Проект "О невесомости"

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ г. МОСКВЫ

ЗЕЛЕНОГРАДСКОЕ ОКРУЖНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ДО г. МОСКВЫ

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №853

О невесомости

Над проектом работали:

Алтухова Анна

Максакова Мария

Митрофанова Яна

Куратор: учитель математики

Попкова Людмила Григорьевна

Коротышка Знайка из романа-сказки Николая Носова «Незнайка на Луне» изобрёл прибор невесомости. С помощью прибора тяжесть не уничтожалась, а как бы смещалась от центра, где находился прибор, на несколько десятков метров вокруг. Около границы зоны невесомости при этом ощущалась повышенная тяжесть.

Подсчитайте, сколько преимуществ (и каких) даёт такая невесомость? Какие (и сколько) неудобства она причиняет?

Цель проекта

• Цель проекта – дать понятие невесомости в комплексном виде (т.е. рассмотреть его с разных сторон), отметить актуальность данного понятия не только в рамках изучения космического пространства, отрицательного воздействия на человека, но и в рамках возможности использования на Земле технологии, изобретенных для уменьшения этого воздействия; проведения некоторых технологических процессов, которые трудно или невозможно реализовать в земных условиях. Выяснить, какие преимущества и какие недостатки у невесомости

• .

Задачи проекта

• Разобраться в механизме возникновения этого явления;
• Описать этот механизм математически и физически;
• Рассказать интересные факты про невесомость;
• Понять, как состояние невесомости влияет на здоровье людей, находящихся в космическом корабле, на станции и т.д., то есть посмотреть на невесомость с биологической и медицинской точек зрения;

История невесомости

Исчезновение веса при движении опоры с ускорением свободного падения только под действием силы тяжести называется невесомостью .

Есть два вида невесомости.

Потеря веса, которая возникает на большом расстоянии от небесных тел из-за ослабления притяжения, называется статической невесомостью. А состояние, в котором находится человек во время полёта по орбите, – динамической невесомостью. Проявляются они совершенно одинаково. Ощущения человека одни и те же. Но причины разные.

Космонавты в полётах имеют дело только с динамической невесомостью.

Рассмотрим случай:Летит самолёт. В кабине приготовились к прыжку два парашютиста. Земля тянет их вниз. А они пока сопротивляются. Упёрлись ногами в пол самолёта. Чувствуют притяжение Земли – подошвы их ног с силой прижаты к полу. Они ощущают свой вес. «Ремешок натянут».

Но вот они согласились следовать туда, куда тянет их Земля. Стали на край люка и прыгнули вниз. «Ремешок провис». Ощущение притяжения Земли сразу же пропало. Они стали невесомы.

Динамическая невесомость возникает иногда и на Земле. Невесомы, например, пловцы-ныряльщики, летящие в воду с вышки. Невесомы в течение нескольких секунд лыжники во время прыжка с трамплина. Невесомы падающие камнем вниз парашютисты, пока они не раскрыли парашюты. Для тренировок космонавтов секунд на тридцать – сорок создают невесомость в самолёте. Для этого лётчик делает «горку». Он разгоняет самолёт, круто взмывает наклонно вверх и выключает мотор. Самолёт начинает полёт по инерции, как брошенный рукой камень. Сперва немного поднимается, потом описывает дугу, заворачивая вниз. Пикирует к Земле. Всё это время самолёт находится в состоянии свободного падения. И всё это время в его кабине царит настоящая невесомость. Затем лётчик снова включает мотор и осторожно выводит самолёт из пикирования на нормальный горизонтальный полёт. При включении мотора невесомость сразу исчезает.

Это интересно

В невесомости кипение становится гораздо более медленным процессом.

В невесомости пламя свечи принимает сферическую форму.   

  И внутри нашего тела всё приспособлено к условиям весомости. У сердца мощная мускулатура, рассчитанная на то, чтобы непрерывно перекачивать несколько килограммов крови. И если вниз, в ноги, она ещё течёт легко, то наверх, в голову, её надо подавать с силой. Все наши внутренние органы подвешены на прочных связках. Если бы их не было, внутренности «скатились» бы вниз, сбились там в кучу.   Из-за постоянной весомости у нас выработался специальный орган, вестибулярный аппарат, расположенный в глубине головы, за ухом.

Интересные факты

• У астронавтов рано или поздно начинается космическая болезнь, которая сопровождается головными болями и проблемами в суставах при движении. Но это только часть проблем. Когда астронавт оказывается в невесомости, вся жидкость, которая находится в организме, поднимается вверх и вызывает закупорку носоглотки и отеки на лице. Мышцы начинают атрофироваться за ненадобностью, в костях все меньше кальция, а кишечник работает в 2 раза медленнее.
•   Еще один бонус от невесомости – это увеличение роста из-за низкого давления. Оно воздействует на позвоночник и человек вырастает как минимум на 5 см.
• Те, кто возвращается из космоса, рассказывают, что из за невесомости очень трудно двигать руками и ногами сразу же после прилета. Поэтому приземление многие называют вторым рождением.
• Еще возникают проблемы с адаптацией к восприятию притяжения. Если предмет падает, то он все-таки падает и для астронавтов это несколько непривычно.

Преимущества прибора

этим прибором можно воспользоваться с умом, • для пользы (вовремя войны можно было сделать башню, в которой находился бы прибор; когда подходила армия врагов, нажималась кнопка и враг перемещался на безопасное расстояние)

• можно сделать станцию типа остановки в которой был установлен прибор и шли бы люди на эту станцию, нажимали на кнопку и перемещались на установленное расстояние

• можно использовать как маленькую, а может и не маленькую хитрость; на олимпиаде спортсмен во время прыжков в длину

Недостатки

в задании написано: "Около границы зоны невесомости • при этом

ощущалась повышенная тяжесть." То есть осуществлялось некое

давление внутри перемещаемого тела, что может привести к

печальным последствиям для перемещаемого объекта (для первого

пункта преимуществ это даже плюс враг

уничтожался)

• для индивидуального использования прибор не подходит; опять же цитата из задания: "С помощью прибора тяжесть не уничтожалась, а как бы смещалась ОТ ЦЕНТРА, где НАХОДИТСЯ ПРИБОР..." То есть, если человеку перемещаться с помощью прибора, сама эта конструкция остаётся НА МЕСТЕ и приходится пользователю "бандуры« возвращаться за ней

Выводы

Невесомость возникает тогда, когда тело свободно падает вместе с опорой, т.е. ускорение тела и опоры равно ускорению свободного падения;

2) Невесомость бывает двух видов: статическая и динамическая;

3) Невесомость может быть использована для осуществления некоторых технологических процессов, которые трудно или невозможно реализовать в земных условиях;

4) Изучение пламени в условиях невесомости необходимо при разработке специальных средств пожаротушения;

• Влияние невесомости на организм является

отрицательным, так как вызывает изменение ряда его жизненных функций. Это можно исправить путем создания на космическом корабле искусственной тяжести, ограничения мышечной активности космонавтов .

6)Условия невесомости нарушают способность правильно оценивать размеры объектов и расстояния до них, что мешает космонавтам ориентироваться в окружающем пространстве и может приводить к авариям во время космических полетов

Прибор позволяет с легкостью перемещать предметы (например, при строительстве), но при этом надо предусматривать их фиксацию на поверхности, также на границе зоны может происходить разрушение конструкций, если они не рассчитаны на возникающие увеличение тяжести. Если эти шары поместить около смерча, то он потеряет свою силу. Условия как внутри орбитальной космической станции.

Одев подобие, крыльев на руки или иной двигатель, а прибор, разместив за спиной, можно летать.

Можно проводить эксперименты в условиях, подобных условиям на орбитальной космической станции (например, выращивать кристаллы). Могут погибнуть некоторые животные.

Нужны специальные инструменты для работы в условиях невесомости. Для жизнедеятельности организмов необходимо перемешивания газовой среды для дыхания. На границе зоны, где повышена тяжесть, организм может погибнуть, если тяжесть (перегрузка) превышает придел его выносливости. Водоемы могут доставлять неудобства, так как вода будет принимать форму шара и перемещаться с потоками воздуха.

Далёкое будущее изобрели прибор невесомости, теперь с помощью такого прибора переправляют вещи с земли в космос (космонавтам на орбиту).

Сам прибор выглядит как тостер с двумя антеннами. Он создаёт цилиндр радиусом 1,5 м.снизу в этот цилиндр кладут вещи и они направляются в верх. Однако у этого прибора есть 1, но довольно весомый недостаток: так как этот цилиндр не имеет материальных границ, если груз не дошёл ещё до космоса он может выйти за его границы и упасть с гораздо большей скоростью, так как при этом притяжение к земле усиливается в несколько раз.

Причина  невесомости  заключается в том, что сила всемирного тяготения сообщает телу и его опоре одинаковые ускорения. Поэтому всякое тело, которое движется только под действием сил всемирного тяготения, находится в состоянии невесомости. Именно в таких условиях и находится свободно падающее тело.

Список литературы

1.Большая Советская Энциклопедия . Гл. ред. А.М.Прохоров.

2.Кабардин О.Ф. Физика: Справочные материалы: Учебное пособие для уч-ся.-

3.Колесников Ю.В., Глазков Ю.Н. На орбите – космический корабль.