Удивительное рядом

Разделы: Математика, Физика


Приложение 1

Первая страница «Удивительное рядом»

Ведущий 1:

Ловите молнию ночные фонари,
Пускай забрезжит вмиг хрустальный луч зари,
И радуга, упавшая на плечи,
Пускай дома украсит человечьи!

С этих строк мне хочется открыть первую страницу нашего устного журнала. Да действительно, как этот стих, прекрасен и загадочен мир, в котором мы живём. После долгой холодной зимы наступает красивая, завораживающая весна, всё оживает вокруг: деревья покрываются зелёной листвой, птицы начинают весело щебетать и строить свои гнёзда. Кажется, что природа зарождается вновь. За весной следует долгожданное всеобещающее лето – пора каникул и отпусков, а затем золотая осень – с её ненастьями, ветрами и бабьим летом. И так будет всегда.… Почему же происходит смена дня и ночи, смена времён года?

(Приложение. Слайд «Смена времён года»)

Почему существует смена времён года? Человек с давних пор искал ответы на вопросы. Почему летом тепло и день длиннее ночи, а зимой холодно и дни короче. Мы знаем, что земля вращается вокруг солнца и одновременно вращается вокруг своей оси, отчего и происходит на земле смена дня и ночи. Земная ось наклонена и направлена всегда в одну точку, на полярную звезду. Наклонное положение оси земли сохраняется в течение года, поэтому солнце освещает поверхность земли по-разному и из-за этого происходит смена времён года. Очень своеобразные, и красивые по-своему времена года: Зима, Осень, Весна, Лето…

(Песня «У природы нет плохой погоды».)

Ведущий 2: Как бы не менялись времена года, единственное, что мы видим всегда над головой – это безграничное небо. Древний человек с недоверием и страхом смотрел в небо. Что от него ждать? То оно голубое, чистое, без облаков, то тёмно синее с густыми облаками, то багровое, то ужасно-серое с чёрными тучами, предвещающими беду. Позднее люди узнали, что голубое небо это атмосфера – воздушная оболочка Земли.

Что же из себя представляет атмосфера земли?

(Приложение. Слайд «Атмосфера»)

Атмосфера – по своему строению воздушный океан. Атмосфера – напоминает дом в несколько этажей.

Тропосфера – это слой атмосферы, который простирается на расстояние до 11 км над уровнем моря, его температура резко падает с высотой. В тропосфере сосредоточено 4/5 всей массы атмосферы. Здесь сконцентрирован весь пар, и большинство наблюдаемых погодных явлений образуется именно в этом слое.

Стратосфера – располагается на высоте 11-55 км над уровнем моря. Здесь очень холодно, температура – 40° C. Небо стратосферы – темно-фиолетового или чёрного цвета.

Мезосфера – воздух здесь сильно разряжён, в этом слое находится газ озон О3, который защищает всё живое от губительного воздействия ультрафиолетовых солнечных лучей.

Термосфера – воздух в этом слое ещё более разряжён – температура достигает 1000-2000 градусов по Цельсию.

Экзосфера – внешняя оболочка атмосфера. Воздух здесь самый разряжённый, его молекулы движутся с огромной скоростью и улетают в межпланетное пространство.

Атмосфера земли постепенно улетучивается, но согласно подсчётам учёных, воздуха хватит на миллиард лет. Атмосферный воздух – это смесь газов.

Жизнь на Земле смогла появиться только потому, что наша планета сумела удержать воздух и воду. Если сменить орбиту Земли, то на планете будет жарко как на Венере, либо слишком холодно, как на Плутоне.

Если изменить угол наклона орбиты, трудно сказать, что бы случилось со сменой времен года. Только соединение всех этих условий дало возможность зародиться и развиться жизни на Земле.

Ведущий 3: Без круговорота воды в природе не было бы жизни. Как осуществляется круговорот воды? Почему идёт дождь или снег?

(Приложение. Слайд «Туман, роса, дождь, снег»)

Можно ли управлять погодой?

Воздух содержит водяные пары, которые под действием солнца испаряются с поверхностей озёр, морей и океанов.

Если сравнительно тёплый и притом влажный воздух охладится так, что выделиться избыток влаги в виде мельчайших капелек, то образуется туман. Туман чаще всего наблюдается над болотами, озерами, реками, над городом, т.к. частицы пыли являются ядрами конденсации.

В ясные безветренные ночи, земная поверхность, излучая тепло, охлаждается и часть водяных паров из ближайшего к Земле слоя, успевшего охладиться, выделяется в виде капель на холодных листьях растений и траве.

Облака – это собрание водяных капель и частиц льда. На высоте 1-2 км располагаются слоистые облака, состоящие из водяных капель, а на высоте 3-4 км лежат кучевые облака, на высоте 6-12 км – перистые облака. Они состоят из ледяных кристаллов. Там царит холод даже в жаркий летний день. Пройдя нижний слой атмосферы, льдинка может растаять, тогда пойдёт дождь, а если не растает, появляется снег и град. Управлять погодой наперекор естественным атмосферным процессам необходимы большие затраты энергии, которыми человечество ещё не располагает. Но люди уже в состоянии активно воздействовать на погоду (очистить небо от облаков, предотвратить град и т.д.). Когда в верхней части облака в вихре пурги ледяные кристаллы сталкиваются друг с другом, то они разбиваются и электризуются: один положительно, а другой отрицательно.

Молния – это электрическая искра или заряд в атмосфере. Наблюдается молния между двумя облаками, между облаками и землёй, между началом и концом одного облака.

Ученик 1: Солнце, солнышко! Этим словом мы называем своих любимых детей. Это слово ассоциируется с теплотой и нежностью. Действительно солнечный луч несёт на Землю свет и тепло – источник жизни.

Что такое солнце и каково его значение?

(Приложение. Слайд «Солнце»)

Источником почти всей энергии, которой пользуется человек, является солнце. Что произойдет, если солнце не будет освещать землю? Мы знаем такие места на земле, которые слабо нагреваются солнечными лучами. Это Арктика и Антарктида. Там вечный снег и лёд.

Вода морей, озёр, рек от тепла солнечных лучей испаряется, поднявшись вверх, сгущается в облака, переносится ветром в разные места Земли и выпадает там в виде осадков. Великий непрерывный круговорот воды на земле совершается за счёт энергии Солнца.

Вследствие неравномерного нагрева поверхности Земли лучами Солнца, возникают ветры. Вся жизнь на Земле – жизнь растений и животных – зависит от Солнца. В растениях под действием Солнца происходит фотосинтез – поглощение углерода и выделение кислорода. Поэтому для очистки воздуха высаживаются деревья, что бы они поглощали углерод.

Если бы мы с вами могли использовать хотя бы одну часть солнечной энергии, которая падает на наши города, то с избытком покрыли бы всю потребность городов в энергии всех видов.

Ученик 2: Веками люди верили, что у каждого своя звезда. «Упала звезда - закатилась жизнь» – так говорят, не подозревая, что на небе можно разглядеть невооружённым глазом всего три тысячи звёзд.

(Приложение. Слайд «Падающие звёзды»)

Падающие звёзды – это световое явление, вспышка, возникающая на высоте 80-100 км над Землёй при вторжении в земную атмосферу частиц вещества, разрушившихся комет. Влетев в атмосферу, метеоритная часть встречает очень сильное сопротивление воздуха, мгновенно нагревается, превращается в раскалённый газ, и рассеивается в воздухе, не долетев до земли. След пролетевшего метеорита в виде тонкой ниточки мы и наблюдаем на небе. «Падающие звёзды» нельзя «хватать с неба». По дороге они разрушаются, оставив только свой сияющий свет (по-гречески «метеор» – парящий в воздухе.).

Очень много интересных и красивых явлений можно наблюдать в природе: зарю, радугу, молнии, полярные сияния. И все эти явления можно объяснить с точки зрения физики. Заря объясняется преломление и разным ослаблением цвета солнечного света за счёт рассеивания и разной плотности воздуха. Радуга объясняется прохождением, преломлением и отражением солнечных лучей через насыщенный пар.

Ученик 3: А что же такое полярное сияние?

(Приложение. Слайд «Полярные сияния»)

Это, пожалуй, самое красивое, самое красочное светлое явление в природе. Игра света и цвета зачаровывает, меняется на глазах картина. Во время свечения небо бывает красным, как при пожаре. Полярное сияние бывает разнообразным, неподвижным, может иметь вид ленты, дуги, поверхности. Это необыкновенное оптическое явление, происходит на высоте от 100 до 400 км. Заряженные частицы протоны и электроны имеют такую большую энергию, что сталкиваясь с магнитным полем Земли, вызывают их излучение.

Ученик 4: Давайте теперь поговорим о геометрии. Она такая непонятная и загадочная. Она повсюду. Стены домов – это части плоскостей, телеграфные столбы – это перпендикуляры к горизонтальной поверхности. Провода, натянутые между столбами, рельсы – примеры параллельных прямых.

О, Петр, ведь ты построил город
Не для умерших, для живых..,
Тяжелый дождь бежит за ворот Окаменевших часовых,
Недвижимы аллеи парков,
Прямы проспекты, как стрела.
Сильней божественных монархов
Здесь геометрия была.
Был нежен в башнях цитадели
И кроток, лепет голубиц.
И, страшные, на мир глядели
В окно глаза цареубийц.
Налево львы и львы направо
А у заставы инвалид.
Штык держит вертикально прямо,
Как геометрия велит.

Ученик 5: Поговорим о движении поезда. Поезд идет по прямолинейному участку пути, рельсы параллельны между собой, расстояние между ними должно быть постоянным. За этим строго следят работники и измеряют его с помощью специального прибора. Плавное движение поезда на изгибах железнодорожного полотна обусловлено тем, что железнодорожный путь искривлен не только по дуге окружности, а по некоторым замысловатым кривым. После прямолинейного участка рельсы укладывают по так называемым переходным линиям, а только потом переводят в дугу. В качестве переходных используются разные линии – либо циклоиды, либо лемнискаты, либо спираль Корню. Рассмотрим их поближе (презентация): а) кубическая парабола, б) лемниската, в) спираль Корню.

Понятно, наверное, каждому, что в переходных линиях железнодорожных путей используют не сами кривые, а их дуги.

А вот этой модели посвящено стихотворение Л. Вышеславского «Формула цветка».

Сплелись в клубок запутанные трассы
Рабочих пчел, и оводов, и ос.
Разгул цветов. Сплошное буйство красок.
Неразбериха полная. Хаос.
Но это только кажется снаружи.
Лишь, озаряясь познания огнем,
Мы изнутри порядок обнаружим,
Строжайший строй в нестройности найдем.
И станет ясным листьев бормотанье,
И пляска пчел у тесного летка,
И, разглядев растение, ботаник
Изобразит нам формулу цветка.

Ученик 6: Математическим воплощением поэтической мечты о «формуле цветка» являются уравнения кривых, напоминающих очертания лепестков или листьев цветка. На рисунке изображена стилизованная ромашка (Приложение 2)

Его «лепестки» в полярной системе координат (г; (р)) задает уравнение (1), а его «стебелек» задает уравнение r = 21sinφ tg φ , 0 < φ < π/2. В лепестках этой ромашки используется еще одна кривая, которая называется циссоидой Диоклеса.

Все вопросы, которые мы рассмотрели очень интересны, но во Вселенной столько еще неразгаданного и непознанного, поэтому закроем страницу следующим стихотворением

Природа с лика своего,
Таинственный покров сорвать не позволяет,
Чего твоей душе она не открывает,
Машинами у ней, не выудишь того!

Вторая страница «Физика, математика, химия – технике»

Показ кинофильма о последних достижениях научно-технического прогресса, связанный с областями наук физики, химии и математики.

Третья страница «Чудеса? – нет наука!»

Ученик 7:

Бежит река, в тумане тает на небе радуга встаёт
Жизнь без любви порой бывает,
Но как на свете без чудес прожить.

Внимание! Для проведения страницы «Чудеса? – нет наука» к нам приехали Дэвид Копперфилд и его лучший друг – Амояк Акопян. Приветствуем гостей. (На экране и под лирическую музыку показывают опыты.)

Дэвид Копперфилд. Опыт №1 «Чаепитие».
Стакан чая, слабый раствор йода и сухарь. Смачивают сухарь в «чае» – сухарь синеет.
Объяснение: раствор йода при добавлении раствора крахмала принимают синюю окраску.
Аналогично, можно проверить наличие крахмала в муке, в зёрнах злаковых растений, в плодах и овощах, в листьях и т.д.

Опыт №2 «Горение сахара».
Если кусочек сахара внести с помощью пинцета в пламя горелки, то он начнёт плавиться и обугливаться, но не загорается. Если же на сахар насыпать немного пепла (от сигареты) и вывести в пламя, то сахар загорится, и будет гореть даже вне пламени горелки. Пепел – катализатор.

Опыт №3 «Волшебная чаша Герона».
Объяснение: Герон – это царь Сиракуз. Он дал задание Архимеду – измерить вес своей короны без весов. Герон сделал это при помощи своей знаменитой «ванны». Погрузив корону Царя в «ванну» он сделал вывод: «тело находится в жидкости и теряет в своём весе столько, сколько весит жидкость в объёме, вытесненном телом». (Закон Архимеда.) Данное явление объясняется разницей давления.

Опыт №4 «Картезианский водолаз».
Пробирку заполняем наполовину водой, опрокидываем и опускаем в бутылку с водой, которую закупориваем.
Пробирка движется вверх-вниз.
Объяснение: пробирка движется вверх-вниз из-за разницы в давлении.

Амояк Акопян. Опыт №5 «Волшебная бутылка, создающая фонтан».
Объяснение: разница давлений.

Опыт №6 «Сухим из воды».
Вынуть монету сухой из воды удастся, если нагретый стакан опрокинуть вверх дном в тарелку с водой около монеты.
Объяснение: теплый воздух занимает малый объем.

Опыт №7 «Бумажная кастрюля».
Нагреваем воду в бумажной коробке, бумага не горит.
Объяснение: вода обладает большой теплоемкостью, кипящая вода охлаждает бумагу.

Опыт №8 «Несгораемый платок».
Смачиваем платок в воде, окунаем в спирт, держа щипцами, поджигаем платок, платок не сгорает.
Объяснение: большая теплоемкость воды.

Опыт №9 «Вулкан».
На горку из песка устанавливаем тигелек, в который насыпаем дихромат аммония смешанный с металлическим магнием, поджигаем смесь. В результате происходит имитация извержения вулкана, а выделяющийся оксид хрома покрывает гору из песка как извергающаяся лава.

Опыт №10 «Лист Мебиуса».
Профессор Лейпцигского университета немецкий математик и астроном Август Фердинанд Мебиус в 1827 году изобретая свою ленту, даже не подозревал, в каких областях она найдёт применение.
Возьмём полоску бумаги (одна сторона чёрного цвета). Соединив её в кольцо, обнаруживаем, что у неё 2 стороны: белая и чёрная. При этом если водить ручкой по белой стороне, мы никогда не окажемся на чёрной стороне. А теперь проделаем такой опыт: перевернём один конец на 180° и склеим в кольцо. Давайте попробуем закрасить это кольцо в 2 цвета. Нам никогда не удастся это сделать, т.к. этот лист окажется односторонним.
Проведём следующий опыт. Разрежем это кольцо вдоль. Как вы думаете, что при этом получится? Демонстрирую полученное кольцо. А вот что получится, если ленту разделить на 3 части (демонстрирую).

Теперь о применении этой самой ленты. Железная дорога, придуманная для детей в 1979 году советским изобретателем Бурлаком, в основе своей содержит тот же самый лист немецкого учёного. Магнитная лента в особых магнитофонных кассетах соединяется в кольцо и перекручивается, а значит можно прослушивать с двух дорожек и время непрерывного звучания увеличивается в два раза!

Четвертая страница «Немного истории» (Приложение 3)

Пятая страница «Знаешь ли ты?» (Приложение 4)

Шестая страница «Найди ошибку» (Приложение 5)

Седьмая страница «У нас в гостях»

Сегодня у нас в гостях наши творческие ребята, они закроют последнюю страницу нашего устного журнала и подарят вам песню «Учит колледж»:

Массу с весом различать и мензуркой измерять, учит колледж – (3 раза),
Как длину волны найти, в метры все перевести, учит колледж – (3 раза),
Логарифмы нам решать и реакции писать, учит колледж – (3 раза),
Рисовать квадрат и круг, знать где север, а где юг, учит колледж – (3 раза),
Амперметр подключат, атом как изображать, учит колледж – (3 раза),
Жидкость, газ, электролит, что вода, что сахарид, учит колледж – (3 раза)
Как устроен тепловоз, что таится в недрах звезд, учит колледж – (3 раза),
Производные учить и воспитанными быть, учит колледж – (3 раза).