Використання дослідницької діяльності на уроках фізики

Перегляд файлу

1

 

 Міністерство освіти і науки України

Відділ  освіти Корсунь – Шевченківської райдержадміністрації

Корсунь – Шевченківська загальноосвітня школа

I – III ступенів №1

 

ФІЗИКА

Методичний посібник

"ВИКОРИСТАННЯ ДОСЛІДНИЦЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

НА УРОКАХ ФІЗИКИ"

вчитель вищої кваліфікаційної категорії, вчитель методист

Корсунь – Шевченківська загальноосвітня школа

I – III ступенів №1

Антонов Дмитро Володимирович

 

 

Матеріал затверджений на засіданні науково методичної ради протокол № 3 від 20.02.2017року

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Корсунь – Шевченківський 2017р

АНОТАЦІЯ

  Реалії сьогодення визначають перед освітянами складні і відповідальні завдання. На сучасному етапі розвитку суспільства інформація змінюється та поширюється досить швидко,  учні повинні мати здібності до запам'ятовування її, вміти аналізувати, порівнювати, абстрагувати, робити висновки та інше. Основи такого підходу до викладання фізики закладено в Державному стандарті базової і повної середньої освіти: „Основною метою освітньої галузі (природознавство) є розвиток учнів за допомогою засобів навчальних предметів, що складають природознавство як наукову галузь, формування наукового світогляду і критичного мислення учнів завдяки засвоєнню ними основних понять і законів природничих наук та методів наукового пізнання, вироблення умінь застосовувати набуті знання і приймати виважені рішення в природокористуванні.” Виходячи з цього на перший план стає розвиток дитини як інтелектуально так і духовно.   

    Хочу запропонувати збірку наукових робіт, матеріал яких стане корисним під час навчального процесу, проведення робіт фізичного практикуму та в позаурочній і гуртковій діяльності.

В методичний посібник включені роботи різних років матеріал яких та дослідницька база яких може бути використана на уроках фізики.

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

1. Організація науково-дослідницької  діяльності  учнів для  розвитку компетентністних   вмінь та вдосконалення  процесу  навчання  й профорієнтації…………………………………………………………………….4

2. Розділ "Динаміка", 10 клас, тема "Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння."……………………………………………………………6

3. Розділ "Динаміка", 10 клас, тема "Третій закон Ньютона. Межі застосування законів Ньютона."…………………………………………………9

4. Розділ "Динаміка", 10 клас, тема "Вага та невагомість."……………….…16

5. Узагальнюючі заняття, 10 клас, повторення теми "Динаміка."…………..20

6. Розділ "Хвильова оптика", 11 клас, тема "Розвиток уявлень про природу світла."…………………………………………………………………………...23

7. Розділ "Електричний струм", 11 клас, тема "Електропровідність .".…….26

8. Розділ "Атом і ядерна фізика", 11 клас, тема "Спектри випромінювання."29

9. Астрономія.,тема "Астрономія – фундаментальна наука. Астрономія та астрологія"11 клас……………………………………………………………….41

10. Астрономія.,тема "Зорі та їх класифікація. "11 клас……………………..46

11. Астрономія.,тема "Астрономія – фундаментальна наука. Астрономія та астрологія"11 клас……………………………………………………………….54

12. Розділ "Хвильова оптика", 11 клас, тема "Розвиток уявлень про природу світла."……………………………………………………………..…………….60

ВИСНОВОК……………………………………………………………………..67

13.СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………....68

 

 

 

1. Організація науково-дослідницької  діяльності  учнів для  розвитку  компетентністних вмінь та вдосконалення  процесу  навчання  й  профорієнтації.

 

 Серед навчальних предметів середньої школи фізика займає одне з провідних місць. Це є відображенням того об’єктивного факту, що фізика є основою сучасної техніки і багатьох сучасних технологій. Механізація виробництва і електроенергетика, нові матеріали і речовини, ядерна технологія і енергетика, надточні технології – це далеко не повний перелік галузей сучасного виробництва, корені яких закладені в фізиці.

   Разом з тим за рівнем зацікавленості учнів у вивченні предмета фізика, на жаль, займає одне з останніх місць у рейтингу серед всіх шкільних предметів. Майже третину учнів не цікавить фізика взагалі. І тому зараз на першому місці стоїть питання про пошук нових шляхів розвитку, формування і підвищення пізнавальних інтересів учнів, підвищення ефективності уроків фізики.

   Тому саме на уроці вчитель повинен організувати таку діяльність, використати таку форму викладення матеріалу, щоб в учнів виникло здивування, захоплення, бажання його освоїти, зрозуміти, що в свою чергу веде до формування стійкого пізнавального інтересу. [1;2].

Працюючи  в школі, я завжди активно підтримую наукову діяльність учнів в урочний та позаурочний час. З 2002 року юні науковці наукового товариства Промінь завоювали 132 призових місця у форматі захисту наукових робіт учнів членів МАН, беруть участь у творчих конкурсах та проектах. Повірте моєму досвіду – ця категорія дітей особлива, вони відчули смак пізнання, задоволення від науки, від спілкування з науковцями, від виконання досліджень та дослідів.

Всі випускники шкільного наукового товариства так чи інакше отримали неоціненний досвід та змогу реалізувати себе в подальшому навчанні та житті.

Наукова діяльність дає вчителю змогу:

1.  Залучити  до  науково-дослідницької  діяльності  здібних  учнів  відповідно  до  їхніх  наукових  інтересів.

2. Навчити  учнів  роботі  з  науковою  літературою, формування  культури  наукового  дослідження.

3. Знайомитись   та співпрацювати   з  представниками  науки, надання практичної  допомоги  учням  у  здійсненні  експериментальної  та  дослідницької  роботи.

4. Організувати  індивідуальні  консультації  проміжного  та  підсумквого  контролю  в  процесі  наукових  учнівських  досліджень.

5. Залучити наукових  працівників  до  керівництва  науковими  роботами  учнів.

6. Підготувати, організувати  та провести  науково-практичні  конференції, турніри, олімпіади.

8. Редагувати   та видавати  учнівські наукові  збірники.

9. Розширити   кругозір  учнів  у галузі досягнень  вітчизняної та  зарубіжної  науки.

10. Виявляти найбільш  обдарованих  учнів  у різних  галузях  науки  і  розвиток  їхніх  творчих  здібностей.

11. Активно  привчати   учнів  школи  до  процесу  самоосвіти  та саморозвитку.

12. Удосконалювати   вміння  та навички  самостійної  роботи, підвищувати рівня  знань  та  ерудиції  в  тих  галузях  науки,  які  цікавлять  учнів.

13. Організувати  науково-дослідницьку діяльність  учнів для  спроможності діяти на основі здобутих навичок.

14. Розвивати ключові компетентності: фактологічні, праксеологічні, комунікативні, загальноосвітні.

2. Розділ "Динаміка", 10 клас, тема "Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння."

 

ГРАВІТАЦІЯ ТА РУХ НА ОРБІТІ

Роботу виконала:

Портянко Олена Олександрівна,

учень 11-А  класу Корсунь-Шевченківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №1,Корсунь-Шевченківської районної ради

 

Науковий керівник:

Антонов Дмитро Володимирович,  вчитель фізики Корсунь-Шевченківської

загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 1, Корсунь-Шевченківської районної ради

 

  1.        Гравітація з точки зору науки

  За рахунок гравітації існує Всесвіт : всі тіла притягуються одне до одного в тій чи іншій мірі. І чим більше тіло , тим сильніше воно притягує до себе інші тіла . Можна сказати , що гравітація - це своєрідна нитка , яка не дозволяє планетам розлетітися далеко від Сонця.

  Цікавий той факт , що нас з дитинства вчать : все має зворотний бік: якщо предмет врізався в інший предмет , то останній відлетить . Якщо ти образив когось, то тебе обов'язково хто -о теж образить . Для гравітації це правило не справедливо : вона працює тільки в одну сторону: гравітація тільки притягує і ніколи не відштовхує !

  NASA вже не перший рік працює над створенням променя , який би зміг пересувати предмети , створюючи притягає силу , долаючи силу гравітації. Це дійсно буде прорив: безконтактне переміщення об'єктів .

Космонавти на космічних станціях відчувають не нульову гравітацію , а мікрогравітацію , тому що вони падають з тією ж швидкістю , що і корабель , в якому вони знаходяться.

   Будь-який об'єкт , який досяг швидкості 11,2 кілометра на секунду може покинути гравітаційний колодязь Землі. Саме з цією швидкістю Земля падає.

Гравітація - це найслабша фундаментальна сила.

Ньютонів закон всесвітнього тяжіння стверджує:

Два тіла з масами m1 та m2 притягують одне одного із силою F прямо пропорційною добутку мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними:

F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}

Коефіцієнт пропорційності називається гравітаційною сталою. Її величина

 G=(6.6742 \pm 0.0010) \cdot 10^{-11} м3 кг-1 с-2

Наведена вище формула дозволяє обчислити лише абсолютну величину сили тяжіння. Повнішим є векторне рівняння, що описує як величину гравітаційної сили так і її напрямок:


 \mathbf{F}_{12} = -
 G {m_1 m_2 \over r_{12}^3}
 \, \mathbf{\hat{r}}_{12}

 \mathbf{F}_{12}  — вектор сили, з якою тіло 1 діє на тіло 2;

 \mathbf{\hat{r}}_{12}  — одиничний вектор напрямлений від тіла 1 до тіла 2;

 r_{12}  — відстань між тілами 1 та 2.

  Строго кажучи, наведені тут формули справедливі лише для точкових об'єктів. Якщо тіла мають просторові розміри, силу притягання між ними слід рахувати шляхомінтегрування сили у векторній формі по об'ємах двох тіл. Можна показати, що для тіла зі сферично-симетричним розподілом мас інтеграл дає ту саму силу тяжіння за межами цього тіла, яку б давала точкова маса розташована у центрі тіла.

   Прискорення тіла під дією гравітаційних сил залежить від маси цього тіла. Дана властивість пов'язана з тим, що сила тяжіння пропорційна масі тіла. Цей факт є особливою характерною рисою закону всесвітнього тяжіння. Маса тіла визначається як мірило його інерційності. Виходячи із загальних міркувань, гравітаційне притягання — зовсім інше явище, ніж інерція. Тому, формально можна ввести дві різні величини: інерційну масу, яка описувала б відгук тіла на дію сили, та гравітаційну масу, яка описувала б притягання. Однак, експеримент свідчить про те, що ці дві величини пропорційні, а в більшості систем фізичних одиниць — рівні, одна одній. Рівність інерційної та гравітаційної мас пізніше була взята за основу загальної теорії відносності як основний постулат.

 У рамках Ньютонівської теорії припускається, що зміна положення тіл веде до миттєвої зміни створюваного ними поля. Тобто, вважається, що взаємодія поширюється з нескінченною швидкістю. Дане припущення суперечить принципам спеціальної теорії відносності, яка обмежує максимальну швидкість поширення взаємодії швидкістю світла. У зв'язку з цим теорія Ньютона непридатна для опису гравітаційної взаємодії тіл, що рухаються з релятивістськими (тобто близькими до швидкості світла) швидкостями. Її також не можна застосовувати у випадку сильних гравітаційних полів, які здатні прискорити тіла до релятивістських швидкостей. Теорію тяжіння Ньютона називають також нерелятивістською теорією гравітації.[3];[5].

 

 

3.Розділ "Динаміка", 10 клас, тема "Третій закон Ньютона. Межі застосування законів Ньютона."

ФІЗИКА НА КОЖНИЙ  ДЕНЬ

Роботу виконала:

Брюховецька Євгенія Василівна,

учениця 10 класу                                                                                     

Корсунь-Шевченківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів  № 1, Корсунь-Шевченківської районної ради

 

 

Науковий керівник:

Антонов Дмитро Володимирович,  вчитель фізики Корсунь-Шевченківської

загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 1, Корсунь-Шевченківської районної ради

 

 

РОЗДІЛ 2. ВИКОРИСТАННЯ ЗАКОНІВ ФІЗИКИ В ДЕЯКИХ АСПЕКТАХ ЛЮДСЬКОГО ЖИТТЯ

2.1 Глибина колодязя, урвища чи западини

    Ви стоїте над урвищем, дна  не видно. Як визначити його глибину? У кожному більш-менш відомому збірнику задач  є типові завдання, які формулюється приблизно так:

 

  Камінь падає в шахту без початкової швидкості. Звук від удару каменя об дно шахти почутий через 6,5 секунди від  моменту початку його - падіння. Швидкість звуку дорівнює 330 м / сек. Знайти глибину шахти.

 

РОЗВ'ЯЗОК:

 Нехай камінь падає, вниз секунд, а звук йде вгору секунд. Тоді можна написати наступні два рівняння:

 

= 6,5  та   330= .

 

  Розв'язуємо  цю систему двох рівнянь з  двома невідомими, знайдемо або  потім, це легко, глибину шахти  h = 175 метра.

 Таким чином, глибину шахти, колодязя або урвища легко визначте, якщо у  вас

є годинник, олівець і папір. В принципі, кожна  уважна дитина чи дорослий, що добре лічить хоча б до 100, всі ці дії зробить і усно!

 

D:\МАН 2015-2016 рік\Брюховецька Женя\images (2).jpg

 

2.2 Період обертання та кутова швидкість

  Давайте поглянемо на звичайний циферблат годинника. Не беручи до уваги довжину годинникової, хвилинної та секундної стрілки , маюче певне терпіння, не важко побачити та зрозуміти, що годинникова стрілка завжди робить повний оберт по колу циферблата за 12 годин, хвилинна – за 1 годину або 60 хвилин, або 3600 секунд. Відповідно секундна робить це ж саме - за 1 хвилину або 60 секунд.

 Зрозуміло, що вводячи поняття періоду обертання ми , в першу чергу маємо на увазі саме час повного оберту при русі стрілок по колу.

Тому період годинникової стрілки:  Т= 123600 секунд.

Період хвилинної стрілки:            Т= 3600 секунд.

Період секундної стрілки:             Т= 60 секунд.

  Що це нам, простим людям, дає? Або, що ми зможемо зробити з цими нехитрими спостереженнями та  знаннями?

 А чи можемо ми визначити чому дорівнює кутова ω швидкість секундної, хвилинної, годинникові стрілки?  Здавалося б, прості запитання, але чомусь багато не можуть на них відповісти. Адже для цього треба  пам'ятати, що називається кутовою швидкістю обертового тіла.

  Кутова швидкість - це кут повороту в секунду. Тому, якщо секундна стрілка годин робить один оберт  ( 360° або 2π радіан) за 60 секунд, то її кутова швидкість дорівнює  ω = 2π/60= 0,1047  відповідно - кутова швидкість хвилинної стрілки годинника дорівнює ω = 2π/60= 0,001745. Очевидно, в даному випадку, для годинникової стрілки маємо: ω = 2π/12= 0,0001455.

  Так, як наша планета робить один оберт навколо своєї осі за 24 години, то кутова швидкість Землі в два рази менше кутової швидкості годинникової стрілки. Незважаючи на невелику кутову швидкість Землі (0,0000727 ),  кожна точка на  її поверхні рухається з лінійною швидкістю v= ωr = 0,0000727 6370000м( відповідно це радіус Землі) = 473 м / сек. А це, я вам скажу, досить пристойна швидкість! Для більшої зрозумілості та порівняння – це 1702,8 км/год. Ми не відчуваємо її лиш тому, що атмосфера обертається разом із Землею з такою ж швидкістю.

 

2.3 Відцентрова сила

   На фізиці я з задоволенням спостерігала, як вчитель, набравши у відро води, з легкістю та без очевидних наслідків для стану "намоченості оточуюючих", обертав його на головою та змінював напрям цього обертання. Оце фокус, думала я!   Раніше в цирку виконувався атракціон, який носив гучну назву «Мертва петля ».  Велосипедист розганявся по похилій доріжці, що утворює потім петлю в вертикальній площині, благополучно минув найнебезпечнішу верхню точку і під аплодисменти глядачів закінчував свій виступ. Тепер в парках можна зустріти другий «смертельний» атракціон: «Їзда на мотоциклі по вертикальній стіні », а в цирку виповнюється номер, який об'єднує в собі елементи двох попередніх атракціонів: «Петлю» і «Вертикальну стінку ».  Це їзда на мотоциклі всередині  кулі, зробленої з міцної металевої сітки. Давайте підрахуємо, з якою швидкістю повинен рухатися мотоцикл всередині кулі, щоб убезпечити водія.

  У верхній точці А (рис. 1) відцентрова сила  Fв = повинна бути більше або в крайньому випадку дорівнювати  вазі тіла. Звідси отримуємо  умову для швидкості: v =. Якщо, радіус кулі 5м, то  v =7 м/с або 25 км/год.

 

 

Рис.   1.

 

 

 

 

 

 Тепер підрахуємо, з якою швидкістю повинен  рухатися мотоцикліст по боковій  (внутрішньої) поверхні кулі, щоб не звалитися вниз. Від падіння його утримує сила тертя (рис. 2)., яка дорівнює коефіцієнту тертя,

Рис. 2

помноженому на силу нормального тиску. Отже, первинна умова: kN> mg - сила тертя повинна бути не менше суми ваги мотоцикла і артиста. З іншого боку, сила нормального тиску визначається відцентрової сили: N = =Таким чином, k > mg. Звідси V> .

Якщо радіус кулі 5 метрів, а коефіцієнт тертя 0,5, то швидкість мотоцикла повинна бути приблизно дорівнює 10 м / сек, або 36км / год.

 

2.4. Час гальмування або, як краще гальмувати

Майже кожен з нас їздить на велосипеді, мотоциклі або автомашині. Як краще

гальмувати, якщо перед вами несподівано виникає перешкода? На це питання найкраще відповідає графік рисунка 3. Якщо ви гальмуєте ковзанням, намертво затискаючи колеса (так називаємий юз), то гальмівний шлях буде довшим, ніж при гальмуванні коченням (колеса загальмовані, але  обертаються), але швидкість в 1-му випадку падає більш різко, Тому при небезпеці наїзду треба завжди гальмувати юзом. Краще вдарити з меншою швидкістю, тому що енергія удару пропорціональному квадрату швидкості. У всіх інших випадках треба гальмувати коченням: і гальмівний шлях буде коротшим і шини менше зношуються.

 

 

G:\1448574511.jpg              D:\МАН 2015-2016 рік\Брюховецька Женя\завантаження.jpg

 

2.5 Відстань до епіцентру негоди

  Ну, на останок, сама проста і потрібна задача – визначеня відстані до епіцентра грози. Ця задача актуальна якщо ви в поході , на рибалці, в дорозі, не взяли парасольку, чуєте потужні звуки грому, бачите блискавку та гадаєте - намокните чи ні.

Отже: швидкість звуку 340 м/с, швидкість поширення світла прийняли як 3· м/с, звичайно швидкість звуку надзвичайно мала по відношенню до швидкості світла, тому, побачивши спалах блискавки, порахувавши секунди до моменту почутого звуку грому, ми легко визначимо наближену відстань до епіцентру грози.

Для цього помножимо полічені секунди на 340 м/с та отримаємо відстань.

Наприклад,  після моменту виникнення блискавки пройшло 5 секунд, отже відстань до епіцентру грози становить:

S= 5 · 340=1700м.

 

D:\МАН 2015-2016 рік\Брюховецька Женя\завантаження (6).jpg

 

ВИСНОВКИ

1.Виходячи з отриманих мною розрахунків видно, що питання пов’язані з використанням елементарних фізичних законів допомагають пересічній людині в повсякденному житті та допомагають легше жити.

2. Це дає змогу говорити про те, що вплив фізики на життя людини очевидний і не потребує доведення.

3. Більшість чинників, що впливають на всі аспекти життя та діяльності людини мають фізичне підтвердження на пояснення.

4. Проведені мною дослідження доводять, що фізика – це саме та наука, яка допомагає нам жити.

 

 

 

 

 

 

4.Розділ "Динаміка", 10 клас, тема "Вага та невагомість."

ГРАВІТАЦІЯ ТА РУХ НА ОРБІТІ

Роботу виконала:

Портянко Олена Олександрівна,

учень 11-А  класу Корсунь-Шевченківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №1,Корсунь-Шевченківської районної ради

 

Науковий керівник:

Антонов Дмитро Володимирович,  вчитель фізики Корсунь-Шевченківської

загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 1, Корсунь-Шевченківської районної ради

 

 

 

 

 

 

 


РОЗДІЛ 2. ГРАВІТАЦІЯ ТА РУХ НА ОРБІТІ

2.1. Задача спасіння

Уявімо собі, що астронавт залишився за бортом свого зорельота і не має з собою індивідуального реактивного двигуна. Як повернутись на борт корабля? Кидати інструмент, спорядження, махати руками і ногами, спробувати пливти ну і так далі…..Звичайно, перед польотом такого рівня всі позаштатні ситуації розбирались ще на Землі.

2.2. Механізм кидання

     Уявімо, що на всяк випадок у астронавта є обов’язків рятівний баласт, як на повітряній кулі. Нехай маса космонавта у скафандрі з  спорядженням 220 кг, причому маса баласту 20 кг. Згідно закону збереження імпульсу кидаючи баласт вперед, астронавт почне рухатись в протилежний бік. Швидкість баласту в початковий момент кидка приймемо 10 м/с (36 км/год). Тоді маємо:

=

·= 20·10

= 1 м/с

 Якщо відстань до борту зорельота 50м то через якихось 50 с астронавт  буде більш за все врятований.

Якщо уявити, що він мав два, три баластові вантажі,то процес повернення прискориться, треба тільки мати впевненість та вправність. Але….

2.3. Теорія можливих варіантів

  Нехай сила тяжіння, що діє на скінченне тіло відрізняється від сили, що діє на центр матеріальної точки тієї ж маси. З шкільного курсу фізики ми пам’ятаємо, що Ньютон сформулював свій закон для двох тіл, що інтерпретовані як дві матеріальні точки. Для нашого астронавта це не підходить адже він – це сукупність всіх частинок  його тіла на які з боку Землі діє така ж кількість земних частинок.

   Розглянемо дві кульки, з’єднані невагомим надміцним стержнем. Нехай стержень зорієнтований перпендикулярно до площини орбіти і ця система обертається навколо центра мас посередині стержня при цьому рухаючись по якійсь певній орбіті. З боку Землі на кожну кулю діють сили, які розкладаються на дві складові: вздовж стержня та перпендикулярно до нього.

Сили 3-3 стискають стержень і призводять до виникнення напруги, а сума сил 2-2 рівна силі притягання до Землі.

   Якщо кульки змістити до центра мас, то на них буде діяти сила, величина якої буде більша суми сил 2-2. Тобто, якщо з'єднати кулі в центрі мас, то для збереження польоту швидкість сповільниться, а висота орбіти зросте.

Що це дає нам? Маючи баласт на нерозтяжному стержні та наближаючи  чи віддаляючи його від себе, астронавт може сповільнювати чи прискорювати свою швидкість та знижувати чи підвищувати свою орбіту.

   На кульки буде діяти радіальна сила, направлена вже від Землі. Якщо на переміщення кульок затрачена робота, то вона в кінцевому результаті приведе до такої бажаної зміни траєкторії руху.

  В принципі, енергія, затрачена на зближення та віддалення двох таких зв’язаних тіл переходить в енергію руху тіл на орбіті, що дозволяє розігнати тіла до суттєвих швидкостей.

Виходить, якщо астронавт буде кидати та притягувати від себе та до себе баласт, він зможе повернутись до свого корабля.

Але, як вже говорилось на початку роботи, гравітація сама слабка фундаментальна сила. Тому якщо взяти зв’язку астронавт – баласт довжиною 100км, то космічний корабель повинен мати колосальну довжину: десятки чи навіть сотні кілометрів. А, щоб розігнатись до параболічної швидкості необхідно близько двох років. Непогана перспектива для людини, що перелякано шукає порятунку в безмежному Космосі!

Але! Астронавт, відлетівши від свого апарата не маючи реактивного двигуна зможе наздогнати свій апарат змінюючи свою орбіту ціле направленими імпульсами. Треба кидати залишки амуніції, пливти брасом, випускати залишки  дихальної суміші, стисненого повітря чи якогось технічного газу….

2.4. Інші непорозуміння

   Невже ми суперечимо Ньютону, адже внутрішні сили космічного апарата не можуть вплинути на величину сили притягання цього апарата до іншого тіла чи Землі. Звичайно ні! Адже в шкільному курсі не враховують зовнішні сили.В реальних умовах завжди знайдуться зовнішні чинники до даної системи( в нашому випадку – астронавт).

Рух двох зв’язаних тіл, що розбирався перед цим, дозволяє стверджувати, що для маневрування на орбіті астронавту достатньо багатократно виконувати можливі для нього дії( залежно від чого з чим він залишився поза бортом корабля). Теоретично врятуватись він зможе, запитання лише в тому скільки на цей процес піде часу!

 

 

  ВИСНОВКИ

1.В своїй роботі  я показала як важливо вчити фізику та астрономію. Якою цікавою може бути небесна механіка, як багато можна вирішити маючи елементарні знання та чи хоча б спробувати отримати шанс на спасіння в екстреній ситуації.

 2. В реальних умовах завжди знайдуться зовнішні чинники до даної системи

( в нашому випадку – астронавт).

3. Астронавт, відлетівши від свого апарата не маючи реактивного двигуна зможе наздогнати свій апарат змінюючи свою орбіту ціленаправленими імпульсами. Треба кидати залишки амуніції, пливти брасом, випускати залишки  дихальної суміші, стисненого повітря чи якогось технічного газу….

4. Теоретично врятуватись астронавт  зможе, запитання лише в тому скільки на цей процес піде часу!

5.Узагальнюючі заняття, 10 клас, повторення теми "Динаміка."

ДЕЩО ПРО ХВИЛІ ТА ГРАВІТАЦІЮ

Роботу виконала:

Брюховецька Євгенія Василівна,

учениця 11 класу                                                                                     

Корсунь-Шевченківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів  № 1, Корсунь-Шевченківської районної ради

 

 

 

Науковий керівник:

Антонов Дмитро Володимирович,  вчитель фізики Корсунь-Шевченківської

загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 1, Корсунь-Шевченківської районної ради

 

 

РОЗДІЛ 1.ГІПОТЕЗА – ЧОМУ ПОВИННІ ІСНУВАТИ ГРАВІТАЦІЙНІ ХВИЛІ

1.1 Гравітація як об’єкт дослідження

  Для кожного з нас поширення хвиль від камінчика кинутого в озеро чи від руху швидкохідного катера по річковій гладі – не дивина. Звук, який ми вивчали за старою програмою у 8 класі теж хвилі, що поширюються у пружньому середовищі. Не секретні  і електромагнітні хвилі, завдяки яким ми маємо зв'язок, телебачення та й світло взагалі. Мало того електромагнітні хвилі дали поштовх загальній теорії відносності, що говорила про зміну електричного та магнітного полів з кінцевою швидкістю. Ми називаємо цю швидкість- швидкістю світла(300000км/с).

  Отож давайте уявимо в загальних рисах, що таке гравітаційні хвилі?

  Проведемо простий дослід: я тримаю в руках метальний молот і обертаю його навколо себе. Очевидно молот змінює гравітаційне поле по мірі обертання , чим більша маса молота – тим більші зміни, але ці зміни гравітаційного поля призводять до зміни не тільки навколо мене, а й у всьому Всесвіті!

Постає питання – а як швидко відбуваються ці зміни? Може ця зміна відбутись миттєво в любій як завгодно віддаленій точці простору Всесвіту, чи має ця зміна швидкість, якщо ця швидкість існує то як її обчислити чи хоча б виявити.

1.2 Гравітація та теорія відносності

   Усе, що відкрито й вивчено у фізиці, - це результат наполегливої праці   багатьох учених різних країн і народів.

Спеціальна теорія відностості з'явилася не на порожньому місці. Вона виникла під час розв'язування  так званої проблеми рухомих тіл, над якою, починаючи із середини 19 століття працювало багато вчених, що прагнули виявити ознаки світлоносного середовища - так званого ефіру. Закономірності наукових знань можна простежити також на прикладах з історії фізики, які показують діалектику випадковості і необхідності у розвитку фізичної науки. Проте слід зазначити, що "випадковість" цих відкриттів полягала в непередбачуваності, незапланованості кожного з них, але всі вони з'явилися як наслідок напруженої творчої діяльності вчених-дослідників. Слід звернути увагу й на те, що і сьогодні низка наукових ідей чекає свого підтвердження і використання для блага людини. Важливо також вказати на глибокий взаємозв'язок фізики й техніки. Розвиток техніки сприяє проведенню фізичних досліджень і, навпаки, відкриті вченими нові явища або закони стають потужним стимулом для розвитку техніки. Отже, наука, а зокрема і фізика, є однією з головних продуктивних сил суспільства, яка проникає в усі галузі людської діяльності.

Але повернемось до наших гравітаційних хвиль. Закони Ньютона, що мають виявлення у простій і зрозумілій формулі закону Всесвітнього тяжіння. Відома нам зі шкільного курсу фізики 10 класу формула :

 

F= ,

 

   Не секрет, що сила взаємодії двох людей масою 60 кг кожна на відстані 1 м становить лиш 0,24 мкН, Сила взаємодії Землі та Місяця досягає 1020 Н, а Землі і Сонця у 150 разів більша.[2]

Якщо тіло перемістити в іншу частину простору то так же швидко зміниться відстань між тілами, а відповідно і сила притягання. Можна зробити висновок, що ми зразу ж зможемо зрозуміти про переміщення взаємно притягуваних тіл. Але згідно теорії А.Ейнштейна ніяка дія не може здійснитись швидше ніж 300000км/с.

Отже: зміни гравітаційного поля повинні наступити не миттєво, а з запізненням, причому тим більшим чим далі віддаляється тіло в просторі. В зв’язку з цим у просторі буде поширюватись гравітаційне збурення яке ми і назвемо гравітаційною хвилею.

 

ВИСНОВКИ

1.Виходячи з отриманих мною розрахунків видно, що питання пов’язані з існуванням гравітаційних хвиль вирішені.

 2. Виявлення та доведення існування гравітаційних хвиль відкриває нові горизонти фізики та розвитку науки і недалеко той час, коли антигравітаційні двигуни чи переміщення в просторі стануть не фантастикою Рея Бредбері, а реальною і буденною справою.

3. Прогресом рухають диваки та вчені, тому можливість експериментувати з гравітаційними хвилями на часі.

 4. Проведені мною дослідження доводять, що фізика – це саме та наука, яка допомагає нам жити.

 

 

6.Розділ "Хвильова оптика", 11 клас, тема "Розвиток уявлень про природу світла."

СТОВПИ СВІТЛА НАД ЛІХТАРЯМИ

 

Роботу виконав:
Моренко Сергій Валерійович

учень 9 класу
математичного профілю

загальноосвітньої школи
І-ІІІ ступенів
м. Корсуня-Шевченківського

 

Науковий керівник:
Антонов Дмитро Володимирович
вчитель фізики
загальноосвітньої школи
І-ІІІ ступенів
м. Корсуня-Шевченківського

 

РОЗДІЛ 2. СТОВПИ СВІТЛА НАД ЛІХТАРЯМИ

Якщо взимку в тиху, морозну ніч ви вийдете на міську площу, освітлену ліхтарями, і якщо існують деякі сприятливі обставини, про які буде сказано трохи пізніше, то, може бути, вам пощастить бути свідком рідкісного ефектного видовища: ви побачите над площею ліс сяючих стовпів. Світловий стовп стоїть над кожним ліхтарем строго вертикально і йде далеко вгору. Можете обійти ліхтар з усіх боків, світловий стовп залишиться на своєму місці.               А причина його - відображення світла дрібними крижаними частинками, зваженими в повітрі. Від цього ще досить далеко до детального пояснення механізму виникнення світлових стовпів.


2.1 Форми відбивання на окремих хвилях

Цікаво також простежити форми відображенні на кожній окремій хвилі. На кожній з них є пляма світла, витягнута в горизонтальному напрямку, причому пляма витягується, перетворюючись на невелику лінію, по мірі відмінювання Сонця до горизонту, і всі ці невеликі світлові смуги разом утворюють вертикальний стовп.                                                                                                                На розташованому ближче до нас наприкінці світлового стовпа ми можемо ясно побачити, як доріжка світла подовжується або коротшає залежно від того, як групуються хвилі на воді, в той час як на іншому віддаленому кінці світлові цятки поступово зливаються.                                                                       Дуже цікаво поява замкнутих світлових кілець, коли джерело світла знаходиться високо над водою і має велику поверхню (наприклад, світяться неонові реклами).                                                                                                               

З цими відбитками пов'язана ще одна особливість перспективи. Кожен стовп лежить у вертикальній площині, проведеної через моє око і джерело світла. Малюючи, я проектую все, що хочу зобразити, на вертикальну площину перед собою, і тому всяке світлове пляма має витягуватися у вертикальному напрямку, навіть коли воно не знаходиться в центрі зображуваної картини. На одній з картин Клода у Флоренції Сонце поміщається дуже близько до краю полотна. Художник зобразив стовп світла, який падає похило від Сонця на середину переднього плану. Але це помилка.                                                                                                  

Наведіть ваш фотоапарат на море, освітлене Сонцем , і поспостерігайте на матовому склі розподіл світла, відбитого від хвиль; звідси можна вирахувати нахил хвилі і їх переважний напрямок; один раз поглянувши на воду, можна вже отримати загальне враження від поверхні води і все це можна зафіксувати на фотографічній платівці.

 

 

2.2 Характеристика стовпа світла

Те, що в створенні світлових стовпів беруть участь дрібні сніжинки або крижинки, що знаходяться в атмосфері, не викликає ніяких сумнівів. Освітлені ліхтарем сніжинки і крижинки блищать , наче самі світяться. Але чому світиться тільки стовп , що стоїть над ліхтарем?                                                                                                   Проробивши простий експеримент, ви переконаєтеся, що поява стовпів пов'язано зі стереоефектом. Ви дивитесь на ліхтар, закривши праве око, і замість стовпа бачите вертикальну смужку виблискуючих сніжинок , що знаходяться в повітрі між оком і ліхтарем, але трохи вище його. Таку ж смужку ви бачите, коли дивитеся , закривши ліве око, - це виблискують сніжинки в іншій області , а саме в тій, яка знаходиться між правим оком і ліхтарем. Тепер відкриємо обидва ока: два зображення , дві блискучі смужки зливаються , і ви бачите світловий стовп. Вже над ліхтарем. Ще раз підкреслимо - це свого роду оптичний обман, ви бачите дві різні сяючі смужки, два різних об'єми повітря зі своїми блискучими частинками - один перед правим оком, а інший перед лівим.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Розділ "Електричний струм", 11 клас, тема "Електропровідність ."

 

ПОКРИТТЯ З СЕКРЕТОМ

Роботу виконав:
Моренко Сергій Валерійович, учень 10 класу Корсунь- Шевченківскої загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №1,

Корсунь-Шевченківської районної ради

 

                             Науковий керівник:
                             Антонов Дмитро Володимирович,

                             вчитель фізики Корсунь-

                Шевченківської   загальноосвітньої

                             школи І-ІІІ ступенів №1,

                        Корсунь-Шевченківської районної ради

 

РОЗДІЛ 3. ПОКРИТТЯ З СЕКРЕТОМ

 3.1. Моя пропозиція

У процесі написання наукової роботи, не маючи кількох тисяч на рахунку, я вирішив зробити свій виріб найдешевшим, для цього я придбав 10 п'єзозапальничок, загальною ціною 20 гривень. Обережно розібравши, я отримав п'єзоелемент. Розклав їх у формі квадрата та, спаявши послідовно (паралельно), я отримав своє "покриття з секретом". Звичайно, при одному натисканні, один п'єзоелемент дає електричний струм 10 мА, отже, 10 паралельно з'єднаних дають 100 мА або 1 А. Очевидно, при бажанні та мінімальних затратах цей показник можна збільшити кількістю п'єзоелементів. Розташуємо прилад на порозі перед вхідними дверима та приєднаємо електричний дзвінок з накопичувальним акумулятором. Отримаємо практично вічний вхідний дзвінок.
       Друга пропозиція. Якщо розмістити такий килимок біля ліжка та під'єднати світлодіоди, то при вставанні вночі з ліжка можна підсвітити кімнату, приміщення чи простір біля ліжка. Мені подобаються світлодіоди, які я розмістив під ліжком ─ це дозволяє взути капці.
        Звичайно, якщо ви читаєте рядки моєї роботи, може викликати саркастичний сміх, але коли постає питання економії електроенергії по 120 гривень на місяць, то моя ідея не така й смішна.
           Я продовжу працю над іншими видами застосування своєї ідеї.

3.2 Технічні характеристики

Дані одного п'єзоелемента: I1 = 10 мА, U1 = 4 В.

При послідоному з’єднанні: U = U1 + U2 + U3 + … + Un; I = I1 = I2 = I3 = … = In.
При паралельному з’єднанні: U = U1 = U2 = U3 = … = Un; I = I1 + I2 + I3 + … + In.

З'єднання

Кількість

Напруга (U)

Сила струму (I)

ПОСЛІДОВНЕ

n = 9

U = 36 В

I = 10 мА

n = 100

U = 400 В

I = 10 мА

ПАРАЛЕЛЬНЕ

n = 9

U = 4 В

I = 90 мА

n = 100

U = 4 В

I = 1 A

 

При використанні 100 п’єзоелементів з паралельним з’єднанням ми отримуємо силу струму 1 А. При використанні 100 п’єзоелементів з послідовним з’єднанням ми отримаємо. На цьому принципі можна зробити  засіб захисту, але я не буду вдаватися в деталі, бо це заборонено законами України.

 ВИСНОВКИ

1.П'єзоефект ─ виникнення електричних зарядів (п'єзоелектрики) на гранях деяких кристалів від дії деформації або навпаки виникнення деформації  цих кристалів внаслідок дії електричного поля.

2.П'єзоелектричні речовини завжди мають одночасно і прямий, і зворотний п'єзоефектом.

3.Властивості п'єзоелектричних матеріалів характеризуються такими основними величинами: п'єзомодуль d і діелектричної проникністю, коефіцієнтом пружної піддатливості SE, швидкістю поширення звуку с, тангенсом кута діелектричних втрат tg, щільністю, гранично допустимою температурою Т, добротністю Q.

4.П'єзоефектом володіють монокристали, що не мають центру симетрії , полікрісталічні діелектрики та інші матеріали, що містять п’єзоелектричні текстури.

5.П'єзоелемент ─ тіло з п'єзоелектрика певних розмірів, геометричної форми і орієнтації щодо основних кристалографічних осей (або напрямки поляризації в разі п'єзокераміки, що має провідні обкладки (електроди).

6.П'єзоефект використовують, майже у всіх сферах життя. У науці: п'єзоелектричні випромінювачі застосовуються для генерування ультразвуку з частотами до 50 МГц та п'єзоелектричні трансформатори. У техніці: п'єзоелектричні двигуни, підшипники і т. д. У побуті: запальнички, телефони і т. д.

7.За мінімальних витрат, п'єзоелементи можна використати для економії електроенергії, шукаючи різні застосування моєму приладові.

 

 

 

 

8.Розділ "Атом і ядерна фізика", 11 клас, тема "Спектри випромінювання."

СПЕКТРАЛЬНИЙ АНАЛІЗ НА ПОБУТОВОМУ РІВНІ

 

Роботу виконав:
Моренко Сергій Валерійович, учень 11 класу Корсунь-Шевченківскої загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №1 Корсунь-Шевченківської районної ради

 

Науковий керівник:
Антонов Дмитро Володимирович, вчитель-методист, вчитель фізики Корсунь-Шевченківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №1, керівник наукового товариства «Промінь» Корсунь-Шевченківської районної ради

 

РОЗДІЛ 2. ОТРИМАНІ СПЕКТРИ ВИПРОМІНЮВАННЯ

2.1 Спектр Гідрогену (H)

Ще на початку XIX століття були відкриті дискретні спектральні лінії у випромінюванні атома водню у видимій області (так званий лінійчатий спектр) і закономірності, яким підкоряються довжини хвиль (або частоти) лінійного спектра, були добре вивчені кількісно (І. Бальмер, 1885 р.). Сукупність спектральних ліній атома водню у видимій частині спектру була названа серією Бальмера. Пізніше аналогічні серії спектральних ліній були виявлені в ультрафіолетовій та інфрачервоній частинах спектра.

https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e50/ocPx2234YBw.jpg

2.2 Спектр Гелію (He)

При пропусканні струму через наповнену гелієм трубку спостерігаються розряди різних кольорів, що залежать головним чином від тиску газу в трубці. Зазвичай видиме світло спектра гелію має жовте забарвлення. У міру зменшення тиску відбувається зміна кольорів на рожевий, помаранчевий, жовтий, яскраво-жовтий, жовто-зелений і зелений. Це пов'язано з присутністю в спектрі гелію декількох серій ліній, розташованих в діапазоні між інфрачервоної та ультрафіолетової частинами спектра. Найважливіші лінії гелію у видимій частині спектру лежать між 706,52 нм і 447,14 нм. Зменшення тиску призводить до збільшення довжини вільного пробігу електрона, тобто до зростання його енергії при зіткненні з атомами гелію. Це призводить до перекладу атомів в збуджений стан з більшою енергією, в результаті чого і відбувається зміщення спектральних ліній від червоного до фіолетового краю видимого спектру.

https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e5a/NnMudN0-4rk.jpg

2.3 Спектр Неону (Ne)

Спектр неону багатий, в ньому виділено понад 900 ліній. Найбільш яскраві лінії складають пучок в червоній, помаранчевої і жовтою частинах спектра на хвилях від 6 599 до 5400 ангстрем. Ці промені значно менше поглинаються і розсіюються повітрям і завислими в ньому частинками, ніж промені коротких хвиль - блакитні, сині, фіолетові. Тому світло неонових ламп видно краще і далі, ніж світло інших джерел, і словосполучення неонове світло реклам стало побитим газетним штампом.

https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e64/P51YrK6wXBg.jpg

2.4 Спектр Криптону (Kr)

Спектр криптону рясніє лініями у всьому видимому діапазоні, особливо в короткохвильовій області. Найяскравіші лінії розташовані між +4807 і +5870 Å, тому в звичайних умовах криптон дає зеленувато-блакитне сяйво.

 

https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e6e/Ed_DU9o3quE.jpg

2.5 Спектр полум’я свічки

 Спектр випромінювання полум'я свічки безперервний і ми не бачимо появу дискретних ліній. Спектр випромінювання безпосередньо залежить від температури. Температура полум'я свічки близько 700 гр. Полум’я свічки дає спектр з майже відсутньої синьою і фіолетовою областями, в той час як червона і помаранчева будуть виражені добре.

C:\Users\Vitaliy\Desktop\Нова папка (3)\IMG_20150521_073916.jpg

 

 

2.6 Спектр бензину

C:\Users\Vitaliy\Desktop\Нова папка (3)\IMG_20151003_193157.jpg

 

2.7 Спектр метану (CH4)

C:\Users\Vitaliy\Desktop\Нова папка (3)\IMG_20151003_193529.jpg

2.8 Спектр етилового спирту (С2H5OH)

У синтетичному спирті максимуми висвічування мікродомішків групуються в двох спектральних областях і розташовані: перша область між 330 і 370 нм при збудженні від 200 до 220 нм; друга - між 300 і 330 нм при збудженні від 220 до 250 нм. Світіння в цих областях пояснюється люмінесценцією ароматичних молекул (бензол, його похідні і т.п.), що містилися у вихідному нафтогазовому сировину і застосовувалися при синтезі розчинниках. Розподіл максимумів інтенсивностей свічення для гідролізного спирту займає проміжне положення між спектрами синтетичного і харчового спирту, що відповідає «змішаного» способом його одержання (гідроліз рослинної сировини сірчаною кислотою і зброджування).


РОЗДІЛ 3. ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА СПЕКТРІВ ВИПРОМІНЮВАННЯ

3.1 Аналіз вмісту H, He, Ne, Kr у спектрі свічки

 

 

https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e50/ocPx2234YBw.jpghttps://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e5a/NnMudN0-4rk.jpghttps://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e64/P51YrK6wXBg.jpghttps://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e6e/Ed_DU9o3quE.jpg

 

C:\Users\Vitaliy\Desktop\Нова папка (3)\IMG_20150521_073916.jpg

 

 Провівши візуальне порівняння спектрів випромінювання, стає очевидним, що одним із продуктів горіння парафіну та гніту свічки є водень. Слідів гелію, неону та криптону я тут не знайшов.

 

 

3.2 Аналіз вмісту H, He, Ne, Kr у спектрі бензину

 

https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e50/ocPx2234YBw.jpg  https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e5a/NnMudN0-4rk.jpg  https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e64/P51YrK6wXBg.jpg    https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e6e/Ed_DU9o3quE.jpg

 

 

C:\Users\Vitaliy\Desktop\Нова папка (3)\IMG_20151003_193157.jpg

 Провівши візуальне порівняння спектрів випромінювання, стає очевидним, що одним із продуктів горіння бензину є водень. Слідів гелію, неону та криптону я тут не знайшов.


3.3 Аналіз вмісту H, He, Ne, Kr у спектрі метану

 

https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e50/ocPx2234YBw.jpg  https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e5a/NnMudN0-4rk.jpg https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e64/P51YrK6wXBg.jpg  https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e6e/Ed_DU9o3quE.jpg

 

 

C:\Users\Vitaliy\Desktop\Нова папка (3)\IMG_20151003_193529.jpg

 

 Провівши візуальне порівняння спектрів випромінювання, стає очевидним, що одним із продуктів горіння метану є водень. Слідів гелію, неону та криптону я тут не знайшов.


3.4 Аналіз вмісту H, He, Ne, Kr у спектрі етилового спирту

 

 

https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e50/ocPx2234YBw.jpg  https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e5a/NnMudN0-4rk.jpg  https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e64/P51YrK6wXBg.jpg  https://pp.vk.me/c621617/v621617877/39e6e/Ed_DU9o3quE.jpg

 

 Провівши візуальне порівняння спектрів випромінювання, стає очевидним, що одним із продуктів горіння етилового спирту є водень. Слідів гелію, неону та криптону я тут не знайшов.


ВИСНОВКИ

  1. Очевидно, в досліджених мною зразках, найбільш переконливо представлено спектр водню.
  2. Це закономірно, адже подивившись на запис хімічних формул елементів «CH4; C2H5OH; C25H52; C8H17» зразу стає зрозумілим, що скрізь присутній водень та вуглець, тому всі спектри містили водень.
  3. Отримані мною результати свідчать про те, що кожен зацікавлений учень чи дорослий, маючи дифракційну гратку та бажання здатен провести спектральні дослідження.
  4. Власний результат завжди приносить моральне задоволення, дає відчуття першовідкривача та дарує радість творчого дослідження.
  5. Метод спектрального аналізу буде ефективним в деяких випадках, які пов’язані з потребою підтвердження складу тих чи інших хімічних речовин навіть на побутовому рівні.

 


9.Астрономія.,тема "Астрономія – фундаментальна наука. Астрономія та астрологія"11 клас.

НЕПРОСТІ ЗАПИТАННЯ ДО АСТРОЛОГІЇ

                                                               Роботу виконала:

                                                              Симоненко Інна Віталіївна

        учениця 11 класу

        Корсунь-Шевченківської

        ЗОШ І-ІІІ ступенів № 1

                                                               Корсунь-Шевченківської районної ради

                                                               Черкаської області

       

         Науковий керівник:

         Антонов Дмитро Володимирович                                                                                     вчитель вищої категорії

                                                               Корсунь-Шевченківської

        ЗОШ І-ІІІ ступенів № 1

                                                               Корсунь-Шевченківської районної ради

                                                               Черкаської області

 

РОЗДІЛ 2. НЕПРОСТІ ЗАПИТАННЯ ДО АСТРОЛОГІЇ

2.1.Однакова доля

Давайте поміркуємо: астрологи розглядають 12 знаків зодіака, тому щодня для однієї дванадцятої частини жителів Землі випадає однакова доля. Прослухавши ранішнє радіо і отримавши астрологічний прогноз для свого знака зодіака ми впевнені в отриманні корисної та доленосної інформації, що спричинить вирішення наших життєвих проблем. Але такий же прогноз отримають близько 500 мільйонів жителів нашої планети( це не рахуючи племена дикої Амазонії, які навіть не знають , що ми є поряд).Тому логічним буде припустити, що астрологічний прогноз повинен бути надзвичайно туманним, щоб догодити  майже всім.

Робимо очевидний, простий та зрозумілий висновок – астрологи нас обманюють, неможливо передбачити долю такої кількості людей.

 

 

 

2.2. Що важливіше: народження чи зачаття

Багато астрологів під час складання ґрунтовно дослідженого гороскопа просто вимагають точної дати та часу народження. Навіщо, запитаємо себе?

Відповідь проста: так вже історично склалось, що перші стародавні астрологи вважали момент народження людини тим сакральним моментом, що формує її майбутню долю. Але зі шкільної біології відомо, що роди це лише кульмінація довгого, майже дев'ятимісячного процесу розвитку в материнському лоні. Тому, якщо вже так дотримуватись правил астрологічного прогнозу, слід вловити момент зачаття, ту унікальну і неповторну мить, коли чоловіче та жіноче єство створюють довершений витвір природи - ЛЮДИНУ. Адже за логікою думок астролога, саме розташування та вплив планет впливає в цей момент на долю людини. Щось тут не так. Це навіть не потребує пояснення.

2.3. Щодо швидкого збагачення

Мрія про передбачуваний виграш великої суми грошей та ще й в іноземній валюті -  мрія чи не кожного жителя нашої багатостраждальної країни. Що по цьому питанню каже наша астрологія? Астрологія каже, що, за певну плату, для кожної людини можливо розрахувати дату, коли планети розташуються в порядку, необхідному для виграшу. Це буде нескоро( ну є вірогідність, що астролог десь виїде чи з людиною щось трапиться), але буде обов’язково, адже Нептун з Плутоном утворять ……ну і так далі.Але, як показує практика та аналіз статистики великих виграшів хоча б в "ЛОТО ЗАБАВА" – пе6редбачити цей процес за допомогою астрології неможливо. Астрологи не можуть передбачити навіть економічну кризу глобального масштабу, що вже говорити про якийсь грошовий виграш. Якщо керуватись законами фізики ( рівняння Шредінгера яке пояснює кота Шредінгера), то поки ми не думаємо про виграш – його вірогідність – 50 на 50, тільки ми подумали чи записали потрібні нам цифри – виграш наближається до нуля, як кіт Шредінгера – тільки про нього подумав – він точно мертвий. Виграш та астрологічні передбачення – всього лише міф.

2.4. Що робити з новими планетами

Враховуючи досвід астрологічних досліджень стародавнього Єгипту, Вавілону чи стародавньої Греції( погляди і назви зірок та знаків зодіаку не змінились до цих пір) хочеться подумки полинути до віддалених об’єктів нашої Сонячної системи які відкриті хоча б за останнє десятиріччя і запитати, чи впливала їх вічна присутність на наші долі, якщо астрологи того часу і в уяві не мали їх існування. Логічно припустити, що так, хоча на мою думку – ні. Уран відкрито в 1781 році, Нептун в 1846, Плутон – в 1930 відповідно. Тому виходить, що гороскопи були складені невірно.

 

2.5. Питання релігії та кольору шкіри

Якщо уважно вивчити будь яку кількість гороскопів, астрологічних прогнозів, передбачень та порад, стає зрозумілим, що про расову дискримінацію або колір шкіри навіть не згадується. А знаєте чому?мЗвернемось до сивої давнини виникнення астрології. Астрологія – прерогатива  багатих, наука царів, фараонів, цивілізацій( наприклад Стародавній Рим…). На рабів просто не звертали уваги, їх не існувало, тому і гороскопи зовсім не мали на увазі колір шкіри окремо взятої людини – про це навіть не задумувались. Але це - ой як суперечить сучасним поглядам на життя і вказує на вибірковість астрології. В моєму випадку – це  черговий доказ ненауковості мого об’єкта дослідження!

2.6. Що робити з астрологами різних країн

«Земля велика» – уе сказав хтось із мудрих…. Якщо не брати до уваги прецесію земної осі то астрологи різних країн при сучасному рівні зв’язку та можливостях інтернету давно повинні були б виробити  одну спільну теорію астрології. Але на даний час навпаки – ведеться боротьба між астрологічними школами та поглядами за домінування та найбільшу значимість тлумачень поведінки людини та розташування зірок. Безліч конкурентних шкіл, в першу чергу, як це не банально звучить, пояснюється всього- навсього боротьбою за гроші! Хоча всі погляди астрологів поєднується одним – небосхилом над нашою головою.

2.7. Чому планети

Всі астрологи вважають, що саме планети впливають на людську долю своїм тяжінням, припливними силами та магнетизмом( не слід забувати ще і про радіацію). Але вже розраховано і доведено учасником МАН нашої школи в минулому році, що гравітаційний вплив планет  мізерно малий. Тому я вважаю, що використання  в астрології розташування планет слід віднести до сфери мрій та гіпотез.

 

ВИСНОВКИ

1.На мою думку, передбачення астрологів на основі розташування планет приводять до неправильних висновків у 90%. Навряд чи можуть такі прогнози слугувати надійним джерелом порад для вирішення глобальних державних справ. Та й більшість сучасних учених продовжують відноситися до астрології скептично. Насамперед їхня недовіра викликана розходженням у підходах до знання астролога і представника природничих наук. Для вченого-природника інтуїція служить лише допоміжним методом, робота ж його будується на розрахунках і формальній логіці. Астролог використовує логіку й інтуїцію в однаковій мірі: значення планет і знаків Зодіаку не описуються простими математичними або логічними формулами.

 2.Маючи здатність добре переконувати, життєвий досвід, будучи добрим психологом,  ви вже  неабиякий  астролог, а отримавши широкий розголос через пресу, інтернет, телебачення  - готовий  духовний поводир багатьох спраглих до дива осіб людської статі.

 3.Ми повинні з вами широко пропагувати наукові підходи до пояснення життя, адже Космосу ніколи не було діла до звичайних життєвих вчинків.

Давати можливість заробляти на душевному зубожінню, науковій безграмотності у час космічних технологій, адронного коллайдера, бозона Хігса якось дивно і незрозуміло.

4. Сприймайте астрологію як гру і ваша життя принаймні буде просто веселішим!

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10.Астрономія.,тема "Зорі та їх класифікація. Фізично змінні зорі."11 клас.

РОЗРАХУНОК ЗМІННОЇ СИСТЕМИ ЗІР СУЗІРРЯ ПЕРСЕЯ

Роботу виконав:

Федотов Євген Олександрович,

учень 10-А  класу Корсунь-Шевченківської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №1,Корсунь-Шевченківської районної ради

 

Науковий керівник:

Антонов Дмитро Володимирович,  вчитель фізики Корсунь-Шевченківської

загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів № 1, Корсунь-Шевченківської районної ради

 

 

 

 

РОЗДІЛ 2. ЗАТЕМНЕННО ЗМІННІ ЗОРІ АЛГОЛЯ

2.1. Крива блиску

Перше, що роблять астрономи, досліджуючи ту чи іншу змінну зірку, це будують графік зміни її блиску в часі. Такий графік називається кривою зміни блиску зірки. Про що він може розповісти в разі Алгольья?

Виявляється, багато про що!

график изменения блеска Алголя

 Крива зміни блиску Алголь.

Перед вами крива зміни блиску Алгольь, отримана з точних фотоелектричним спостереженнями. По осі X відкладено час в частках періоду (в нашому випадку період дорівнює 2,87 доби), по осі Y - різниця зоряних величин. Перше, що кидається в очі - глибокий провал на початку і в кінці періоду. Це - мінімум блиску. У цей момент більш тьмяний компонент системи Алголья закриває собою головний і максимально послаблює сумарний світло системи.

Далі, приблизно, на половині циклу видно ще одне невелике падіння блиску. Воно настільки незначно, що цілком непомітно для ока. Це - вторинний мінімум, момент, коли супутник Алголя знаходиться вже за головною зіркою і також частково їм затьмарюється. Якби супутнику не затьмарювався, ніякого падіння блиску б не було.

Зауважимо також, що в момент головного затемнення підйом блиску починається відразу ж після досягнення мінімуму. Це свідчить про те, що відбувається часткове затемнення (головна зірка затьмарюється в повному обсязі). Якби головний компонент в системі повністю закривався супутником, то протягом деякого часу блиск системи був би постійним (поки головна зірка закрита) і ми спостерігали б не гладку криву, а ламану з «плато» в мінімумі блиску. Те ж справедливо, до речі, і для вторинного мінімуму. Там теж немає рівного прямого відрізка, а це значить, що і слабший компонент системи затьмарюється головним в повному обсязі.

Що ще? Зверніть увагу: поза затемненням блиск системи також змінюється! Від мінімуму до вторинного мінімуму він росте, після вторинного мінімуму - повільно зменшується. Здавалося б в цей час блиск системи повинен залишатися постійним, адже до нас доходить світло від обох компонентів! Все вірно, однак ми не врахували той факт, що компоненти розташовані дуже близько один до одного, тому більш слабка зірка-супутник, освітлюється більш яскравою, може розсіювати її світло! (Так само, як і планети відображають і розсіюють сонячне світло!)

Дослідження показують, що такий ефект стає що виявляється, коли зірка супутник не тільки випромінює менше світла, ніж головна зірка, але й більше головною за розмірами! (Це логічно: чим більше площа відображення, тим більше світла буде розсіяно!) Очевидно, що найбільше світла відіб'ється в сторону спостерігача, коли тьмяний компонент розташується за яскравою, тобто поблизу вторинного затемнення!

 Отже, одне лише уважне вивчення блиску Алголь дозволяє побудувати наступну картину. Система β Персея складається з двох зірок, одна з яких яскравіше, а інша тьмяніше. Зірки розташовані дуже близько один до одного, так що період їх обертання навколо центру мас дорівнює 2,87 доби. При цьому розташована пара таким чином, що ми на Землі можемо спостерігати приватні затемнення кожен раз, коли один компонент виявляється за іншим. Крім того, ми виявили ефект відображення світла головної зірки від зірки-супутника. Це дало право нам припустити, що супутник, випромінюючи менше світла, ніж головна зірка, в той же час більше її за розмірами.

2.2 Амплітуда зміни блиску

По кривій блиску зірки ми можемо визначити  амплітуду зміни блиску .

За формулою

 Відношення l/L0 рівне відношенню площі S незакритої частини диска зорі в період максимального затемнення до всієї площі диска S0 , то .

Для Алголя, у якого , за формулою знаходимо , значить S/S0 0,3. При максимальній площі затемнення закривається на 70 площі диску головної зірки.

В подальшому виявилося, що крім головного мінімума () у Алголя через півперіода наступає вторичний мінімум, коли його блиск падає лише на зоряної величини. Це означає, що супутник в системі Алголя не зовсім темний, а випромінює трішки світла, і коли його частково закриває головна зірка, блиск системи  ослаблюється. Оскільки геометрична картина обох затемнень абсолютно симетрична відносно центру головної зірки незалежно від  кута нахилу орбіти до променя зору, очевидно, що закривається площа диска супутника точно рівна закриває мій в головному мінімумі прощі диску головної зірки. Але тоді за відношенням амплітуд втрати блиску в головному і  додатковому мінімумі і відповідає їхнім значенням блиску.

2.3 Відношення температури системи подвійних зірок

Знаючи відношення яскравості головної зірки і зірки-спутника, можна знайти відношення температур обох зірок. Експериментально було зясовано, що випромінювання з одиниці поверхні тіл, що світяться, пропорціональні четвертому степеню їхньої температури. В нашому випадку випромінювання з одиниці поверхні це поверхова яскравість зірок. З цього ми можемо записати: де B1 , B2 і T1,T 2 поверхневі яскравості і абсолютні температури головної зірки і зірки-спутника, постійна величина. Із відношення:

Для зірок системи Алголя .

Температуру головної зірки можна визначити, вивчаючи її спектр, а точніше розподіл  яскравості  впродовж спектра. Було визначено, що положення максимума енергії випромінювання, яке відповідає довжині хвилі max, змінюється при зміні температури тіла. При збільшенні температури тіла максимум випромінювання зміщюється все далі в область коротких хвиль. З цього: , де T абсолютна температура тіла, b постійна величина. Визначивши із спостережень спектра зірки max і знаючи  b, ми можемо знайти абсолютну температуру тіла Т. Для головної зірки системи Алголя T12 800, отже температура зірки-спутника 6 800.

 

Система Алголя. Орбита звезды-спутника по отношению к Земле расположена

2.4. Швидкість руху головної зірки

Відповідно до принципа Доплера швидкість найбільшого наближення  чи віддалення зірки v, довжина хвилі ліній спектра λ та її зміщення Δλ зв’язані співвідношенням:

= ,

де с = 300000км/с.

Для Алголя було найдено, що v = 46 км/с. Знаючи період Т = 68 год., легко визначити радіус орбіти зірки: R = = 1,86 млн.км.

Радіус відносної орбіти тобто радіус супутника відносно основної зорі рівний 10,4 млн.км.

система Алголя

2.5. Визначення мас

З курсу шкільної астрономії відомі закони Кеплера. Скористаємось ними для визначення маси зірок:

Тут Т1, Т2 – періоди обертання навколо центра мас в першій та другій системах тіл, а12 – великі піввісі орбіт, М1, М2 – маси тіл першої системи, М3, М4 – маси тіл другої системи.Якщо взяти за першу систему – систему Алголя, а за другу – систему Земля – Сонце, причому М3 = 1, М4 =0, то   М1+ М2 = 5,4. Тобто маса обох зірок Алголя в 5,4 рази більша маси Сонця.

Щоб визначити масу кожної зірки, використаємо:

= R2/R1.

У випадку Алголя = 8,54/1,86 = 4,6.По сумі мас легко видно, що М1 = 4,55,  М2= 0,95. Тобто зірка супутник має майже Сонячну масу, а головна зірка – масу в 4,5  більшу  сонячної.

2.6. Фотометрична фаза затемнення

 

график изменения блеска Алголя

З кривої блиску визначимо фотометричну фазу затемнення, що рівна відношенню втрати блиску в даний момент часу до втрати блиску в головному мінімумі.

α = .

Із визначення видно, що α є функцією кута фази θ.

2.7. Вплив третього компонента на коливання періода зміни блиска

Спостереження виявили періодичні коливання зміни блиску Алголя. Це явище можливо пояснити лише впливом третього компонента – зірки Алголь С, яка має масу 1,3 маси Сонця. На основі третього закону Кеплера маємо, що радіус орбіти Алголя С ( відносно Алголя А) в 38 раз більша радіуса орбіти Алголя В, тобто рівна 400 млн.км.

 

ВИСНОВКИ

1.В своїй роботі  я показав якою цікавою може бути небесна механіка та як багато можна сказати про будь який об’єкт зоряного неба лише за його видимим блиском чи зміною цього блиску.

2.Отже, одне лише уважне вивчення блиску Алголь дозволяє побудувати наступну картину. Система β Персея складається з двох зірок, одна з яких яскравіше, а інша тьмяніше. Зірки розташовані дуже близько один до одного, так що період їх обертання навколо центру мас дорівнює 2,87 доби. При цьому розташована пара таким чином, що ми на Землі можемо спостерігати приватні затемнення кожен раз, коли один компонент виявляється за іншим. Крім того, ми виявили ефект відображення світла головної зірки від зірки-супутника. Це дало право нам припустити, що супутник, випромінюючи менше світла, ніж головна зірка, в той же час більше її за розмірами. Як видно з розрахунків, зоря Алголь має три взаємно залежні об’єкти, що значно розширює наше уявлення про причину зміни блиску.

3.Мої дослідження дозволили мені та всім , хто прочитає цю роботу  більше та детальніше дізнатись про зірку Рас Аль-Гуль та її супутні об’єкти, впевнитись, що маючи терпіння та бажання кожен може відкрити для себе щось нове та незвідане, відчути себе науковцем та справжнім дослідником.

11.Астрономія.,тема "Астрономія – фундаментальна наука. Астрономія та астрологія"11 клас.

 

ЗАКОН ВСЕСВІТНЬОГО ТЯЖІННЯ ТА АСТРОЛОГІЯ

 

                     Роботу виконав:

                                                              Антонов Богдан Дмитрович

                     учень 11-Б  класу

            Корсунь-Шевченківської

                     ЗОШ І-ІІІ ступенів № 1

                                                                            Корсунь-Шевченківської

                                                                            районної  ради

                                                                            Черкаської області

       

                   Науковий керівник:

                   Антонов Дмитро Володимирович                                                                                                  вчитель вищої категорії

                                                                          Корсунь-Шевченківської

          ЗОШ І-ІІІ ступенів № 1

                                                                          Корсунь-Шевченківської

                                                                          районної ради

                                                                          Черкаської області

 

 Розрахунок  сили взаємного тяжіння деяких зір та Землі

Для розрахунків приймемо, що моя маса 60 кг, маси найбільш відомих зірок та відстані до них приведемо нижче:

Альдебаран – r = 20,8 пк = 62,4 , m = 5 · кг.

Антарес – r =   52,6 пк = 157,8 ·, m =24,8 · кг.

Спіка – r = 47,6 пк = 142,8 ·, m = 22· кг.

Поллукс – r = 13,9 пк = 41,7 , m = 3,4 · кг.

Денеб – r = 250 пк = 750  , m = 32 · кг.

Регул – r = 25,6 пк  = 76,8   , m = 7 · кг.

Альриша – r = 139 св.р. = 1320,5 , m = 4,6 · кг.

Зоря Барнарда – r = 1.83пк = 5,49 ·, m = 0,34 · кг.

Гамаль  – r = 66св.р.= 62,7   , m = 4 · кг.

Отож маємо:

F= ,

  Спочатку,  для розминки, обчислимо силу взаємного притягання мене, масою 60 кг. та Землі масою 6 ·кг, припустимо для легкого рахунку,  що я перебуваю на висоті 0,6 ·м над поверхнею, а радіус Землі відповідно рівний 6,4 ·м.

F = = 490 [H].

 

   Наше Сонце притягає мене до себе, а я його із силою:

F = = 0,356 [H].

 

А тепер розрахуємо з якою силою я притягаюсь до деяких найбільших зір  зодіакальних сузір’їв.

 

Денеб.

F = = 2,3  ·[H]= 0,023 [H].

 

Антарес.

F = = 0,4 ·[H].

 

 

 

Гамаль.

F = = 0,41 ·[H].

 

Спіка.

F = = 0,43 ·[H].

 

Альдебаран.

F = = 0,5 ·[H].

 

Поллукс.

F = = 0,78 ·[H].

 

Альриши.

F == 0,0106 [H]= 1,06 ·

 

Зоря Барнарда.

F = = = 4,5 · [H] = 450 ·

 

Очевидно те, що гравітаційний вплив на людину надзвичайно малий.  В загальному контексті та цілях моєї роботи це гарний результат, адже це підтверджує мою думку про те,  що  розташування самого сузір’я під яким народилась людина, в принципі, гравітаційно не впливає на її долю. Я думаю, що вплив чинять земні чинники: пори року, катаклізми, морально – етичний та фізичний стан батьків, події в державі, матеріальний стан, стиль харчування, ступінь бідності і т.д.

Не секрет, що астрономія і не розглядає астрологію, як науку.

Цікавою вийшла таблиця та діаграма залежності гравітаційного впливу найбільших зірок деяких зодіакальних сузір'їв не залежно від видимого руху Сонця по небесній сфері.

В першій таблиці зірки розташовані в порядку зростання гравітаційної дії, в другій -  по мірі зростання відстаней до них.

Таблиця №1 Розташування зірок по мірі збільшення сили притягання

Назва планети, зорі

Середня відстань

[м]

Маса

[кг]

Гравітаційна дія

[н]

1

Земля

7 ·

490

2

Сонце

15·

0,356

3

Денеб

32

0,023

4

Антарес

157,8 ·

24,8 ·

0,4 ·

5

Гамаль

62,7

4 ·

0,41 ·

6

Спіка

142,8 ·

22·

0,43 ·

7

Альдебаран

62,4

5 ·

0,5 ·

8

Поллукс

41,7

3,4 ·

0,78 ·

9

Альриши

132,05

4,6 ·

1,06 ·

10

Зоря Барнарда

0,549 ·

0,34 ·

450 ·

 

 

 

 

 

 

Таблиця №2 Розташування зірок по мірі збільшення середньої відстані

Назва планети, зорі

Середня відстань

[м]

Маса

[кг]

Гравітаційна дія

[н]

1

Земля

7 ·

490

2

Сонце

15·

0,356

3

Зоря Барнарда

0,549 ·

0,34 ·

450 ·

4

Поллукс

41,7

3,4 ·

0,78 ·

5

Альдебаран

62,4

5 ·

0,5 ·

6

Гамаль

62,7

4 ·

0,41 ·

7

Альриши

132,05

4,6 ·

1,06 ·

8

Спіка

142,8 ·

22·

0,43 ·

9

Антарес

157,8 ·

24,8 ·

0,4 ·

10

Денеб

32

0,023

 

ВИСНОВКИ

1.Виходячи з отриманих мною розрахунків видно, що гравітаційна дія навіть найбільших зірок зодіакальних сузір’їв на людину надзвичайно мала.

2. Це дає змогу говорити про те, що вплив розташування зірок зодіакальних сузір’їв в любий момент часу гравітаційно не впливає на долю, особисте життя та емоційний стан окремої людини.

3. Астрологічні прогнози слід сприймати як розвагу та гарне і дотепне проведення вільного часу.

4. Більшість чинників, що впливають на всі аспекти життя та діяльності людини мають цілком земні аспекти і звичайно залежать від стану об’єктів нашої Сонячної системи.

5. Основний вплив на життя людського індивіда впливає географічно – соціальний чинник - події в світі, пора року, перепади температур,  спадковість, спосіб життя батьків і оточуючих і т. д.

6. Проведені мною розрахунки дозволять  розширити межі ваших знань про Всесвіт, заставлять  задуматись про дріб’язковість деяких моментів людського буття в цьому світі.

 

 

 

 

 

 

12. Розділ "Хвильова оптика", 11 клас, тема "Розвиток уявлень про природу світла."

ВИГОТОВЛЕННЯ НАЙПРОСТІШОГО МІКРОСКОПА

 

                                                               Роботу виконала:

                                                              Лисенко Анна Сергіївна

        учениця 10 класу

        Корсунь-Шевченківської

        ЗОШ І-ІІІ ступенів № 1

                                                               Корсунь-Шевченківської районної ради

                                                               Черкаської області

       

         Науковий керівник:

         Антонов Дмитро Володимирович                                                                                     вчитель вищої категорії

                                                               Корсунь-Шевченківської

        ЗОШ І-ІІІ ступенів № 1

                                                               Корсунь-Шевченківської районної ради

                                                               Черкаської області

РОЗДІЛ 2. МІКРОСКОП ТИПУ ЛЕВЕНГУКА

2.1."Секрет" Левенгука

Мікроскоп Антоні ван Левенгука – це виріб, що складається з бронзової пластинки з прикріпленою до неї лінзі і кріпленням. Пристрій з легкістю містилося на руці, але приховувало надзвичайну міць: воно дозволяло збільшувати об’єкти в 275-500 раз. Це було забезпечено завдяки установці плоско-опуклої лінзи маленького розміру. І що цікаво, до 1970 року провідні фізики не могли придумати, як Левенгук створив такі збільшувачі.

http://poradumo.com.ua/wp-content/uploads/2015/06/80372258310b33c0a73147282492a393.jpg

Раніше передбачалося, що лінза для мікроскопа шліфувалася на верстаті. Однак це вимагало б незвичайного завзятості і надзвичайної ювелірної точності. В 1970 році була запропонована гіпотеза, що Левенгук виплавляв лінзи зі скляної нитки. Він нагрівав її, а потім шліфував ділянку, якою була прикріплена скляна крапля. Це вже набагато простіше і швидше, хоча довести це поки не вдалося: власники  мікроскопів Левенгука, що залишились, не дали згоди на експерименти. Проте таким способом можна збирати мікроскоп Левенгука навіть у домашніх умовах. Структура вироби гранично проста, що говорить і про легкість його використання. В дійсності, застосовувати його було надзвичайно складно через невідомості фокусної відстані лінзи. Тому перед розглядом доводилося подовгу наближати і віддаляти пристрій від досліджуваного зрізу. Причому сам зріз розташовувався між запаленою свічкою і лінзою, що давала змогу максимально збільшити мікроструктури. І вони ставали видимі оку людини.

Згідно з результатами проведених дослідів, збільшення мікроскопа Левенгука було вражаючим, як мінімум воно збільшувало в 275 разів. Багато дослідників вважають, що він  створив пристрій, що дозволив збільшувати в 500 разів. Наукові фантасти вказують цифру 1500, хоча це неможливо без застосування імерсійним масел. Їх тоді просто не існувало.

http://poradumo.com.ua/wp-content/uploads/2015/06/78f012ac978895c764559fc35144815a.jpg

Тим не менш Левенгук задав тон розвитку багатьох наук і зрозумів, що око бачить далеко не всі.

Багато вчені вважають, що мікроскоп Левенгука був створений не на порожньому місці. Природно, учений знав деякі факти про існування оптики Галілео. Однак з винаходом італійця у нього немає подібностей. Інші історики вважають, що Левенгук взяв за основу розробки Ханса і Захарія Янсенов. До речі, про мікроскопі останніх теж майже нічого не відомо.

Оскільки Ганс і його син Захарій працювали над виробництвом очок, то їх розробка, швидше, була схожа на винахід Галілео Галілея. Мікроскоп Левенгука є пристроєм набагато більш потужним, так як воно дозволяло збільшувати 275-500 раз. Такої потужності складові світлові мікроскопи і Янсенов, і Галілея не мали. Більше того, із-за наявності двох лінз у них було вдвічі більше похибок. При цьому знадобилося близько 150 років для того, щоб складовою мікроскоп наздогнав мікроскоп Левенгука за якістю зображення і збільшення потужності. Історичні джерела дозволяють підвести підсумок діяльності вченого. Згідно з даними Королівського наукового товариства Англії, Левенгук зібрав близько 25 мікроскопів. Також йому вдалося виготовити майже 500 лінз. Невідомо, чому він не створив стільки мікроскопів, мабуть, ці лінзи не давали належного збільшення або були дефектними. Лише 9 мікроскопів Левенгука дійшли до сучасності.

http://poradumo.com.ua/wp-content/uploads/2015/06/6f23bde942ec19e9787c2533eee7e454.jpg

Існує цікава гіпотеза, що мікроскоп Левенгука створювався на основі природних лінз вулканічного походження. Багато вчених вважають, що він просто виплавляв краплю скла для їх виготовлення. Інші сходяться в думці, що йому вдалося оплавляти скляну нитку і робити лінзи таким чином. Але факт, що з 500 лінз вченому вдалося створити лише 25 мікроскопів, говорить про багато що.

Зокрема він побічно підтверджує всі три гіпотези походження лінз. Мабуть, остаточний відповідь навряд чи вдасться отримати без експериментів. Але повірити в те, що без наявності високоточних вимірювальних приладів та шліфувальних верстатів йому вдалося створювати потужні лінзи, досить складно.

http://poradumo.com.ua/wp-content/uploads/2015/06/0233a326eb9521e2f087a19f0efb1a86.jpg

Шліфування дозволяє створити плоско-опуклу лінзу, яка відповідає вимогам мікроскопування. Вона ж дасть збільшення приблизно в 200-275 раз. Після цього потрібно лише закріпити її на твердому штативі і розглядати цікавлять об’єкти. Однак тут існує одна проблема: саму лінзу опуклим кінцем потрібно звернути до досліджуваного речовини. Дослідник при цьому дивиться на плоску поверхню лінзи. Тільки так слід застосовувати мікроскоп. Левенгук, відгуки Королівського наукового товариства про який свого часу забезпечили йому славну репутацію, швидше за все, саме так створив і застосовував свій винахід.

 

 

 

2.2. Способи виготовлення лінз

 Що являє собою мікролінза в нашому розумінні? Це проста невеличка скляна кулька. Діаметр 1-3 мм. Для отримання заготовки слід мати спиртівку, газовий пальник( зразу обумовлю, що використовувати газову запальничку не слід – правила техніки безпеки завжди повинні бути на першому місці). В ролі заготовки можна використати скляні вироби невеликого діаметра та розмірів: скляні палички від мазей, піпетки, капілярні трубки, залишки цоколів простих ламп накалювання…

Перший етап – нагрівання середини палички чи капіляра. Коли візуально ця середина нагріється і почне прогинатись – швидким плавним рухом розтягнемо в різні боки краї палички та отримаємо тонку скляну нитку довжиною, скажемо 20-40 см.

      Даємо нитці охолонути і обережно переламуємо пополам.   Це і є дві заготовки для отримання мікролінз. Беремо стержень  затискачем   (плоскогубцями) та вертикально опускаємо  в полум’я.  По мірі нагрівання утворюється та росте скляна кулька – це і є наша мікролінза. Трішки потренувавшись, ми  можемо отримати до 20 скляних кульок. Хоча кількість може бути зовсім іншою – все залежить від людини, яка робить цю справу. Але слід пам’ятати, що чим менша в діаметрі кулька – тим більше зображення дасть ваш прилад. Кульки, що утворились, слід перевірити за допомогою лупи чи любої іншої лінзи. Вимога проста: кульки повинні вийти якомога сферичнішими і мати тоненьку нитку з'єднання, що не перевершує третини діаметра самої кульки.

2.3. Виготовляємо корпус

  Для виготовлення корпуса можливо використати любий непрозорий матеріал ( я рекомендую пластмасу). Вирізаємо два однакових прямокутника чи квадрата, розмірами 30X60 мм. З чотирьох кутів свердлимо дірочки під болти, якими ми зафіксуємо  свій прилад. Тепер міцно стискаємо разом ці дві пластинки і просвердлюємо наскрізь свердлом вдвічі меншого діаметра ніж діаметр зроблених нами лінз. Розділяємо пластинки і обережно робимо конусоподібні заглибини утворених отворів( роззенковуємо).Вставляємо в утворені отвори наші кульки і все -  наш прилад готовий. Він чекає, щоб його скріпили болтиками та використали за призначенням.

  Для бажаючих збільшити  фокусну відстань утвореного мікроскопа можливим є наступна операція: нанести пасту ГОІ на шматочок джинсової тканини і сточити поверхню з одного боку лінз до плоского стану.

2.4. Правила використання

 

  А тепер про головне – щось побачити в новоспечений мікроскоп! Особливість мікролінз в тому, що фокусна відстань мікролінзи складає декілька десятих чи навіть сотих міліметра. Тому досліджуваний зразок слід впритул наблизити до приладу. Ще одна особливість – роздивитись можливо лише прозорий зразок! Ну і око слід наблизити до нашого окуляра на 1-3 см.

Досліджуваний зразок бажано підсвітити лампою денного світла чи простою лампою розжарення потужністю 40-60 вт. Лампу бажано розмістити на відстані близько 1 метра від нашого мікроскопа.

 

ВИСНОВКИ

1. Немає меж людській фантазії та винахідливості. Тому наведені в роботі факти та поради, щодо створення мікролінз можуть бути інтерпретовані в самих різних варіантах виготовлення та використання.

2. Найкращими об’єктами дослідження за допомогою мікролінз є прозорі крильця комах, мух, жуків, що наклеєні на прозору скляну основу.

3. Виготовлені таким чином прилад дасть можливість досліджувати мешканців крапельки річкової води, дозволить дослідити воду з джерела на вміст органіки чи бруду.

4. Без сумніву,  запропоновані методи виготовлення мікролінз можуть стати до послуг під час будь якої дослідницької діяльності  як в школі, так і в інститутській лабораторії.


ВИСНОВОК

   Реалії сьогодення визначають перед освітянами складні і відповідальні завдання. На сучасному етапі розвитку суспільства інформація змінюється та поширюється досить швидко, и учні повинні мати здібності до запам'ятовування її, але й вміти аналізувати, порівнювати, абстрагувати, робити висновки та інше. Основи такого підходу до викладання фізики закладено в Державному стандарті базової і повної середньої освіти: „Основною метою освітньої галузі (природознавство) є розвиток учнів за допомогою засобів навчальних предметів, що складають природознавство як наукову галузь, формування наукового світогляду і критичного мислення учнів завдяки засвоєнню ними основних понять і законів природничих наук та методів наукового пізнання, вироблення умінь застосовувати набуті знання і приймати виважені рішення в природокористуванні.” Виходячи з цього на перший план стає розвиток дитини як інтелектуально так і духовно. Тому використання елементів технології розвиваючого навчання під час викладання фізики  стає необхідністю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Державний стандарт загальної середньої та загальної освіти.

2. Програма „Фізика. Астрономія. 7-12 класи”, 

3. І.М.Кучерук, І.Т.Горбачук, П.П.Луцик (2006). Загальний курс фізики: Навчальний посібник у 3-х т. Київ: Техніка.

4.Вакуленко М. О. Тлумачний словник із фізики : {6644 статті} / М. О. Вакуленко, О. В. Вакуленко. – К. : Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", 2008. – 767 с.

5. Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

 

 

 

 

Станьте першим, хто оцінить розробку

Щоб залишити свій відгук, необхідно зареєструватись.

Дякуємо! Ми будемо тримати Вас в курсі!
docx
Додано
20 грудня 2017
Переглядів
567
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку