Задачи, которые решали наши предки. 12 Использование нитяных моделей для изучения объемных тел. 12 Треугольники в природе и жизни человека 13

Вид материала

Литература

Содержание Секция «Физика» Измерение вязкости Как увидеть звук? Шушкина Мария, 7 Б класс

Подобный материал:

• Тема урока: «Класс Головоногие. Значение моллюсков в природе и жизни человека» Цель, 116.25kb.
• Методические рекомендации по изучению дисциплины «Ботаника» для гр. Агр-102 Тема: Содержание,, 249.36kb.
• Роль зеленых растений в природе и жизни человека, 67.1kb.
• Роль млекопитающих в природе и жизни человека, 77.97kb.
• Программа элективного курса для учащихся 10-11 классов. Мы и наши гены, 90.59kb.
• Урок 7 класс «Тип Губки», 87.01kb.
• Доклад по культурологии на тему «Античность в современности», 120.53kb.
• Рекомендации к выступлениям спикеров, 1143.66kb.
• Урок природоведения в 5 классе на тему «Гидросфера», 25.32kb.
• 4 июля 1054 года, день, когда взорвалась одна из звезд в крабовидной туманности! Наши, 8556.02kb.

^

Секция «Физика»

Звуки в жизни животных

Каймаков Кирилл, 7 Б класс

Научный руководитель: Логинова Татьяна Алексеевна

МОУ лицей «Технический»

В работе приводится диапазон частот, которые могут воспринимать различные животные. Подробно рассматриваются звуки в подводном мире: систему звуковых сигналов дельфинов и китов. Дельфины могут издавать сигналы двух типов: эхолокационные (сонарные), которые служат им для исследования обстановки, обнаружения препятствий и добычи, а также «щебеты» или «свист» для коммуникации с сородичами, выражающие эмоциональное состояние дельфина. Звук издаваемый синим китом громче, чем звук выстрела рядом стоящего тяжелого орудия, или громче, чем звук стартующей ракеты. Поскольку насекомые имеют малые размеры и не обладают единым развитым дыхательным трактом, в котором мог бы разместиться источник звука (гортань), они задействуют другие способы звукоизвлечения. Например, трение задней ноги (имеющей специальные бугорки) об надкрылья, как саранча, или надкрылий между собой (где левое обычно исполняет роль смычка), как у кузнечиков и сверчков. Большинство рептилий не имеет настоящего голосового аппарата и может издавать лишь самые примитивные звуки вроде шипения или свиста. Голосовой аппарат птиц имеет не одну гортань, а две — верхнюю и нижнюю. Нижняя гортань имеет два или четыре вибратора, работающих независимо друг от друга, что позволяет птице изображать из себя дуэт или квартет. Также она позволяет использовать в качестве сильнейшего резонатора трахею. Звуки в жизни наземных млекопитающих я рассмотрел на примере летучих мышей, собак, кошек и медведей. Летучие мыши обнаруживают предметы, преграждающие им путь, испуская неслышимые для человека звуки и улавливая их эхо, отраженное от предметов. С помощью сонаров летучие мыши способны обнаружить препятствие из проволок на расстоянии от 17 метров. В приложении приводятся спектры звуков различных животных.

^

Измерение вязкости

Одрузова Вероника, 7 Б класс

Научные руководители: Логинова Татьяна Алексеевна,

Кузнецов Владимир Андреевич (СамГТУ)

МОУ лицей «Технический»

Моторное масло, кровь человека и любая другая жидкость обладает вязкостью, которая определяет свойства жидкости. Чем выше вязкость крови, тем быстрее изнашивается сердце. Поэтому ответ на вопрос «Зачем знать вязкость, например, крови?» очень прост: от нее зависит, проснетесь Вы завтра или нет. От вязкости моторного масла зависит срок службы и надежность работы автомобиля; от вязкости шоколадной массы – качество шоколада… Следовательно, правильно измерять вязкость жидкости – очень важно. В настоящее время, в основном, используется ротационный метод измерения вязкости. Примером ротационного вискозиметра является вискозиметр ротационный цифровой - ВРЦ Кузнецова Владимира Андреевича. Это – мой дедушка. Он работает доцентом в нашем Самарском Государственном Техническом университете на кафедре информационно измерительной техники, факультета автоматики и информационных технологий. Этот вискозиметр измеряет вязкость шоколадной массы. Он используется практически на всех кондитерских фабриках РФ, а так же на Украине и Белоруссии и на нашей самарской шоколадной фабрике «Россия». Я изучила принцип его действия, научилась измерять вязкость жидкостей с его помощью. Я провела самостоятельные исследования. Результаты моих измерений: динамическая вязкость воды 1мПа^.c, молока – около 2мПа^.c, подсолнечного масла - 60мПа^.c, сгущенного молока - 5000мПа^.c, шоколадной массы - 15000мПа^.c. Кроме того, я исследовала зависимость динамической вязкости воды от температуры, по полученным результатам построила график. Оказалось, что с ростом температура вязкость уменьшается. Я также исследовала свойства неньютоновской жидкости, вязкость которой зависит от скорости ее течения или от скорости воздействия на нее. В качестве неньютоновской жидкости я развела в равных пропорциях смесь крахмала с водой. Пока жидкость месить, она остается твердой. Можно скатать из нее шарик, как из пластилина. Как только воздействие прекращается, она утекает сквозь пальцы. Я попробовала перелить крахмал из одной чашки в другую. Сверху жидкость льется, а ниже становится тверже! Если пальцем ударить по жидкости резко, то чувствуется, что она упругая, а палец остается чистым. А если медленно опустить в жидкость большой и указательный пальцы и быстро сжать их, то между пальцами чувствуется твердый комочек. Это не крахмал застыл, это неньютоновская жидкость проявляет свои свойства. Я попробовала окунуть в чашку все пальцы руки, а потом резко дернуть: чашка поднялась за рукой и чуть не разбилась! Свои эксперименты с неньютоновской жидкостью я снимала на видео, получился забавный ролик.

^

Как увидеть звук?

Штыкова Екатерина, 7 Б класс

Научный руководитель: Логинова Татьяна Алексеевна

МОУ лицей «Технический»


В своей работе изучена природа звука и его характеристики: громкость, высоту, тембр. Подробно изучила распространение звука. В том, что в безвоздушном пространстве волны не возникают, автор убедилась, поставив следующий опыт: если электрический звонок поместить под воздухонепроницаемый колпак, из которого откачен воздух, мы никакого звука не услышим. Но как только колпак наполнится воздухом, возникает звук. Автор также познакомилась на опытах с явлением резонанса: расположила камертон над передвижной трубкой, один конец которой опущен в воду. Когда длина воздушного столба в трубке составила ¼, ¾, ... длины волны возбуждающего тона, воздух пришел в интенсивные колебания, благодаря чему слышимость тона возрастает. Воздушный столб начинает звучать. Был проделалан еще опыт, в котором наблюдается резонанс двух камертонов. Если возбудить левый камертон, то колебания передаются по воздуху правому камертону. В результате легкий маятник, прислоненный к ножке камертона, начинает отскакивать от нее. Автор также познакомилась также с явлениями отражения и преломления волн с помощью комплекта приборов для демонстрации свойств электромагнитных волн. С помощью программы GoldWave удалось «увидеть» звук камертона и даже рассчитать его частоту. Она оказалась 440Гц, что соответствует частоте ноты «ля». Автор попробовала «зарисовать» звук: покрыла стол слоем поро­лона толщиной около 5см, а свер­ху положила лист белой бу­маги. В опытах использо­ван лист формата А4 бумаги «Снегурочка» и лист более плотного картона. Автор равномерно по­сыпала лист мелкими кристалликами марганцовокислого калия. Источником звука сначала была длинная стеклянная трубка, колебания в которой возбудили, протерев ее ваткой, смоченной спиртом, а затем использовался камертон (опыт с ним получился лучше).

После удара молоточком по камертону, дотронулись до листа бумаги. Кристаллики марганцовокислого ка­лия пришли в движение и собрались вместе, образуя некие линии. Рисунок был различный при использовании бумаги различной толщины: чем тоньше лист, тем сложнее форма рисунка. Проведена попытка «увидеть» звук также с помощью самодельного «осциллографа»: на жестяную консервную банку, вскрытую с двух сторон, натянули тонкую резину от детского воздушного шарика, к ней приклеила небольшое зеркальце (фольгу). На зеркальце направляю свет. Если в эту банку петь или говорить, то зеркало рисует световым зайчиком узор на стене. Этот «осциллограф» имеет развертку — то есть позволяет наблюдать характер колебаний в зависимости от времени.

Котофизика

^ Шушкина Мария, 7 Б класс

Научный руководитель Логинова Татьяна Алексеевна

МОУ лицей «Технический»

В Самаре по оценкам автора около 108 тысяч домашних кошек, и работа может быть интересна хозяевам кошек. Автор измерила физические параметры кота Тишки: его рост – 28,5см; длина от кончика носа до кончика хвоста – 56см; масса – 5,5 кг. По данным Интернета, Тишка – среднестатистический кот. Объём кота можно вычислить по объёму вытесненной жидкости. Первая метка отмечает уровень воды до погружения кошки. Из гуманных соображений автор Тишку в воду погружала не с головой, а по шею и делала вторую метку по уровню поднятия воды. Затем вынимала его из воды, а в ведро доливала воду до второй метки. Объём добавленной воды равен объёму тела кота. Он оказался около 5,1 литра. Был измерен обхват кошачьей головы, вычислен радиус и рассчитан объём головы кота: он оказался 333см³. Общий объем кота равен сумме объема тела и головы, т.е 5433см³. Плотность кота можно рассчитать по формуле ρ = m/V. Произведенный расчет показал, что плотность Тишки равна 1012 кг/м³. Частота дыхания в среднем 20 - 30 дыхательных движений в минуту, температура –38,4⁰С. Давление Тишки на пол:

1) Измерила диаметр лапки у кота, намочила лапку кота и поставила его на салфетку, а затем измерила диаметр отпечатка. Диаметр лапы оказался 2,9см.

2) Посчитала площадь каждой лапки (S = πd²/4) и площадь всех лап, равную 4S. Она равна 26,41см² ≈ 2,6∙10^-3 м²

3) Вес кота равен mg = 55Н

4) Давление кота p=F/S=mg/S. Давление Тишки на землю равно р ≈ 20,8кПа. Сравнив давление кота с давлением автора (20,7кПа), автор сделала вывод, что Тишка оказывает на землю примерно такое же давление, как и она!

Определена скоростью движения кота, измерена высота и длина прыжка.

1). Высота кошачьего прыжка может достигать 3 метров

2) Длина рекордного прыжка – 8,5м.

3) При беге кот может развивать скорость до 10м/с!

Автор записала на диктофон кошачье мурлыкание и мяуканье. С помощью специальной программы GoldWave получила спектры звуков и сравнила их. На спектре мурлыкания видно, что в среднем 3 колебания совершаются за 0,1с, т.е. частота издаваемого звука около 30 Гц (очень низкий звук!). Но на эту основную частоту накладывается множество обертонов, из которых мне удалось выделить такой: 3 колебания за 0,05с; т.е. частотой 600Гц.

На спектре «мяу» видны 5 колебаний за 0,02с, т.е. частота 1000Гц. Частота мяуканья может сильно отличаться (так же, как и человеческий голос), на разных участках спектра это хорошо видно. Мурлыкание происходит практически с неизменной очень низкой частотой.

Подробно рассмотрен вопрос, почему кошка падает лапами вниз. Определен по фотографиям центр масс кошки в процессе падения и обнаружено, что его положение меняется при этом незначительно. Следовательно, падение кошки лапами вниз объясняется другими причинами: кошка поворачивается в воздухе, виртуозно меняя момент инерции передней и задней части тела с помощью лап и хвоста.