Информационный лист "Вклад советских ученых - физиков в победу над фашизмом в ВОВ"

Информационная карта открытия

Александров Анатолий Петрович

(1903–1994)

Курчатов Игорь Васильевич

(1903–1960)

Историческая справка

(проблема)

В 1941 году немецкие магнитные мины угрожали советскому флоту.

Предложенный метод

(решение проблемы)

Учёные разработали метод размагничивания корпусов кораблей

Суть метода

На палубе прокладывали или подвешивали с наружной стороны бортов большую петлю из специального кабеля, по которой пропускали электрический ток. Этот ток создавал вокруг корабля магнитное поле противоположного направления по отношению к собственному магнитному полю корабля. В результате этого общее магнитное поле судна становилось незначительным и не вызывало срабатывания магнитной мины.

Физический принцип

Магнетизм

Значение открытого метода

Благодаря системе размагничивания множество кораблей Советского Союза и его союзников удалось уберечь от подрыва немецкими минами, а тысячи моряков сохранили свои жизни.

Применение в настоящее время

В настоящее время технология размагничивания кораблей используется в судостроительной и военной промышленности по всему миру. 

Цель

Понять принцип размагничивания корпуса корабля

Приборы и материалы

•  небольшие скрепки 

•  постоянный магнит

• металлическая линейка

• лист бумаги.

Х од работы

1.Положите скрепки на лист бумаги рядом с линейкой. 

Убедитесь, что они не притягиваются к ней — линейка не намагничена.

2.Намагничивание «корабля».
Возьмите линейку в руку. Проведите южным (красный цвет) полюсом магнита вдоль одной половины линейки

10-15 раз в одном направлении (как будто «заряжаете» её).

3. Поднесите линейку к 1 кучке скрепок. Что происходит?

______________________________________________________________
4. Размагничивание.
Проведите северным (синий цвет) полюсом магнита вдоль линейки несколько раз, но хаотично — в разных направлениях, меняя направление после каждого прохода.

5. Снова поднесите линейку ко 2 кучке скрепок. Что изменилось?

_______________________________________________________________
Размагничивание сработало?

_______________________________________________________________
Что имитировала металлическая линейка? 

_______________________________________________________________

Что символизировали скрепки? 

_______________________________________________________________

Вывод

Вставь пропуски

В годы Великой Отечественной войны советские учёные 

разработали метод ______________________________ кораблей: 

вокруг корпуса прокладывали специальные кабели и пропускали ток,

 создавая поле, «гасящее» собственное магнитное поле судна. 

Это спасало корабли от немецких _____________________ мин. 

Наш опыт упрощённо показывает тот же принцип.

Ученые

Иоффе Абрам Фёдорович

(1880 - 1960)

Историческая справка

(проблема)

Единственная нить передачи информации в партизанских отрядах — коротковолновая радиостанция — требовала независимого от электросети источника питания.

Предложенный метод

(решение проблемы)

Устройство называлось термоэлектрическим генератором ТГ-1 и внешне напоминало обычный котелок. В его дно было вмонтировано несколько десятков термопар (устройство в виде пары проводников из различных материалов, соединённых на одном конце.)

Суть метода

1. В котелок наливали воду. 

2. Котелок ставили на костёр. 

3. Дно котелка нагревалось пламенем, а внутренние части термопар охлаждались водой. 

4. Разница температур (до 300 °C между пламенем и водой) заставляла термопары вырабатывать электрический ток. 

Физический принцип

Эффект Зеебека — явление, когда при разнице температур между спаями разных металлов в замкнутой электрической цепи возникает электрический ток.

Значение открытого метода

 Связь была критически важна для партизан. Без надёжного источника электропитания было сложно поддерживать связь с «Большой землёй». «Партизанский котелок» стал простым, компактным и дешёвым решением, которое решало эту проблему. 

Применение в настоящее время

После войны работы над термоэлектрическими генераторами продолжились, и появились более усовершенствованные модели, которые использовали и в мирное время — для туристов, охотников, рыбаков.

Цель

Создание простой термопары – устройства в виде пары проводников из различных материалов, соединённых на одном конце, создающего электрический ток.

Приборы и материалы

• медная и железная проволока

• мультиметр (встроенный милливольтметр)

• спиртовка.

Техника

безопасности

• Зажигать спиртовку только от горящей спички

• Не переносить зажжённую спиртовку с места на место. 

• Не извлекать из горящей спиртовки горелку с фитилём. 

• Не наклоняться низко над горящей спиртовкой. 
  Гасить спиртовку только специальным колпачком.

• При разливе горючего немедленно погасить открытый огонь и сообщить об этом учителю.

Ход работы

1. Скрутить концы проволок вместе — это «горячий» спай (соединение).

2. Свободные концы подключить к милливольтметру (мультиметру).

3. Нагреть спай (соединение) пламенем спиртовки — зафиксировать появление напряжения.

4. Охладить спай (соединение) — отметить изменение показаний.

Что произошло, когда нагрели спай (соединение)?

_________________________________________________________________
Как партизаны могли использовать такой принцип?

_________________________________________________________________

Вывод

Вставь пропуски

В реальной конструкции использовали множество термопар между стенками котелка:

• одна сторона ______________ от костра;

• другая ________________ воздухом или водой;

• возникала разница температур — и появлялся ток.

Наш опыт — простая модель этого принципа. Он показывает, что даже из подручных материалов можно создать источник _______________, если знать законы физики. 

Информационная карта открытия

Кобеко Павел Павлович

(1897 - 1954)

Историческая справка

(проблема)

Обеспечить прочность ледового покрытия Ладожского озера для движущихся по нему машин.

Ученые предположили, что причина разрушения льда в резонансе, возникавшем из-за совпадения скорости автомобиля, движущегося по льду, со скоростью волны подо льдом. Ладога, как известно, озеро бурное. Даже если лед был достаточно толстый, при совпадении скоростей он трескался, и машина проваливалась.

Предложенный метод

(решение проблемы)

Выяснили, что самая опасная скорость для автомобиля — 35 км/ч. В результате было рассчитано, какими должны быть скорость и дистанция между движущимися параллельно машинами: 150–200 метров при быстром движении и 60–70 при медленном.

Физический явление / характеристика

Резонанс, прочность материалов

Значение открытого метода

Так при помощи науки по ледовой Дороге жизни с 22 ноября 1941 по 24 апреля 1942 года курсировали около четырех тысяч полуторок. А в январе 1943 года благодаря полученным расчетам по льду благополучно прошли тяжелые танки «КВ» — орудие для наступления в военной операции «Искра». 

Применение в настоящее время

Безопасность ледовых дорог

Цель

Понять, как распределение нагрузки влияет на прочность льда, 

и воспроизвести в упрощённом виде принципы, 

которые учёные под руководством П. П. Кобеко 

использовали для обеспечения безопасности движения по льду 

Ладожского озера («Дороги жизни»)

Приборы и материалы

• широкая тонкая гибкая пластиковая пластина — «лёд»;

• 2 небольших грузика (машинки) — «машины»;

• контейнер — опора для «льда»

Ход работы

1. Подготовка «ледового покрытия».
   Положите пластину на контейнер так, чтобы она опиралась только 

на края — середина провисает над «водой» (воздухом). 

Это — участок льда на Дороге жизни.

Опыт 1: быстрое движение одной «машины».

• Поставьте один грузик («машину») на пластину.

• Перемещайте грузик быстро с одной стороны в другую.

(имитация быстрого проезда машины).

• Наблюдайте: насколько прогибается «лёд».

Опыт 2: медленное движение одной «машины».

• Теперь медленно переместите грузик от одного края к другому 

(имитация медленного проезда).

• Наблюдайте за прогибом. Сравните с первым опытом. 

Опыт 3: движение двух «машин» с дистанцией.

• Разместите два грузика на одну сторону пластины.

• Одновременно медленно перемещайте их к центру, сохраняя расстояние 

8 см между ними (имитация параллельного движения машин с безопасной дистанцией), затем перемещайте их близко к друг другу.

Наблюдайте за прогибом и сравните с предыдущими опытами.

В каком случае «лёд» выдержал нагрузку лучше всего?

_____________________________________________________________

Как скорость движения влияет на прочность «ледового покрытия»?

_________________________________________________________________

Вывод

В ставь пропуски

Наш опыт упрощённо показывает следующий принцип: 

___________ движение с дистанцией безопаснее _______и сближенного.

 Благодаря науке «Дорога жизни» действительно стала дорогой 

спасения для блокадного Ленинграда.