«Механические явления в повседневной жизни человека и в промышленности»
«Механические явления в повседневной жизни человека и в промышленности»
Механика играет важную роль в повседневной жизни и промышленности. В нашей повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с механическими принципами. Например, при использовании автомобиля мы применяем законы движения Ньютона, которые объясняют, как сила и масса влияют на скорость и ускорение транспортного средства. Также механика необходима в строительстве, где проектировщики рассчитывают нагрузки на конструкции, чтобы обеспечить их устойчивость и безопасность.
В промышленности механика используется для разработки и оптимизации различных машин и механизмов. Например, в производстве автомобилей инженеры применяют механические принципы для создания эффективных систем трансмиссий и подвесок, что увеличивает производительность и безопасность транспортных средств. Кроме того, механика лежит в основе автоматизации процессов, где робототехнические системы используют механические компоненты для выполнения задач с высокой точностью и скоростью.
Таким образом, механика является основой для многих технологий и процессов, которые мы используем каждый день. Понимание механических принципов помогает нам создавать более безопасные, эффективные и инновационные решения в различных сферах жизни и производства. В конечном счете, механика не только объясняет, как работают объекты вокруг нас, но и способствует развитию новых технологий и улучшению качества жизни.
Транспорт: создание автомобилей, поездов, самолётов. Понимание взаимодействия сил позволяет инженерам проектировать транспортные средства, которые могут выдерживать нагрузки и обеспечивать безопасное передвижение.
Например: Расчёт силы, необходимой для разгона автомобиля — если известны масса авто и желаемое ускорение, можно вычислить, какую силу нужно приложить.
Работа тормозной системы — она преобразует кинетическую энергию автомобиля в тепло, замедляя его движение.
Проектирование реактивных двигателей — третий закон Ньютона используется при проектировании реактивных двигателей и других механизмов.
Строительство: работа кранов и подъёмных механизмов — принцип рычага позволяет поднимать тяжёлые грузы с минимальными усилиями.
Расчёт устойчивости конструкций — законы статики и динамики применяются для анализа работы строительных машин и механизмов. Например, инженеры используют принципы суперпозиции сил, чтобы оценить влияние различных нагрузок на структуру и обеспечить безопасность сооружений.
Работа экскаваторов и бульдозеров — законы гидравлики используются в работе строительных машин, например, для работы гидравлических систем.
Спорт: Оптимизация техники — уменьшение потерь энергии, правильная координация движений.
Например: Бег — правильная постановка ноги и распределение веса тела помогают минимизировать сопротивление воздуха и увеличить скорость.
Прыжки — при отталкивании от земли спортсмен создаёт силу, направленную вниз, а земля отвечает равной силой вверх, позволяя ему прыгнуть.
Плавание — гидродинамика определяет влияние формы тела на скорость, сопротивление воды влияет на технику гребка, а дыхание должно быть синхронизировано с движениями.
Медицина: разработка медицинских протезов — механические инженеры создают протезы, которые могут восстанавливать утраченные функции органов и конечностей. Например, проектируют и изготавливают искусственные суставы, костные имплантаты, слуховые аппараты, зубные протезы.
Использование механики в хирургических инструментах — микрохирургические инструменты, применяемые при операциях на кровеносных сосудах, глазах или нервной ткани, разрабатываются с учётом механических принципов.
Диагностика — медицинские приборы, такие как магнитно-резонансные томографы (МРТ) и ультразвуковые сканеры, основаны на механических принципах и используются для визуализации внутренних органов и тканей.
Разработка систем поддержки жизнедеятельности — механические устройства, такие как искусственные лёгкие и искусственные сердца, используются для поддержания функций организма в случае серьёзных заболеваний или травм.
Некоторые примеры применения механики в реальной жизни:
Машиностроение: законы механики используются для проектирования машин и механизмов, которые выполняют различные функции. Например, при разработке автомобилей инженеры учитывают динамику движения, аэродинамику и механические характеристики материалов.
Архитектура и строительство. Применение механических принципов в проектировании зданий и мостов гарантирует их надёжность и безопасное использование.
Безопасность на дороге. Понимание правил движения и реакций транспортных средств в различных ситуациях может помочь избежать аварий. Например, знание о том, как ускоряется и замедляется автомобиль, помогает водителям лучше реагировать на изменения дорожной обстановки.
Спорт: знание о механике помогает спортсменам улучшать свои результаты. Например, понимание силы, скорости и угла броска может существенно повысить эффективность метаний или прыжков.
Быт. Многие инструменты и механизмы вокруг нас используют принципы механики для повышения эффективности. Например, наклонные поверхности и колёса помогают передвигать тяжести и сокращают усилия при выполнении определённых задач.
Искусство: в искусстве, особенно в танце и театре, механика играет важную роль. Хореографы и актёры используют механические принципы для создания выразительных движений и взаимодействия с пространством.
Механические явления: закон всемирного тяготения - падение предметов на землю, движение планет вокруг Солнца, работа лифта (сила тяжести заставляет его двигаться вниз)
Законы Ньютона: торможение автомобиля (второй закон)
Отталкивание мяча от стены (третий закон)
Катание на велосипеде (первый закон)
1. Механика: Движение и равновесие
- Почему важно пристегиваться в машине? Закон инерции гласит: тело сохраняет скорость, если нет внешних сил. По этой причине стоящие в автобусе люди падают, когда автобус резко тормозит. По этой же причине в автомобиле нужно обязательно пристёгиваться ремнём безопасности. При аварии и просто при резком торможении ваше тело по инерции продолжает движение вперед, а ремень безопасности «останавливает» его, не давая ему ударится о лобовое стекло или панель приборов, предотвращая травмы.
- Велосипед и равновесие. Чем быстрее едешь, тем устойчивее положение благодаря гироскопическому эффекту — вращающиеся колеса создают момент силы, противодействующий наклону.
- Рычаг на кухне. Открывая банку консервным ножом, вы используете принцип рычага: длинная ручка увеличивает прилагаемую силу, уменьшая усилия.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 fizika_v_bytu_i_v_prirode.pptx | 2.69 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Из истории физики Физика как наука зародилась очень давно. Попытки объяснить явления природы были и в Китае, и в древней Греции, Индии. Физикой занимались философы, богословы, астрономы, мореплаватели, врачи. В четвертом веке до нашей эры Аристотель ввел понятие’’физика’’(от греческого слова’’фюзис’’-природа).В русском языке это слово появилось в 18 веке, благодаря М.В.Ломоносову, ученому-энциклопедисту, основоположнику отечественной науки, который сделал перевод с немецкого первого учебника по физике.
Введение Физика -это наука понимать природу. Природа многообразна. Это наша планета и всё живое и неживое, что есть на ней. Вокруг очень много интересного: восходы и закаты, осадки и разнообразие цветов, многочисленные популяции животных, птиц и насекомых... Всё это полно тайн, загадок и вопросов. Приоткрыть хотя бы несколько из них мы и хотим сегодня.
Физика-наука о природе, а в ней столько интересного!
Цель работы Провести исследование физических явлений в живой природе и возможности их использования в повседневной жизни.
Задачи работы 1.Расширить кругозор по наукам о природе и межпредметных связях этих наук. 2.Найти сведения о физических явлениях в окружающем мире. 3.Подобрать интересные факты из жизни животных, птиц и насекомых, подтверждающих, что в природе всё взаимосвязано. 4.Показать применение этих фактов для более полного понимания живой природы и повседневной жизни.
Актуальность исследования Природа многообразна и интересна. Если мы научимся понимать её, находить связи с другими науками и применять знания в повседневной жизни, то очень многому сможем научиться у природы. Если интересно нам, то мы сможем заинтересовать других и сделать любой урок физики, биологии и географии интересным, познавательным и информативным.
Выдвинутая гипотеза В живой природе можно найти все физические явления: механические, оптические, звуковые, электрические, магнитные и тепловые. Если внимательно наблюдать, можно очень многое узнать и использовать.
ФИЗИКА В ПРИРОДЕ
МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Движение - основное свойство живой материи. Движутся молекулы и атомы, движутся насекомые и животные, движется наша планета Земля и практически всё на ней. СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ В ЖИВОТНОМ МИРЕ, КМ/Ч Акула- 40 Лосось-27 Меч-рыба-80 Тунец-80 Майский жук-11 муха-18 Пчела-25 стрекоза-36 Гепард-112 жираф-51 Кенгуру-48 лев-65 Лось-47 грач-41 Ворона-25-32 воробей-35 Черепаха-0,5 улитка-0,00504
Тепловые явления Всё, что происходит в природе, так или иначе связано с теплотой. Меняется температура окружающей среды, каждое тело имеет свою температуру. Солнце отдаёт своё тепло нашей планете. Тают сосульки и образуется туман. Всё это тепловые явления.
Крокодилы ,находясь на суше, разевают пасть, чтобы увеличить теплоотдачу путём испарения. Если становится очень жарко, они уходят в воду. Ночью погружаются в воду для того, чтобы избежать воздействия более прохладного теперь воздуха.
Дом из снега Белая медведица устраивает берлогу в сугробе среди ледяной пустыни. Мощными лапами она выкапывает в твёрдом слое снега туннель длиной до 12 метров, где рожает детёнышей и прячется с ними от холода до весны. Снаружи температура может снижаться до -30-40 градусов Цельсия, а в берлоге не ниже 20 градусов Цельсия.
В условиях сильнейшего мороза пингвины согревают и яйцо, и птенцов на своих лапах под жировой складкой.
ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Существует очень много примеров оптических явлений в природе: свечение моря(свечение живых организмов в нём), светлячки, личинки комаров, грибы, медузы также светятся в темноте.
КРАСКИ ПРИРОДЫ- РЕЗУЛЬТАТ ОПТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
Глаза бывают разные
Глаза воспринимают свет Глаза бывают двух видов: простые и сложные (фасеточные), состоящие из тысяч отдельных зрительных единиц.У стрекозы их около 30000.
ЗВУКОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ Мир полон звуков. Поют птицы и работает радио, шумит трава и лает собака. Мы слышим только малую часть из всех звуков (ухо человека воспринимает звуки частотой от16 до 20000Герц).Инфразвук и ультразвук мы не слышим.Чего не скажешь о других. Дельфин способен воспринимать очень слабые эхо-сигналы. Например ,он прекрасно «Замечает» маленькую рыбку, появившуюся на расстоянии 50м.
Живые эхолокаторы Летучие мыши охотятся ночью, вслушиваясь в темноту. Посылая ультразвуковые сигналы, частота которых до 200 Герц, они определяют размеры, скорость и направление полёта добычи.
Живые пеленгаторы Европейские водомерки находят пищу, исследуя рябь на воде, создаваемую упавшим в неё насекомым. Кашалоты издают звуки и, анализируя эхо, находят добычу. Они оглушают добычу своими сигналами.
Магнитные явления
Внимание! Магнитное поле! Магнитное поле влияет на всё живое. Оно может задерживать развитие живых организмов, замедлять рост клеток, изменять состав крови. Для человека безопасно поле в 300-700 эрстед. Сильное неоднородное магнитное поле (около 10килоэрстед) может убить молодые особи живых организмов. Изменение магнитного поля влияет на метеочувствительных людей. Магнитные бури известны многим.
Птицы всегда знают, куда надо лететь Птицам компас не нужен. Они очень чётко ориентируются по магнитному полю Земли.
Живые компасы Самки синей акулы спариваются у восточного побережья США, а производят потомство у берегов Европы. Они ориентируются под водой по магнитному полю Земли геомагнитной информации. Так называемые ампулы Лоренцини, расположенные на рыле, улавливают электромагнитные колебания и определяют направление магнитного поля донных пород. Акулы пользуются этим как компасом.
Электрические явления 26 сентября 1786г. Итальянский врач- Луиджи Гальвани сделал важное открытие о существовании <<животного электричества>>.Про-фессор физики из города Павии Алессандро Вольта сделал вывод, что контакт двух разных металлов ,соприкасающихся с жидкостью в лягушачьей лапке, является источником электричества.
Живые электростанции Скаты являются живыми электростанциями, вырабатывающими напряжение около 50-60 вольт и дающими разрядный ток 10 ампер. Все рыбы, дающие электрические разряды, используют для этого специальные электрические органы.
Электрические рыбы Самые сильные разряды производит южно американский электрический угорь. Они достигают 500-600 вольт. Такое напряжение способно свалить с ног лошадь.
Будет хорошая погода
Будет ненастье
Применение физических знаний в повседневной жизни
ВЫВОД Наша гипотеза верна . Все физические явления нашли своё отражение в живой природе и нашей повседневной жизни. Мир этих явлений интересен, загадочен, многообразен. Изучайте и узнавайте о нём больше. Удивляйтесь, любите жизнь и всё в ней. Удивляйся, удивляйся Небу, грому и дождю, Червяку и бегемоту, Звёздам, снегу и коту! Удивляйся и влюбляйся В мир, подобный хрусталю. Хрупкий он, нужна забота Горам, морю и цветку. Жизнь люби и удивляйся- Интересное кругом! Человеком оставайся, И добро войдёт в твой дом!
Спасибо за внимание!
Используемая литература Тарасов А.В.Физика в природе. – М.: « Вербум - М » ,2002. Камин А.Л.Физика развивающее обучение. Книга для учителей. 7-11класс.- Ростов Н/Д: изд.- во « Феникс » ,2003. Внеклассная работа по физике/ Авт. – сост.: В.Б. Синичкин, О. П. Синичкина.- Саратов: Лицей, 2002. Практикум по физике в средней школе: Дидакт. Материал: Пособие для учителя/ Л. И. Анциферов, В. А. Буров, Ю. И. Дик и др.; под ред. В. А. Бурова, Ю. И. Дика. – 3-е изд., перераб.- М.: Просвещение,1987. Преподавание физики, развивающее ученика. Кн. 1. Подходы, компоненты, уроки, задания/ Сост. и под ред. Э. М. Браверманн: Пособие для учителей и методистов. – М.: Ассоциация учителей физики,2003. Зеленый мир. Экология: проблемы и программы// Общерос. научно-публ. и информ.- метод. Газ.