Вище професійне училище №29

м.Львова

 

 

 

 

 

 

 

 

Роль міжпредметних зв’язків під час викладання фізики у закладах профтехосвіти

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                   Підготував:

вчитель фізики

Шевчук Михайло Леонідович

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Львів-2025

 

ЗМІСТ

1              Вступ    ст. 3-4

2              Використання міжпредметних зв'язків на уроках фізики        ст. 4-7

 

3              Міжпредметні зв'язки як засіб підвищення практичної спрямованості        ст. 7-11

навчання студентів професії «Водій. Слюсар - ремонтник колісних

засобів»

 

4              Міжпредметні зв'язки як засіб підвищення практичної спрямованості        ст. 11-17

навчання студентів професії «Слюсар з ремонту колісних транспортів.

Зварювальник»

 

5              Висновки         ст. 18

6              Використана література       ст. 19

7              Додатки            ст. 20-25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.    Вступ

Нині, мабуть, немає потреби доводити важливість міжпредметних зв'язків у процесі викладання. Вони сприяють кращому формуванню окремих понять усередині окремих предметів, груп і систем так званих міжпредметних понять, тобто таких, повне уявлення про які неможливо дати студентам на заняттях якоїсь однієї дисципліни (поняття про будову матерії, різні процеси, види енергії).

Сучасний етап розвитку науки характеризується взаємопроникненням наук один одного, і особливо проникненням фізики до інших галузей знання.

Зв'язок між навчальними предметами є, перш за все відображенням об'єктивно існуючого зв'язку між окремими науками та зв'язку наук із технікою, з практичною діяльністю людей.

За допомогою багатосторонніх міжпредметних зв'язків не лише на якісно новому рівні вирішуються завдання навчання, розвитку та виховання студентів, але також закладається фундамент для комплексного бачення, підходу та вирішення складних проблем реальної дійсності. Це зумовлено сучасним рівнем розвитку науки, на якому яскраво виражена інтеграція суспільних, природничо-технічних знань. Інтеграція наукових знань, у свою чергу, висуває нові вимоги до фахівців. Зростає роль знань людини в галузі суміжної зі спеціальністю наук та умінь комплексно застосовувати їх при вирішенні різних завдань.

Міжпредметні зв'язки у професійному навчанні відіграють важливу роль у підвищенні практичної та науково-теоретичної підготовки учнів. За допомогою багатосторонніх міжпредметних зв'язків закладається фундамент для комплексного бачення, підходу та вирішення складних проблем реальної дійсності. Тому міжпредметні зв'язки є важливою умовою та результатом комплексного підходу у навчанні та вихованні учнів у навчальних закладах профтехосвіти.

Важливу роль у становленні висококваліфікованого спеціаліста відіграє фундаментальну освіту як основу вивчення загальноосвітніх та спеціальних дисциплін. 

 Фундаментальні знання, закладені загальною освітою, розвиваються принаймні набуття загальних уявлень з виробництва. Знання набуває конкретного змісту завдяки професійній освіті, що несе інформацію про конкретні виробничі процеси.

Поєднання загальної та професійної освіти становить дидактичну основу міжпредметних зв'язків.

Особливого значення набувають міжпредметні зв'язки в системі професійної освіти, де навчальний та пізнавальний процес має будуватися в органічному зв'язку із загальноосвітніми та спеціальними дисциплінами. Застосування міжпредметних зв'язків між загальноосвітніми та спеціальними дисциплінами та виробничим навчанням сприяє підготовці висококваліфікованих спеціалістів, конкурентоспроможних на ринку праці.

При встановленні та реалізації міжпредметних зв'язків дотримуємось алгоритму:

1.  чітко формулюємо навчально-пізнавальну мету, освітні, розвиваючі та виховні завдання, спрямовані на засвоєння основних знань теми, що вивчається;

2.  забезпечуємо активність учнів із застосування знань з інших дисциплін;

3.  пояснюємо причинно-наслідкові зв'язки, сутності досліджуваних явищ та процесів;

4.  робимо висновки узагальненого характеру, що спираються на зв'язок знань із різних дисциплін;

5.  націлюємо на узагальнення певних розділів навчального матеріалу, що вивчається у різних дисциплінах.

Реалізація міжпредметних зв'язків передбачає продуману систему теоретичних та практичних завдань, що забезпечує застосування знань та вмінь учнів у нових умовах.

Доцільно використовувати різноманітні форми організації навчальних занять, що забезпечують функції міжпредметних зв'язків: комплексне домашнє завдання, заняттялекція, заняття-подорож, заняття-дослідження, заняття-екскурсія, мультимедіа-заняття, проблемне заняття. Також реалізації міжпредметних зв'язків сприяють гуртки технічної творчості, засідання круглого столу із запрошенням випускників та керівників підприємств, технічні конференції із застосуванням нових технологій, а також групові програми.

Робота у професійному навчальному закладі дає змогу реалізувати міжпредметні зв'язки фізики та спеціальних дисциплін (автосправи, електрозварювальників,  товарознавства, кухарської справи, перукарів-візажистів, комп’ютерних технологій. тощо). Такі зв'язки сприяють виробленню вмінь застосовувати свої знання в різних ситуаціях, допомагають вивчати явища з різних боків і в різних аспектах, тобто сприяють формуванню критичного мислення, переконаності в загальному зв'язку явищ та їхній обумовленості, переконують у користі знань,  розширюють кругозіручнів.

2.    Використання міжпредметних зв'язків на уроках фізики 

 

Розглянемо деякі приклади використання міжпредметних зв'язків на уроках фізики. 

Так, під час вивчення молекулярно-кінетичної теорії ми розглядаємо тепловий рух молекул, наслідком якого є дифузія. І як приклад цього явища розбираємо товарне сусідство при вивченні курсу кулінарії. 

Учні мають пояснити: чому не можна разом зберігати чайний перець, каву та інші приправи; як треба зберігати та продавати кондитерські чи бакалійні товари; навіщо продавець надягає рукавички. Студенти пояснюють, що рукавички не лише захищають руки, а й захищають продукти від потрапляння в них збудників кишкових захворювань. З наведеного прикладу видно, що тут іде повторення знань і з товарознавства, санітарії та гігієни, ОБЖ .

Під час вивчення властивостей парів, відносної вологості повітря, розбираємо питання щодо правильного зберігання хліба, сирів, овочів і фруктів. 

За підвищеної вологості дані продовольчі товари   пліснявіють,   загнивають,   а   за   зниженої   вологості   -   висихають, й зморщуються, в обох випадках втрачають товарний вигляд. 

Вплив вологості навколишнього  повітря  на зберігання  товарів  має  бути  добре  відомим  підприємцям, так як у разі  неправильного зберігання  товари втрачають товарний вигляд, можуть не долежати до терміну придатності, внаслідок чого зазнаються збитки. 

Можна прокоментувати і той факт, що висохлі сир і хліб можна вживати  в  їжу,   зробивши  із   сиру  салат,   а  хліб  розмочивши  на  парі,   а запліснявілі сир і хліб у їжу використовувати не можна, тому що грибки цвілі небезпечні для здоров'я людини. 

Тут можна поговорити й про охорону хліба в побуті, про те, що хліб треба берегти, чим він шкідливий і корисний, чи можна зовсім відмовитися від хліба, як це роблять любителі дієт. 

Під час розгляду питань про вимірювання температури, теплопровідності необхідно поговорити з підлітками про те, як треба одягатися в холодну погоду, в ожеледицю, влітку в спеку. Якщо дуже холодно, то обов'язково вдягати  білизну, майки  чи   футболки  з   бавовни,   вони  дуже  тонкі,   але і створюють    додатковий    шар    повітря,    який    перешкоджає    загальному охолодженню, захищає від переохолодження нирки людини.

 Слід зазначити, що  дуже  важливо  мати  відповідне  взуття,  товста  підошва  захистить  від переохолодження весь організм.  У сильні морози дуже небезпечно довго стояти, краще рухатися. 

Такі приклади необхідні, вони звертають увагу підлітків на дбайливе ставлення до себе, до свого здоров'я. 

Під час вивчення властивостей кристалічних та аморфних тіл корисно запитати учнів, чи зручно у квартирі мати скляний стіл (вони зараз у моді). Тут можна зупинитися на практичності та на зручності. Сучасні столи роблять зі спеціальних видів жароміцного скла, яке є дуже міцним. Але і воно може  розбитися, при цьому розбивається на дуже сильно маленькі шматочки, і великі осколки можуть  поранили людину.  Робимо висновок: що важливіше - мода чи безпека.

У темі "Електростатика" вивчається електризація тіл тертям. 

 Ставимо запитання - чи зустрічалися вони з цим явищем у житті, що треба робити з виробами із синтетичних тканин для зменшення накопичення статичного заряду на них і прилипання одягу? 

Ось тут і з'ясовується, хто і як слідкує за своїм одягом, що робить і може робити своїми руками. Доречна розмова на таку побутову тему: як правильно прасувати, чи потрібно користуватися парою під час прасування одягу та білизни? 

Ще можна навести приклади про використання кондиціонерів для волосся, бо якщо ними не користуватися,то волосся електризується, стирчить у різні боки, зачіску зробити неможливо. 

Важливо звернути увагу підлітків на свій зовнішній вигляд, на вміння доглядати за собою, а також професійні вимоги до зовнішнього вигляду працівника перукарні, закладу харчування, тощо. Під час обговорення цих питань підкреслюємо роль фізики в житті людини 

Під час вивчення напруженості електричного поля пояснюємо, що всередині металевого каркаса електричного поля немає. 

На жаль, трапляються люди, які бояться електричного поля. Вони захищають себе, споруджуючи навіть у квартирах металеві "клітки", а є й такі, що приєднують себе на ніч ланцюгом до батареї, щоб надлишковий заряд пішов у землю. І такі приклади потрібно наводити на лекціях, їх пояснення сприяє розвитку критичного мислення

Вивчення закону Ома для замкненого кола дає змогу пояснити суть короткого замикання, під час якого опір навантаження зменшується, а струм у колі зростає, що призводить до перегрівання ізоляції проводів і виникнення пожеж. Необхідно говорити про електробезпеку проводки, про те, які повинні бути пробки у квартирі, як потрібно підключати нові потужні електроприлади - пральну машину, тощо. 

Можна зачитати випадки виникнення пожеж через використання неякісних пробок, неякісних автоматів, саморобних запобіжників - "жучків" 

Під час вивчення електричного струму в газах викладач розповідає про грозу, її природу, небезпеку для людини та промислових об'єктів. На уроці  обов'язково записуються правила поведінки під час грози - не можна стояти або розташовувати намет біля дерева, що стоїть самотньо, не можна перебувати у воді, не можна залишатися на пагорбах, необхідно ховатися в низинах; у сільській місцевості обов'язково відключати телефон, антену, електрику. 

Тут необхідно підкреслити, що саме знання фізики допомагають захистити себе і близьких від біди. Для більшої переконливості можна навести приклади дії грози на людей. 

У темі "Магнітне поле" можна порівняти величини індукції магнітного поля людини (Тл), атомного ядра (Тл), Землі (Тл), Сонця (Тл). Так, магнітне поле Землі захищає все живе від шкідливих космічних випромінювань, спрямовуючи їх у протяжні радіаційні пояси. Саме завдяки магнітному полю Землі існує північне сяйво - красиве явище в атмосфері північних районів. 

Під час вивчення електричних коливань  розповідаємо про те, що зараз проводяться серйозні дослідження впливу електромагнітних випромінювань різного діапазону на людину. Для прикладу, змінне магнітне поле впливає на атоми заліза клітин гемоглобіну-кров'яних клітин, що відповідають за доставку кисню тканинам організму. 

Ці дії (коливання атомів під дією сили) підвищують густоту крові, сприяють утворенню тромбів. Довгі розмови по стільникових телефонах теж шкідливі, оскільки дію електромагнітних випромінювань на людину ще не вивчено, і наслідки можуть бути будьякими. 

Нині будують житлові будинки поблизу ліній електропередач, організовують дитячі майданчики на землі, де прокладено електричний кабель, але ж це дуже небезпечно. 

Для студентів ІТ технологій та й для інших спеціальностей варто розповісти про вплив комп'ютера на людину, так як під час роботи комп'ютера випромінюється електромагнітне випромінювання монітора (ультрафіолетове, рентгенівське), накопичується статичний заряд на екрані монітора. Про ці шкідливі фактори необхідно знати, адже сучасне життя без комп'ютера неможливе, а підлітки проводять за ним багато часу. 

Під час вивчення електромагнітних випромінювань детально розглядаються властивості всіх діапазонів, їхні біологічні дії, способи захисту. Наприклад, точне визначення координат аварій на лініях електропередач за допомогою інфрачервоного випромінювання, визначення поломок у мікросхемах, діагностика організму людей на основі вимірювання теплових випромінювань кожного органа, сушіння риби, м'яса, овочів та фруктів у інфрачервоних печах, кінозйомка в нічний час, управління зброєю.

 Варто розглянути корисні та небезпечні властивості ультрафіолету: - синтез вітаміну Д і засвоєння кальцію, - вплив на розвиток кісткової системи дітей, на розвиток центральної нервової системи, - захворювання шкіри, - знебарвлення волосся в літній час, - вплив на ріст і розвиток рослин, тощо.

 Порівняння біологічної дії електромагнітних хвиль різної довжини дає змогу проілюструвати перехід кількісних змін у якісні, що сприяє формуванню матеріалістичного мислення. Необхідно підкреслити, що на Землі джерелом коротких електромагнітних хвиль є Сонце, яке часто є небезпечним для всього живого, і тільки атмосфера Землі захищає біологічне життя на планеті. Обов'язок людства - берегти й охороняти атмосферу.

Ультрафіолетове випромінювання допомагає будь-якій людині відрізнити справжні гроші від підроблених: воно забезпечує просвічування купюри (фальшива має вигляд чорної) і перегляд усіх елементів захисту. 

Це; питання можна вивчати у не лише у блоці відповідних спецдисциплін:

влаштування та застосування приладів для перевірки грошових купюр, а й на уроці фізики, де варто  згадати про правила гігієни під час роботи з грошовими купюрами, адже на них залишаються сліди бруду, хімічних речовин, збудники небезпечних захворювань. Після роботи люди відповідних професій обов'язково мають мити руки з милом.

Під час вивчення теми "Атом і атомне ядро" слід відзначити глибокий зв'язок фізики та хімії. Тут знову повторюються питання будови атома й атомного ядра, природа ізотопів, штучна і природна радіоактивність. Усі ці питання розглядаються з використанням періодичної таблиці хімічних елементів Д.І. Менделєєва. У цьому розділі формується поняття радіоактивності. 

Тут розглядаються історичні факти відкриття цього-явища: роботи М. Кюрі, А. Беккереля, Е. Резерфорда, 

Під час розгляду властивостей α-променів важливо наголосити на їхньому практичному застосуванні: опромінення насіння рослин для підвищення врожайності, сповільнення біологічних процесів для тривалого зберігання фруктів і ягід (наприклад, полуниця зберігає товарний вигляд кілька тижнів). 

 

Розглядаючи біологічну дію радіоактивного випромінювання, необхідно повторити правила поведінки людей у зоні зараження: пити можна тільки кип'ячену фільтровану воду, картоплю та фрукти необхідно чистити, картоплю не можна пекти. Купаючись у водоймах необхідно уникати контактів з прибережним піском і водою, тому що в них зберігаються довго живучі радіонукліди. 

 

Учням можна запропонувати відповісти на запитання, правильної відповіді на яке ніхто не знає: чи варто ввозити в країну ВЯП (відпрацьоване-ядерне паливо) з Європи для переробки?  Одна тонна ВЯП містить 960 кг урану, 10 кг плутонію, 9 кг благородних металів (радій, рубідій, паладій), 0,9 кг технецію, 0,7 кг нептунію, 0,4 кг цезію, 0,6 кг стронцію, що є досить вартісне.

Прибуток значний,  але чи можна уникнути аварій, витоку і забруднення довкілля, і насамперед - атмосфери, адже вона рухлива, і не має кордонів (у 1986 році за кілька днів радіонукліди проникли в атмосферу Бразилії та Мексики після аварії на четвертому блоці Чорнобильської АЕС, саме цей факт змусив МАГATE офіційно вимагати у Радянського Союзу коментарів). За цими питаннями написано десятки книжок, багато цікавого матеріалу можна використовувати і в позакласній роботі.

Вивчення природи світла дає благодатний матеріал для використання міжпредметних зв'язків і водночас є важкою темою для сприйняття. 

Світло - особлива форма існування матерії, що має двоїсту природу - квантовохвильовий дуалізм. Вивчення природи світла йде послідовно: хвильові властивості, а потім - квантові. 

 

3.                   Міжпредметні зв'язки як засіб підвищення практичної спрямованості навчання студентів професії «Водій. Слюсар - ремонтник колісних засобів»

Акцентуємо увагу на тому, що однією з основних завдань підготовки водіїв є робота з навчання Правил дорожнього руху та основ безпечного водіння автомобіля. Розуміємо, що нові елементи виробничої діяльності, надання змісту навчання практичної спрямованості вимагають посилення ролі узагальнюючих знань і понять із різних навчальних предметів. Намагаємось у навчальних програмах вивчення понять і законів природничих наук, зокрема фізики,  тісно пов'язувати з їх застосуванням у виробництві. При цьому  розвиваємо технічноге мислення учнів, їхнього інтересу до знань, до роботи з технікою. Особливо добре простежується необхідність розвитку зв'язку між предметами фізика та автосправа щодо основ безпечного руху автомобіля.

Для прикладу, рух автомобіля відбувається внаслідок впливу на нього різних сил. Розуміючи основні причини їх виникнення, природу їх дії, водій зможе вживати необхідних заходів для збереження стійкого руху автомобіля. З курсу фізики учні дізнаються, що з рівності нулю геометричної суми всіх сил, які діють тіло, воно здійснює рівномірний прямолінійний рух.

Якщо ж рівнодіюча сил, що діють на нього, буде постійною за модулем і напрямом, воно рухається з постійним прискоренням по прямолінійній траєкторії (рух прямолінійний рівноприскорений). Тіло буде рухатися рівномірно по колу, якщо прикладена до нього сила спрямована до центру цього кола.

Насправді ж рідко можна зустріти одне із цих видів рухів. Під впливом ударів коліс про нерівність дороги, поперечного ухилу або бічного вітру автомобіль відхиляється від заданого напрямку, внаслідок чого постійно змінюються сили, що діють на автомобіль, і водій практично безперервно коригує траєкторію його руху. 

Тому учні щодо основних елементів теорії руху автомобіля повинні добре знати основні поняття і закони таких розділів фізики, а точніше механіки, як кінематика і динаміка.

На початку вивчення теми «Основи кінематики» нагадуємо  поняття механічного руху як зміни положення тіла у просторі щодо інших тіл із часом. Формулюємо основну задачу механіки - визначати положення тіла в будь-який момент часу.

При розгляді цієї теми для обговорення заходів з безпеки руху транспорту корисно використовувати розв'язання завдань, надаючи їм практичної спрямованості.

У формулах, необхідних при розгляді принципів руху автомобіля, є формули прямолінійного рівномірного руху v = s / t;  х = х0 + v_хt, де v-швидкість руху тіла; s – переміщення тіла; t-час його переміщення; х0 і х - початкова і кінцева координати тіла, s = хх0.

Корисним з погляду вивчення основ безпечного руху автомобіля є вирішення наступного завдання.

Рисунок1– Прямолінійний рівномірний рух

Завдання.1 Два автомобілі рухаються по взаємно перпендикулярних дорогах у напрямку до перехрестя. В деякий момент часу перший автомобіль, який рухається із швидкістю 26 км/год перебуває на відстані l1=300 м від перехрестя

Другий у той самий момент перебуває з відривом l2=450 м від перехрестя. З якою швидкістю v2 рухається другий автомобіль, якщо він досягає перехрестя через t=5с після першого?

 

 

При закріпленні знань на тему інтерес учнів може викликати вирішення завдань на прямолінійний нерівномірний рух та знання правил дорожнього руху.

Завдання.2 Водій автомобіля, що рухається зі швидкістю 72 км/год, побачивши червоне світло світлофора, натиснув на гальмо. Після цього швидкість автомобіля почала зменшуватися на 5 м/с кожну секунду. Знайдіть відстань, яку пройде автомобіль від початку гальмування до повної його зупинки та час гальмування.

 

Рисунок 2 – Прямолінійний нерівномірний рух

Роблячи висновки щодо вирішення цього завдання, повторюємо поняття «гальмівний шлях», та його залежність від різних фізичних факторів.

При вивченні теми «Криволінійний рух» зясовуємо, що рух по будь-якій траєкторії можна уявити як рух по дугах кіл, а прискорення тіла, що рівномірно рухається по колу в будь-якій її точці, доцентрове, тобто. направлено по радіусу кола до її центру.

Вирішення завдань з цієї теми  супроводжуємо прикладами з практичної діяльності.

Отримані учнями щодо основ кінематики знання різних видах руху дозволяють зробити висновок у тому, що головною відмінністю одного руху від іншого є прискорення.

У навколишньому світі ми спостерігаємо, що рухи тіл починаються і припиняються, стають швидшими або, навпаки, повільними, що змінюється напрямок руху. У всіх випадках відбувається зміна руху, тобто. з'являється прискорення. Тому зрозуміло, наскільки важливо вміти знаходити прискорення. Без цього не можна вирішувати завдання механіки, не можна керувати рухом.

Але, щоб знаходити прискорення, потрібно знати, чому і як вони виникають, з'ясувати причину руху тіл. На ці питання відповідає головна частина механіки – динаміка. Учні дізнаються, що дія одного тіла на інше, що викликає прискорення, називається силою. На тіло може діяти декілька сил. При цьому прискорення тілу повідомляє їхня рівнодіюча або результуюча сила. Тема «Сили в природі» дозволяє вирішити низку завдань, що мають велике світоглядне та політехнічне значення. Маючи знання про сили різної природи, у курсі виробничого навчання вирішуємо завдання, пов'язані з безпекою дорожнього руху.

На перший погляд може здатися, що під час руху транспортного засобу на нього діє дуже багато сил. Насправді при розгляді механічного руху доводиться мати справу всього з трьома видами сил: з силою пружності, силою тяжіння і силою тертя.

Велике значення щодо теорії руху автомобіля має вивчення природи сили тертя.

Сила тертя у верстатах та різного роду механізмах підвищує витрату енергії, викликає перегрів окремих частин та їх передчасне зношування, перешкоджає переміщенню предметів по поверхні. Сила тертя спокою – це як сила, яка заважає тілу почати рухатися. Але у разі колісного механічного транспорту вона спричиняє початок руху.

Сила тертя відрізняється від інших сил тим, що вона завжди спрямована в бік, протилежний напрямку вектора швидкості тіла, що рухається. Це означає, що прискорення, яке сила тертя повідомляє тілу, спрямоване проти його швидкості. Якщо тіло діє лише сила тертя, воно зрештою зупиняється.

Цей випадок слід розглянути докладніше, так як він має велике значення щодо довжини гальмівного шляху.

Вирішуючи завдання, учні бачать, що пройдений до зупинки шлях пропорційний квадрату початкової швидкості. Якщо збільшити швидкість автомобіля вдвічі, то буде потрібно вчетверо більший шлях для зупинки. 

Це слід знати і пам'ятати всім, хто керує транспортними засобами, і всім, хто перетинає вулицю: для зупинки тіл, що рухаються, потрібні простір і час.

При визначенні гальмівного шляху, для обліку сили тертя при поворотах, розрахунку максимально допустимих прискорень розглядаємо завдання на розрахунок сил тертя. 

В основному вирішуємо три типи завдань: а) визначення довжини гальмівного шляху; б) облік сили тертя при криволінійному русі (на поворотах); в) розрахунок максимально допустимих прискорень. Вирішення всіх типів подібних завдань має безпосереднє відношення до вивчення основ руху автомобіля.

Нагадуємо, що поряд із силами тертя, на тіло завжди діють сили пружності та тяжіння. При розгляді сил, що діють на тіло, необхідно знайти їх векторну суму. 

Для цього потрібно правильно вибрати напрям координатних осей, зобразити вектори всіх сил та вектор прискорення, знайти проекції всіх векторів та записати рівняння другого закону Ньютона.

Для прикладу, вирішуємо завдання. Шофер автомобіля, що їхав зі швидкістю 72 км/год, побачив приблизно за 30 м від себе перешкоду і різко загальмував. Чи встигне автомобіль зупинитись до перешкоди? Коефіцієнт µ = 0,7. (v = 72 км / год = 20 м / c).

При вирішенні завдань на знаходження гальмівного та зупинного шляху можна звернутися до фізіології та психології людини, розглянувши вплив часу реакції людини, її уваги на виникнення небезпечних ситуацій на дорозі і вказавши при цьому на те, що однією з головних причин дорожньо-транспортних пригод є вживання алкоголю, коли збільшується час знижується рівень уваги водія

У ході вивчення основ механіки корисно з точки зору введення поняття безпечного руху розглядати завдання, за умов яких містяться відомості про Правила дорожнього руху, дорожні знаки.

Для прикладу. Водій автомобіля, що їде зі швидкістю 72 км/год, помітив на дорозі знак «Крутий поворот». Чи зможе він, не зменшуючи швидкості, проїхати поворот, якщо його радіус дорівнює 25 м? Коефіцієнт тертя µ = 0,4.

 

Рисунок3–Рух тіла по колу

Учням, які виявляють інтерес до вирішення завдань з механіки, пропонуємо вирішити це завдання за умови, що автомобіль рухається на віражі, тобто, дорога має поперечний ухил у бік центру кола повороту. З метою надання їм практичної спрямованості можна розглянути вихідну ситуацію за наявності бічного вітру мокрою дорогою, під дощем, в умовах поганої видимості. 

Часто при вирішенні завдань на рух виявляється корисним згадати цілі та умови використання дорожніх знаків, зокрема, що попереджають:

«Небезпечний поворот», «Крутий узвіз», «Слизька дорога», «Бічний вітер», які вказують наближення до ділянок дороги, на яких відбувається втрата стійкості та керованості транспортного засобу; обмежуючих: «Обмеження мінімальної дистанції», «Поворот заборонено», «Обгін заборонено»,"Обмеження максимальної швидкості". Також слід звернути увагу учнів на деякі факти порядку руху транспортних засобів:

•                      На поворотах автомобілі завжди рухаються повільніше, ніж прямолінійних ділянках дороги. Особливо повільно виконується розворот, так як він пов'язаний з можливими тривалими перешкодами та небезпекою у місцях з обмеженою ширини дороги. Тому розворот забороняється на пішохідних переходах, на мостах, естакадах, тунелях, на залізничних переїздах тощо.

•                      Транспортні засоби ніколи не рухаються прямолінійно. Навіть на найкращій дорозі вони відхиляються убік. Тому ширина смуги, яку займає автомобіль при русі більше його габаритної ширини.

•                      Загальне правило розташування транспортних засобів на проїжджій частині: що нижча швидкість, то ближче до правої сторони дороги потрібно триматися.

•                      У разі виникнення перешкод водій знижує швидкість транспортного засобу аж до повної його зупинки або змінює напрямок руху, прагнучи об'їхати перешкоду. Наїзд на перешкоду буде запобігти за умови, що відстань між транспортним засобом і перешкодою виявиться більшою за довжину зупинки. Слід враховувати, що у процесі екстреного гальмування або під час об'їзду перешкоди транспортний засіб може занести і може перекинутися. Тому в інтересах безпеки водій повинен правильно вибрати швидкість руху керованого ним автомобіля та безпечну дистанцію з іншими та коригувати їх з урахуванням інтенсивності руху, особливостей конструкції транспортних засобів, характеру вантажу, дорожніх та атмосферних умов.

Міжпредметні зв'язки фізики та автосправи є істотним фактором активізації навчально-пізнавальної діяльності учнів, розкривають нові аспекти вже вивчених законів та понять, показують необхідність їх використання у практичній діяльності.

 

4.                   Міжпредметні зв'язки як засіб підвищення практичної спрямованості навчання студентів професії «Слюсар з ремонту колісних транспортів. Зварювальник»

Пропонуємо декілька тем, які можна розглянути із студентами, які навчаються за спеціальностями «Слюсар з ремонту колісних транспортів. Зварювальник» 

1.  Тема  курсу фізики: Поступальний та коливальний рухи. 

Звертаємо увагу, що під час зварювання зварювальник надає кінцю електрода рух у трьох напрямках: 

1  - поступальний, у напрямку осі електрода, для підтримання необхідної довжини дуги;

2  - уздовж осі валика для утворення зварного шва;

3  - коливання кінцем електрода поперек шва для утворення розширеного валика, який застосовується частіше, ніж нитковий.

2. Тема  курсу фізики: Сила тяжіння, тертя, поверхневого натягу, тиску газу. 

Пояснюємо, що у процесі зварювання під час перенесення розплавленого металу через дуговий простір діють сили тяжіння, сили поверхневого натягу, внутрішнього тиску газів та інші.

Так, сила тяжіння проявляється в прагненні краплі під тиском власної ваги переміститься вниз.

Сила поверхневого натягу сприяє утриманню рідкого металу під час зварювання в стельовому положенні та створює умови для формування шва.

Сила внутрішнього тиску газу виникає в результаті хімічних реакцій, що протікають тим активніше, чим більше буде перегрітий розплавлений метал на кінці електрода. Сила внутрішнього тиску газу таким чином переміщує краплю від електрода до виробу.

При зварюванні в нижньому положенні сила тяжіння відіграє позитивну роль під час перенесення краплі у зварювальну ванну; при зварюванні у вертикальному положенні й особливо в стельовому положенні вона ускладнює процес перенесення електродного металу.

Цікавим для учнів є відомості про зварювання тертям - один із  видів зварювання тиском.  Повідомляємо, що нагрівання кромок металу деталей здійснюється теплом, яке виникає від тертя під час переміщення одна відносно одної деталей, що з'єднуються і затиснуті осьовою силою, окрім нагріву металу сили тертя руйнують поверхневі плівки оксидів. 

Зварювання виконується на спеціальних машинах. Одна з деталей, що зварюються, нерухома, друга, притиснута до першої, обертається. Коли температура в стику досягне температури зварювання, тертя різко зменшується, а осьове зусилля зростає.

Зварювання тертям широко застосовується для з'єднання стрижнів, труб, ріжучого інструменту, деталей із різнорідних металів. Його переваги - висока і стабільна якість з'єднань, мала потужність, що підводиться, висока продуктивність. 

3.Тема  курсу фізики: Взаємодія атомів і молекул речовини. Кристалічні тіла. 

Додатково зазначаємо, що залізо має дві кристалічні решітки. Ця властивість поліморфізму заліза визначає багато практичних даних властивостей сплавів заліза. Взаємодія вуглецю та інших компонентів з модифікаціями заліза призводить до утворення різних структур: аустеніт, α і β ферити, цементит, перліт - метал, що має дрібну структуру, є міцнішим і еластичнішим, ніж метал із більш крупнішою структурою.

4.Тема  курсу фізики: Температура. Вплив температурного режиму під час зварювання виробів зі сталі.

Цікавою є інформація, що температура в стовпі зварювальної дуги коливається від 5000 до 12000К і залежить від складу газового середовища дуги, матеріалу, діаметра електрода та густини струму, а під час зварювання низьколегованих і середньолегованих конструкційних сталевий виріб перед зварюванням підігрівають до t= 200°C, електроди прожарюють за t = 400°С протягом однієї години. А зварювання теплостійких сталей виконується з попереднім підігрівом виробу до 250-З00°С.  Після зварювання рекомендується відпуск при температурі 710°С.

Різні види сталей зварюють різними електродами залежно від температури експлуатації.

5.Тема  курсу фізики: Властивості газів. Взаємодія розплавленого металу з газами. 

Пов’язуємо матеріал з хімією. Інформуємо, що джерелом кисню,  водню та азоту є повітря, електродні покриття, флюси, захисні гази, а також оксиди, поверхнева волога та інші забруднення основного і присадного металу. Характер взаємодії газів із різними металами різний.

Так, молекулярний і атомарний кисень, що знаходиться в газовій фазі, з'єднується з металом зварювальної ванни. Одночасно відбувається окислення домішок і легуючих елементів, що містяться в металі. Концентрація кисню в зварювальній ванні може бути значною мірою зменшена за рахунок елементів розкислювачів. Водень також розчиняється в більшості металів. Водень - це шкідлива домішка, оскільки є причиною пор, мікро- і макро тріщин у шві та в зоні термічного впливу. 

Застосовують два способи боротьби з воднем: фізичний - це захист зварювальної ванни від компонентів, що містять водень (сушіння, прожарювання матеріалів, видалення іржі та ін.); хімічний - переведення водню з розчинного стану в нерозчинний.

Азот сприяє утворенню пор у металі шва. Вуглець, що міститься у зварювальній ванні, є хорошим розкислювачем.

Видалення надмірної кількості шкідливих домішок і газів із металу називають рафінуванням металу.

Для захисту зони зварювання використовують інертні гази гелій і аргон, іноді активні гази - азот, водень і вуглекислий газ. Застосовують також суміші окремих газів у різних пропорціях. Такий газовий захист відтісняє від зони зварювання навколишнє повітря. 

6.   Тема  курсу фізики: Властивості рідин (поверхневий натяг). 

При вивченні теми звертаємо увагу, що сила поверхневого натягу, що діє під час перенесення розплавленого металу через простір, проявляється в прагненні рідини зменшити свою поверхню під дією молекулярних сил, які прагнуть надати їй таку форму, яка б мала мінімальний запас енергії. Такою формою є сфера. Тому сила поверхневого натягу надає краплині розплавленого металу форму кулі та зберігає цю форму до моменту зіткнення її з поверхнею розплавленого металу зварювальної ванни або відриву краплини від кінця електрода без дотику, після чого поверхневий натяг металу «втягує» краплю у ванну.

 Сила поверхневого натягу сприяє утриманню рідкого металу ванни під час зварювання в стельовому положенні та створює умови для формування шва. 

7.   Тема  курсу фізики: Деформації.   Причини виникнення деформацій. 

З курсу фізики відомо, що деформація тіла - це зміна його форми та об'єму в результаті зовнішніх механічних впливів. Прості види деформації - розтягнення і стиснення, вигин, кручення, зсув.

Деформації в зварних конструкціях є результатом наявності внутрішніх напружень, які можуть викликатися різними причинами. До неминучих причин, що сприяють виникненню напружень і деформацій, належать такі, без яких процес обробки відбуватися не може. 

До цих причин відносять нерівномірний нагрів, теплову усадку швів, структурні зміни металу шва і навколо шовної зони тощо.

До супутніх причин, що сприяють виникненню деформацій і напружень, належать такі, без яких процес зварювання може відбуватися. До таких причин належать неправильні конструкційні рішення зварних вузлів, застосування застарілої техніки і технології зварювання, низька кваліфікація зварника, порушення геометричних розмірів зварних швів тощо.

Залишкові напруження під час зварювання виникають унаслідок появи теплопластичних деформацій, які утворюються від нерівномірного розподілу температури у виробі. Такі деформації бувають пружні та пружнопластичні. 

При зварюванні стикових з'єднань зварювальне напруження за тривалістю підрозділяються на технологічні та залишкові. Перші виникають під час зварювання (у процесі зміни температури), другі - після закінчення зварювання і повного охолодження. Під час зварювання металів товщиною до 6 мм головним чином виникають значні деформації, а залишкові напруги бувають невеликими.

Під час вибору методу зменшення деформацій і напружень, що виникають у процесі зварювання, необхідно враховувати марку металу, що зварюється. 

На утворення деформацій і напружень впливає спосіб зварювання, режим зварювання, погонна енергія зварювання. Під час зварювання стрижневих конструкцій або деталей симетричного перерізу застосовують метод зворотних деформацій, жорсткого закріплення, проколювання швів, навколо шовної зони, загальний випал зварного виробу, механічне і технічне правлення конструкцій після зварювання.

8.Тема  курсу фізики: Властивості  твердих тіл. Закон Гука. Поняття про допустиме зусилля у зварювальному з'єднанні.

При розгляді теми варто використати матеріал із спецдисциплін, а саме: при розтягуванні допустиме зусилля в зварному з'єднанні визначається за формулою: F=σ_р Ѕ l

 

при стисненні:

      F=σ_ст Ѕ l  де l - довжина шва,

S - товщина елементів, що з'єднуються,

σ_р - допустима напруга в зварному шві під час розтягування, σ_ст - допустима напруга в зварному шві під час стиснення.

Під час розрахунку на міцність наварного з'єднання застосовують таку розрахункову формулу:

F= τ_ср 0,7 к l де F- допустиме зусилля. τ_ср - допустима напруга спрямованого металу при середовищі. к - довжина катета.

l - довжина зварювального шва.

9.      Тема  курсу фізики: Електричний струм. Електричні кола з паралельними з'єднаннями.

Розглядаючи тему, нагадуємо, що величину зварювального струму підбирають залежно від товщини металу і виду зварного з'єднання. Збільшення щільності струму допускається тільки при використанні графітових електродів.

Говоримо про зовнішні характеристики джерел живлення (зварювальних трансформаторів, випрямлячів, перетворювачів) - як залежність напруги на вихідних затискачах від величини струму навантаження. Залежність між напругою і струмом дуги в сталому режимі називається вольт-амперною характеристикою дуги. Що крутіша характеристика, то краща стабільність горіння дуги, оскільки за крутоспадної характеристики зі зміною довжини зварювальної дуги величина зварювального струму зменшується незначною мірою. Довжина дуги пов'язана з її напругою: що довша зварювальна дуга, то вища напруга. 

Цікавим є те, що зварювальні трансформатори можна з'єднувати на паралельну роботу з метою підвищення потужності джерела живлення. Для цього використовують два або кілька однотипних трансформаторів з однаковими зовнішніми характеристиками і первинними обмотками, розрахованими на один і той самий напрямок. Підключення потрібно проводити до одних і тих самих фаз мережі, що відповідають однойменним клемам первинних обмоток трансформаторів, їхні вторинні обмотки з'єднують також на однойменні клеми. Необхідною умовою паралельної роботи трансформаторів є рівномірний розподіл між ними величини зварювального струму. Регулювати величину зварювального струму слід одночасно однаковим числом поворотів ручок усіх регуляторів або одночасним натисканням кнопок. Рівність навантажень між трансформаторами перевіряється амперметрами.

10.  Тема  курсу фізики: Дія струму на організм людини. Поняття про електробезпеку.:

Важливим є знання про те, що дія електричного струму на організм людини призводить до двох видів уражень: електричних травм та електричних ударів. Інформуємо, що результат дії струму залежить від багатьох чинників: від роду та сили струму, тривалості дії та шляху проходження струму через організм людини, психічного та фізичного стану людини, а найнебезпечнішим для людини є змінний струм із частотою 50 - 500 Гц. Струм, що проходить через тіло людини, залежить від напруги електроустановки та від опору всіх елементів ланцюга, по якому проходить електричний струм, у тому числі й від опору тіла людини.

Звертаємо увагу, що для виключення ураження людини (зварювальника) електричним струмом необхідно дотримуватися заходів безпеки, а саме:

-    надійно заземлювати корпуси трансформаторів, перетворювачів, випрямлячів;

-    перед           початком роботи перевіряти справність ізоляцій зварювальних проводів електротримача;

-    зварювання слід виконувати тільки в справному і сухому спецодязі та взутті, що не має металевих цвяхів;

-    під час перерв зварювальну машину необхідно відключати від мережі, тощо.

Для порятунку людини, яка потрапила під напругу, необхідно насамперед ізолювати її від струмоведучих частин або проводів. Потерпілому необхідно надати першу медичну допомогу - зробити штучне дихання. У разі більш серйозного пошкодження необхідно негайно викликати лікаря.

11.  Тема  курсу фізики: Електричний струм у різних середовищах. Роль рідини при підводно-дуговому різанні.

При розгляді теми «Електричний струм у різних середовищах», звертаємо увагу, що зокрема й у воді можна одержати досить стійкий дуговий розряд, який, утворюючи високу температуру та маючи велику питому теплову потужність, випаровує і розкладає навколишню рідину. Пари і гази, що утворюються під час дугового розряду, створюють навколо зварювальної дуги газовий захист у формі газової бульбашки, тобто по суті, дуга горить не у воді, а в газовому середовищі. 

Електроди, що застосовуються для підводного зварювання і різання, повинні мати водонепроникне покриття, яке охолоджується ззовні водою і тому плавиться повільніше за стрижень електрода, утворюючи в кінці електрода «козирок». 

Різання під водою застосовується при ремонті суден, влаштуванні різних гідроспоруд тощо.

12.  Тема  курсу фізики: Газові розряди.   Плазмово-дугове різання.   Імпульсно-дугове зварювання.

Розглядаємо плазмове різання. Повідомляємо, що сутність плазмового різання полягає в проплавленні металу потужним дуговим розрядом, локалізованому на малій ділянці поверхні металу, що розрізається, з подальшим видаленням розплавленого металу із зони різу високошвидкісним газовим потоком. Залежно від застосовуваної електричної схеми плазмове різання металів може виконуватися незалежною і залежною дугами. Плазмо утворювальний газ - система, що перетворює електричну енергію, яка проводиться, на теплову, яка передається металу, що розрізається. Тому бажано, щоб газ мав високий потенціал іонізації і перебував у молекулярному стані. Такими газами є: аргон, азот, водень, гелій, повітря та їхні суміші.

Часто використовується імпульсно-дугове зварювання. Сутність імпульсно-дугового зварювання полягає в тому, що зварювальний струм у зону дуги потрапляє короткочасними імпульсами, цей спосіб зварювання можна застосовувати під час використання як плавких, так і неплавких електродів. Зварювальна дуга живиться від двох джерел струму. Процес імпульсно-дугового зварювання полягає в наступному:

а) чергова зварювальна дуга живиться від звичайного зварювального випрямляча, горить безперервно, але величина струму невелика;

б) створення імпульсного струму здійснюється накладенням імпульсів на постійний за величиною невеликий струм чергової дуги.

Використання імпульсів струму буває вельми ефективним під час зварювання плавким електродом. Застосування імпульсно-дугового зварювання особливо важливе під час накладення кореневого шару, оскільки в цьому разі забезпечується стабільний провар зварюваних крайок без попалів.

13.  Тема  курсу фізики:  Магнітне поле.   

При вивченні теми з’ясовуємо, що у зварювальній дузі стовп дуги можна розглядати як гнучкий провідник, по якому проходить електричний струм і який під дією електромагнітного поля може змінювати свою форму. Якщо будуть створені умови для взаємодії електромагнітного поля, що виникає навколо зварювальної дуги, зі сторонніми магнітними полями, з власним полем зварювального ланцюга, а також з феромагнітними матеріалами, то в цьому випадку спостерігається відхилення дугового розряду від початкової власної осі. При цьому іноді порушується і сам процес зварювання. Це явище отримало назву магнітного дуття.

Вплив магнітних полів і феромагнітних мас можна усунути шляхом зміни місця струмопідведення, кута нахилу електрода, шляхом тимчасового розміщення феромагнітного матеріалу для створення симетричного поля і заміною постійного струму змінним.

14.  Тема  курсу фізики: Магнітні властивості речовини. 

Розглядаємо методом магнітної дефектоскопії.

 Зварний шов сталевого або чавунного виробу покривають сумішшю з олії та магнітного залізного порошку. Виріб намагнічують пропусканням струму через обмотку, що складається з кількох витків, намотаних навколо виробу. Під дією магнітного поля, що обтікає дефект, частинки залізного порошку густіше розташовуються навколо дефектів. Магнітним методом можна перевірити якість деталей, виготовлених тільки з феромагнітних матеріалів.

Іншим є метод  магнітографічного методу контролю. Сутність цього методу полягає в намагнічуванні зварювального з'єднання і фіксації магнітного потоку на феромагнітну стрічку. 

Стрічка накладається на контрольований виріб, який намагнічується імпульсним полем. Магнітне поле за наявності дефектів розподіляється по поверхні деталі по-різному і, відповідно, феромагнітні частинки на стрічці намагнітяться різною мірою. Потім феромагнітна стрічка знімається з контрольованого виробу і її «протягують» через відтворювальний пристрій. Результати магнітографічного контролю розглядаються на екрані осцилографа. 

15. Тема  курсу фізики: Трансформатор. Принцип дії зварювального трансформатора.

При вивченні теорії спираємось на практичні аспекти роботи трансформатора. Показуємо, що основними технічними показниками джерел живлення зварювальної дуги є: зовнішня характеристика, напруга холостого ходу, відносна тривалість роботи. Зовнішня характеристика - це залежність напруги на вихідних затискачах від величини струму навантаження. Напруга холостого ходу за падаючих зовнішніх характеристик завжди більша за робочу напругу дуги, що сприяє значному полегшенню первісного та повторного запалювання дуги.

Напруга холостого ходу не повинна перевищувати 75 В за нормальної робочої напруги 30 В.

Розглядаємо трансформатори, призначені для ручного дугового зварювання і наплавлення, які не мають рухомих сердечників, тому працюють майже безшумно. Регулювання зварювального струму здійснюється зміною відстані між рухомою і нерухомою котушками. Кожному положенню рухомої котушки відповідає своя зовнішня характеристика. Що далі знаходяться котушки одна від одної, то більша кількість магнітних силових ліній буде замикатися через повітряний простір, не захоплюючи другої обмотки, і тим крутішою буде зовнішня характеристика. Напруга холостого ходу в трансформаторах цього типу при зрушених котушках на 1,5-2 В більша за номінальне значення.

Для ручного дугового зварювання і зварювання на автоматах потрібні джерела живлення з падаючими зовнішніми характеристиками. Для цієї мети використовується універсальний зварювальний перетворювач, генератор якого має обмотку збудження. 

Зварювальні випрямлячі - це пристрої, що перетворюють за допомогою напівпровідникових елементів - вентилів змінний струм у постійний і призначені для живлення зварювальної дуги. Їхня дія ґрунтується на тому, що напівпровідникові елементи проводять струм тільки в одному напрямку: у зворотному напрямку вони практично електричний струм не пропускають.

Зварювальні випрямлячі володіють деякими перевагами перед перетворювачами з обертовими роторами, оскільки вони мають кращі енергетичні та вагові показники, вищий ККД і прості в обслуговуванні, крім того, вони мають менші втрати при холостому ході та кращі зварювальні якості, відсутній шум у роботі. Дефіцитні мідні обмотки замінені в них на алюмінієві.

16.              Тема  курсу фізики: Ультразвук. Ультразвуковий метод контролю.

Одним із методів контролю є ультразвуковий, заснований на здатності високочастотних коливань, частотою близько 20000 Гц, проникати в метал і відбиватися від поверхні дефектів. Відбиті ультразвукові коливання мають ту саму швидкість, що й прямі коливання. Ця властивість має основне значення в ультразвуковій дефектоскопії. Вузькі спрямовані пучки ультразвукових коливань для цілей дефектоскопії отримують за допомогою п'єзоелектричних пластин кварцу або титанату барію. Ці кристали, поміщені в електричне поле, дають зворотний п'єзоелектричний ефект, тобто перетворюють електричні коливання на механічні. Відбиті електричні коливання вловлюються щупом і потім перетворюються на електричні імпульси. Відбиті електричні коливання через підсилювач подаються на осцилограф і викликають відхилення променя на екрані електронної трубки. За видом відхилення судять про характер дефекту. Сучасні ультразвукові дефектоскопи працюють за схемою імпульсного випромінювача.

17.              Тема  курсу фізики: Спектральний аналіз. 

Іншим методом контролю є спектральний аналіз, який дає змогу зробити висновок про хімічний склад зварного шва по його спектру, так як лінйчасті спектри кожного хімічного елемента неповторні.

18.              Тема  курсу фізики: Види випромінювання. Захист від дії променистої енергії зварювальної дуги.

Пояснюємо, що зварювальна дуга випромінює яскраві видимі світлові промені та невидимі ультрафіолетові й інфрачервоні промені. Вплив світла дуги на незахищені очі протягом 10-20 секунд викликає сильний біль в очах, сльозотечу, світлобоязнь. Більш тривалий вплив світла дуги на незахищені очі може призвести до серйозних захворювань. Для захисту очей зварнику слід застосовувати світлофільтри. Світло дуги на відкритих частинах тіла може викликати, залежно від тривалості часу впливу, різний ступінь опіків. Для заспокоєння обпалених очей роблять холодні примочки, накладають пов'язки, затемнюють приміщення, закапують очні цинкові краплі. 

Для захисту тіла від впливу променів дуги зварювальники та їхні підручні повинні надягати на руки брезентові рукавиці, шию закривати спеціальним шоломом або щитком, які виготовляють із матеріалу, що не пропускає ультрафіолетові промені, мало теплопровідний і не запалюється від іскор. Для загального захисту поруч працюючих від випромінювання дуги встановлюють кабіни, переносні щити, ширми тощо. Стіни і стелі зварювальних майстерень повинні забарвлюватися матовою фарбою темних тонів, що виключають або зменшують відбиття світлових променів.

19.              Тема  курсу фізики: Рентгенівські промені.  Рентгенівський метод контролю. 

Ще одним із методів контролю є рентгенографічний. Це метод одержання на рентгенівській плівці або екрані зображення предмета, що просвічується рентгенівськими променями. При цьому дефекти, що трапляються під час зварювання в тілі виробу і найчастіше мають характер пустот, на рентгенівській плівці мають вигляд плям або смуг. Як правило, просвічують 3-15% загальної довжини зварного шва. Залежно від режиму просвічування, якості плівки і правильності подальшої її обробки вдається виявити дефекти, розміром 1-3% від товщини контрольованих деталей.

 Ще є ренгено - телевізійний контроль, суть якого  полягає в тому, що дефект зварного шва зображує момент просвічування на телевізійному екрані. Такий метод контролю дає змогу різко збільшити продуктивність праці. При цьому можна не тільки візуально спостерігати внутрішній стан просвічуваного виробу, а й фотографувати його за допомогою фото- або кіноапаратури.

 

 

20.              Тема  курсу фізики: Лазери та їх використання.

При вивченні лазерів неможливо оминути лазерне зварювання, засноване на використанні фотоелектронної енергії. При великому підсиленні світловий промінь здатний плавити метал. Лазерним променем можна зварювати в атмосфері, в захисних газах, у вакуумі. Застосовують з'єднання в стик, в навхлест, в тавр, кутові, приварюють тонкі деталі до товстих, тощо. Цей спосіб застосовується в мікроелектроніці для зварювання дротів і плоских виводів, товщиною 0,05мм

У новітніх конструкціях лазерів безперервної дії замість рубіна використовують ітрієвоалюмінієвий гранат із домішкою ніобію, що дає довжину хвилі світлового випромінювання 1,06 мкм за максимальної потужності 183 Вт.  У газових лазерах як активне середовище застосовують газові суміші: гелій-неонову, неоново-кисневу, аргоно - кисневу, a також інертні гази, азот, бром, вуглекислий газ тощо.

21.              Тема  курсу фізики: Радіоактивність. Графічний метод контролю зварних швів.

Промені, діючи на плівку так само, як і рентгенівські промені, фіксують на ній усі дефекти зварювання. Чутливість контролю нижча за чутливість рентгенівських знімків.

 Промені шкідливі для здоров'я людини, тому ампули з радіоактивною речовиною поміщають у спеціальні апарати - установки, що мають дистанційне керування.

 

5.    Висновки

Використовуючи міжпредметні зв'язки можна і треба розвивати інтерес учнів до вмотивованого навчання, створювати оптимальні умови для послідовного розвитку усіх необхідних умінь і навичок: обчислювальних, вимірювальних, графічних, моделювання, спостереження, експериментування, які формують у процесі навчання фізики. Робимо висновок, що:

-                      міжпредметні зв'язки є відображенням міжнаукових зв'язків у навчальному процесі; - міжпредметні зв'язки є засобом, що забезпечує взаємну узгодженість навчальних програм і підручників з різних предметів з метою підвищення рівня викладання основ наук, формування діалектичного світогляду учнів.

-                      міжпредметні зв'язки є чинником взаємодії наук у процесі формування світогляду учнів і зростання їхніх творчих здібностей.

-                      міжпредметні зв'язки є інтегруючою ланкою в системі дидактичних принципів: науковості, систематичності, цілісності, наступності тощо, тому що формують у свідомості людини цілісну систему знань.

Міжпредметні зв'язки в навчанні є конкретним вираженням інтеграційних процесів, що відбуваються сьогодні в науці та в житті суспільства. Ці зв'язки відіграють важливу роль у підвищенні практичної та науково-теоретичної підготовки учнів, їхньої готовності конкурувати на ринку праці згідно вибраної ними професії. 

За допомогою багатосторонніх міжпредметних зв'язків закладається фундамент для комплексного бачення, підходу і розв'язання складних проблем реальної дійсності.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

Використана література:

1.  Мисечко Є.М. та ін. Задачі з фізики: Методичні рекомендації. - Житомир: ЖДПІ, 1992. - 140 с.

2.  Мощанський В.М. Формування світогляду учнів під час вивчення фізики. - К.: Рад. школа, 1981. - 144 с.

3.  Мацюк В., Григорчук О. Міжпредметні звязки фізики як засіб формування наукового світогляду учнів. Фізика та астрономія в рідній школі. Науково-методичний журнал № 4 (145) липень — серпень 2019. 

4.  Гейзенберг, В. "Фізика і філософія: Взаємозв'язок між наукою і пізнанням." – Київ: Наукова думка, 2004.

5.  Кузьменко, Т. "Фізика в біології: міждисциплінарний підхід." – Одеса: ОНУ, 2015.

6.  Петров, В. "Основи фізики для інженерів." – Київ: Політехніка, 2011.

   - Коваленко, М. "Фізика в техніці: застосування та інновації." – Харків: ХНТУ, 2019.

7.  Федорчук О. М. Методи активізації пізнавальної діяльності учнів під час вивчення фізики / О. М. Федорчук // Фізика в школах України. — 2009. — № 22. — С. 2. 

8.  Ковальчук Л.О. Міжпредметні зв’язки у вивченні хіміко-технологічних дисциплін в економічному бізнес-коледжі : дис. ... канд. пед. наук : 13.00.04 / Л.О. Ковальчук. – Л. : Львів.

нац. ун-т ім. Івана Франка, 2002. – 220 с.

9.  Капарнік Б. Міжпредметні зв’язки. Сутність поняття / Б. Капарнік // Шкільний світ. – 2012.

– № 6. – С. 42 – 49

10.  Коршак Є.В.   Математичне моделювання під час розв’язування фізичних задач / Є.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додатки Задачі

Для професії «електрозварювальник»

«Молекулярна фізика»

1.                  Дугове зварювання відбувається за напруги на електродах 50 В і сили струму 200 А. Яка кількість теплоти виділиться за 10 хв. зварювання?

2.                  Дугове зварювання ведеться струмом силою 500 А за напруги на дузі 40 В. Яку кількість енергії буде витрачено за 30 хв роботи?

3.                  Для випробування герметичності спаяних і зварних швів посудин або порожнистих деталей, що працюють без тиску, застосовують гас. Завдяки якому явищу це можливо?

4.                  Для автогенного зварювання потрібно 4 кг кисню. Який максимальний об'єм повинен мати балон із киснем, якщо його стінки розраховані на тиск 2*10⁷ Па? Температура в балоні дорівнює 37°С. Молярна маса кисню М= 32*10^-3 кг/моль.

5.                  Для виконання зварювальних робіт використовують кисневий балон ємністю 100 л, який містить 5,76 кг кисню. За якої температури виникає небезпека вибуху, якщо балон витримує до 5*10⁶ Па? Молярна маса кисню М= 32*10-3 кг/моль.

7. Для виконання зварювальних робіт використовують кисневий балон місткістю 90л, який містить 5,5 кг кисню. За якої температури виникає небезпека вибуху, якщо балон витримує до 6*10⁶ Па? Молярна маса кисню М= 32.10^-3 кг/моль.

«Будова рідин і твердих тіл»

1.      Проникнення атомів деяких металів алюмінію, хрому, тощо у глиб сталевого виробу робить його поверхню міцною та нержавіючою. Яке фізичне явище лежить в основі металізації поверхні сталі та чому вона відбувається за вищої температури?

2.      Яке значення має застосування гарячих заклепок?

3.      Процес нанесення шару розплавленого металу на поверхню металевого виробу називається наплавленням. Під час наплавлення, на відміну від зварювання, внутрішнє напруження і деформації не значні. Чим це пояснити?

4.      На якому фізичному законі засноване контактне зварювання?

5.      Яку кристалічну структуру мають металеві заготовки, призначені для виконання зварювальних робіт?

6.      Під час роботи зварювальних напівавтоматів застосовується сталевий дріт. Яка потрібна сила, щоб сталевий дріт завдовжки 50 см і перерізом 1 см² подовжити на 1 мм?

«Електричний струм у різних середовищах»

1.                  З якою метою металеві вироби покривають цинком, хромом, оловом, нікелем? Який розчин солі для металу має слугувати електролітом для нікелювання? До якого полюса джерела струму потрібно приєднати нікельований виріб?

2.                  Висока напруга необхідна тільки при «запалюванні» електричної дуги, струм у дузі утримується при низькій напрузі. Звідки беруться вільні електрони під час горіння дуги?

3.                  Чому дроти освітлювальної мережі обов'язково мають гумову оболонку, а дроти, призначені для сирих приміщень, окрім того ще й просмолені зовні?

4.                  У чому сутність дугового зварювання? Для чого застосовується стабілізуюче покриття електродів під час дугового зварювання?

«Електричний струм»

1.             Зварювальний апарат приєднано до джерела струму мідними проводами завдовжки 20 м і перетином 25 мм² , по яких іде струм силою 12А. Визначити напругу в мережі.

2.             Що станеться з електричною дугою, якщо сильно охолодити негативний електрод? Позитивний електрод?

3.             Шість свинцевих акумуляторів потрібно з'єднати в батарею. ЕРС кожного акумулятора 2 В, внутрішній опір О,8 Ом. За якого з можливих з'єднань струм у ланцюзі буде невеликим, якщо опір зовнішнього ланцюга 2 Ом?

4.             Зварювальні випрямлячі мають вихідну потужність 23,5 кВт (ВКС-500) і 60 кВт (ІПП1000). Який струм дають ці випрямлячі за напруги 220 В?

5.             Як визначити постійний і змінний струм у ланцюзі, якщо під руками немає жодних електровимірювальних приладів?

6.             Чому електрична дуга, що живиться змінним струмом, горить стійко, якщо послідовно з електродом увімкнено дросель? 

7.             Відомо, що свинцеві акумулятори можна з'єднати паралельно (або змішано), якщо їхні ЕРС однакові або відрізняються не більше ніж на 0,1 В. Чим пояснити необхідність такого обмеження?

8.             Якої шкоди завдають іскри та електрична дуга контактам вимикачів приладів?

9.             Для різання вуглецевої сталі за допомогою плазмового струменя застосовується дуга потужністю 75 кВт. Сила струму в дузі плазмового струменя 500 А. Визначити напругу дуги?

10.         Чому відстань між електродами дуги зазвичай не перевищує 3-6 мм?

11.         Зварювальний апарат приєднують до джерела струму мідними проводами завдовжки 200 м і перетином 50 мм². Які втрати потужності в проводах, якщо сила струму в них 100 А?

12.         На дузі зварювальної машини підтримують напругу 40 В. Сила струму 750 А. Визначити енергію, що витрачається на зварювання 250 погонних м шва, за швидкості зварювання 0,01 м/с.

13.         Зварювальний апарат працює за напруги 65 В, сила струму становить 200 А. Чому дорівнює опір листів, що зварюються? 

14.         Чому небезпечніше братися за електричні дроти вологими руками, ніж сухими?

15.         До масивної металевої деталі потрібно приварити тонкостінну деталь. Яку з них слід з'єднати з плюсом, а яку з мінусом дугового електрозварювального генератора?

16.         Під час проведення електричного зварювання тонких листів дугою змінного струму в ній розвивається потужність 600 Вт за струму 50 Гц. Щоб отримати необхідний режим роботи дуги, послідовно з нею увімкнено індуктивну котушку, опір якої 1 Ом. 

Визначити:

-  індуктивність котушки;

-  опір реостата, який міг би замінити в роботі індуктивну котушку;

17.              Сила струму в первинній обмотці трансформатора 0,5 А, напруга на її кінцях 220В. Сила струму у вторинній обмотці 2 А, а напруга на її кінцях 9,5 В. Визначити ККД трансформатора.

18.              Визначити потужність зварювального трансформатора, якщо напруга в мережі 380В, а сила струму 50А. Який струм зручніше застосувати для зварювання: змінний чи постійний? Чому? 

19.              Для підвищення величини робочого струму зварювальні трансформатори з'єднані паралельно, розрахувати загальний опір у ланцюзі, якщо опір трансформаторів:R1 = 15 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 20 Ом.

«Магнітне поле»

1.                  Для виявлення в сталевому виробі дрібних тріщин і внутрішніх дефектів його намагнічують так, щоб лінії індукції магнітного поля замикалися всередині виробу. Потім виріб поливають мильною водою або милом з домішкою найдрібнішого залізного порошку. Як за розташуванням частинок порошку можна виявити дефекти виробу?

2.                  Під час зварювання і наплавлення електродною стрічкою силові магнітні лінії, що охоплюють її, за великих зварювальних струмів переміщують розплавлений метал у центральну частину валиків. Чому?

3 Поясніть наявність дугового розряду під час зварювання в присутності стороннього магнітного поля  і феромагнітних матеріалів.

 

 

«Світлові хвилі» »Спектри та види випромінювань»

1 Визначити яскравість кратера дугової лампи прожектора діаметром 12 мм, якщо сила світла по осі 100000 кд?

 

2.    Для виявлення дефектів у виливках користуються ультразвуковим локатором (дефектоскопом). Ультразвукова хвиля відбивається від кордону, що розділяє сталь від повітря (раковина або тріщина у виливку). Під час контролю виливки перший відбитий сигнал було виявлено через 20 мкс, а другий через 150 мкс. Визначити, на якій глибині був виявлений дефект у виливку? Що фіксує другий відбитий сигнал? На якій відстані знаходиться друга поверхня, що відбиває ультразвук. Швидкість ультразвуку в сталі 5*10³ м/с.

3.    Який спектр дає електрична зварювальна дуга?

4.    Якої сили світла має бути лампа, щоб при підвішуванні її на висоту 1 м. над горизонтальною поверхнею креслярського столу, найбільша освітленість столу становила 150 лк?

5.    Полум'я електричної дуги нешкідливе для зору, якщо дуга горить у воді. Чому?

6.    Як за допомогою рентгенівських променів виявити газові бульбашки в зварному шві або «раковини» в металевому виливку?

7.    Під час ультразвукового зварювання талію та кольорових металів деталі очищають від іржі та жиру, укладають на жорстку основу і притискають до вібратора. Одну з деталей, що зварюються, приводять у коливання з ультразвуковою частотою. Поясніть причину нагрівання поверхні до пластичного стану.

8.    Застосування ультразвуку для виявлення внутрішніх тріщин і раковин у металі ґрунтується на його відбитті межею середовище - повітря або основний метал - включення, коли розміри дефекту більші за довжину хвилі близько 0,1 мм. Визначити яку частоту повинен мати генератор, щоб отримати в сталі відповідну довжину хвилі. Швидкість ультразвуку в сталі 5000 м/с.

9.    Чому вибір скла для щитків, що застосовуються під час зварювальних робіт, залежить від режиму зварювання?

10.              Для перевірки якості електрозварювання роблять рентгенівський знімок зварного шва. Які дефекти можуть бути виявлені на знімку?

11.              Швидкість електронів, що досягли анода в рентгенівській трубі, 1*10⁸ м/с. З якою напругою працюють у трубах? «Електромагнітні коливання»

1.                  Зварювальний трансформатор живиться від мережі з напругою 220 В. Первинна обмотка містить 110 витків дроту перерізом 20 мм². Напруга на затискачах вторинної обмотки 70 В. Визначити число витків вторинної обмотки трансформатора і перетин дроту.

2.                  Чому сердечники трансформаторів набирають з окремих аркушів або стрічок, ізольованих лаком, окалиною або хімічним способом. Чому товщину листів або стрічок добирають залежно від частоти споживаного струму?

3.                  Зварювальний трансформатор живиться від мережі з напругою 220 В. Нормальна потужність трансформатора 23 кВт, ККД 80%, номінальна вихідна напруга 30В. Визначити коефіцієнт трансформації та струм у вторинній обмотці.

 «Будова атома. Фотоефект».

1.                  В установці для електронно-променевого зварювання прискорювальна напруга в пучку 25 кВ. Визначити швидкість електронів, що вилітають із гармати?

2.                  Для виготовлення сердечників трансформаторів використовують високолеговані сталі, що попередньо пройшли термомеханічну обробку. Чому не використовують звичайну сталь і для чого необхідна термомеханічна обробка?

3.                  Плазма полум'я газового пальника дає максимальну щільність потужності 5∙10⁴ Вт/см² за мінімальної площі нагрівання 10^-2 см²; електронно-дуговий розряд 10⁵ Вт/см² за 10^-2 см2; електронний промінь 10⁸ Вт/см² за 10^-3 см², промінь лазера 10⁹ Вт/см² за мінімальної площі нагрівання 10^-8 см2. Які найбільш доцільні шляхи використання лазерного оброблення металів?

Для професій  «Кухар - кондитер»:

1.                  Камінь шліфувального верстата має на робочій поверхні швидкість 30 м/с. Ножі притискаються до каменю із силою 100 Н, коефіцієнт тертя 0,2. Яка механічна потужність двигуна верстата? Втрати в механізмі приводу не враховувати.

2.                  Вал м'ясорубки, радіус якої 2 см, робить один оберт за 0,05 с. Визначте частоту обертання, кутову та лінійну швидкості точок поверхні вала.

3 Офіціант несе на таці склянки з водою, період власних коливань яких 1,6 с. За якої швидкості руху офіціанта вода почне особливо сильно вихлюпуватися, якщо довжина його кроку 60 см?

4.                  Вода масою 200 г, що містилася в склянці, повністю випарувалася за 20 діб. Скільки в середньому молекул води вилітало з її поверхні за 1 с?

5.                  Обчислити ККД газового пальника, якщо на нагрівання чайника з 3 л води від 10°С до кипіння було витрачено 60 л газу. Теплоємність чайника 100 Дж/К, теплота згоряння 36 МДж/м3.

6.                  Алюмінієвий чайник масою 400 г, у якому міститься 2 кг води за 10°С, поміщають на газовий пальник з ККД 40%. Яка потужність пальника, якщо через 10 хв вода закипіла, причому 20 г води википіло?

7.                  Сила струму в обмотці електромотора м'ясорубки дорівнює 12,5 А за напруги на полюсах 110 В. Яку роботу зробить струм протягом 1 год 30 хв і яка його потужність?

8.                  Розрахуйте коефіцієнт корисної дії електрокип'ятильника, якщо відомо, що за сили струму 5 А і напруги 220 В він може протягом 8 хв нагріти 600 г води від 12 °С до кипіння.

9.                  Визначте ККД кип'ятильника, у якому протягом 15 хв нагрілося 720 г води від 20 до 100 °С за сили струму 4 А і напруги 120 В.

10 Електромотор соковижималки живиться від мережі з напругою 220 В. Опір обмотки мотора 2 Ом. Сила споживаного струму 10 А. Знайти споживану потужність і ККД мотора.

11.              електричну піч включають у мережу з напругою 220 В. Якої сили струм буде в спіралі в момент увімкнення печі, якщо спіраль нікелінова, її довжина дорівнює 5 м, а площа поперечного перерізу 0,1 мм2?

12.              Скільки літрів води міститься в ємності, довжина якої 0,5 м, ширина 0,4 м і глибина 0,2 м?

Приклади між предметних зв’язків на уроках з тем "Геометрична оптика. Хвильові властивості світла".

Урок № 1. "Способи вимірювання швидкості світла". 

На цьому цьому уроці реалізовано зв'язок фізики й астрономії, тому що саме астроном Ремер 1676 року вперше виміряв швидкість світла, спостерігаючи за поведінкою супутника Юпітера Іо, 

Урок №2 "Закони геометричної оптики".

На матеріалі цього уроку можна розповісти про історію появи дзеркал, роз'яснити, чому вони спочатку були надбанням знаті, а потім з'явилися і в домівках простих людей.(3в'язок з товарознавством непродовольчих товарів).

  Для поглиблення знань учнів можна продемонструвати явище повного відбиття світла, а потім розповісти, що це явище пов'язане з алмазом. 

Саме алмаз має найбільший показник заломлення світла (п=2,4) і найменший кут повного відбиття. Світло входить у камінь, а; назад не виходить, весь камінь горить і виблискує зсередини. 

Алмаз - найкрасивіший дорогоцінний камінь, його люблять модниці та ювеліри за цю властивість, хоча в нього є й інші чудові характеристики, наприклад, твердість. Тема алмазу відкриває великий матеріал про історію відомих каменів - благодатний матеріал для позакласної роботи.

Явище повного відбиття застосовується у волоконній оптиці: світло йде світловодом, багаторазово відбиваючись від його внутрішньої поверхні. Джгут завтовшки з людську волосину передає сигнали для роботи телевізорів, телефонів, комп'ютерів. Між Європою та Америкою в Атлантичному океані прокладено кабелі для передавання інформації з використанням волоконної оптики.

Урок 4 «Лінзи»

Тут можна використати модель ока і показати, що кришталик - це приклад лінзи, яку створила сама природа. Говорячи про окуляри та корекцію зору, слід наголосити, що зір треба берегти: стежити за освітленням в аудиторії та на своєму письмовому столі, обов'язково носити окуляри, робити гімнастику для очей. Можна розповісти про корекцію зору за допомогою лінз. 

Люди мають знати правила "спілкування" із телевізором:

-  телевізор потрібно дивитися при кімнатному освітленні, різкий контраст шкодить очам, а дуже яскраве кімнатне освітлення розмиває зображення на екрані - очі перенапружуються;

-  мінімальна відстань від екрана до людини - це ширина телевізора помножена на п'ять; - екран має бути на рівні очей;

-  паузи в перегляді знімають напруження очей;

Телевізор має бути добре налаштований, тому що будь-який дефект перенапружує очі, викликає головний біль. (Зв'язок з ОБЖ).

Урок№5. "Дисперсія світла".

Під час вивчення дисперсії світла вперше пояснюється поняття кольору. А як же око розрізняє кольори? На сітківці ока є спеціальні світлочутливі елементи "палички" і "колбочки". Палички всі однакові, вони реагують на різну освітленість, тобто відповідають за зір у темряві. Колбочки діляться на три види - одні чутливі до червоного, інші - до зеленого, треті - до синього. За певної інтенсивності та співвідношення сигналів, що потрапляють в око, світло здається білим, за інших - ми бачимо його кольоровим. Властивість ока "розкладати" всі кольори на три частини використовується під час розроблення телевізорів, моніторів, комп'ютерів.

На уроці пояснюється, чому ми бачимо предмети в кольорі, чому в сутінках усі предмети сірі, звідки беруться білий і чорний кольори. 

Колір лікує, чорний сповільнює перебіг інсульту та малярії, червоний допомагає лікувати астму, блакитний знижує тиск і уповільнює пульс. 

Тут доречно згадати про те, що кольори пакування продуктів харчування впливають на їхню покупну здатність (це довели психологи). Для прикладу:

-    червоний колір упаковки збуджує апетит;

-    білий колір упаковки сприймається, як низькокалорійний продукт;

-    зелений колір упаковки - символ екологічно чистих продуктів (раніше взагалі був незастосовним для упаковки продуктів); 

-    помаранчевий колір упаковки - недорогі продукти (солодощі або напої із запахом апельсина); 

-    чорний із золотом - символ дорогих продуктів високої якості (дорогі вина і коньяки).

Змінювати кольори упаковки не варто (зв'язок з організацією рекламної діяльності). 

Урок№6. "Інтерференція світла".

Під час розгляду інтерференції світла можна показати мильну бульбашку, висвітлити її світлом різного кольору, навести гарний опис мильної бульбашки Марка Твена: "Мильна бульбашка, кружляючи в повітрі... запалюється всіма відтінками кольорів, притаманними навколишнім предметам. Мильна бульбашка, мабуть, найвишуканіше диво природи";

(Зв'язок із літературою) 

Урок№7 «Квантові властивості світла».  

Під час розгляду квантових властивостей світла необхідно велику увагу приділити хімічній дії світла:

-    вицвітання фарб під дією світла веде до того, що виріб з вітрини може бути низької якості (тканини, трикотаж, одяг, книги);

-    Світло впливає і на якість продовольчих товарів; якщо соняшникова олія в прозорій упаковці стоїть на світлі, то світло руйнує життєво важливі вітаміни А, Е. При виборі такого продукту потрібно вибирати упаковку з меншим терміном зберігання. Не можна зберігати на світлі каву, шоколад, чай. Усі ліки потрібно зберігати в недоступному для світла місці. 

Під час вивчення властивостей світла й ультрафіолетових променів необхідно поговорити про сонячні окуляри. Вони не просто данина моді, а перешкода, що захищає наш зір від шкідливого зовнішнього впливу. Окуляри мають бути якісними, такими, що не пропускають ультрафіолет. Дешеві пластикові окуляри завдають непоправної шкоди, адже людина думає, що очі захищені, а це не так. 

При вивченні даної теми не зайвим буде згадка про заcмагу.

Засмага - це захисний ефект. Під дією ультрафіолетових променів у шкірі виділяється пігмент меланін, шкіра темніє, організм захищається. Засмага може спричинити підвищення волосистості, оскільки опромінення підвищує чутливість цибулин до чоловічих гормонів. Від ультрафіолету страждають деякі внутрішні органи. Засмага шкідлива для  людей із новоутвореннями, під дією Сонця вони починають рости. Зараз засмага перестала бути символом здоров'я і краси, а засмага в солярії також небезпечна, як і сонячна. Для зменшення негативного впливу ультрафіолетових променів на людину під час перебування на Сонці використовуються захисні креми: слід пам'ятати, що при багаторазовому нанесенні сонцезахисного крему його показники захисту не підсумовуються. (Зв'язок з ОБЖ)

Під час вивчення квантових властивостей світла розглядається питання про фотосинтез. Вчені намагаються реалізувати реакцію фотосинтезу в штучних умовах. Це дасть змогу отримувати необмежену кількість біосировини для харчування тварин. Можливо, цей спосіб вирішить питання про продовольство для людства. Добре це чи погано? Голоду не буде, але чисельність населення Землі при цьому зросте. Однозначно на це питання відповісти не можна. (Зв'язок з біологією) .