Исследовательская работа "Что такое катафоты?"

Департамент образования

Администрации муниципального образования

Надымский район

Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 6
с углубленным изучением отдельных предметов» г. Надым

Исследовательская работа

Автор:

Яковенко Руслан,

обучающийся 2в класса.

Педагогический руководитель:

Катюкова Ольга Викторовна,

учитель начальных классов.

Надым

2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение

Летом в г.Уфе в парке развлечений «Кашкадан» сотрудники дорожной полиции проводили акцию «Стань заметней». Я был на этой акции. Там детям и родителям рассказывали о пользе светоотражателей. В конце акции всем детям подарили фликеры – наклейки для одежды. Участие в этой акции натолкнуло меня на более глубокое изучение этого вопроса.

Немногие в наши дни задумываются над тем, почему ночью многие дорожные знаки и некоторые дорожные разметки ярко светятся, когда на них падет свет фар автомобиля, ведь на них нет лампочек? Зачем на велосипедных колёсах, спицах, педалях устанавливают «фонари», которые могут светиться без лампочек? Для чего многие люди, особенно рабочие и дети носят одежду сосветоотражающими элементами. Мне стало интересно, почему так происходит.

Цель: выяснение значимости светящихся знаков и разметок на дорогах; установление причин применения «фонариков» - катафотов на велосипедах и использования  светоотражающих элементов в одежде.

Задачи:

• узнать, как  работает подсветка дорожных знаков и разметка на дороге в ночное время;
• выяснить значимость катафотовв разных областях применения.

Гипотеза: катафоты применяют в жизни для безопасного передвижения по дорогам.

Я определил пути и методы исследования:

1. Изучение научно – познавательной литературы, статей в глобальной сети Интернет, в СМИ по данной проблеме.
2. Проведение опытов с целью изучения процесса свечения.

Объект исследования: уголковый отражатель(катафот).

Предмет исследования: применение уголковых отражателей.

2. Основная часть

1. Краткий обзор литературы и обоснование проблемы

В библиотеке я узнал, что слово катафот в переводе с древнегреческого: «ката – возвращение, «фот» - свет. Получается возврат света. Идея изобретения произошла случайно.

Придумал его дорожный рабочий Великобритании в 1934 г. Перси Шоу. Как-то ночью, возвращаясь домой в свете фар он увидел блеск двух маленьких огоньков. Рабочий догадался, что это глаза кошки. Он задумался: почему глаза кошки светятся при направлении на них в темноте света. Перси Шоу стал обдумывать – как создать такой прибор. Так были созданы первые катафоты. Изобретатель разместил 50 катафотов вдоль одного из опасных участков дороги, чтобы все увидели их пользу. Когда аварии на этом участке дороги перестали происходить, катафоты стали устанавливать на дорогах по всему миру. Так обычная бродячая кошка помогла людям придумать полезное изобретение. Поэтому катафот еще называют «кошачий глаз».

Катафоты обладают чудесным свойством: в них нет лампочек, но они могут светиться. Причем светят они не все время и не во все стороны. Когда ночью велосипедиста догоняет автомобиль и освещает его своими фарами, то эти катофоты отражают свет обратно к машине. Шофер видит яркий красный свет «фонаря» и тормозит или объезжает велосипедиста. А человеку, идущему в это время по тротуару, этих светящихся катафотов не будет видно. Мне стало интересно – почему так происходит.

Этим летом, во время каникул, я с родителями посетил музей занимательных наук «Интеллектус»в городе Уфе. Там было много интересного, познавательного и удивительного. Все научные экспонаты можно трогать руками и пробовать проводить самостоятельно опыты и эксперименты.

В этом музее мне и открылась загадка катафота и дорожных знаков. Оказалось, что есть такое простое изобретение – уголковый отражатель. Луч света, попавший в уголковый отражатель, всегда возвращается туда, откуда он был послан.

Интересные факты:

В 1971г. Космический аппарат «Луноход -1» полетел на Луну и оставил на ее поверхности несколько уголковых отражателей. С Земли при помощи телескопа послали туда лазерный луч, и он через какое-то время вернулся обратно. Так ученые смогли узнать точное расстояние от нас до Луны.

Некоторые ученые утверждают, что пирамида Хеопса является гигантским уголковым отражателем, которым пользуются внеземные цивилизации.

     Где еще используются уголковые отражатели:

- при испытании военной техники

- искусственные спутники Земли оснащены уголковыми отражателями для того, чтобы измерять расстояние между ними.

- на парусных яхтах и сигнальных буйках на воде

2. Опыт «Проектирование уголкового светоотражателя».

Дома я решил вместе с родителями спроектировать уголковый светоотражатель.

Цель опыта: узнать, как работает уголковый отражатель.

Оборудование: три квадратных зеркала, лазерная указка.

Надо взять три квадратных зеркала и соединить их так, чтобы получился уголок кубика.     Для того, чтобы понять, как действует уголковый отражатель, надо провести «зеркальный» эксперимент. Берём  обычное плоское зеркало и направляем  на него луч прямо. Луч отразится строго обратно. Но если начать наклонять зеркало в стороны, то и отраженный луч света уйдет в сторону. С уголковым отражателем это не произойдет

Вывод: Можно наклонять уголковый отражатель в стороны, а отраженный луч останется на месте.

3. Интервью с инспектором ГИБДД

о практической роли использования светоотражателей

В Европейских странах световозвращатели (наклейки, нашивки на одежду), «фликеры», используют уже давно. Там не только дети, но и взрослые обязаны носить на одежде световозвращатели в темное время суток. Когда фары автомобиля попадают даже на очень маленький  фликер, катафот, водитель издалека видит яркую световую точку. В Норвегии, например, провели исследование: использование фликеров снизило травматизм пешеходов, велосипедистов в шесть с половиной раз. Изготавливаются фликеры из яркого материала, на который наносится пленка из мелких уголковых отражателей.

О том, как используют светоотражатели в нашем городе, я поговорил со старшим  инспектором организационно-аналитической работы и пропаганды безопасности дорожного движения капитаном полиции Ламшиной Евгенией Сергеевной. Она рассказала о том, что:

1. За прошедший период 2013 года на территории Надымского района зарегистрировано 6 ДТП с участием несовершеннолетних, в результате которых погиб один ребёнок, 5 получили травмы. В сравнении с аналогичным периодом 2012 года подобных дорожных происшествий стало меньше на 37,5% меньше.

Это снижение произошло, в том числе, благодаря тому, что многие дети стали носить одежду со светоотражающими элементами.  

2. Существует нормативный документ, регулирующий разметки на проезжей части. Это ГОСТ Р 50723-94, базирующийся на положениях, принятыхв 1968 году международной Конвенцией о дорожных знаках и сигналах. Светящиеся дорожные знаки и разметка помогают предотвратить аварии на дорогах.
3. ГИБДД планирует ввести норму об обязательном присутствии на пешеходе светоотражающих элементов. Многие водители сталкивались с ситуацией, когда на тёмной дороге люди появляются из «ниоткуда». Даже если ехать очень аккуратно, не превышая разрешённую скорость, можно причинить вред человеку, ведь машина и на скорости 20 км/ч остаётся железом.

2.4 Акция, проведённая в моём классе

У нас в Надыме день зимой очень короткий. Когда дети идут в школу – еще темно. А возвращаются из школы – уже темно. Мне пришла в голову идея провести акцию «Стань заметней» в своем классе. Я рассказал одноклассникам о значении дорожной светящейся разметки, о том, зачем к велосипедам крепят катафоты и о необходимости иметь каждому ребёнку фликеры.

Мою идею с акцией поддержала мама. Она помогла приобрести  фликеры для всех ребят нашего класса, которые мы прикрепили на портфели с двух сторон, чтобы двигающийся вдоль дороги или по дороге ребёнок был виден обоим потокам машин.

III. Заключение

Таким образом, я узнал, что катафоты, дорожные знаки, дорожные разметки, специальные светоотражающие наклейки, нашивки на детскую одежду, рюкзаки, коляски делают из множества мелких уголковых отражателей. Изготавливаются они из стекла, пластмассы.

Явыяснил значимость светящихся знаков и разметок на дрогах; установил причины применения «фонариков» - катафот на велосипедах; узнал, как  работает подсветка дорожных знаков и разметка на дороге в ночное время; выяснил значимость применения  катафот и  другую область их применения.                                                        

Подтвердилась моя гипотеза о том, что катафоты, а также  фликеры, светящиеся дорожные знаки и дорожная разметка применяют в жизни для безопасного передвижения по дорогам, они важны для человека, можно и нужно  их применять в повседневной жизни.

Список литературы

1. Борн М. , Вольф Э. Основы оптики. М. : Наука, 1973.
2. Васильев В. П. , Садовников М. А. , СоколовА. Л. , Шаргородский В. Д. Анализ эквивалентной поверхности рассеяния уголковых отражателей с различным покрытием граней. // Радиотехника, 2009.
3. ГОСТ Р 50723-94 ЛАЗЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ.
4. Ищенко Е. Ф. , Соколов А. Л. Поляризационная оптика (учебное пособие). М. : Изд. – во МЭИ. 2005. 346 с.
5. Садовников М. А. , Соколов А. Л. Пространственная поляризационная структура излучения, формируемая уголковыми отражателями с не металлизированными гранями // Оптика и спектроскопия. 2009. Т. 107, № 2. С. 213 – 218.
6. СанПиН 5804-91 Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров.
7. Соколов А. Л. Матричный метод расчета поляризационных аберраций // Оптический журнал. 2008. Т. 75, № 2. С. 16 – 22. -Метод ПВМ
8. Соколов А. Л. Метод расчета собственных волн резонатора с поляризационно-неоднородными элементами // Оптика и спектроскопия. 1997. Т. 83,№ 6. С. 1005 – 1012. Этот точно! Апробация
9. СоколовА. Л. , Фролов И. В. Расчет эквивалентной поверхности рассеяния отражателя. // Вестник МЭИ, 2010.
10. СоколовА. Л. ,Ищенко Е. Ф. Поляризационная оптика. М. : Издательство МЭИ, 2005.

Интернет-ресурсы:

1. littleone.ru›Статьи›more/travelchild/314 Уголковый отражатель
2. nsportal.ru›detskii-sad/materialy-dlya-roditelei/…Фликеры - это изделия для детей и взрослых.
3. wiki.onliner.by›Фликеры.
4. zhazhelka.schools.by›o-flikerah Катафоты. Значение. Устройство.
5. Телеканал СТС. Передача «Галилео»,  «Уголковый отражатель»