 0.28

Surface tension: Surface tension is the force that pulls the surface molecules towards the interior of a liquid, decreasing the surface area and causing the liquid to resist penetration or separation. Surface tension is the tendency of the surface of a liquid to contract to the smallest area possible. The fluid is able to do this as the cohesive forces are stronger on the surface of liquids as there are no neighbouring molecules above. W rezultacie istnieją silniejsze siły przyciągania pomiędzy cząsteczkami i ich najbliższymi sąsiadami na powierzchni; siła napięcia powierzchniowego w rzeczywistości wywiera siłę skierowaną ku górze. Napięcie powierzchniowe jest jak elastyczna warstwa na powierzchni.
Napięcie powierzchniowe jest ważne w analizie wzoru plam krwi, ponieważ;
siła grawitacji musi przezwyciężyć napięcie powierzchniowe krwi, zanim kropla krwi może spaść, a krople krwi pozostają nienaruszone, gdy poruszają się w powietrzu z powodu napięcia powierzchniowego.

Gęstość:

Gęstość jest definiowana jako masa na jednostkę objętości. Gęstość wody wynosi 1000 kg/m3. Gęstość krwi jest proporcjonalna do całkowitego stężenia białka lub składnika komórkowego krwi i tylko w niewielkim stopniu wpływają na nią inne jony, gazy itp. rozpuszczone w osoczu. Gęstość osocza krwi wynosi w przybliżeniu 1025 kg/m3, a gęstość krążącej we krwi komórki krwi wynosi w przybliżeniu 11 25 kg/m3. Średnia gęstość krwi pełnej dla człowieka wynosi około 1060 kg/m3.

Krople krwi: Przyłożenie siły do masy krwi powoduje rozpad tej masy na kropelki. Kropla krwi podróżując w powietrzu zachowuje kulisty kształt ze względu na napięcie powierzchniowe. Mniejsze krople (o średnicy 1mm i mniejszej) są prawie idealnymi kulami, podczas gdy większe oscylują z powodu szeregu innych sił działających na kroplę. Kropelki nie „rozpadają się” w trakcie ruchu; aby spowodować ich dalszy podział, musiałaby zadziałać inna siła. Oscylacje na ogół nie mają wpływu na powstający wzór rozprysku, z wyjątkiem przypadków, gdy istnieje tylko kilka plam i są one obecne na powierzchniach znajdujących się w odległości mniejszej niż 100 cm od źródła.
Uderzenie: Kiedy kropla krwi uderza w poziomą powierzchnię pod kątem 90 stopni, powstaje okrągła plama. Jeśli tekstura powierzchni jest gładka, taka jak szkło lub polerowana płytka, napięcie powierzchniowe utrzyma kroplę w kolistym wzorze. Zasadniczo powierzchnia ma wpływ na wypływ. Napięcie powierzchniowe zapewnia, że kropla zapada się równomiernie, jednak gładka powierzchnia oznacza, że wypływ z obręczy jest równomierny.

Kierunek: Śledczy na miejscu zbrodni mogą określić kierunek, w którym poruszała się kropla krwi, ponieważ krople uderzają w powierzchnie w spójny sposób. Kropla będzie poruszać się po tej samej ścieżce, po której poruszała się przed uderzeniem w powierzchnię. Po uderzeniu w powierzchnię, krew w kropli przemieszcza się na zewnątrz podczas fazy zapadania się, tworząc eliptyczną lub okrągłą plamę. Długa oś plamy (oś główna) wskazuje kierunek, w którym poruszała się kropla przed kontaktem z powierzchnią przyjmującą, a zatem kierunek, z którego pochodzi.

Analiza wzorów plam krwi: Miejsca zbrodni, które wiążą się z rozlewem krwi, często zawierają bogactwo informacji w postaci plam krwi. Wzór, rozmiar, kształt i lokalizacja takich plam może być bardzo przydatna w rekonstrukcji zdarzeń, które miały miejsce.

Kategorie plam krwi

1. Bierne
a. powstałe od siły grawitacji działającej samodzielnie
b. podzielone (krople, wzory kroplowe, kałuże, skrzepy)
c. sączące się lub tryskające z ciała, kapiący palec lub ramię, krople z noża

2. Przenoszące
a. mokra zakrwawiona powierzchnia styka się z powierzchnią wtórną
b. wytarcie, rozmazanie, machnięcie lub rozmazanie
c. przykłady, rozmazanie palcem, wytarcie ręki o ubranie, odcisk buta, wzór splotu na spodniach

3. Rozbryzg krwi
a. kiedy odsłonięte źródło krwi jest poddane działaniu lub sile większej niż grawitacja
b. Działanie wewnętrzne (wydychana krew) LUB Siła zewnętrzna (pchnięcie nożem, pobicie, strzał z pistoletu)
c. dzieli się na
– tryskające tętnice
– plamy odlewowe: krew uwolniona z przedmiotu będącego w ruchu
– rozprysk uderzeniowy: źródło krwi otrzymuje uderzenie lub siłę skutkującą losowym
rozproszeniem mniejszych kropel

Przegląd lekcji:
Dowody w postaci rozprysku krwi odgrywają kluczową rolę w analizie kryminalistycznej. W jaki sposób wysokość, prędkość i kierunek mają wpływ na kształt rozprysku krwi?
Ćwiczenie 1: Krew jest uwalniana w postaci pojedynczych kropli z różnych wysokości i mierzona jest średnica powstałej plamy. Uczniowie sporządzają wykres zależności wysokości, z której upuszczono krew od średnicy kropli. Wykres ten może być wykorzystany do przewidywania wysokości, z której pochodzi kropla krwi, jeśli znana jest tylko średnica rozprysku i wielkość kropli. Na jakiej wysokości średnica kropli przestaje się zwiększać? Dlaczego tak się dzieje?
Ćwiczenie 2: Uczniowie upuszczają wiele kropli krwi z różnych wysokości. Jak wysokość wpływa na wygląd kropli? Powtórz ćwiczenie na różnych powierzchniach. W jaki sposób faktura powierzchni wpływa na wygląd kropli?