Презентація до уроку фізики у 9 класі "Реактивний рух в живій природі"

Реактивний рух в живій природі Цегельник Ю.Г.

Повторимо! Що таке реактивний рух? Наведіть приклади Запишіть закон збереження імпульсу для руху ракети, припустивши, що все її паливо згоряє миттєво в момент старту Чому для запускання космічних кораблів з поверхні Землі використовують багатоступеневі ракети?

Костянтин Едуардович Ціолковський Сергій Павлович Корольов Юрій Олексійович Гагарін Установи відповідність:

Чи є даний рух реактивним у наступних випадках? Судно з водометним двигуном, що викидає з корабля водяну струмину. При цьому корабель рухається у бік, протилежний напряму руху струмини. Під час пострілу з рушниці стрілець відчуває удар приклада(віддача). Ракета може набути прискорення в космічному просторі, де навколо неї немає ніяких тіл. Чому прискорюється ракета?

Природа! Ми нею оточені і охоплені непереможно, нам не вийти з неї Й. В. Гете

Представниками фауни також використовуються закони реактивного руху. Більшість рослин, що мають такі властивості, становлять однорічники й багаторічники: ехіноцистус шипуватий, пікульник двонадрізний, сердечник недотрога, мерінгія трьохжилкова.

Колючкоплідник (ехіноцистус шипуватий), його ще називають скаженим огірком, відносять до сімейства гарбузових. Ця рослина досягає великих розмірів, має товстий корінь із жорстким стеблом і великими листками. Росте на території Середньої Азії, Середземномор’я, на Кавказі, досить розповсюджений на півдні України. Усередині плода в період дозрівання насіння утворюється слиз, який під дією температури починає бродити й виділяти газ. Ближче до дозрівання тиск усередині плода може досягти 8 атмосфер. Тоді при легкому доторку плід відкривається і насіння з рідиною зі швидкістю 10 метрів на секунду вилітає із плода. Завдяки здатності стріляти на 12 м у довжину, рослину назвали «дамський пістолет». Яка маса насінини огірка – пирскача, якщо коробочка містить 10 насінин і після розкриття рухається зі швидкістю 50 см/с при масі 60 г?

Сердечник недотрога — однолітній широко поширений вид. Зустрічається, як правило, у тінистих лісах, на берегах уздовж річок. Потрапивши в північно-східну частину Північної Америки й у Південну Африку, добре прижився. Сердечник-недотрога розмножується насінням. Насіння в сердечника-недотроги дрібне, масою не більш 5 мг, яке відкидається на відстань 90 сантиметрів. Завдяки такому способу поширення насіння, рослина й одержала свою назву. Коробочка з насінням має масу близько 30 мг і викидає насіння зі швидкістю 0,8 м/с. Яка швидкість руху насіннєвої коробочки?

Є цікаві факти, що стосуються використання реактивного руху представниками тваринного світу. У головоногих молюсків реактивний рух відбувається за допомогою води, яку вони видихають через сифон, який звичайно звужується до невеликого отвору для одержання максимального тиску, а значить і швидкості. Вода через зябра проходить до видиху, виконуючи подвійну мету — дихальну і руху. Морські зайці, як ще називають брюхоногих молюсків, використовують аналогічний спосіб руху, вони немають складного неврологічного апарата головоногих (наприклад, восьминогів), тому вони переміщаються більш незграбно.

Деякі риби-лицарі пропускають воду через зябра, щоб доповнити плавниковий рух. У личинок бабок реактивна сила досягається шляхом витіснення води зі спеціалізованої порожнини в організмі. Морські гребінці й кардіди, сифонофори, туніки (такі, як сальпи) і деякі медузи, також використовують реактивну тягу. Більшу частину часу морські гребінці спокійно лежать на дні, але у випадку появи небезпеки, швидко стуляють стулки своєї раковини, так вони виштовхують воду. Цей механізм поведінки теж говорить про використання принципу реактивного пересування. Завдяки ньому, гребінці можуть спливти й переміщатися на велику відстань, застосовуючи техніку відкриття-закриття раковини. Який об'єм води витісняє морський гребінець під час переміщення в разі небезпеки, якщо його маса 70 грамів, швидкість його руху 20 см/с, а швидкість витоку води 50 см/с?

Кальмар також застосовує цей метод, вбирає в себе воду, а потім з величезною силою проштовхуючи через лійку рухається зі швидкістю не менш 70 км/год. Збираючи щупальці в один вузол, тіло кальмара утворює обтічну форму. Взявши за основу такий двигун кальмара, інженерами був сконструйований водомет. Вода в ньому засмоктується в камеру, а потім викидається через сопло. Таким чином, судно прямує у зворотну сторону від струменя, що викидається. З якою швидкістю кальмар викидає струмінь води об'ємом 1 літр, якщо його маса 3 кг?

Якщо порівняти з кальмарами, найбільш ефективними двигунами користуються сальпи витрачаючи у декілька разів менше енергії, ніж кальмари. Рухаючись, сальпа запускає воду в отвір попереду, а потім вода надходить у широку порожнину, де є зябра. Після ковтка отвір закривається, а за допомогою, поздовжніх і поперечних мускул, які скорочуючись стискають тіло, відбувається викид води через отвір позаду.

Доказом його припущенню могла послужити кішка, яка зірвалася з висоти. Під час падіння вниз головою, вона однаково приземлиться на всі лапи, це стало вже свого роду аксіомою. Детально сфотографувавши переміщення кішки, змогли по кадрах розглянути усе, що вона робила в повітрі. Побачили її рух лапою, яка викликала відповідну реакцію тулуба, повертаючись в іншу сторону щодо руху лапки. Самим незвичайним із усіх механізмів пересування може похвалитися звичайна кішка. Марсель Депре висловив припущення, що тіло здатне рухатися й змінювати своє положення навіть за допомогою одних тільки внутрішніх сил (ні від чого не відштовхуючись і ні на що не опираючись), із чого можна було зробити висновок, що закони Ньютона можуть бути помилкові.

Поділися враженням: Що нового ти дізнався на уроці? Що найбільше вразило? Наведи приклади рослин, що застосовують реактивний рух? Які тварини використовують реактивний рух?

Домашнє завдання: Повторити п.37 Виконати вправу 37 (3,4)