МІНІ - ПРОЕКТ Практичне застосування властивостей води у житті

МІНІ  -  ПРОЕКТ

Практичне застосування

властивостей  води у житті

Ми свій проект назвали : Вода – сік життя на Землі

Епіграфом ми взяли такі слова: Зрозуміти воду , значить зрозуміти Всесвіт

Тема нас зацікавила тим ,що ми знаємо, вода це - джерело життя. Вода просто не замінна .У цьому проекті я хочу розповісти про свою маленьку мрію, яка теж пов'язано з водою

Для того щоб ви представили мою мрію я пропоную вам подивитися невеликий сюжет (відео про флайборд)…

Хто з вас знає, що таке флайборд?

 Flyboard - продукт істинної любові людини до своєї  справи . Як показує історія, унікальні ідеї, нові відкриття або просто незвичайні думки приходять в голови людям тільки тоді, коли вони по справжньому поглинені своєю улюбленою справою.

Ідея винаходу спеціального пристрою, за допомогою якого людина могла б зависати над водою в повітрі, належить чемпіону Франції з водних лиж Френкі Запата. Ця людина просто без розуму від різних водних розваг.

У 2008 році Френкі організував своє власне виробництво гідроциклів - Zapata Racing. Сам брав активну участь в розробці нових моделей, модернізації технічних характеристик і поліпшення дизайну. Його бізнес швидко розвивався і вже через пару років він вийшов на світовий рівень і став серйозним конкурентом для провідних світових компаній.

Будучи професійним спорстменом  Френкі завжди прагнув до нових досягнень. Він приступив до розробки такого механізму, який дозволяє підніматися людям в повітря над водою, проробляти різні трюки і навіть стрибати по хвилях як дельфін. У 2011 році, на чемпіонаті світу в Китаї, Zapata Racing здивувала світ своїм винаходом. Прототип був офіційно представлений і запатентований. Винахід отримав ім'я - Flyboard.

Flyboard Zapata - адреналіновий суміш сноуборду, парашута, реактивного пояса. Щось подібне кожен з нас бачив тільки у фантастичних фільмах. А тепер цей новий вид екстремального спорту доступний всім, у кого є гідроцикл або знайомий на ньому.

Влітку 2012 року фантастичне і абсолютно шалений винахід Френкі Запата надійшло в продажу і стало доступно широкому загалу. Уже в перші кілька днів офіційне промо-відео зібрало понад 500 тисяч переглядів на youtube.com. Менш ніж за рік представництва Flyboard Zapata відкрилися по всьому світу, а в жовтні 2012 року відбувся перший Чемпіонат Світу з флайбордінгу!  

За рахунок чого людина піднімається над водою?

Пропоную подивитися уривок з улюбленого багатьма мультфільму "Пригоди капітана Врунгеля".

Після перегляду – питання:

- Як вдалось "Халепа" виграти регату?

- Яку роль відіграло "Шампанське"?

- Чи можна назвати вино паливом в даному випадку?

- А як назвали рух яхти журналісти

Як це пояснити?

Щоб розібратися з питанням - почнемо з експерименту.

Надуйти гумову кульку і відпустіть його. Кулька починає рухатися.

За рахунок чого кулька починає рухатися?

Кулька починає рухатися за рахунок того, що з нього виходить повітря

Наступний випадок: чоловік зістрибує з візка?

Демонструється дослід: учень встає на легкорухливою візок, зістрибує з неї. Візок рухається в протилежний бік

Що спільного в першому і в другому дослідах?

Візок і кулька прийшли у рух, тому що від них щось відокремилося (учень, повітря)

 Що об'єднує рух з відеосюжетів і з експериментів?

Об’єднує, що - це рух, що відбувається за рахунок відділення від тіла з певною швидкістю деякої його частини: відеооролік – води (такий рух називается реактивним рухом).

У  природі  ми також  зустрічаемося  з таким рухом:

1. Каракатиця на відміну від риб, спливаэ і занурюэться в воду, не працюючи м’язами Як це їй вдається?

• Природа подарувала каракатиці спеціальний орган, що є безвідмовним і дуже заощадливим насосом. Він не тільки засмоктує морську воду для здійснення реактивного руху, а й змінює її густин, збільшуючи або зменшуючи вміст солі в ній, вирішуючи тим самим питання занурення і спливання.

2. Армфіш – невеличка рибка, що живе в Індійскому океані, має реактивний двигун. Грудні і черевні плавники в неї нагадують зігнуті руки з довгими пальцями. На ,,ліктях’’ містяться отвори, що сполучені каналами з ротовою порожниною. Засмоктуючи ротом воду ,рибка відштовхує її через плавники і так пересувається. Ближче до виходу ці отвори в неї звужуються, щоб збільшити швидкість струменю , що витекає, а отже, і її импульс.
3. Восьміноги, кальмари, каракатиці та інші істоти глибин моря з силою викидають воду, яку вони набирають через рот. Чи може цей спосіб переміщення забезпечити їм велику швидкість руху в товщі води?

• Так, може. Вони можуть розвити швидкість близько 216 км / год. Жодна жива істота не може врятуватись від них втечею.

4. Чим зумовлений рух медузи ?

• Скороченням м’язів вона виштовхує з під свого дзвоноподібного тіла воду, отримуючи поштовх у зворотному напрямі.

Cеред рослин відомий так званий скажений ,,огірок''. Коли він переспівае,  насіння з плоду викидається назовні в один бік, оболонка відлітає в інший.

2 учень: 

Мене по цій темі зацікавило питання: Як з води варять спортивний лід?

Вид снаружи. Великий каток в Харкові. Вид зовні.

Каток - рівна крижана поверхня для катання на ковзанах або санках.

Перша крита льодова арена з'явилася на батьківщині хокею в Канаді - прототип всіх сучасних ковзанок належить канадцям, братам Лестеру і Джо Патрік, які напередодні Різдва 1912 року відкрили в місті Вікторія першу в Канаді закриту льодову арену. Вартість арени була фантастичною на ті часи - $ 110 000, арена вміщала 4000 чоловік. Трьома днями пізніше брати Патрік відкрили другу льодову арену в Ванкувері, Канада. Вартість цієї арени була ще вище - $ 210 000, але дана арена вже могла вміщати більше 10 000 чоловік. Спеціально для цього була створена найбільша холодильна установка в світі……

Сьогодні в США експлуатується понад 1700 льодових арен. Вартість сучасних льодових палаців може становити десятки і сотні мільйонів доларів.

Пристрій і робота катка

Холодильна установка ковзанки (чиллер)

Сам каток влаштований за принципом великого домашнього холодильника. Під шаром льоду знаходяться трубки змієподібній формі, за якими проходить етиленгліколь. Ця рідина не замерзає при - 40 градусах і постійно охолоджується компресорної установкою.

Під землею знаходиться мати - підстава катка.

Система матів виготовляється із сталевих або пластикових трубок, які заповнюються пропіленгліколь або етиленгліколь 32-40% .Цей спеціальний розчин охолоджується до негативної температури і під великим тиском проходить через складну систему трубок, що і дозволяє створити і підтримувати лід на арені .Сістему матів, в основному, встановлюють на бетонній або піщаної основі

Основою катка є льодова арена. Система льодової арени складається з 4 головних елементів:

1.Одним або кілька холодильних установок (чиллер);

2. система труб для підключення матів льодової арени до холодильній установці;

3. система матів (трубок) підстави льодової арени;

3. холодоагент (рефріжірант) - робоча рідина холодильної установки.

Холодильна установка (чиллер) для катка 60 × 30 м важить близько 10 тонн (довжина близько 10-12 м, ширина - 2,5 м). Встановлюється на бетонну основу або рівну міцну конструкцію. Для роботи системи льодової арени необхідно близько 8-9 тонн хладагента (32-40% розчину етиленгліколю). Відсутність бетонної основи істотно знижує загальну вартість проекту зі створення льодової арени, при цьому не знижуючи якість льоду, експлуатаційні можливості арени і термін експлуатації. Холодильна установка охолоджує розчин етиленгліколю в системі до температури -9 °. Хімічна структура розчину хладагента не дозволяє йому замерзнути і кристалізуватися.

Технічний персонал, який обслуговує роботу ковзанки, встановлює температуру холодильної установки, вручну, виходячи з температури зовнішнього повітря і температури всередині приміщення ковзанки. Сучасні холодильні установки обладнані мікропроцесором і системою датчиків температури повітря і тиску як зовнішньої, так і внутрішньої температури і тиску в системі, які дозволяють управляти роботою всієї системи катка напівавтоматично або автоматично, дозволяючи контролювати роботу холодильної установки навіть дистанційно, за допомогою мобільного телефону або пейджера.

Для створення льоду система перекачує близько 35 т охолодженого хладагента через систему матів і охолоджує бетонну основу або мати ковзанки, на яких розташована льодова поверхня. Розчин хладагента перекачується в систему трубок всередині бетонної плити, на якій знаходиться льодова поверхня. Бетонна плита розташована між льодовою поверхнею і шаром тепло- і волого ізоляції, який дозволяє льоду розширюватися і звужуватися в процесі заморожування і експлуатації арени

Прокачується через систему трубок розчин хладагента дозволяє охолоджувати бетонну основу катка до температури нижче 0 ° C, що дозволяє воді на арені замерзнути.

Нижче шару тепловлагоізоляціі, знаходиться теплий (підігрівається) шар бетону (F), який запобігає грунт від замерзання, розширення і розколювання, що захищає весь каток від руйнування. (При відсутності системи підігріву можливе промерзання грунту на 1-3 м, що може загрожувати руйнуванням всієї арені.) Система підігріву (розморожування) катка розташовується на шарі піску і гравію (G), в самому низу якого встановлена ​​система дренажу грунтових вод.

Для проведення розморожування катка розчин холодоагенту нагрівається і прокачується через систему труб в бетонній основі під льодом. Нижній шар льоду тане, що в свою чергу, полегшує механічне розколювання льоду, його прибирання і вивезення погрузчиками ...

Створення катка це не просто заливка великої кількості води на поле. Для створення льодової арени з якісним покриттям (льодом потрібної якості і товщини) вода повинна подаватися в певному режимі - повільно і акуратно. Занадто товстий лід вимагає більшої витрати електроенергії для роботи холодильної установки і підтримки потрібної температури і може бути м'яким або підтавати у верхній частині. Занадто тонкий лід також небезпечний, так як система матів \ трубок під льодом може бути пошкоджена ковзанами.

Для заливки хокейного ковзанки потрібно від 30 до 60 тонн води. Заливка катка проводиться в кілька етапів. Перші два шари, кожен завтовшки 3-5 мм, не заливаються, а розпорошуються на поверхні арени. Перший шар замерзає практично миттєво. Як тільки перший шар замерз, розпилювачем наноситься другий шар. Другий шар льоду забарвлюється в білий колір. Білий колір арени дозволяє чітко бачити шайбу на льоду. Після фарбування наноситься третій шар, товщиною 4-8 мм, який закріплює фарбу на льоду. Після замерзання 3-го шару можна зробити маркування хокейного поля, а також нанести рекламу спонсорів і логотипи команд.

Температура льоду або що таке «хороший лід» і «поганий лід

При створенні льодової арени величезну важливість мають умови всередині приміщення арени. Як показує практика, оптимальною температурою поверхні льоду є близько -4 ° C, а температура всередині будівлі близько 17 ° C при вологості всередині приміщення арени близько 30%. Однак якщо на вулиці досить тепло, і необхідно провести захід, при якому зовнішні двері будуть відкриті і є приплив повітря, тоді потрібно проводити відповідні поступки.

У фігуристів і хокеїстів зазвичай різне уявлення про «хорошому льоді».

Фігуристи воліють лід з температурою -3 ... -4 ° C. В такому температурному діапазоні лід більш м'який і дає потрібний зчеплення з ковзанами. При такій температурі менш імовірно сколювання льоду під час стрибків.

Хокеїсти ж віддають перевагу більш холодний, більш жорсткий лід. У той час, коли на арені одночасно перебуває група хокеїстів, поверхня льоду при температурі оптимальної для фігуристів швидко перетворюється в «кашу». Для гри в хокей, оптимальною буде температура льоду близько -5 ° C. Занадто  «теплий лід » може впливати на швидкість гравців, а надто «холодний лід» може стати причиною появи великої кількості крижаної крихти, осколків і відколів льоду. Зміна температури навіть на один градус має величезне значення для якості і стану льодової арени. Хімічний склад (тип) води, що використовується для заливки катка також має значення. Наприклад, використання води, в якій містяться лужні солі, може створити ефект «в'язкості» льоду і псувати леза ковзанів. Для запобігання цьому багато льодові арени використовують попередньо очищену воду, а до водопровідної води додають хімічні кондиціонери, які допомагають поліпшити її властивості.