Посібник "Фізика в природі"
Відділ освіти та молоді Іваничівської райдержадміністрації загальноосвітня школа І-ІІ ступеня с. Грибовиця
Фізика в природі
2019
Укладач: Случик Олександр Васильович, вчитель фізики загальноосвітньої школи І-ІІ ступеня с. Грибовиця Іваничівського району Волинської області
Рецензент: Джерш Галина Федорівна, директор ЗОШ І - ІІ ступеня села Грибовиця, учитель української мови та літератури, кваліфікаційна категорія «спеціаліст вищої категорії», звання «старший вчитель»
У посібнику зібраний цікавий матеріал про взаємозв’язок фізики і природи, ілюстрований яскравими картинками, прозові твори, вірші та прислів’я.
Збірник рекомендовано вчителям закладів загальної середньої освіти під час підготовки до уроків та виховних заходів.
Посібник розглянуто і схвалено на засіданні педагогічної ради загальноосвітньої школи І-ІІ ступеня с. Грибовиця. Протокол № 13 від 29.12.2018 року
Зміст
1. Вступ ……………………………………………………….………………….…. 4
2. Фізика — наука про природу ……………………...………………...……… 5-27
3. Фізичні явища у прозових творах …………………………….…………… 28-29
4. Фізика в поезії …………………………………………...………………….. 30-31
5. Прислів’я …………………………………………………………….……… 31-32 6. Список використаних джерел …………………………..………………..…… 33
Вступ
Система освіти України перебуває у стані реформування. Динамізм, притаманний сучасній цивілізації, зростання соціальної ролі особистості, гуманізація та демократизація суспільства, інтелектуалізація праці, швидка зміна техніки і розвиток виробництва потребують створення нових технологій навчання.
Особливе місце в навчально-виховному середовищі загальноосвітньої школи належить формуванню фізичних знань, умінь і навичок, потрібних для розуміння природних, технічних та побутових явищ і процесів. Оволодіння основами фізичних теорій, набуття вмінь практичного використання знань для розв’язання виробничих завдань потребує оновлення змісту, форм і методів фізичної освіти.
Фізика – наука, яка завжди корегує усі наші кроки. Адже, природа різноманітна. Тому всі науки почалися з фізики, бо саме вона – початок всіх початків! Зв’язки фізики настільки багатогранні, що деколи люди не бачать їх. Вона – одна з провідних наук природознавства і наукова основа техніки.
Фізика і біологія – це науки про неживу та живу природу, але вони товаришують давно. Давньогрецький філософ Демокріт писав: «Від тварин ми, шляхом наслідування, навчились важливих справ: ми – учні павука у ткацькій справі, учні ластівок у побудові житла, учні птахів у співі…». Ми спостерігаємо за живими істотами і, навіть, не замислюємось, що їх поведінка, інстинкти пояснюються законами фізики.
У живій природі можна знайти всі фізичні явища: механічні, оптичні, звукові, електричні, магнітні та теплові. Якщо уважно спостерігати, можна дуже багато чого довідатися і використовувати.
Фізика — наука про природу
Фізика — це фундаментальна наука про природу, про властивості матерії та закони її руху. Вивчає та досліджує елементарні частинки, атомні ядра, атоми та молекули, тверді тіла, рідини й гази, плазму, фізичні поля — гравітаційні, електромагнітні. Фізика вивчає механічні, теплові, електричні, магнітні, світлові, акустичні та інші явища природи.
За методами досліджень поділяється на експериментальну і теоретичну фізику.
Джерелами фізичного пізнання навколишнього світу є спостереження, вимірювання, експеримент (досліди), обмірковування (наукові передбачення — гіпотези, фантазія, інтуїція тощо), математичні розрахунки.
Фізичні теорії та методи широко використовуються під час вивчення інших природничих наук (хімії, астрономії, біології).
Фізика є теоретичною основою сучасної техніки. На базі фізичних відкриттів виникли електротехніка, радіотехніка, електроніка, ядерна енергетика, напівпровідникова, лазерна і кріогенна техніка, створення матеріалів із заздалегідь заданими властивостями.
Фізичні знання широко застосовуються в механізації й автоматизації виробництва, енергетиці, на транспорті і в галузі зв’язку, електроніці, у розв’язанні екологічних проблем.
Основна мета фізичної науки — осягнення істини про природу.
Фізика в природі. Механічні явища.
Рух – основна властивість живої матерії. Рухаються молекули й атоми, рухаються комахи і тварини, рухається наша планета Земля і практично все на ній
Але рухаються з різними швидкостями.
• Меч-риба - 130 км/год
• Сокіл - 360 км/год
• 
Гепард-110 км/год
• Черепаха - 0,7 км/год
• Равлик – 0,005 км/год
• Жук-скакун має гарний
зір, але під час бігу зі швидкістю 8 км/год він нічого не бачить. Якби він мав розміри людини, то 100 м пробігав би за 0,5 с.
• 
Ріст нігтів - 2 мм/місяць і волосся – 0,35 мм/добу.
• Швидкість поширення нервових імпульсів по нейронах сягає 120 м/с.
Прості механізми можуть бути знайдені в різних живих істот. Це важелі в скелетах тварин і людей. Їх понад 200.
Чому дерева рідко ламаються на вітрі?
Стовбур дерева і головний корінь, який продовжує його під землею - це типовий важіль. Величезний корінь на вітрі має великий опір, що не дає перекинути дерево. Тому сосни і дуби майже
ніколи не вириває з коренем. А ось ялинки, у яких коренева система поверхнева, падають досить часто.
Найбільша сухопутна тварина - це слон. Його маса величезна, і якби не чотири масивних ноги з великими підошвами, нелегко б йому довелося при ходьбі! Слони – відмінні ходоки і бігуни, вони здатні підніматися на скелясті схили і не бояться болю. Все це можливо завдяки особливій будові ступні: під шкірою підошви у них є желеподібний прошарок з еластичними волокнами. Коли слон наступає, ця пружна маса приймає на себе вагу тіла і розширюється, площа збільшується і тиск на землю при цьому зменшується.
Морські ж тварини можуть досягати набагато більшої величини, тому що в воді їх вага зменшується завдяки виштовхувальній силі.
Найбільший мешканець океану синій кит важить в 30 разів більше середнього слона. Кити, що викинулися на берег, найчастіше гинуть від задухи, тому що величезна вага їхнього тіла, позбавленого опори, здавлює їм легені.
Існує думка, що комар шприцом проколює шкіру і п'є кров ...
Комахи відмінно «знають» фізику: комар при укусі створює тиск до 100000000000 кПа!
Верхньою щелепою комар розрізає шкіру. Розрізання припиняється, коли жало досягає кровоносної судини і вже наступає смоктання крові. Але в організмі людини є фермент, який при пошкодженні кровоносної судини відразу викликає згортання крові. В такому випадку згусток крові заблокував рану не дав би комару пити кров далі. Але комар має ще одну здатність. Він вводить в рану свою слину - спеціальну рідину, яка нейтралізує фермент, що викликає згортання крові. Саме ця рідина викликає у нас свербіж від укусу, а іноді і алергію.
Як муха утримується на склі?
Вся справа в маленьких присосках на її лапках. У них створюється розрідження (як би вакуум), а атмосферний тиск утримує їх від падіння.
Риби-прилипали, (акулячі Ремори). У них верхній плавник утворює присосок з такими собі кишенями, якими вони прикріплюються до великої риби. Але якщо почати віддирати прилипалу від акули, то кишені стають глибшими, тиск в них падає і віддерти присосок стає практично неможливо.
П'явки і інші головоногі теж мають присоски. Атмосферний тиск (або тиск води) сильно притискає присоску до поверхні.
Чому водомірка бігає по воді?
Її тонкі лапки, натискаючи на поверхню води, залишають невеликі виїмки, але сама гладь не порушується. Вода ніби покрита плівкою, через яку водомір ковзає і не тоне. Тут ми бачимо силу поверхневого натягу води. Коли поверхня прогинається під дуже малою вагою комахи, то вода відповідає тиском, який напрямлений зсередини назовні. Таким чином вона прагне швидко відновити свою гладь. Водомір пересувається і не тоне.
Існує ящірка Ісуса Христа, яка теж вільно ходить по воді. Довгий час наука не могла пояснити, чому такі ящірки можуть бігати по воді. За цю здатність василісків прозвали ящіркою Ісуса Христа.
На лапках у неї є перетинки, які в спокійному стані заховані. У разі небезпеки, ящірка підбігає до водойми і починає швидко працювати лапками, перетинки розкриваються, а при ударі на воді з'являються невеликі ямки, в які, завдяки перетинкам, потрапляє повітря, утворюючи повітряну подушку. Василіск біжить і не тоне. Тут так само присутній поверхневий натяг води, який прагне відновити гладь, але ще є і виштовхувальна сила, яка прагне підняти на поверхню повітря, що зайшло у водні ямки.
Цікаві гідродинамічні апарати існують в живій природі. Так головоногі молюски - наутілуси живуть в раковинах, розділених перегородками на окремі камери. Самі молюски займають останню камеру, а решта заповнені газом. Щоб спуститися на дно, молюск заповнює раковину водою, вона стає важкою і відбувається занурення. Щоб спливти, він нагнітає газ в камери раковини, газ витісняє воду, вага раковини зменшується, і вона піднімається.
Реактивний рух, що використовується нині в торпедах, літаках, ракетах і космічних снарядах, властивий також головоногим молюскам-восьминогам, каракатицям, кальмарам. Найбільший інтерес для техніків і біофізиків представляє реактивний двигун кальмарів.
Кальмар пливе однаково як вперед, так і назад. Реактивні поштовхи і всмоктування води в мантійну порожнину ( «камеру згоряння» живу ракету) з невловимою швидкістю прямують одне за одним через вузьку воронку на черевній поверхні кальмара ( «сопло» живого реактивного двигуна).
Більшість медуз рухаються реактивним способом, виштовхуючи воду з порожнини парасольки.
Морські молюски гребінцеві, різко стискають стулки своєї раковини, з силою виштовхуючи з неї воду. Використовуючи, таким чином, принцип реактивного руху, вони можуть відпливати на значну відстань.
Сучасна медицина широко застосовує методи діагностики і лікування, засновані на фундаментальних фізичних принципах і явищах. В медицині використовуються складні електронні пристрої: рентгенівські томографи, кардіографічні системи та багато інших. Інтенсивне впроваджується медичне приладобудування.
Теплові явища.
Все, що відбувається в природі, так чи інакше пов'язане з теплотою. Змінюється температура навколишнього середовища, кожне тіло має свою температуру. Сонце віддає своє тепло нашій планеті. Тануть бурульки і утворюється туман. Все це теплові явища.
Крокодили, собаки роззявляють пащу, щоб збільшити тепловіддачу шляхом випаровування. Якщо стає дуже жарко, крокодили йдуть в воду. Вночі вони занурюються в воду для того, щоб уникнути впливу більш прохолодного тепер повітря.
Біла ведмедиця влаштовує барліг в заметі серед крижаної пустелі. Потужними лапами вона викопує в твердому шарі снігу тунель довжиною до 12 метрів, де народжує дитинчат і ховається з ними від холоду до весни. Зовні температура може знижуватися до -30-40 градусів Цельсія, а в барлозі не нижче 20 градусів Цельсія.
Біологи виявили, що гримучі і інші ямкоголові змії легко відшукують здобич в темряві, не дивлячись на те, що нічний зір у них не розвинений. Чим це можна пояснити?
Ямкоголові отримали свою назву від двох терморецепторних ямок на голові, розташованих між ніздрею і оком. Ці ямки чутливі до інфрачервоного випромінювання і дозволяють зміям розпізнати свою жертву за різницею температури жертви і навколишнього середовища. Її рецептори здатні сприймати навіть дуже слабкі зміни температури повітря, близько 0,1 ° С. Для змії, гризуни і птахи мають значно вищу температуру, і змія розпізнає їх навіть в непроглядній пітьмі. Подібно примітивним очам, ці ямки дозволяють змії вибирати жертву і нападати на неї з великою точністю.
Дельфіни мають систему звукових сигналів. Сигнали двох типів:
эхолокаціонні (сонарні) служать тваринам для дослідження обстановки, виявлення перешкод, здобичі і " щебет" або " свист" – для комунікації з родичами, що також виражають емоційний стан дельфіна.
Він здатний сприймати дуже слабкі відлуння-сигнали. Наприклад, він прекрасно «Зауважує» маленьку рибку, яка з'явилася на відстані 50м
Кашалоти видають звуки і, аналізуючи відлуння, знаходять здобич. Вони приголомшують її своїми сигналам. Направляючи ультразвукові сигнали на косяки риб, кити можуть приголомшувати і навіть вбивати рибу. Ці сигнали змушують наповнені повітрям плавальні міхури риб резонувати так сильно, що вібрація, що передається тканинам тіла, дезорієнтує риб.
Нещодавно було зроблене сенсаційне відкриття.
Джейн Йак і Джеймс Фуллард виявили на крилах метеликів Hedyloidea вуха!
Смішно те, що з'явилися ці органи у метеликів під «взаємодією» кажанів. Багато метеликів мають органи-локатори для ультразвуку, що видається кажанами, аби не потрапити до них на обід. Але у метеликів такі вуха на передній поверхні першої пари крил виявлені вперше.
Кажани полюють вночі, вслухаючись у темряву. Посилаючи ультразвукові сигнали, частота яких до 200 000 Герц, і точно оцінюючи відбите відлуння за допомогою слуху, вони визначають розміри, швидкість і напрямок польоту здобичі.
Мала бура нічниця (вид кажана) озброєна настільки гострим слухом, що може зловити двох летючих комарів за півсекунди. Цей комахоїдний кажан, що мешкає на всій території Північної Америки, може в польоті за допомогою ультразвуку визначати і уникати об'єктів не товщих людської волосини. Є фантастичним і те, як кажани можуть хапати дрібних рибок, що пропливають біля поверхні, орієнтуючись тільки за хвилями, що виникають від руху рибок. Моделювання локаторів у живих організмах відкриває нові перспективи їх використання в якості чутливих елементів акустичних систем.
Метелики роблять за секунду всього кілька помахів крилами, тому їх політ не чутний. Хрущі виробляють понад 200 помахів в секунду і видають низьке бас-дзижчання; звичайна муха робить 352 коливання крильцями в секунду, джміль - 220, бджола змахує крилами 440 раз в секунду, коли летить за медом, і всього 330, коли навантажена повертається у вулик; противний же писк комара відповідає 500 - 600 помахам у секунду.
Електричні явища.
26 вересня 1786 року італійський лікар Луїджі Гальвані зробив важливе відкриття про існування «тваринної електрики». Професор фізики з міста Павії Алессандро Вольта зробив висновок, що контакт двох різних металів, що стикаються з рідиною в жаб'ячої лапки, є джерелом електрики.
Людський мозок генерує за день більше електричних імпульсів, ніж всі телефони світу разом взяті.
Електричні явища проявляються в живих організмах, забезпечуючи роботу органів і організму в цілому.
Фактично всі живі організми можуть генерувати електрику.
М'язи нашого тіла управляються мозком за допомогою електричних сигналів.
Виникнення електричних потенціалів у серцевому м'язі пов'язане з рухом іонів через клітинну мембрану. Основну роль при цьому відіграють катіони натрію і калію.
У живій природі існують справжні електростанції.
Електричні скати в основному невеликі - від 50 до 60 см, однак є такі особини, які досягають в довжину 2 м. Дрібні представники цих риб роблять невисокий рівень електричного заряду, а великі скати здійснюють розряди по 300 вольт.
Скат без заряду безпечний, проте, якщо він має заряд, тоді людина може серйозно постраждати від сильного електричного розряду. Пригод з летальним результатом не виявлено, хоча у того, хто доторкнувся до ската, може знизитися тиск, статися порушення серцевого ритму та можуть з'явитися спазми, а в ураженій зоні з'являється набряклість місцевих тканин.
Скат має схожість з акумуляторною батареєю. Якщо він використовує заряд цілком, то йому знадобиться кілька годин на те, щоб знову "зарядитися".
Електричний вугор - найнебезпечніша риба серед всіх електричних риб.
Потужні силові хвилі електричний вугор посилає до 150 разів на добу.
Під водою вугри знаходяться близько 2 годин, а потім випливають на поверхню і дихають там протягом 10 хвилин, тоді як звичайним рибам досить спливати на кілька секунд.
В Японії в 2010 році був проведений експеримент: різдвяна ялинка була освітлена струмом, що виходить від вугра, який знаходився в особливій ємності.
За допомогою електричних сигналів риби можуть навіть особливим чином "перемовлятися". Вугри, наприклад, побачивши їжу, починають генерувати імпульси струму певної частоти, повідомляючи тим самим своїх побратимів.
Це морський вугор, виловлений рибаками з Девоншир (Британія), який побив усі рекорди. Вага чудовиська - майже 60 кг, а довжина - більше 6 метрів.
Качкодзьоб має вимірника електричної напруги на дзьобі з чутливістю 0.05 мкВ.
У акул є особливі рецептори чутливі до електрики, причому їх чутливість складає близько 0.005 мкВ/см. Це дозволяє визначити здобич, що зарилася в пісок, за її електричним полем.
Багато квітів і листя мають здатність закриватися і розкриватися залежно від часу і доби. Це обумовлено електричними сигналами.
Птахам компас не потрібний. Вони дуже чітко орієнтуються по магнітному полю Землі.
Самиці синьої акули злучаються біля східних берегів США, а породжують потомство біля берегів Європи. Вони орієнтуються під водою по магнітному полю Землі. Так звані ампули Лоренцини, розташовані на рилі, уловлюють електромагнітні коливання і визначають напрям магнітного поля донних порід. Акули користуються цим як компасом.
Перевіряючи чутливість електрорецепторів у риб, учені проводили дослід. Закривали акваріум з рибкою темною тканиною або папером і водили поруч у повітрі невеликим магнітом. Рибка відчувала магнітне поле. Потім дослідники просто водили біля акваріума руками. І вона реагувала навіть на найслабкіше біоелектричне поле, створене людською рукою.
Магнітне поле впливає на усе живе. Воно може затримувати розвиток живих організмів, уповільнювати зростання клітин, змінювати склад крові. Для людини безпечне поле в 300-700 Ерстед. Зміна магнітного поля впливає на метеочутливих людей. Магнітні бурі відомі багатьом.
Існує дуже багато прикладів оптичних явищ в природі: світіння моря (світіння живих організмів в ньому), світлячки, личинки комарів, гриби, медузи також світяться в темряві. Відомо понад 800 видів морських організмів, що викликають світіння.
Очі бувають різні. Більшість членистоногих мають багато очей, орієнтованих в різні боки. Фасеточні очі, що складаються з тисяч окремих зорових одиниць. У бабки їх близько 30000. Але ці очі мають поганий зір, тому що до сприймального апарата, потрапляє надзвичайно вузький потік світла.
Веселка
Напевно, немає людини, яка б не милувався веселкою. Це чудове барвисте явище здавна вражало уяву людей. Про веселку складали легенди, їй приписували дивовижні властивості. У стародавніх греків богиня веселки Ірида виступала як посередниця між богами і людьми, що передавала людям волю богів. Дивлячись на веселку, стародавні греки вірили, що вона з'єднує небо і землю. На думку древніх естів, веселка наповнювала водою виснажені після дощу хмари; вода по веселці нібито піднімалася з озера або річки в небеса. Милуючись веселкою, стародавні індійці думали про квіти, які зів'яли на землі і знову розцвіли на небі. З веселкою завжди пов'язувалося відчуття радості та звільнення. У слов'янських народів веселка, з'явившись на небі після благодатного дощу, уособлювала перемогу бога-громовержця Перуна, вражаючи блискавкою дух зла. Здавна помітили, що веселка спостерігається, тільки коли виглянуло з-за хмар сонце і тільки зі сторони, протилежної сонцю . Якщо стати обличчям до сонця, то веселки не можна побачити. Треба, щоб сонце було позаду. Райдуга виникає, коли сонце освітлює завісу дощу. Можна спостерігати також і близьку веселку, яка виникає на тлі струменів водоспаду або фонтану. У міру того як дощ вщухає, а потім припиняється, веселка блякне і поступово зникає.
Зазвичай кажуть, що у веселки сім кольорів, що чергуються в наступному порядку: червоний (зовнішній край веселки), помаранчевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий (внутрішній край веселки, звернений до земної поверхні). Число кольорів є умовним поняттям, бо між сусідніми із зазначених кольорів немає чітких кордонів. Арістотель називав, наприклад, всього три кольори веселки: червоний, зелений, фіолетовий. Ньютон спочатку виділяв у веселці п'ять кольорів: червоний, жовтий, зелений, синій, фіолетовий. Пізніше він говорив про десять кольорів, а саме: червоний, кіновар, лимонний, шафран, жовтувато-зелений, трав'янистий лазурний, блакитний, індиго, фіолетовий. У кінцевому результаті Ньютон зупинився на семи кольорах - тих самих, які й донині прийнято виділяти у веселці. Вибір саме цього числа пояснюється не фізикою, а швидше тим, що число 7 здавна вважалося «магічним» (сім чудес світу, сім смертних гріхів, сім днів тижня і т. д.) . Повернемося до опису веселки. Нерідко над основною веселкою виникає ще одна (додаткова) веселка – більш широка і розмита. Кольори в додатковій веселці чергуються у зворотному порядку: від фіолетового (зовнішній край) до червоного (внутрішній край).
Марево
Коли ми говоримо про щось невловиме, нереальне, примарилося, ми використовуємо слово «міраж». Подібно казці, він захоплює нас, вабить до себе і безслідно зникає, коли ми пробуємо до нього наблизитися.
Марева дуже різноманітні. Вони дозволяють бачити різні предмети, особливості пейзажу, навіть міста, які насправді знаходяться далеко від спостерігача, приховані від нього за горизонтом. Ці бачення з'являються раптово на лінії горизонту або звисають над нею в повітрі. Іноді вони виникають перед спостерігачем в перевернутому вигляді, іноді бувають подвоєними: перевернуте зображення виникає разом з прямим.
Існували легенди про злих духів, які спеціально викликали казкові бачення для того, щоб обдурити подорожніх, змусивши їх звернути з дороги. Згідно з однією з таких легенд, підступна фея Моргана любила полювати за людськими душами, підстерігати в пустелі каравани, зачаровувати караванників прекрасними примарними баченнями – блискучими палацами, пишними садами, розкішними фонтанами. Втомлені подорожні мимоволі спрямовувалися до цих садів і палаців, збивалися з дороги і в кінцевому рахунку гинули в пісках. «Фата-Моргана» – так називають особливий вид міражів, коли над піщаною рівниною або над поверхнею моря раптом виникають примарні сади і луки, палаци і замки, фонтани і колонади, і при цьому одна картина швидко і невловимо змінюється іншою.
Жива природа - геніальний конструктор, великий архітектор і будівельник.
Так народилася нова наука – біоніка. прикладна наука про створення нових об'єктів, коли ідея і основні елементи пристрою запозичуються з живої природи.
У біоніки є символ - перехрещені скальпель, паяльник і знак інтеграла.
Цей союз фізики, біології, техніки і математики дозволяє сподіватися, що наука біоніка проникне туди, куди не проникав ще ніхто, і побачить те, чого не бачив ще ніхто.
Швейцарський інженер Джорж де Местраль розглянув реп'ях під
мікроскопом і в 1951 році подав заявку на патент виготовлення " липучки"
300-метрова металева вежа була спроектована і побудована Густавом Эйфелем в 1889 р. Вона була розроблена на основі наукової роботи швейцарського професора анатомії Германа фон Майєра. По контурах і розмірах кутів між поверхнями вона повторює будову великої гомілкової кістки людини, на яку лягає вся вага нашого тіла!
Завдяки вивченню гідродинамічних особливостей китів і риб, вдалося створити особливу обшивку торпед, яка при тій же потужності двигуна забезпечує підвищення швидкості на 20 - 25%.
У медузи є міхур, наповнений рідиною, в якому плавають камінці, які спираються на нервові нитки. Цей міхур є приймачем медузи, органом, яким вона слухає «голос» бурі. Коливання хвиль тиснуть на камінчики, а ті передають імпульси нервам. Коли коливання перевищують критичний поріг, так званий, поріг бурі, медуза приймає захисні заходи – віддаляється від берега, йде на глибину, де немає такого хвилювання, як на поверхні моря або океану.
Саме такий механізм і був покладений вченими в основу створення резонатора, що уловлює інфразвуки і пророкує бурю за 15 годин.
Щоб відстежувати підводні човни по шуму гребних гвинтів, створили і прилади-гідрофони. Їх встановили на кораблях, але рух води біля приймального отвору гідрофона створював шум, який заглушував шум підводного човна. Фізик Роберт Вуд запропонував інженерам повчитися у тюленів, які добре чують рухаючись у воді. В результаті приймального отвору гідрофону надали форму вушної раковини тюленя, і гідрофони стали "чути" навіть на повному ходу корабля.
М'язи нашого тіла управляються мозком за допомогою електричних сигналів.
Вченим з Інституту реабілітації Чикаго вдалося створити біонічний протез, який дозволяє пацієнтові не тільки управляти рукою за допомогою думок, а й розпізнавати деякі відчуття. Володаркою біонічної руки стала Клаудіа Мітчелл. У 2005 році Мітчелл постраждала в аварії. Хірургам довелося ампутувати її ліву руку по саме плече
Дослідники з BellLabs виявили, що в глибоководних морських губках міститься оптоволокно, за властивостями дуже близьке до найсучасніших зразків волокон, використовуваних в телекомунікаційних мережах. Вчені були вражені тим, наскільки близькими виявилися структури природних оптичних волокон до тих зразків, що розроблялися в лабораторіях.
Японські інженери і біологи встановили в результаті численних експериментів, що форма тіла кита досконаліша за форму сучасних судів. Було побудовано велике океанське китоподібно судно, і переваги нової конструкції позначилися тут же. При потужності двигуна, зменшеній на чверть, швидкість і вантажопідйомність залишилися тими ж.
Воістину немає меж винахідливості чарівниці-природи. Вона ще не один раз змусить біоніків дивуватися геніальності своїх творінь, але разом з тим вона, безсумнівно, підкаже їм не одну чудову ідею для створення високоточної техніки.
Усі фізичні явища знайшли своє відображення в живій природі. Світ цих явищ цікавий, загадковий, різноманітний. Вивчайте і дізнавайтеся про нього більше. Дивуйтеся, любіть життя і все що є у природі.
Фізика в прозових творах
У казці «Ріпка» показується, які сили діють на неї. Чому дорівнює рівнодійна сила? Чому ріпку вирвали?
“Посадив дідусь ріпку. Виросла ріпка велика – превелика. Став дідусь ріпку із землі тягнуть. Тягне — тягне — витягти не може. Покликав дідусь на поміч бабусю. Бабуся за дідуся, дідусь за ріпку: тягнуть – тягнуть – потягують – витягти не можуть. Покликала бабуся внучку. Внучка за бабусю, бабуся за дідуся, дідусь за ріпку: тягнуть – потягнуть – витягти не можуть. Покликала внучка Жучку. Жучка за внучку, внучка за бабусю, бабуся за дідуся, дідусь за ріпку: тягнуть – потягнуть – витягти не можуть.
Покликала Жучка кішку. Кішка за Жучку, жучка за внучку, внучка за бабусю, бабуся за дідуся, дідусь за ріпку: тягнуть – тягнуть – потягнуть витягти не можуть.
Покликала кішка мишку. Мишка за кішку, кішка за Жучку, Жучка за внучку, внучка за бабусю, бабуся за дідуся, дідусь за ріпку: тягну – тягнуть – та й витягли ріпку!”
Барона Мюнхаузена всі знають як неперевершеного і дотепного брехуна, чиї веселі історії описані в книзі “Пригоди барона Мюнхаузена”. Послухаємо тепер історію, якою любив розважати своїх друзів і знайомих Мюнхаузен. І чи не перечить його твердження законам фізики?
“Було це у часи війни з турками. Одного разу, рятуючись від турків, спробував я перестрибнути верхи на коні через болото. Але кінь не дострибнув до берега, і ми впали в болото. Шубовснули – і почали тонути. Порятунку не було. Болото з жахливою швидкістю засмоктувало все глибше і глибше. Що було робити? І вирішив я урятуватися. Схопивши себе за косичку, я з усіх сил смикнув угору — і без великих зусиль витягнув з болота і себе, і свого коня, якого міцно стиснув обома ногами, як щипцями».
«Обидві гармати вистрілили одночасно. Трапилось те, на що я й розраховував: у передбачуваній мною точці обидва ядра – іспанське і наше – зіткнулися з неймовірною сило і вороже ядро полетіло назад. Наше ядро їм завдало клопоту: воно вцілило в їхній корабель, який відразу пішов на дно». Чи можна повірити в історію, коли обидва ядра після зіткнення почали рухатись в одному напрямку?
Всім добре відомий мультфільм “Пригоди капітана Врунгеля”. У пригодах є такий епізод: «Містер Денді взяв пляшку – вдарив у денце. Корок вилетів як з гармати. При цьому “Біда” дістала такий поштовх, що помітно посунулась вперед. Ми втрьох стали на кормі і один за одним стали вибивати корки. Три корки залпом вилетіли з гучним звуком і впали в море, а “Біда” тим часом рухалась вперед, набираючи швидкості». Чи можливий такий реактивний рух?
Олександр Бєляєв «Людина – амфібія»
«Іхтіандр опускався все глибше і глибше в тяжкі глибини океану. Йому хотілось бути одному, прийти в себе після нових вражень. Він занурювався все повільніше. Вода ставала все густішою, вона вже тисла на нього, дихати ставало все важче.» Описується збільшення тиску води на тіло в залежності від глибини.
Казка «Гора – будильник»
«Я жив біля річки, а навпроти була гора. Вона була так далеко, що якщо крикнути, то луна поверталася лише через 6 годин. Я скоро здогадався, у чому справа. Було, коли лягаю спати, крикну гучно: «Час вставати!» – і я вставав.» Чи можливе таке явище в реальному житті?
Фізика в поезії
Цікавою загадкою є байка Крилова “Лебідь, рак і щука”
Колись – то Лебідь, Рак та Щука Приставить хуру удались.
От троє разом запряглись,
Смикнули — катма ходу…
Що за морока? Що робить?
А й не велика, бачся, штука, –
Так Лебідь рветься підлетіть,
Рак упирається, а Щука, тягне в воду. Хто винен з них, хто ні — судить не нам, Та тільки хура й досі там.
Дія на воза кількох сил у різних напрямках.
Тарас Шевченко. Уривок з поеми «Княжна»
Зоре моя вечірняя,
Поговорим тихесенько В неволі з тобою.
Розкажи, як за горою
Сонечко сідає,
Як у Дніпра веселочка Воду позичає.
Оптичні явища.
Слова з вірша Лесі Українки «Тиша морська»
З тихим плескотом на берег
Рине хвилечка перлиста;
Править хтось малим човенцем, – В’ється стежечка злотиста.
Оптичні явища.
Уривок з вірша І. Сурикова «Зима»
Стали дні короткі,
Сонце світить мало, Ось прийшли морозці І зима настала.
Чому з настанням зими дні стають коротшими?
Фізика в прислів’ях
Оптика
Який не був пеньок, та все ж за ним тіньок.
Від своєї тіні не сховаєшся.
3 кривого дерева й тінь крива.
У кривому дзеркалі і рот на воді.
Чим темніша ніч, тим ясніші зорі.
Після дощу і сонце засяє.
Дифузія
Куховар від запаху ситий.
Тим бочка смердить, чим налита.
Винувата діжа, що не смакує їжа.
Ліпше недосолити, ніж пересолити.
Коли моя душа часнику не їла, не буде пахнути.
Теплообмін. Зміна внутрішньої енергії.
Лиха тому зима, в кого кожуха нема.
І лід дасть іскру, якщо добре потерти.
Багато диму – мало тепла.
Коваль клепле, поки тепле.
Так холодно, що якби не вмів дрижати, то замерз би.
Тиск
Старою дорогою легко ходити.
Голкою криниці не викопаєш.
Де люди ходять, там трава не росте.
Пізнаєш вола, як на ногу наступить.
Рана від кулі глибока, а від шаблі – широка.
Явища змочування, капілярності.
Смола до дуба не пристане.
Де оре сошка, там хліба трошки.
На дощі змокнеш і в плащі.
Він, як вода, скрізь просочиться.
Хто як скородить, так йому і родить.
Пароутворення
Криниця і та висихає.
Список використаних джерел:
1. Акбаєв, А.А. Фізика і жива природа.// Фізика: Прил. До газ. «Перше вересня».- 2004. - № 21.- С. 19-23.
2. Галузо, І.В. Физич. картина світу, або замітки про формування природно-наукового світогляду школярів / / Людина. Суспільство. Світ.- 2006. - № 2.- С. 20-25.
3. Гейзенбер, В. К. До історії фізич. об'яснененія природи / / Гейзенберг В. К. Біля витоків квантової теорії.- М., 2004. - С. 34-35.
4. Універсальний довідник школяра, Тернопіль: «Богдан», 2005 рік.
5. Природознавство 5 клас, Ярошенко О.Г., Бойко В.М., Київ: «Світоч», 2013 року.
6. Біологія 8 клас, Міщук Н.Й., Тернопіль: «Підручники й посібники»,
2016 року.
Інтернет-джерела:
про публікацію авторської розробки
Додати розробку