Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе»


bio.na5bal.ru > Астрономия > Тезисы
Тезисы работы

Проект «Научные открытия в космосе» осуществлялся учащимися 9 класса МКОУ «Козловская ООШ».

Сегодня каждому известны слова «космос», «космонавт», «космонавтика», «космические полеты». Человек давно мечтал о небе, о небесных телах. Один из следствий этого является тот факт, что даже созвездия названы именами земных обитателей. Мечтали люди и том, чтобы побывать на небесных телах. Это желание - дало толчок для развития научно-фантастических идей о межпланетных путешествиях.

Запуски космических кораблей и ИСЗ имеют большое научное и практическое значение. Уже первый советский ИСЗ позволил уточнить наши представления о строении земной атмосферы.

При каждом последующем запуске ставились и решались новые задачи по изучению характеристик космической среды, выяснению возможностей существования и работы человека в космосе. Так, уже на втором советском спутнике была установлена аппаратура по изучению Солнца и начаты эксперименты с животными по выяснению биологических действий космического полета.

Космос ставится на службу народному хозяйству. Спутники связи типа «Молния», действующие совместно с наземными станциями «Орбита», позволяют транслировать центральные телепрограммы в отдаленные уголки нашей страны. Эти же спутники используют для телефонных разговоров на сверхдальние расстояния.

Успешно работают метеорологические спутники системы «Метеор». С их помощью в последние годы значительно улучшились прогнозы погоды.

Использование спутников позволило уточнить размеры и форму Земли, с большой точностью измерить расстояние между материками.

Применение навигационных спутников повышает точность вождения морских судов и самолетов.

Ведутся работы по изучению природных ресурсов Земли с помощью ИСЗ. Космическая техника позволяет собирать и систематизировать географические, геодезические, почвенные, гидрологические, океанографические, биологические и другие характеристики участков Земли. На основе этих данных становится возможным более рациональное ведение многих отраслей народного хозяйства.

Мы живем в XXI веке – эпохе технологий и беспрерывного прогресса. Но с развитием человечества уже в скором времени понадобится новый источник энергии, и многие ученые пришли к тому, что для нахождения такого источника вовсе не надо изобретать что-то новое, а необходимо осваивать знакомые природные явления. Одним из таких явлений может оказаться шаровая молния.

Объект исследования – процесс возникновения шаровой молнии как физического явления.

Предмет исследования – способ передачи энергии на расстояние путем использования шаровой молнии.

Российская наука переживает в настоящее время очень трудный период. Можно, например, считать, что сейчас трата времени и сил на разгадку природы шаровой молнии – не нужная забава. Однако познание окружающего мира – непреодолимая потребность человечества. Г.И. Бабат проводил эксперименты по созданию искусственной шаровой молнии под вой сирен воздушных тревог в 1942 г. В осажденном Ленинграде. Н.И. Кибальчич в камере смертников за несколько дней до казни разработал оригинальный проект реактивного летательного аппарата, предназначенного для полета человека. Их труды не пропали зря. Несомненно, наступит время, когда искусственная шаровая молния будет работать на пользу человеку.

Проект “Научные открытия в космосе”

Время, необходимое для реализации проекта

2 недели

Участники проекта:

школьники 14-15 лет (9-й класс).

Предметные области:

физика, информатика и ИКТ.

Актуальность:

Человечество всегда привлекала проблема познания космического пространства. Люди издавна пытались разгадать таинственные загадки космоса, выяснить, как влияет космос на процессы, протекающие на Земле. В наши дни многие достижения космонавтики имеют для нас колоссальное значение.

На сегодняшнее время эксперименты по созданию шаровой молнии и сравнению ее свойств с природной проводятся на экспериментальном полигоне (недалеко от г. Владимир), на уникальных крупномасштабных установках, обеспечивающих параметры процессов, близкие к параметрам природных процессов. Поэтому стало интересно, возможно ли провести "Эксперимент в космосе" по созданию шаровой молнии.

Цели проекта:

Познакомить учащихся с историей освоения космоса и с первыми космонавтами, рассмотреть возможность проведения эксперимента в космосе, обосновать перспективу использования шаровой молнии в качестве источника электрической энергии.

Задачи проекта:

  • изучить литературу по данной проблеме.

  • рассмотреть возможность создания шаровой молнии в искусственных условиях.

  • оценить реальность использования искусственной шаровой молнии на практике

  • развитие коммуникативной компетенции школьников.

  • развивать познавательную и творческую компетенцию школьников.

  • совершенствовать навыки работы с персональным компьютером.

Описание проекта:

Проект направлен на самостоятельное изучение учащимися материалов о научных исследованиях, проводимых в космосе, на выяснение роли этих исследований для жителей Земли.

Ожидаемые результаты:

Учащиеся реализуют возможность творческой деятельности, овладеют основами разработки проектов, убедятся в значимости освоения космического пространства для населения Земли, отработают навыки создания презентаций в программе Microsoft Power Point, научатся осуществлять поиск информации в сети Интернет.

Ресурсы

Человеческие.

Инициативная группа учащихся (участники проекта).

Информационные и коммуникационные( интернет, дополнительная литература).

Этапы проекта

Название проекта

Научные открытия в космосе

Основополагающий вопрос проекта

Что дает космос человечеству? Какие новые возможности даст эксперимент по созданию шаровой молнии в космосе?

Проблемные вопросы проекта

Могут ли научные исследования, проводимые в космосе, быть полезны человечеству?

Учебные вопросы проекта

Что представляет собой космос?

По каким направлениям проводились научные исследования?

Какова значимость этих исследований для жителей Земли?

Какова роль нашей страны в космических исследованиях?

Этапы проекта с указанием времени

Что делают ученики?

Что делает учитель?

Как оценивается результативность этапа

Подготовительный (организационный) этап

2 дня

Формирование групп, распределение обязанностей, предварительное планирование предстоящей работы в группах.

Оказывает помощь при формировании групп. Коррекция предложений учащихся по планированию предстоящей работы.

Оценивается принцип формирования групп.

Критерии оценивания формирования групп.

Основной этап

10 дней

Изучение теории по теме проекта, выполнение необходимых исследований.

Консультационная помощь учащимся.

Оценивается качество подобранного материала, его значимость для проекта, целостность.




Обработка и анализ результатов деятельности.

Контроль за соблюдением техники безопасности в компьютерном классе.

Критерии оценивания работы проектной группы: слаженность, четкое распределение ролей.




Подготавливают письменные отчеты о проектной деятельности.

Консультационная помощь







Оформление результатов, создание публикаций, рефератов, презентаций.

Консультационная работа.

Критерии оценивания презентации

Заключительный этап

1 день

Представление и защита презентаций.

Оценивание конечного продукта.

Критерии оценивания презентации

Рефлексивный

1 день

Отзывы учащихся о проекте, о работе в творческой группе.

Подведение итогов работы над проектом

Критерии оценивания работы учащихся по проекту

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ПРОЕКТА

обозначение проблемы;

обозначение цели;

продуманность пути решения;

обозначение конечного результата;

реальность проекта;

образовательный эффект;

регламент;

культура речи;

свободное владение материалом;

культура оформления работы;

наглядность;

умение вести дискуссию.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО РЕФЕРАТА

обозначение проблемы;

выдвинутая гипотеза;

подбор методов;

сбор и анализ материалов;

обозначение собственной позиции;

образовательный эффект;

регламент;

культура речи;

свободное владение материалом;

культура оформления работы;

наглядность;

умение вести дискуссию.

Рейтинговая оценка проекта

Оценка

этапов

Критерии оценки

Баллы

Оценка

работы

Актуальность и новизна предлагаемых решений, сложность темы

5, 10, 20

Объём разработок и количество предлагаемых решений

5, 10, 20

Практическая ценность

5, 10

Уровень самостоятельности участников

10, 20

Качество оформления записки, плакатов и др.

5, 10, 15

Оценка рецензентом проекта

5, 10

Оценка

защиты

Качество доклада

5, 10, 20

Проявление глубины и широты представлений по излагаемой теме

5, 10, 20

Проявление глубины и широты представлений по данному предмету

5, 10, 20

Ответы на вопросы учителя

5, 10

Ответы на вопросы учащихся

5, 10

180 – 140 баллов – «отлично»;

135 – 100 баллов – «хорошо»;

95 – 65 баллов – «удовлетворительно»;

менее 65 баллов - «неудовлетворительно».

Создание шаровой молнии и изучение её свойств.

Мы живем в XXI веке – эпохе технологий и беспрерывного прогресса. Но с развитием человечества уже в скором времени понадобится новый источник энергии, и многие ученые пришли к тому, что для нахождения такого источника вовсе не надо изобретать что-то новое, а необходимо осваивать знакомые природные явления. Одним из таких явлений может оказаться шаровая молния.

Шарова́я мо́лния — светящийся плавающий в воздухе шар, уникально редкое природное явление, единой физической теории возникновения и протекания которого к настоящему времени не представлено. Существуют около 400 теорий, объясняющих явление, но ни одна из них не получила абсолютного признания в академической среде. Происхождение такого множества теорий объясняется тем, что нет точных сведений об этом объекте, и все они основываются на свидетельствах очевидцев. Вот некоторые из них:

- Гроза в Вайдкомб Мур
21 октября 1638 года молния появилась во время грозы в церкви деревушки Вайдкомб Мур графства Девон в Англии. Очевидцы рассказывали, что в церковь влетел огромный огненный шар порядка двух с половиной метров в поперечнике. Он выбил из стен церкви несколько больших камней и деревянных балок. Затем шар, якобы, сломал скамейки, разбил много окон и наполнил помещение густым тёмным дымом с запахом серы. Потом он разделился пополам; первый шар вылетел наружу, разбив ещё одно окно, второй исчез где-то внутри церкви. В результате 4 человека погибло, 60 получили ранения. Явление объясняли «пришествием дьявола», или «адским пламенем» и обвинили во всём двух людей, которые осмелились играть в карты во время проповеди.

- Случай на борту «Кэтрин энд Мари»
В декабре 1726 года некоторые британские газеты напечатали отрывок из письма некоего Джона Хоуэлла, который находился на борту шлюпа «Кэтрин энд Мари». «29 августа мы шли по заливу у берегов Флориды, как вдруг из части корабля вылетел шар. Он разбил нашу мачту на 10000 частей, если бы это вообще было возможно, и разнёс бимс в щепки. Также шар вырвал три доски из боковой обшивки, из подводной и три с палубы; убил одного человека, поранил руку другому, и если бы не обильные дожди, то наши паруса были бы просто уничтожены огнём».

- Случай на борту «Монтаг»
О внушительных размерах молнии сообщается со слов корабельного доктора Грегори в 1749 году. Адмирал Чемберс на борту «Монтаг» около полудня поднялся на палубу замерить координаты судна. Он заметил довольно большой голубой огненный шар на расстоянии около трёх миль. Незамедлительно был отдан приказ спустить топсели, но шар двигался очень быстро, и прежде чем удалось сменить курс, он взлетел практически вертикально и находясь не выше сорока-пятидесяти ярдов над оснасткой, исчез с мощным взрывом, который описывается, как одновременный залп тысячи орудий. Верхушка грот-мачты была уничтожена. Пятерых человек сбило с ног, один из них получил множество ушибов. Шар оставил после себя сильный запах серы; перед взрывом его величина достигала размеров мельничного жернова.

- Смерть Георга Рихмана
В 1753 году Георг Рихман, действительный член Петербургской Академии Наук, погиб от удара шаровой молнией. Он изобрёл прибор для изучения атмосферного электричества, поэтому когда на очередном заседании услышал, что надвигается гроза, срочно отправился домой вместе с гравёром, чтобы запечатлеть явление. Во время эксперимента из прибора вылетел синевато-оранжевый шар и ударил учёного прямо в лоб. Раздался оглушительный грохот, схож с выстрелом ружья. Рихман упал замертво, а гравёр был оглушен и сбит с ног. Позже он описал то, что произошло. На лбу учёного осталось маленькое темно-малиновое пятнышко, его одежда была опалена, башмаки разорваны. Дверные косяки разлетелись в щепки, а саму дверь снесло с петель. Позже осмотр места происшествия совершил лично М. В. Ломоносов.

- Случай с кораблём «Уоррен Хастингс»
Одно британское издание сообщало о том, что в 1809 году корабль «Уоррен Хастингс» во время шторма «атаковало три огненных шара». Команда видела, как один из них спустился и убил человека на палубе. Того, кто решил забрать тело, ударил второй шар; его сбило с ног, на теле остались лёгкие ожоги. Третий шар убил ещё одного человека. Команда отметила, что после происшествия над палубой стоял отвратительный запах серы.

- Ремарка в литературе 1864 года
В издании «A Guide to the Scientific Knowledge of Things Familiar» 1864 года Эбенезер Кобэм Брюер рассуждает о «шарообразной молнии». В его описании молния предстаёт как медленно движущийся огненный шар из взрывоопасного газа, который иногда спускается к земле и движется вдоль её поверхности. Также отмечается, что шары могут делиться на шары меньшего размера и взрываться «подобно пушечному выстрелу».

- Описание в книге «Молния и свечение» Вильфрида де Фонвьюэля
Книга французского автора сообщает о примерно 150 встречах с шарообразной молнией: «Судя по всему, шарообразные молнии сильно притягиваются металлическими предметами, поэтому они часто оказываются у балконных перил, водопроводных и газовых труб. Они не имеют определённой окраски, оттенок их может быть разный, например в Кётен в герцогстве Ангальт молния была зелёной. M. Колон, заместитель председателя Парижского Геологического Общества видел, как шар медленно спустился вдоль коры дерева. Коснувшись поверхности земли, он подпрыгнул и исчез без взрыва. 10 сентября 1845 года в долине Корреце молния влетела в кухню одного из домов деревни Саланьяк. Шар прокатился через всё помещение, не причиня никакого ущерба находящимся там людям. Добравшись до граничащего с кухней хлева, он неожиданно взорвался и убил случайно запертую там свинью. Животное не было знакомо с чудесами грома и молнии, поэтому осмелилось запахнуть самым непристойным и неподобающим образом. Двигаются молнии не очень быстро: некоторые даже видели, как они останавливаются, но от этого шары приносят не меньше разрушений. Молния, влетевшая в церковь города Штральзунд, при взрыве выбросила несколько маленьких шаров, которые тоже взрывались как артиллерийские снаряды.»

- Случай из жизни Николая II
Последний российский император Николай II в присутствии своего деда Александра II наблюдал явление, которое он назвал «огненным шаром». Он вспоминал: «Когда мои родители были в отъезде, мы с дедушкой совершали обряд всенощного бдения в Александрийской церкви. Была сильная гроза; казалось, что молнии, следующие одна за другой, готовы сотрясти церковь и весь мир прямо до основания. Вдруг стало совсем темно, когда порыв ветра распахнул врата церкви и потушил свечи перед иконостасом. Раздался гром сильнее обычного, и я увидел, как в окно влетел огненный шар. Шар (это была молния) покружился на полу, пролетел мимо канделябра и вылетел через дверь в парк. Моё сердце замерло от страха и я взглянул на дедушку — но его лицо было совершенно спокойно. Он перекрестился с таким же спокойствием, как и когда молния пролетала мимо нас. Тогда я подумал, что испугаться, как я — это неподобающе и немужественно… После того, как шар вылетел, я снова взглянул на дедушку. Он слегка улыбнулся и кивнул мне. Страх мой исчез и я больше никогда не боялся грозы».

- Случай из жизни Алистера Кроули
Известный британский оккультист Алистер Кроули говорил о явлении, которое он называл «электричеством в форме шара» и которое он наблюдал в 1916 году во время грозы на озере Паскони в Нью-Гэмпшире. Он укрылся в небольшом загородном доме, когда «в безмолвном изумлении» заметил, что «на расстоянии шести дюймов от моего правого колена остановился ослепительный шар электрического огня трёх-шести дюймов в диаметре. Я смотрел на него, а он вдруг взорвался с резким звуком, который невозможно было спутать с тем, что буйствовало снаружи: шумом грозы, стуком града или потоками воды и треском дерева. Моя рука была ближе всего к шару, и она почувствовала лишь слабый удар».

Традиционно достоверность многих свидетельств очевидцев шаровой молнии остаётся под сомнением, в том числе:

  • по самому факту наблюдения хоть какого-то явления;

  • факту наблюдения именно шаровой молнии, а не какого-то другого явления;

  • отдельных подробностей приводимых в свидетельстве очевидца явления.

Сомнения в правдивости многих свидетельств осложняют изучение явления, а также создают почву для появления разных спекулятивно-сенсационных материалов, якобы связанных с этим явлением.

И все же на основании свидетельств, достоверных фотографиях видео ученые обобщили некоторые схожие черты, проявившееся при наблюдении.

Чаще всего она имеет форму шара, но рассказывают также о грушевидных, овальных и медузообразных молниях. Размер ее в большинстве случаев составляет от 5 до 30 сантиметров, время "жизни" обычно около 10 секунд, но иногда - более минуты; передвигается она со скоростью 0,5-1 метр в секунду. Цвет - обычно красный, оранжевый или желтый, гораздо реже - голубой, белый или синий. В помещение шаровая молния может проникнуть не только через открытое окно или дверь. Иногда, она, деформируясь, просачивается в узкие щели или даже проходит сквозь стекло, не оставляя в нем никаких следов. Поведение шаровой молнии непредсказуемо. Существует гипотеза, что шаровая молния возникает как следствие разряда линейной молнии. Однако в 20% случаев шаровую молнию наблюдали при ясной погоде, иногда спускается с облаков, в редких случаях — неожиданно появляется в воздухе или, как сообщают очевидцы, может выйти из какого-либо предмета (дерево, столб). Исчезает молния непредсказуемо: она может взорваться, исчезнуть или распасться на несколько других молний меньшего диаметра.

В лаборатории создать аналог молнии пока еще не удалось. Все модели проживали не более двух секунд и не всегда имели шарообразную форму.

Для создания установки ученые воспользовались гипотезой доктора физико-математических наук Игоря Стаханова, который работал в троицком Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР (ИЗМИРАН). В соответствии с ней главные условия образования шаровой молнии - сильное электрическое поле и много водяного пара. Некоторые молекулы воды в таких условиях распадаются на ионы водорода и гидроксила. Эти ионы соединяются с сохранившимися в целости молекулами и образуют сгусток холодной плазмы. Молекулы воды в нем мешают сближению ионов, и время их раздельной жизни увеличивается в миллиарды раз, т. е. достигает десятков минут. Получается плазмоид, который способен аккумулировать огромную энергию.

Чтобы воспроизвести такие условия, ученые взяли полиэтиленовую банку, наполнили ее водой и на дне разместили один электрод в виде кольца. Его соединили с одним полюсом мощной батареи, которую можно заряжать до 5,5 кВ. Ко второму полюсу батареи присоединили цилиндрический угольный электрод. Его спрятали в кварцевую трубку и поместили в центре банки. При этом трубка на полсантиметра выступала над поверхностью воды. На торец этого электрода капали 2 - 3 капли воды и быстро включали-выключали электрический ток. При этом из электрода вылетала плазменная струя, а от нее отделялся светящийся плазмоид диаметром в 15 см, который через полсекунды исчезал, распадаясь на части.

Общий вид установки для получения и исследования плазмоидов.

Схема развития струи и плазмоида.

Летящий плазмоид после отделения его от плазменной струи. Диаметр банки с водой – 18 см.

Чтобы увеличить время его жизни, ученые капали на электрод не просто воду, а смесь воды, ацетона и какого-нибудь порошка - сажи, опилок, железа, глины и многих других. Этим способом время жизни искусственной молнии увеличивали почти до секунды. Удалось поработать и с цветом плазмоида. Обычно у него была сиреневая центральная часть, окруженная желтоватой оболочкой. Добавка в воду солей кальция делала его оранжевым. На цвете сказывалась и замена электрода: "железные" плазмоиды оказывались белесыми, "алюминиевые" - белыми с красноватым отливом, а "медные" - зеленоватыми.

На основании полученных данных об аккумулированной энергии, можно сделать вывод о полной безопасности полученных шаровых плазмоидах.

Гипотезы о природе шаровой молнии.

Все теории (гипотезы) о природе шаровой молнии разделяются на два класса по признаку места энергетического источника, поддерживающего жизнь шаровой молнии. Это гипотезы предполагающие внешний источник и гипотезы считающие что источник находится внутри шаровой молнии.


К первому типу относятся:

  • Шаровая молния - газовое или воздушное "необычное" образование. Предлагается, что молния медленно сжигает газ, состоящий из метастабильных частиц или из частиц, которые поглощают энергию благодаря химическим реакциям, включающим пыль, сажу, и т.д., и так далее;

  • Шаровая молния - сфера нагретого воздуха при атмосферном давлении;

  • Шаровая молния - плазма с высокой плотностью, которая проявляет квантовую характеристику прочностных свойств твердой фазы;

  • Шаровая молния - образуется благодаря определенной конфигураций электрического тока замкнутого контура, поддерживающего собственное магнитное поле;

  • Шаровая молния - существует благодаря некоторому виду воздушного вихря (подобно кольцу дыма) обеспечивающего локализацию люминисцентных газов;

  • Шаровая молния - поддерживается микроволновым полем излучения, содержащееся внутри тонкой сферической оболочки плазмы.

Ко второму типу относятся:

  • Шаровая молния - поддерживается высокочастотным излучением с частотой более 100MHz;

  • Шаровая молния - существует благодаря стационарному току текущего из облака;

  • Шаровая молния - это сосредоточенные, электрическими полями грозы,

  • Теория агломерации - объясняла явление шаровой молнии, как концентрацию горючих веществ , которые загорались во время грозы;

  • Электростатическая теория - по которой шаровая молния это конденсатор;

  • Теория непосредственного зарождения шаровой молнии из вещества линейного разряда;

  • Химическая теория возникновения шаровой молнии;

  • Теории основанные на ядерных реакциях;

  • Теории представляющие шаровую молнию как совокупность заряженных пылевых частиц или капель жидкости;

  • Ионные теории шаровой молнии;

  • Вихревые теории шаровой молнии;

  • Электрические теории (постоянный ток);

  • Теории на основе паров веществ;

  • Плазменные теории;

  • Теории связанные с электромагнитным излучением.



Практическая часть
Для того, чтобы убедиться в том, что использование энергии шаровой молнии в практических целях действительно выгодно нам нужно:

Оценить энергию шаровой молнии.

Рассчитать мощность исследуемого объекта.

Определить, число шаровых молний, потребуется, необходимых для обеспечения промышленного города.

Оценить количество энергии в шаровой молнии можно по тем последствиям, которые она оставляет после своего исчезновения. Воспользуемся сообщением одного из наблюдателей: «Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2 мм ».

Значит, молния испарила около 0,45 г железа (v=56 мм3, p=7,9*103 кг/м3). Для этого требуется энергия, равная 4 кДж.

Естественно, что не вся энергия шаровой молнии была израсходована на испарение небольшого участка батареи, так что полученный результат можно рассматривать всего лишь как оценку нижней границы энергии молнии: эта энергия оказывается не меньше нескольких килоджоулей.

Вот еще одно из наблюдений шаровой молнии: «Молния диаметром 30 см взорвалась около водопроводного крана. Этот кран представлял собой трубу диаметром 3 см и высотой 80 см. После взрыва труба оказалась скрученной и была покрыта окалиной, хотя и не накалилась докрасна». Чтобы скрутить железную трубу, надо разогреть некоторый ее участок до достаточно высокой температуры. В то же время, как указывает наблюдатель, труба не накалилась докрасна. Поэтому можно предположить, что молния нагрела участок трубы, скажем,на 600 К. Длину этого участка будем полагать приблизительно равной диаметру трубы.

Решим в связи с этим следующую задачу. Сколько энергии требуется для нагревания на ∆T=600 К участка железной трубы длиной l=5см? Наружный радиус трубы R=1,5 см, внутренний r=1,2 см. удельная теплоемкость железа c=0,71 Дж/(г*К), плотность железа ρ=7,8 г/см3.

Найдем массу трубы:
m=ρ(πR2-πr2)l,
где (πR2-πr2)l – объем трубы

Используя числовые значения величин, получаем m=100 г.Отсюда находим искомую энергию:
W=cm∆T=4,2*104 Дж=42 кДж.
Энергия шаровой молнии может принимать значения от нескольких килоджоулей до нескольких тысяч килоджоулей. Чтобы убедиться в этом решим следующую задачу, основанную на событии, произошедшем в Закарпатье, близ города Перечина:

В августе 1962 года, около 11-12 часов вечера в корыто с водой для скота упала шаровая молния размером с теннисный мяч: она светилась цветами радуги в течение около 10 секунд. Вода из корыта полностью выкипела, на дне лежали сварившиеся лягушки. Размер корыта 0,3*2,5 метра. Глубина слоя воды– 15 см[12].

Масса воды равна: ρ*V. V=11,3*10-2м3.

Плотность воды – 1*103 кг/м3.

Отсюда получаем массу воды, равную 113 кг

Найдем энергию, которая потребовалась для того, чтобы вода выкипела:
W=cm∆T+Lm
Удельная теплоемкость воды – 4200 Дж/кг*К. Температура кипения воды – 1000С, а температуру воды изначально возьмем примерно равную180С.

W=299*103 кДж ≈ 300*103 кДж

В условии задачи дано время существования молнии в корыте. В связи с этим найдем мощность молнии:
P=W/∆t. P=30*103 кВт.
Мощность шаровой молнии может быть поистине огромной. Интересно, сколько молний потребуется, чтобы обеспечить промышленный город электроэнергией. Возьмем, например, такой город, как Нижний Тагил и решим следующую задачу:

Рассчитаем, сколько молний потребуется, чтобы обеспечивать Нижний Тагил электроэнергией в сутки. Если в среднем город Нижний Тагил в течение суток потребляет 800*103 кВт. электроэнергии. Мощность шаровой молнии составляет 30*103 кВт.

N=800*103/30*103 кВт = 27

Получив данный результат, можно утверждать, что использование энергии шаровой молнии является вполне реальным и выгодным. Также нужно учесть, что шаровая молния является более безопасной и экологически чистой, чем атомные электростанции.
Заключение
В ходе данной работы были исследованы свойства шаровой молнии, ее поведение. На основе рассказов очевидцев, была рассчитана ее энергия и мощность. По полученным результатам можно смело говорить об использовании шаровой молнии. Прежде всего, это касается дешевой электроэнергии. Но главная проблема состоит в том, что мы не умеем удерживать шаровую молнию длительное время. Нам следует продолжать исследования по данной теме.

Несмотря на то, что это явление пока ещё до конца не понято физикой, не стоит относиться к нему как к чему-то крайне необычному, тем более как к сверхъестественному. Это явление до конца не изучено, но активно изучается.

Что может дать человеку изучение природы шаровой молнии? В настоящее время эти исследования носят фундаментальный характер, то есть пока не разрабатываются способы использования шаровой молнии в практических целях. Однако результаты именно фундаментальных исследований приводит к появлению принципиально новых видов технических устройств, радикальному изменению технологий, появлению новых видов научных знаний.

Однако уже сейчас можно обозначить достаточно весомую перспективу. Это, например, сверхмощное оптическое воздействие на протяженные объекты (в отличие от тонкого лазерного луча).

Это беззеркальные накопители энергии для сверхмощных лазеров на основе закольцовки лучей за счет рефракции.

Это, наконец, новые перспективы в решении проблемы управляемого термоядерного синтеза.

Список литературы
1. Демкин С. Загадка «огненных яблок / С. Демкин //Тайная власть – 2007. - №12. – С.5.

2. Кунин В.Н. Шаровая молния на экспериментальном полигоне 2000. – С 3-5

3. Ильин. А. Шаровая молния: вопросы без ответов /А.Ильин // Юный техник – 2005. - №5. – С.40.

4. Муранов А.П. В мире необычных и грозных явлений природы // Огненные стрелы небес. 1977. – С. 83

5. Никола Тесла. Лекции и статьи // Передача электрической энергии без проводов 2003. А 153

6. Петрова И. Хоть стой, хоть падай / Петрова И. // Тайны ХХ века – 2006. - №34. – С. 15

7. Славин. С. Охотники за молниями / С. Славин // Юный техник. – 2004 - №11 – С.50.

8. Тарасов Л.В., Физика в природе // Шаровая молния С.103-111

9. Томилин А. Загадка шаровой молнии / А. Томилин // Заклятие Фавна С. 96

10. А. Л. Пирозерский, С. Е. Емелин. «Долгоживущие плазменные образования, возникающие при пережигании металлических проволочек». НИИ Физики и НИИ Радиофизики СПбГУ, 2004г.

Отчет о проекте:




Поделиться в соцсетях



Похожие:

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconКонкурс творческих проектов «Биологи в годы войны: подвиги и научные открытия»
А именно от качества продукции зависит полноценное питание и здоровьечеловека. Повышение урожайности, в послевоенный период в первую...

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconТип урока: урок «открытия» нового знания
Цель: повторение изученного материала, необходимого для открытия нового знания и выявление затруднений

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconРаботы
Название работы: "Проект школьной акции "Салют, Победа!", посвяшенной 70-летию победы в Великой Отечественной войне"

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconТезисы выступление-презентация из опыта работы по теме Интернет-технологии...
Внеурочная работа составная часть учебно-воспитательного процесса школы, одна из форм организации свободного времени учащихся, ориентирована...

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconПроект «Экологический марафон» как активная форма работы школьной...

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconУроках биологии согласно фгос. Тема: «Урок-проект в 5-ых классах»
Термин «проект» означает «брошенный вперёд», а проектирование – процесс создания проекта

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconКонкурсной работы: исследовательский проект
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconТезисы докладов на научной конференции/ -целиноград: цсхи, 1992г., стр. 35-36
Скулыбердин И. М., Папаскири Т. В. Об оптимальных размерах землепользований. Сб н тр. Мииз "Почвозащитная организация территории"/....

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconПроект «Развитие творческих способностей учащихся в основной школе по иностранному языку»
Название работы: Проект «Развитие творческих способностей учащихся в основной школе по иностранному языку»

Тезисы работы Проект «Научные открытия в космосе» iconТезисы XII международной научно-практической конференции. Спб.: Изд....
Редакционная коллегия: А. А. Бондаренко, И. А. Бондаренко, Ю. Ю. Будникова, П. И. Крылов, А. К. Мазаева-Каненга, В. Л. Мельников,...


Биология




При копировании материала укажите ссылку © 2000-2017
контакты
bio.na5bal.ru
..На главную