С этой работой я выступала в 2014 году на Муниципальной научно практической конференции. Заняла призовое место. Кометы меня интересуют, как и многих людей. Сама кометы еще не видела, а вот мама видела комету Галлей.
Вложение | Размер |
---|---|
Выступление на научно-практической конференции | 28.78 КБ |
Научно исследовательская работа | 1.42 МБ |
Выступление на конференции
Слайд 1-3
Кометы считаются самыми эффектными и самыми загадочными телами Солнечной системы. Эти космические путешественники заинтересовали и меня.
Проблема, вставшая перед нами в ходе исследования «Что собой представляют кометы? Откуда они приходят к нам? Грозит ли Земле встреча с кометой?»
Слайд 4- 8
Тема исследования называется «Загадки комет». Актуальность работы определяется такими факторами, как необходимость поиска новых теоретических знаний, относящихся к кометам, потребность новых данных о появлении комет и угрозах с ними связанных.
Объект исследования: Космические тела- кометы.
Предмет исследования: Движение и строение комет.
Методы исследования: анализ, сравнение, анкетирование, эксперимент.
Цели исследования:
Задачи:
Гипотеза: «Можно предполагать, что движение комет подчиняется тем же законам, что и движение больших планет. Предполагается, что опасность столкновения Земли с кометой крайне низкая и не опасная для землян»
Слайд 9- 11
Нами проведено социологическое исследование, в ходе которого, мы узнали, что многие учащиеся школы хотели бы больше узнать о кометах, кометы многим ребятам не удавалось увидеть непосредственно, а взрослые помнят, что видели в звездном небе комету. Некоторые смогли вспомнить фильмы и литературные произведения, в которых упоминалось о кометах. Мы пришли к выводу, что наше исследование поможет учащимся поближе познакомиться с кометами.
Слайд 12
Слово «комета» означает «волосатая звезда». Описание комет всегда связывали со страшными событиями вплоть до конца света. Самое первое зафиксированное в исторических летописях появление кометы относится к 2296 году до новой эры, тогда комета наблюдалась китайскими астрономами. В русских летописях также упоминаются космические путешественницы
Слайд 13
Так что же собой представляет комета? Еще Аристотель выдвинул гипотезу, что кометы имеют земное происхождение. Они, якобы, порождаются в атмосфере Земли, «висят» на сравнительно небольшой высоте, медленно проплывая по небу.
Слайд 14
И только в конце XVI века гипотеза Аристотеля была опровергнута. В 1577 годуТихо Брагеи его ученики наблюдали яркую комету с двух наблюдательных пунктов, очень удаленных друг от друга. Если бы комета находилась в атмосфере, т.е. недалеко от наблюдателей, то должен был бы наблюдаться параллакс: с одного пункта комета должна быть видна на фоне одних звезд, а с другого - на фоне других. Однако наблюдения показали, что никакого параллакса не было, и, значит, комета находилась гораздо дальше, чем Луна.
Слайд 15
В 1609-1618 годах Иоганн Кеплер (ученик Браге) открыл три закона движения планет вокруг Солнца. Но многие астрономы считали, что кометы приходят к нам из межзвездных глубин, т.е. не являются членами Солнечной системы.
Слайд 16-19
К середине 17 века Исаак Ньютон завершил выдающийся научный труд, связанный с анализом движения планет вокруг Солнца, и сформулировал закон всемирного тяготения. Согласно этому закону все тела Солнечной системы движутся вокруг Солнца по определенным орбитам.
Вид орбиты зависит от полной энергии движущегося тела и определяется специальной формулой предложенной Ньютоном с учетом закона всемирного тяготения.
Если большие планеты движутся по эллипсам, очень напоминающим окружности, то какой путь выбирают кометы? В ноябре 1680 года Ньютон организует наблюдение кометы, появившейся на звездном небе, и вычерчивает ее пространственный путь. По точкам получалась парабола, но в реальности это мог быть отрезок сильно вытянутого эллипса, либо очень крутая гипербола. Сам Ньютон считал, что комета ушла по эллипсу, а, следовательно, должна когда-то вернуться.
Слайд 20-22
Ньютон предложил Галлею - астроному, математику и «ловцу комет» и своему другу из сотен кометных наблюдений разных лет выбрать несколько десятков таких, для которых можно хотя бы приблизительно рассчитать орбиты. В 1705 г. Галлей получил, что траектории трех комет 1531, 1607, 1682гг. при их наложении в пространстве Солнечной системы почти совпадают. То есть это не три, а одна комета с периодом обращения 75-76 лет! Так была открыта первая периодическая комета – комета Галлея. Галлей предсказал ее появление в 1758 г., а поймали ее немецкие астрономы – любители уже после смерти ученого.
Слайд 23-24
Большинство комет движутся по умеренно или сильно вытянутым эллипсам. Самым коротким маршрутом движется комета Энке - от орбиты Меркурия до орбиты Юпитера и обратно за 3,3 года. Такие кометы называют короткопериодическими (период меньше 200 лет). Длиннопериодические кометы имеют периоды обращения более 200 лет. Открыты кометы, которые движутся по параболам и по гиперболам. Такие кометы проходят мимо Солнца лишь однажды и уже больше никогда не возвращаются.
В соответствии со вторым законом Кеплера, кометы движутся быстрее всего в перигелии, а медленнее – в афелии. Например, для кометы с большой полуосью орбиты 20 000 а. е. скорость в перигелии может составить 600 км/с, а в афелии – всего 1 см/с. Для таких комет период обращения вокруг Солнца может составлять миллионы лет.
На сегодня открыто около 4 тысяч комет. До создания телескопов можно было наблюдать только яркие кометы, а их было не так много. Когда на помощь астрономам пришел телескоп (с XVII века), кометы стали обнаруживать чаще.
Из анализа изученной литературы следует сделать вывод, что большинство комет открыли астрономы-любители. В наше время им помогают современные космические аппараты.
Слайд 25-26
Есть предположение, что кометы образовались в одно время со всей Солнечной системой. В настоящее время большинство ученых пришли к выводу, что позади орбиты Плутона лежит огромный резервуар комет, который должен представлять сферическое облако, «подчиняющееся» Солнцу, называемое облако Оорта. Как полагают многие ученые, ядра комет, имеющих параболическую или гиперболическую орбиту, удаляясь от Солнца с все уменьшающейся скоростью, на расстоянии порядка 100 тысяч астрономических единиц от него почти останавливаются. И лишь изредка, испытав гравитационное возмущение, к примеру, от проходящего недалеко космического тела, часть ядер в облаке начинает перемещаться в сторону Солнца. Поэтому предсказать откуда будет приближаться комета практически невозможно.
Слайд 27-28-29
Каково строение кометы?
Голова или, как еще называют, кома – самая яркая часть кометы. Внутри ее предполагается твердое ядро. Это – огромный ком космической пыли, камней, замерзших газов и сложных химических соединений, накрепко спаянных космическим холодом (теория грязного снежка). Его размеры невелики - километры или десятки километров. Массы комет не превышают одной миллионной доли массы Земли. Предполагается, что на больших расстояниях от Солнца, кометы представляют собой голые ядра. При приближении к Солнцу этот очень грязный лед начинает испаряться, создавая вокруг ядра огромную газопылевую оболочку. Под действием давления солнечного света часть газов оболочки отталкивается в сторону, противоположную Солнцу, образуя хвост. Плотность комы, и особенно хвоста, чрезвычайно мала. Голова и хвост кометы светятся: пылевые частицы просто отражают свет Солнца, а атомы молекул и газов переизлучают поглощенные ими кванты солнечного света.
Позади себя кометы оставляют «мусорный» след, и если орбита Земли пересечет этот след, в атмосфере наблюдается метеоритный дождь.
Слайд 30
В ходе работы Нами была изготовлена Модель кометы «грязный снежок». Нам удалось создать модель кометы и проверить справедливость гипотезы «грязного снежка», которая объясняет образования кометного хвоста при приближении к Солнцу
Слайд 31-34
В наше время кометы изучают с помощью автоматических станций. Так советские автоматические станции "Вега-1" и "Вега-2 в марте 1986 г. прошли на расстоянии около 9000 километров от ядра кометы Галлея. Впервые ядро рассматривалось на таком расстоянии. В августе 2014 года космическая станция Розетта подойдет близко к комете Чирюмова – Герасименко, движущейся к Солнцу, а в ноябре высадит на ее трехкилометровое ядро исследовательский модуль для изучения химического состава кометы.
Слайд35
Столкновения Земли с кометой - вот чего стали бояться люди, переставвидеть в кометах предвестниц войн.
Что будет, если с Землей все-таки столкнется ядро кометы? Оно ведь
твердое!
Американские ученые просчитали модель падения кометы радиусом 1 километр на Землю. Они показали, что такой катаклизм станет смертельным для человечества: в воздух поднимутся сотни тонн пыли, закрыв доступ солнечному свету и теплу, при падении в океан образуется гигантское цунами, произойдут разрушительные землетрясения. По одной из гипотез, динозавры вымерли в результате падения большой кометы шестьдесят пять миллионов лет назад. Поэтому учёные работают сейчас над созданием системы раннего обнаружения, уничтожения или отклонения крупных космических тел, приближающихся к Земле, но это вопрос еще до конца не проработан.
Нашумевшим событием в июле 1994 года стало падение короткопериодической кометы Шумейкеров -Леви 9 на Юпитер. Ядро кометы в июле 1992 года в результате сближения с Юпитером разделилось на фрагменты, которые впоследствии столкнулись с планетой-гигантом. На Юпитер упали 20 кометных осколков. По снимкам видна катастрофа планетарного масштаба. Удары сопровождались колоссальными возмущениями в атмосфере планеты – гиганта, которые можно было наблюдать с Земли даже в небольшой телескоп.
Наша Земля значительно меньше Юпитера и намного слабее может притягивать кометы, но опасность столкновения есть, хотя и небольшая.
В 2020 году предстоит опасное сближение Земли с кометой Икея - Джанго, приближающейся к Земле. Надеемся, что все закончится благополучно.
Эксперимент №2. Зависимость траектории движения шарика, движущегося относительно магнита, от его скорости.
Оборудование: Источник тока, дроссельная катушка на стальном сердечнике, соединительные провода, лист органического стекла, желоб, штатив, стальной шарик.
В ходе эксперимента мы получили следующие результаты: траектория движения шарика может быть в виде окружности, эллипса или разомкнутой кривой. Это зависит от высоты, с которой шарик скатывался по желобу, а, следовательно, и от скорости его движения. Если высоту оставить без изменения, а менять силу тока в электромагните, то получается, что чем сильнее электромагнит, тем траектория движения шарикабольше походит на окружность, а в крайнем случае шарик просто притянется к магниту.
Вывод: Если комету сравнить с шариком, а Солнце с электромагнитом, то гравитационные силы взаимодействия кометы и Солнца можно сравнивать с магнитным взаимодействием шарика и магнита. Увеличивая ток в обмотке электромагнита, мы моделируем гравитационную массу Солнца и планет – гигантов. Чтобы шарик стал «Искусственным спутником» и двигался вокруг магнита по окружности, он должен получить некоторую скорость, которую мы можем назвать «первой космической» скоростью. Чтобы шарик прошел мимо магнита, он должен иметь «вторую космическую» скорость. Эллиптическую траекторию шарик будет иметь при скорости, больше первой, но меньше второй. Так и кометы, двигаясь по эллиптическим орбитам вокруг Солнца, движутся со скоростью больше первой космической скорости для Солнца, но меньше или равной второй космической скорости. На движение комет влияют еще негравитационные силы, связанные с выбросом вещества при приближении кометы к Солнцу.
Слайд Заключение
В ходе исследования мы решили все, поставленные перед нами задачи.
Наша гипотеза частично подтвердилась. Для учащихся нашей школы приготовлена презентация, с которой можно познакомиться на кружках, внеклассных мероприятиях с целью популяризации знаний о малых телах Солнечной системы. Кометы, особенно долгопериодические, представляют опасность для жителей земли и поэтому их надо обнаруживать заранее, чтобы предотвратить опасность столкновения с ней.
Падение комет на Землю воспринимается сегодня как катастрофа глобального масштаба, которой не было в обозримом прошлом (то есть в период существования человечества) и которая может носить единичный характер. Однако учёные установили, что в истории нашей планеты был период, когда падение комет было обычным делом и даже наблюдались настоящие кометные дожди. По некоторым расчётам, Земля подверглась примерно десяти таким кометным ливням, во время которых за короткий промежуток времени (в несколько тысяч лет) на планету падало до двухсот комет. Правда, пока что это можно установить только по теоретическим выкладкам, так как в отличие от метеоритов, кометы, состоящие в основном из космического льда, практически невозможно обнаружить в недрах.
Заколдованная буква
Рождественский венок
Неньютоновская жидкость
Девчата
Будьте как солнце!
Комментарии
Интересная и серьезная работа
Интересная и серьезная работа, с хорошей структурой. Не даром Вы заняли с ней призовое место.