Исследовательская работа "Тайна появления ветра"

Городская эколого-биологическая

научно-практическая конференция

учащихся 1-11 классов

Секция «Юный исследователь»

Исследовательская работа

Тайна появления ветра

Выполнила:

Богоявленская Майя,

МБОУ «Лицей №34»

1 Б класс

Научные руководители:

Пацуло Наталья Александровна,

учитель начальных классов,

Гундарева Анна Викторовна,

педагог дополнительного образования МБУ ДО СЮН

г. Новокузнецк, 2022

Содержание

Введение …………………………………………………………………………. 3

I Теоретическая часть …………………………………………………………….4

1. Что такое ветер ……..……..……………………………………… …........4

   1. Характеристики ветров ……………………………………………….. 4

   2. Направление ветра …………………………………….....…………….4

   3. Скорость и сила ветра ……………………………………………… ...4

2. Причины возникновения ветра ……………………………………………5

II Практическая часть ………………………….…………………………………6

1. Эксперименты по измерению скорости ветра в домашних условиях …6

Выводы ……………………………………………………………………………8

Список литературы ……………………………………………………...………..9

Приложения …………………………………………………………… ……….10

Введение

С самого раннего детства каждый ребенок задается вопросом: «Что такое ветер и откуда он берется?». Зачастую объяснение, что такое ветер является вымышленным. Например, «от того, что деревья шатаются».

Также и древние люди задавались подобным вопросом, но в силу отсутствия знаний, приписывали ветру мифологическое или божественное происхождение, представляли его как живой персонаж, который испытывает чувства, обладает могуществом, его задабривали и просили о помощи.

В нашей исследовательской работе попробуем разобраться в данном вопросе.

Проблемные вопросы: Что такое ветер? Откуда берется ветер? Почему одни ветра сильнее других?

Цель исследования: изучение условий возникновения ветра и факторов, влияющих на его скорость.

Задачи:

- определить, что такое ветер;

- сравнить ветра;

- поставить эксперимент по получению ветра;

- проанализировать результаты и сделать выводы.

Гипотеза: Чем больше разница температур и давлений, тем сильнее ветер.

Для экспериментов нам понадобится: анемометр.

Метод исследования: эксперимент.

Объект исследования: ветер.

Предмет исследования: факторы, влияющие на ветер.

I Теоретическая часть

1. Что такое ветер?

Ветер – это природное явление, это поток воздуха, который движется около земной поверхности [1].

1. Характеристики ветров

Ветры разделяют на постоянные, сезонные и местные.

К постоянным ветрам относятся пассаты, к сезонным – муссоны, к местным – бризы. Ветра различаются по скорости и силе [1].

1. Направление ветра

Направление ветра – это сторона, откуда дует ветер.

Принято различать 4 основных направления ветра: «С» - северный; «Ю» - южный; «З» - западный; «В» - восточный, также ветер может быть «СВ» - северо-восточным или «ЮЗ» - юго-западным.

Направление ветра определяют с помощью флюгера [1].

1. Скорость и сила ветра

Скорость ветра – это скорость, с которой ветер дует в определенном направлении. Измерение скорости ветра проводят прибором анемометром. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду, а сила ветра измеряется по шкале и оценивается в баллах.

Отсутствие ветра называется штиль. Почти незаметный ветер, который едва шевелит, висящее на веревке белье оценивается в 1-2 балла. Ветер, который развивает флаг – 3-4 балла. При ветре 5-6 баллов на деревьях шелестят листья. Ветер в 7-8 баллов заставляет сгибаться тонкие деревья [2].

1. Причины возникновения ветра

Причиной возникновения ветра является неравномерное распределение температур воздуха, из-за того, что поверхность Земли нагревается солнечными лучами неодинаково. Передвижение масс воздуха происходит в направлении от высокого давления к низкому. Чем больше разность давлений в данном районе, тем быстрее движется воздух, тем сильнее ветер [2].

II Практическая часть

Для проведения экспериментов, мы изготовили из бумаги игрушку, так называемую «вертушку».

Эксперименты по измерению скорости ветра с помощью вертушки в домашних условиях

Для того чтобы убедиться, что ветер образуется при столкновении холодного и горячего воздуха проведем эксперимент.

Эксперимент 1. Замеряем скорость ветра в помещении при закрытом окне и закрытой двери в комнате. Вертушка не двигается. [Приложение 1, фото 1]

Эксперимент 2. Замеряем скорость ветра в помещении при открытом окне и закрытой двери в комнате. Вертушка делает несколько оборотов. [Приложение 1, фото 2]

Эксперимент 3. Замеряем скорость ветра в помещении при открытом окне и отрытой двери в комнате, создаем искусственный ветер, так называемый, сквозняк (поток воздуха, двигающийся с большой скоростью по комнате). Вертушка начинает резко крутиться и делает больше оборотов, чем во втором эксперименте. Увеличение скорости ветра происходит из-за того, что окно в комната в квартире можно представить узкой трубой, а воздух на улице широкой трубой. При переходе из широкой в узкую трубу поток воздуха увеличивается. Сквозняк будет тем сильнее, чем больше мы приоткроем форточку. Когда остается небольшая щель, то воздух пролетает даже со свистом! [Приложение 2, фото 3]

Мы заметили, что скорость «вертушки» меняется в условиях трех проведенных нами экспериментов.

При помощи анемометра можно узнать действительную скорость ветра.

Анемометр – это прибор, предназначенный для измерения скорости ветра и газовых потоков по числу оборотов, вращающихся под действием ветра вертушки [3]. Мы воспользовались крыльчатым анемометром, который помимо скорости ветра, также замеряет температуру окружающего воздуха. [Приложение 3, фото 4]

Эксперименты по измерению скорости ветра с помощью анемометра в домашних условиях

Проведем эксперименты при тех же условиях, что и с вертушкой, но с дополнительным определением температуры окружающей среды (более показательный эксперимент).

Эксперимент 1. Замеряем скорость ветра в помещении при закрытом окне и закрытой двери в комнате. Температура в комнате 25,7ºС. Скорость ветра составила 0 м/с, абсолютный штиль. [Приложение 4, фото 5,6]

Эксперимент 2. Замеряем скорость ветра в помещении при отрытом окне и закрытой двери в комнате. Температура в комнате плюс 25,7ºС, температура на улице, за окном минус 20 ºС. Скорость ветра составила 1,5 м/с. [Приложение 5, фото 7]

Эксперимент 3. Замеряем скорость ветра в помещении при отрытом окне и отрытой двери в комнате, создаем сквозняк. Температура в комнате 25,7ºС, температура за окном минус 20 ºС. Скорость ветра составила 2,4 м/с. [Приложение 6, фото 8]

Выводы

В ходе проведенных экспериментов мы узнали, что условием возникновения ветра является столкновение теплого и холодного воздуха, так как холодный воздух находится под более высоким давлением (с большей силой выдавливается в пространстве), чем теплый. Следовательно фактором, влияющим на его скорость является разность температур двух областей, в которых дует ветер (или иначе разность давлений). Чем больше разница между температурами (от холодного к теплому), чем больше разница между высоким (область низких температур) и низким (область высоких температур) давлением, тем сильнее дует ветер, то есть скорость его больше.

Таким образом, мы раскрыли тайну появления ветра.

Гипотеза подтвердилась.

Список литературы

1. Планета Земля. Детская энциклопедия РОСМЭН.

2. Волцит П.М. Все на свете знают дети. Почему дует ветер? – АСТ (Москва), 2018. – 42 с.

3. Википедия. – Режим доступа: https://clck.ru/JHEf2/

Приложения

Приложение 1

Фото 1. Эксперимент с вертушкой при закрытом окне

Фото 2. Эксперимент с вертушкой при открытом окне

Приложение 2

Фото 3. Эксперимент с вертушкой при открытом окне и открытой двери

Приложение 3

Фото 4. Анемометр крыльчатый

Приложение 4

Фото 5. Эксперимент с анемометром при закрытом окне

Фото 6. Эксперимент с анемометром при закрытом окне

Приложение 5

Фото 7. Эксперимент с анемометром при открытом окне

Приложение 6

Фото 8. Эксперимент с анемометром при открытом окне и открытой двери

10