Научно-техническая направленность
| Вид материала | Документы |
- Стр. 146-164 О. Буторина Научно-техническая политика ес становление и современное содержание, 459.7kb.
- Аннотация дисциплины, 33.44kb.
- Научно-техническая и инновационная политика, 101.12kb.
- Научно-техническая конференция в рамках 8 Международной специализированной выставки, 45.35kb.
- Российская научно-техническая конференция Информатика и проблемы телекоммуникаций Пленарное, 42.23kb.
- 2. Международное разделение труда, научно-техническая революция (нтр) и мировое хозяйство, 138.91kb.
- 2. Международное разделение труда, научно-техническая революция (нтр) и мировое хозяйство, 137.35kb.
- Студенческая научно-техническая конференция «Молодежь и наука XXI века», 48.91kb.
- Вторая Международная научно-техническая конференция, 102.05kb.
- Вторая всероссийская научно-техническая конференция Мехатронные системы, 52.5kb.
Научно-техническая направленность
«Тайна золотого сечения»
Песцов Олег, 11 кл., МОУ лицей № 28, г. Таганрог, Ростовская область
Руководитель: Старовойт Наталья Ивановна, учитель математики,
МОУ лицей № 28, г. Таганрог, Ростовская область
Золотое сечение мы можем найти всюду: в архитектуре, музыке, живописи, литературе, прикладных искусствах. В связи с этим при изучении золотого сечения у меня возник вопрос: “Могу ли я встретить примеры золотого сечения у себя в городе?” Ответ на этот вопрос я изложил в своей работе.
Золотое сечение дано человеку самой природой в пропорциях его тела, оно постепенно и стало для него эталоном красоты. Я решил проверить на себе и своих друзьях, как выполняется закон золотого сечения в пропорциях нашего тела.
Цель исследования: выявить присутствие золотого сечения в архитектуре и скульптуре г. Таганрога, а также выяснить, как связано золотое сечение с человеком и природой.
Кроме того, я поставил перед собой следующие задачи:
1. Изучить литературу по данной теме.
2. Познакомиться с числовым рядом Фибоначчи.
3. Познакомиться с золотым сечением в геометрии.
4. Измерить пропорции архитектуры, скульптуры, а также жителей г. Таганрога.
5. Проанализировать измерения и сравнить результаты с эталоном золотой пропорции.
Объект исследования: пропорция золотого сечения.
Предмет исследования: архитектура, скульптурные памятники г. Таганрога и его жители.
Методы исследования: анализ, измерение, сравнение, экспериментирование, синтез.
Золотое сечение имеет большое применение в нашей жизни. Благодаря золотому сечению был открыт пояс астероидов между Марсом и Юпитером – по пропорции там должна находиться ещё одна планета. Известно много памятников архитектуры, построенных с использованием золотой пропорции, здания знаменитых архитекторов.
Результаты работы можно использовать как дополнительный материал в школах, лицеях и гимназиях на уроках математики и как весьма полезный материал для рабочих различных специальностей, таких как архитекторы, скульпторы, художники, пластические хирурги и многие другие.
«Активизированная вода. Получение и применение активизированной воды»
Варнавский Вадим, 9 кл., МОУ ДОД «ЦДТТ г. Ростова-на-Дону»
Руководитель: Середа Наталья Витальевна, педагог дополнительного образования,
МОУ ДОД «ЦДТТ г. Ростова-на-Дону»
Вода - самое распространенное во Вселенной вещество, после молекулярного водорода. Вода играет важнейшую роль в процессе возникновения и формирования биологических форм жизни. Наличие воды в жидкой форме является необходимым условием для развития живых организмов на планете.
Как показывают современные научные разработки, вода может существовать не только в трех состояниях, известных нам еще из курса природоведения в начальной школе. На Нептуне существует целый океан воды в особом суперионном состоянии. Вода в нанотрубках не замерзает даже при температурах, близких к абсолютному нулю.
Углубленное изучение химически чистой воды привело швейцарских ученых к удивительным результатам, которые указывают на наличие у воды памяти. Российские ученые экспериментально показали возможность непосредственного ментального воздействия на воду, меняющего ее параметры, продемонстрировали возможность «считывания» записанной в воде информации. Это далеко не полный перечень доказательств уникальных свойств активизированной воды.
Мною разработан проект оригинальной конструкции прибора для получения активизированной воды с целью подтверждения положительного влияния такой воды на биологические процессы (в качестве подопытного материала используются растительные организмы).
«Исследование физических свойств кутикулы волоса человека на основе
методов атомно-силовой микроскопии»
Иджилова Ольга, 9 кл., ТМОЛ, г. Таганрог, Ростовская область
Руководитель: Якунина Ольга Борисовна, учитель физики, зам. директора ЦДП ТТИ ЮФУ,
ТМОЛ, г. Таганрог, Ростовская область
Основная цель исследования: изучить волосяные кутикулы человека на основе методов АСМ. Ранее изучение интересующих нас структур проходило только с помощью оптического и электронного микроскопов, что давало возможность получить лишь геометрические размеры образцов. Исследование с помощью АСМ биологических объектов, таких как волосы, позволяет узнать геометрические, магнитные, электрические и некоторые другие параметры. Эти данные могут быть очень полезны для разных областей науки.
Название атомно-силового микроскопа (зондовая нанолаборатория (ЗНЛ) Ntegra Vita (производитель - ЗАО “Нанотехнология-МДТ”, г. Зеленоград)) происходит от принципа его действия. Тонкая игла - зонд находится на конце кантилевера – тонкой пластинки, способной изгибаться под действием небольших атомных сил, которые возникают между исследуемой поверхностью и кончиком зонда. На кончик кантилевера направлен лазерный луч, отражающийся от его алюминиевого зеркального слоя и попадающий в четырехсекционный фотодиод. Малейшие отклонения кантилевера приводят к смещению луча лазера относительно секций фотодиода, что в свою очередь меняет сигнал с фотодиода, показывающего смещения кантилевера. Изображение создается с помощью специального компьютера посредством программы Nova, а также регистрируются другие виды данных, в зависимости от типа кантилевера. Все данные обрабатываются с помощью специализированного редактора.
Были исследованы волосяные кутикулы человека после использования трех видов шампуней. Анализ геометрических параметров кутикул осуществлялся полуконтактным режимом сканирования, методом рассогласования, что позволило отобразить мелкие неоднородности на фоне крупных чешуек волоса.
Анализ полученных АСМ - изображений показал, что поверхность волос, помытых обычным шампунем, имеет множество субмикронных артефактов, размеры которых колеблются в пределах 100-800 нм, а сами кутикулы «приподняты» на высоту порядка 300-500 нм. После использования дорогого шампуня параметры поверхности кутикул изменились, отсутствовали субмикронные артефакты и «приподнятость» чешуек уменьшилась и стала составлять порядка 100-350нм. Анализ АСМ – изображений, полученных после использования дешевого шампуня, показал наличие микронных и субмикронных артефактов, размеры которых изменялись в диапазоне 100 нм - 2 мкм, «приподнятость» чешуек составляла порядка 300 – 600 нм. Во всех случаях поверхность кутикул (в областях без артефактов) атомарно гладкая.
На основе метода отображения сопротивления растекания исследовались электрические свойства волосяных кутикул человека, после использования трех видов шампуней. Данный метод позволил выявить локальную проводимость некоторых областей на поверхности кутикул. Анализ полученных АСМ - изображений показал, что электрические свойства волос, помытых обычным шампунем, достаточно однородны по всей поверхности кутикул, средний ток растекания составлял порядка 0,3-0,5 нА, соответственно проводимость 2,1×10-4 - 3,5×10-4 Ом-1•м-1. После использования дорогого шампуня электрические свойства поверхности кутикул не изменились. Анализ АСМ – изображений, полученных после использования дешевого шампуня, показал наличие локальных областей проводимости, ток растекания в таких областях составлял порядка 0,8 нА, соответственно проводимость 5,7×10-4 Ом-1•м-1.
Вывод. В результате проведенных исследований установлено, что выбор шампуня сильно влияет на геометрические параметры волосяных кутикул. Показано, что использование образца №1 приводит к большему раскрытию кутикул (в результате чего обнажается корковое вещество и теряется способность волос удерживать влагу, повышается сухость волос) и вызывает нарушения однородности проводимости волос. Следует отметить, что для повышения истинности результата каждый вид исследования проводился на нескольких волосках и с несколькими разрешениями.
ПЛАН ПРОДОЛЖЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ:
1.Исследование влияния термического и химического воздействий на волосяные кутикулы, методами АСМ.
2.Исследование влияния функционализации подложки на результаты сканирования биологических объектов методом АСМ в жидкости.
3.Исследование возможности манипуляции биологическими объектами с помощью зонда АСМ.
4.Исследование взаимодействия биологических объектов с нанотрубками в жидкой среде.
«Зрение и его враги (влияние электромагнитных приборов
и фактора освещённости на зрение человека)»
Малышева Наталья, 11 кл., МОУ СОШ № 37, г. Таганрог, Ростовская область
Руководители: Письменная Лариса Ивановна, Тонофа Валентина Максимовна,
учителя физики и математики,
МОУ СОШ № 37, г. Таганрог, Ростовская область
Актуальность данной работы с научной точки зрения состоит в том, что число детей с дефектами зрения стремительно возрастает от младших классов к старшим и, выяснив степень воздействия компьютера, телефона, телевизора на зрение человека, мы можем разработать рекомендации по сохранению зрения.
Социальная значимость данного исследования диктуется следующими соображениями: зная о рекомендациях по сохранению зрения, люди смогут помочь себе.
Кроме того, проект имеет, и личностную значимость, которая состоит в получении нами новых знаний о строение глаза, отрицательном влиянии электромагнитных приборов, плохой освещенности на зрение человека.
Область данного исследования – физика, математика, биология.
Объектом исследования являются учащиеся МОУ СОШ № 37, кабинеты математики, физики,
биологии, химии.
Предмет исследования - влияние электромагнитных приборов на зрение человека, состояние освещенности в кабинетах МОУ СОШ № 37.
В соответствии с объектом и предметом исследования сформулирована цель исследовательской работы - изучить строение глаза и установить причины его заболевания.
Исходя из объекта и предмета нашего исследования, сформулирована гипотеза, заключающаяся в том, что электромагнитные приборы, недостаточная освещенность, оказывает вредное воздействие на зрение человека. В связи с этим были поставлены следующие задачи:
1. Рассмотреть и изучить строение глаза.
2. Создать модель глаза и изучить его особенности.
3. Выяснить, какие дефекты зрения встречаются у людей способы их профилактики.
4. Выяснить основные причины ухудшения зрения.
5.Выявить дефекты зрения у учащихся МОУ СОШ № 37.
6.Выявить зависимость нарушение зрения от воздействия компьютера, сотового телефона, телевизора у учащихся МОУ СОШ № 37.
7. Оценить состояние освещенности в кабинетах МОУ СОШ № 37.
В нашей работе мы использовали теоретические, экспериментальные и математические методы исследования, анкетирование.
Выводы: По мере взросления у многих детей развиваются различные болезни. По результатам нашего исследования, учащиеся нашей школы с каждым учебным годом видят хуже. Причиной этого является увеличение нагрузки на глаза. Это связано с тем, что по мере взросления дети все больше времени проводят за электромагнитными приборами и все меньше времени проводят на свежем воздухе. Коэффициент освещения в нашей школе соответствует норме. Следовательно, в нашей школе созданы все условия для успешной работы учащихся и учителей.
Практическим результатом данного исследования можно считать оценку освещенности в кабинетах МОУ СОШ № 37 и создание рекомендаций по сохранению зрения. Если применение этих рекомендаций поможет сохранить зрение хотя бы одному человеку, то можно считать данное исследование полезным и востребованным.
«Использование самодельного макета миномета «Катюша» на уроках физики для демонстрации баллистического движения и законов сохранения»
Перекатов Глеб, 9 кл., МОУ ДОД «ЦДТТ г. Ростова-на-Дону»
Руководитель: Жученко Валентина Ивановна, педагог дополнительного образования,
МОУ ДОД «ЦДТТ г. Ростова-на-Дону»
О легендарных «Катюшах» знает каждый. Это грозное оружие, сыгравшее важную роль в Победе советского народа над фашизмом. Наша «Катюша» имеет двойную смысловую нагрузку: с одной стороны, это учебное наглядное пособие, которое используется на уроках физики для демонстрации баллистического движения, определения кинематических величин этого движения, начальной скорости, дальности полета, максимальной высоты подъема и др., демонстрации закона сохранения механической энергии.
Другая сторона – нравственная. Достаточно одного взгляда на нашу маленькую «Катюшу», чтобы в душе каждого человека возникло сложное чувство памяти о немыслимо трудных фронтовых буднях, о нечеловеческих условиях жизни тыла, о радости Победы, благодарности ветеранам войны.
Работая над проектом, я понял, как много составляющих у Победы и как мало мы знаем о тех, кто воевал на фронте и в тылу, кто приблизил Победу оружием творчества. Я понял, как нужны и важны эти знания мне и моим сверстникам.
« Тайны циркового мастерства»
Шевелёва Виктория, Манченко Екатерина, 11 кл., МОУ лицей № 28, г. Таганрог, Ростовская область
Руководитель: Дзюба Татьяна Владимировна, Якунина Ольга Борисовна, учителя физики,
МОУ лицей № 28, г. Таганрог, Ростовская область
Цирк всегда производит хорошее впечатление на зрителей. Но вопросов у зрителей всегда не меньше, чем впечатлений. Всем интересно, насколько сложно выполнить увиденный трюк самому. И возможно ли вообще? Чтобы объяснить это, конечно нужно использовать законы физики. Возникает гипотеза: знание законов физики и умение их применять необходимо в жизни циркового артиста.
В связи с этим, цель данного исследования: показать необходимость знания законов физики цирковыми артистами. Для её достижения были решены следующие задачи:
- Познакомиться с историей цирка.
- Установить взаимосвязь цирковых номеров и физических законов, понятий, явлений.
- Рассмотреть различные цирковые трюки с точки зрения физики, раскрыв их некоторые секреты.
- Посетить городской цирк, побеседовать с артистами, чтобы узнать некоторые особенности в выполнении их номеров.
- Сделать вывод о необходимости умелого использования законов физики цирковыми артистами как для успешного выполнения трюка, так и для собственной безопасности.
- Используя полученные знания, научиться выполнять некоторые трюки самостоятельно.
Предмет исследования: цирковые трюки.
Методы исследования: наблюдение, эксперимент, анализ, сравнение, синтез, обобщение.
Всё представление на арене цирка - это огромный, кропотливый, многочасовой труд, это упорные тренировки. Зритель с восхищением смотрит на артиста, не подозревая, каких трудов ему стоило добиться безупречного выступления. Но артист – это не только физически подготовленный человек, но и человек, знающий физику. Ведь каждый трюк, прежде чем его будет тренироваться выполнять артист, должен быть идеально подготовлен. И вся эта подготовка осуществляется с помощью физики: производятся расчёты с использованием стандартных значений величин, играющих важную роль для выполнения трюка.
И если артист знает все тонкости своего трюка, его ждёт успех.
В ходе проведенного исследования доказано, что жизнь цирковых артистов и качество выполнения трюков зависит от умения применять законы физики.
Результаты нашей работы могут использоваться на уроках физики, элективных курсах и в качестве дополнительного материала.
В перспективе создание сборника задач «Физика в цирке».
«Физика в танце»
Шестерякова Мария, 10 кл., МОУ лицей № 28, г. Таганрог, Ростовская область
Руководитель: Дзюба Татьяна Владимировна, учитель физики,
МОУ лицей № 28, г. Таганрог, Ростовская область
Танец - это отражение наших эмоций, способ поддержания хорошей физической формы и отличного настроения. Но не многие танцоры знают простые законы, за счет которых осуществляются эти самые движения. Это приводит к ошибкам, не только ухудшающим впечатление от танца, но и к травмам самого танцора. В связи с этим цель работы: показать важность знания законов физики для успешного исполнения танца.
Для ее достижения возникла необходимость решить следующие задачи:
Изучить историю возникновения танца, как вида искусства.
Провести соц. опрос с целью выяснения основных факторов, влияющих на качество танца, и рассмотреть их.
Рассмотреть основные элементы танца с точки зрения физики как теоретически, так и на практике.
Исследовать особенности обуви, используемой в различных видах танцев.
Дать рекомендации начинающим танцорам.
Сделать вывод о роли физики в искусстве танца.
Объект исследования: танцоры. Предмет исследования: параметры, влияющие на качество танца: одежда, обувь, внешние факторы и физиологические параметры. Методы: социологический опрос, анализ, опыт, наблюдение, синтез.
По мнению ста человек (возраст от 14 до 60 лет), участвующих в социологическом интернет-опросе, факторами, оказывающими наибольшее влияние на качество танца, являются: сгибаемость стопы, фиксация обуви, степень растягиваемости материала, физиологические параметры танцора, освещение, качество поверхности сцены. При помощи профессионального танцора были изучены с точки зрения физики основные элементы танца: шаг, прыжки, пируэт. Экспериментально определён коэффициент трения обуви с различным материалом подошвы о произвольные виды поверхности.
Выводы представлены в виде советов начинающим танцорам:
Важно знать технику выполнения движения, основанную на законах физики.
Необходимы благоприятные внешние условия (звук - дополнительные колонки на уровне последних кулис, освещение, относительная влажность летом - это 60-75%, зимой это 55-70%, температура воздуха около 19 ºС).
Для танцев, требующих хорошего «сцепления» с полом, необходима обувь на полиуретановой подошве, если танец исполняется на паркете или асфальте. Для танцев, требующих большого скольжения, например, джаз – модерн, лучше использовать обувь с резиновой подошвой.
Одежда должна хорошо впитывать влагу, не становясь прозрачной, т.е. – из натуральных, тонких материалов.
Длины рук и ног должны быть пропорциональны телу, а вес при этом не играет значительной роли. Рост не должен превышать 180 – 185 см.
Данное исследование может быть использовано как для популяризации физики в школе, так и в качестве рекомендаций начинающим танцорам, балетмейстерам.
«Исследование возможности преобразования электромагнитной
энергии в механическую»
Петров Константин, 11 кл., ТМОЛ, г. Таганрог, Ростовская область
Руководитель: Матюшкина Любовь Васильевна, доцент ЦДП ТТИ ЮФУ, учитель физики,
ТМОЛ, г. Таганрог, Ростовская область
Цели и задачи исследования. Целью исследования является изучение возможности преобразования электромагнитной энергии в механическую.
Задачами данной работы являются: изучение теоретического материала по данному вопросу; создание экспериментальной модели начальных параметров.
Актуальность данного вопроса заключается в возрастающем интересе человечества на современном этапе развития к возможности преобразования различных видов энергии в механическую. Особенно актуально эта тема звучит в свете приближающегося энергетического кризиса.
Этим обусловлена и практическая значимость данного исследования. Нам она представляется следующим образом: с точки зрения решения экологических проблем, следует интенсивно развивать исследование преобразования электромагнитной энергии в механическую; несмотря на низкий КПД подобных установок, есть надежда на существенное его увеличение.
Выводы: В ходе работы были собраны два экземпляра пушки Гаусса: с одной и тремя катушками. Исследование выходных параметров показало, что КПД многокатушечной модели превосходит КПД упрощенного экземпляра. Большие размеры и малая мобильность, а так же отсутствие мощных охлаждающих установок или сверхпроводящих материалов для обмотки катушек позволяют сделать вывод, что, как оружие пушка Гаусса на данный момент времени имеет слабые перспективы. Однако исследование характеристик ускорителя от этого не теряет своей актуальности в свете возможностей экологически чистого способа получения механической энергии. Основная сложность при сборке заключается в правильном сочетании параметров обмотки катушки, снаряда и конденсаторов.
«Современный измерительный прибор в кабинете физики»
Терехов Владимир, 11 кл., МОУ лицей № 28, г. Таганрог, Ростовская область
Руководитель: Кондратов Николай Викторович, учитель информатики,
МОУ лицей № 28, г. Таганрог, Ростовская область
Автор работы поставил перед собой задачу разработать на основе широкодоступных компонентов и создать, опираясь на технологии домашней мастерской, аналогово-цифровой преобразователь, который в комплекте с IBM-совместимым компьютером (любой модификации) мог выполнять роль измерительного комплекса для проведения опытов, лабораторных и демонстрационных работ в кабинете физики.
Целью данной работы является оценка возможности создания измерительного комплекса в домашних условиях.
В настоящее время существует несколько вариантов лабораторных комплексов для проведения лабораторных и демонстрационных работ в кабинетах физики и химии. Но в силу своей дороговизны, не каждое учебное заведение может позволить закупку данного оборудования.
В условиях домашней мастерской был создан аналогово-цифровой преобразователь и разработано программное обеспечение к нему.
Основной блок аналогово-цифрового преобразователя построен на основе микросхемы TLC 549 фирмы Texas Intruments. Именно эта модель, в силу своей надежности и невысокой цены была использована для создания измерительного комплекса.
Практические испытания показали, что любой IBM-совместимый персональный компьютер, даже несколько лет провалявшийся в глубине шкафа за ненадобностью, может превратиться в мощный измерительный комплекс, если его снабдить одним или несколькими аналоговыми входами.
Кроме того, вычислительная мощность ПК позволяет подвергать собранные с его помощью информационные данные любой, даже очень сложной обработке.
Таким образом, в результате выполнения работы была достигнута поставленная цель – в условиях домашней мастерской создан измерительный комплекс, способный выполнять роль измерительного комплекса для проведения опытов, лабораторных и демонстрационных работ в кабинете физики.
Кроме того, на основе приобретенных в процессе разработки измерительного комплекса знаний и опыта был создан учебный курс «Аналогово-цифровые преобразователи» для старшеклассников лицея.