Бюджетное учреждение профессионального образования
Ханты-Мансийского автономного округа – Югры
«Мегионский политехнический колледж»

Региональная научно-практическая конференция

«В мир поиска, в мир творчества, в мир науки»

Исследовательская работа на тему:

«Сотовый телефон,  или. Как сберечь свое здоровье»

Автор: Ибрагимова Оксана Александровна

обучающаяся группы Р-17/1

(Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений)

Руководитель: Магомедов АбдулМаграмович,

преподаватель физики

Мегион

2022

Содержание

Введение:

1. История  изобретения сотового телефона…………………………..4

2. Влияние сотового телефона на жизнь и здоровье человека……….5-6

3. Сотовый телефон в руках подростка………………………………..7-9

Заключение……………………………………………………………….10

Список использованной литературы…………………………………...11

Приложения………………………………………………………………12-13

ВВЕДЕНИЕ

Мобильные телефоны прочно вошли в жизнь человека, и поэтому сейчас мало кто представляет себе жизнь без мобильного телефона. Для многих это не только средство общения, но и средство развлечения, и получения разнообразной информации. И в то  же время каждый пользователь прекрасно понимает, какие неблагоприятные последствия для здоровья имеет использование сотовой связи вследствие электромагнитного излучения, но дороги назад уже нет.

Но подавляющее число именно детей используют мобильные телефоны, не зная об их влиянии на здоровье. Дети - целевая маркетинговая группа для рынка мобильной связи. Они составляют большое число пользователей телефонов и приносят огромную прибыль корпорациям связи.

Свою работу решила посвятить проблеме влияния телефона на организм человека.

Цель: изучить положительные и отрицательные стороны использования сотового телефона для снижения его вредного воздействия на  здоровье.

Задачи:

1) изучить историю мобильной связи;

2) привести примеры научных исследований о влиянии сотовой связи на организм человека, в том числе детей;

3)провести анкетирование студентов колледжа с целью выявления значения и популярностисотового телефона;

4) составить буклет, в котором дать советы по использованию мобильного телефона.

Объект исследования: мобильный телефон.

Предмет исследования: способность мобильного телефона оказывать воздействие на организм человека.

Методы исследования: наблюдение, работа с литературой, анкетирование, анализ, обобщение.

ИСТОРИЯ  ИЗОБРЕТЕНИЯ  СОТОВОГО  ТЕЛЕФОНА

Трудно сейчас сказать, кому и когда впервые пришла мысль о возможности связи на расстоянии, однако мысль эта возникла давно. На смену системе сигнальных костров, оповещавших о приближающейся опасности, появилась проволочная телефонная и телеграфная связь.Телефон – это устройство связи, которое передает речь на большое расстояние.  

Настоящая история сотовой связи начинается в 1946 году в городе Сант-Луис, США. В 1947 году исследовательская лаборатория BellLaboratories выступила с предложением создать мобильный телефон. Вес аппарата-первооткрывателя сотовой связи составлял 30 кг и для работы он требовал подключения к электросети.

В 1973 году был изготовлен первый мобильный телефон. Создатель - Мартин Купер. Он и считается отцом сотового телефона.

9 сентября 1991 в России появился первый оператор сотовой связи «Дельта Телеком». Подключение составляло около 4000 рублей. Минута разговора стоила около 40 рублей. За первые четыре года работы «Дельта Телеком» подключила 10 000 абонентов. Посчитала на ноябрь 2015 года: минута разговора стоит в среднем от 50 копеек до 5 рублей в зависимости от тарифа, региона, оператора сотовой связи. А сам телефон стоит от 800 рублей до 40-50 тысяч в зависимости от производителя, функций, внешнего вида и др. То есть, выбор огромен во всех отношениях.

Телефонную связь можно разделить на два вида:по проводам – проводная связь; с помощью радиосигнала – мобильная связь. Но более распространена, конечно, связь мобильная – быстро, удобно и всегда при себе.

ВЛИЯНИЕ СОТОВОГО ТЕЛЕФОНА НА ЖИЗНЬ И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Главное – это экономия времени, удобство. Мобильный телефон позволяет чувствовать его владельцу себя намного уверенней и безопасней, ведь он в любой момент может позвонить своим родным, друзьям, знакомым и попросить о помощи, либо о чём-нибудь другом. Конечно, с появлением телефонной связи все коммуникации существенно упростились - на передачу важной информации стало уходить намного меньше времени и сил.

Некоторые модели сотовых телефонов поддерживают и функцию слежения за перемещениями абонента – вы всегда сможете увидеть на карте, где находится человек в данный момент. У каждого мобильного оператора есть набор услуг - это картинки, мелодии, последние новости, справка.Мобильные телефоны, компьютеры, Интернет, спутниковое телевидение – все это то, без чего невозможна информационная эпоха.

При  сборе информации для написания своей работы убедилась, что многие газеты, журналы печатают по этому вопросу статей или размещают только рекламу телефонов.  Много информации почерпнула из Интернета, поэтому буду делать ссылки на интернет-сайты.

 Средства радиосвязи развиваются на протяжении уже почти столетия. Сотовый же телефон стал массовым только в последнее десятилетие  и столь короткого промежутка времени явно недостаточно для того, чтобы делать выводы о его вреде или безвредности на основе широкомасштабного эксперимента над людьми. Но попробую проанализировать мнения ученых, которые есть на сегодняшний день, которые до сих пор не пришли к однозначному выводу, насколько вредны мобильные телефоны. Однако доказательств того, что негативное воздействие на наш организм они все-таки оказывают, все больше.

Влияние сотового телефона на активность мозга

В наше время многие бытовые вещи являются источниками электромагнитного излучения (телевизор, компьютер, микроволновая печь). Излучение мобильных телефонов повреждает области мозга связанные с обучением, памятью и передвижением.

Радиочастотные сигналы, воздействуя на химические процессы, протекающие в нашем организме, способствуют выделению стрессовых белков. Обычно стрессовые белки выделяются организмом при высокой температуре, во время тяжелой болезни, а тут они образуются при использовании обыкновенного телефона.

Доказано, что если человек разговаривает по сотовому ежедневно более 45-60 минут, то никуда не скрыться от головной боли.

По итогам исследований ученых Норвегии и Дании был сделан вывод, что пользователи сотовой связи больше всех подвержены сонливости, раздражительности, эти люди чаще всех жалуются на головные боли.

Влияние на зрение

У телефона экранное излучение очень низкое.  Всё дело совсем не в излучении, а как раз в этих самых маленьких размерах экрана. Наш глаз устроен таким образом, что ему чрезвычайно сложно фокусировать свой взгляд на минимальном по размерам объекте. Глазной мышце приходится прилагать усилия, чтобы передавать в наш мозг чёткую картинку, особенно, если это касается мобильного чата или мобильных игр, когда напряжение достигает предела при максимально длительном времяпровождении с телефоном в руках.Последние исследования по этому поводу показали, что достаточно двухчасового общения подряд в день с мобильным другом, чтобы через год зрение упало на 12-14%.

Влияние на слух

При длительном разговоре наблюдается увеличение температуры уха, барабанной перепонки, прилегающих тканей и прилегающего участка мозга. Наверняка многие из вас могли заметить ощущение тепла в ухе после долгого разговора. Это есть не что иное, как результат воздействия электромагнитного поля, создаваемого передатчиком телефона.

Человек, который несколько лет пользуется наушниками регулярно, ускоряет процесс старения слуха в два-три раза. Появляется эффект ложных сигналов. Шума, которого, на самом деле нет, путаются окружающие звуки. А всё потому, что в наушниках совсем иное качество звучания, чем в реальной среде.

Влияние на сердце, кровь

Но самым неожиданным для многих оказалось то, что мобильный аппарат влияет на состав крови человека. Шведские физики предположили, что электромагнитное излучение мобильников может повреждать красные кровяные тельца – эритроциты, усиливая их взаимодействие друг с другом.

Телефон может воздействовать и на сердце, если мы носим его на шее или в нагрудном кармане. Виной всему всё те же волны, которые разогревают наш мозг. В случае с сердцем они не только повышают его температуру, но и активно нарушают сердечный ритм.

Повышение риска  ДТП

Общение по мобильному за рулем в 4 раза увеличивает шансы водителя попасть в аварию (данные ГИБДД).

Распространение инфекций

Оказывается, наши мобильные телефоны - настоящий источник заразы.С мобильников и других объектов, которыми люди пользуются постоянно, были взяты пробы на бактерии. Результаты получились просто шокирующими - на корпусе мобильного телефона нашли больше бактерий, чем на дверных ручках, клавиатурах, подошвах обуви.

СОТОВЫЙ ТЕЛЕФОН В РУКАХ ПОДРОСТКА

Сегодня многие люди, и дети в том числе, практически не расстаются с мобильными телефонами. Они носят их на шее, на поясе, постоянно разговаривают. Причем часто звонок можно услышать и на занятиях в колледже, что очень мешает их ведению, отвлекая всех. Во время занятий у некоторых ребят появляется желание «незаметно» для учителя посылать SMS-сообщения, что они и делают. Иногда даже преподавателям приходится собирать «мобильники» и складывать их на учительском столе.

К сожалению, некоторые ребята забывают о правилах хорошего тона. Эта проблема легко решается: на уроке телефоны должны быть отключены, но, к сожалению, это не всегда так. Популярность телефонов среди молодежи понятна, ведь им очень хочется общаться со своими друзьями. Жизнь становится намного интересней, если можно с кем-то поделиться своими эмоциями, впечатлениями. Более того, и родители тоже заинтересованы в том, чтобы у ребенка был телефон: ведь всегда можно узнать, всё ли в порядке, что-то сообщить.Но мало кто из родителей и обучающихся задумывается о том, что сотовый телефон может представлять угрозу для здоровья. А ведь в прессе часто можно встретить статьи, предупреждающие об опасностях, исходящих от  «мобильника».

По словам ученых Российского центра электромагнитной безопасности, последствия до конца не ясны, но точно известно, что электромагнитные излучения влияют на головной мозг по нарастающей. Поэтому сотовым телефоном нельзя пользоваться больным эпилепсией и предрасположенным к этой болезни - излучение сотовой трубки может спровоцировать эпилептический припадок. А детям и подросткам до 16 лет специалисты рекомендуют телефон в руки вообще не давать.

Однако статистика показывает, что сотовые телефоны в машинах часто спасают жизнь, позволяя своевременно вызывать помощь при авариях. Не стоит также забывать, сколько жизней спасает телефон в случае землетрясений, обрушения зданий и т.п., когда человек может позвонить и сообщить точно своё местонахождение и в каком состоянии он находится. В заключение нужно отметить, что многие из приведённых здесь сведений содержатся в инструкциях по использованию сотовых телефонов. И если не пренебрегать ими, телефон будет приносить только пользу.

Анкетирование обучающихся колледжа

Мной проведено анкетирование среди обучающихся 1-3 курсов Мегионского политехнического колледжа, цель которой – проанализировать информацию об отношении к телефону и его использованию.

1. В связи с чем у тебя появился мобильный телефон?

Вывод: В основном телефон появился уже в начальных классах.

2. Слышал ли ты о влиянии телефона на организм человека?  

Вывод: подавляющее большинство слышало  о  влиянии телефона на организм.

3. Какой вред может принести телефон?

4. Какие возможности телефона чаще всего Вы используете?

Вывод: Из графика видно, что используется телефон по-разному.

5. Как  вы держите телефон во время разговора?

Вывод: К сожалению, большинство не знает, что, прижимая «трубку» к уху, получают большую дозу облучения.

Выводы:

• сотовые телефоны необходимы в повседневной жизни;
• сотовые телефоны оказывают негативное воздействие на здоровье человека;
• необходимо знать правила пользования сотовым телефоном и не пренебрегать ими, чтобы уберечь свой организм от вредного воздействия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вредят ли сотовые телефоны здоровью? Споры об этом идут уже давно. В ходе различных дискуссий то и дело всплывают новые факты. Да, мобильная связь весьма удобна, а порой и просто необходима. Но лишь при разумном ее использовании, мы сведем к минимуму негативное воздействие сотового телефона на свой организм. И нужно помнить, что включенный телефон излучает всегда, даже если мы по нему не разговариваем! Возможно, что на здоровье оказывает влияние не только излучение сотовых телефонов, но и совокупность факторов. Например, излучение или нездоровый образ жизни.

Подводя итог, надо отметить, что на сегодняшний день нельзя точно сказать, вредно или безопасно использование мобильного телефона. Исследования в данной области проводятся, но их результаты неоднозначны. Для окончательного прояснения обстановки потребуются, возможно, еще долгие годы. Пока можно сделать лишь общие выводы, сравнивая стандарты и телефоны между собой. Чем дороже телефон, тем больше вероятность того, что он оказывает меньше воздействия на организм человека. Ведь доказано, что большая чувствительность приемника в телефоне не только увеличивает расстояние сотовой связи, но и позволяет использовать передатчик меньшей мощности на базовой станции. НА основе вышесказанного можно сделать вывод о том, при соблюдении простых правил пользования мобильным телефоном мы сохраняем свое здоровье.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Беляев Ю.В. Неврологический эффект и мобильные коммуникации.- М.: Мысль, 2008.
2. Григорьев О.А., Меркулов А.В., Темников А.Г. Оценка электромагнитной обстановки в районах размещения базовых станций сотовой связи.
3. Майер В.А. Мобильная связь и ее воздействие.- СПб.: Знание, 2009.
4. Ратынский М.А. Основы сотовой связи – М.: Радио и связь – 2014 - 248
5. «Древо познания» универсальный иллюстрированный справочник для всей семьи. МС ИСТ ЛИМИТЕД М., 2015г (раздел наука и техника)
6. Журнал «Здоровье детей» № 1, 2 2014г.

В.Зайцева «Уровень безопасности» №1;

В.Зайцева « Дети и мобильник» №2;

7.  Журнал «Каталог мобильных телефонов». №7.
8. Интернет-сайты:

http://www.portal-slovo.ru/

http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml

http://www.portal-slovo.ru/,

www.mednovosti.ru

http://www.mobimag.ru/Articles/284/Vstrechayut_po_dizainuIstoriya_dizaina_sotovyh_telefonov.htm 06.01.2009

Приложение 1

Правила пользователя

При покупке телефона следует интересоваться величиной SAR (удельный коэффициент поглощения, показывающий максимальную удельную мощность, поглощаемую человеческим телом при использовании мобильного телефона). Помните, чем меньше значение SAR, тем менее опасен мобильный телефон.

1. Разговор по мобильному телефону следует сделать коротким не из соображений тарифного плана, а для своего здоровья.
2. Не пользуйтесь мобильным телефоном во время грозы. Вероятность попадания молнии в работающий телефон в несколько раз выше попадания в человека.
3. Во время сна выключайте телефон и убирайте подальше от спального места, так как в это время наш организм не оказывает никакого сопротивления электромагнитным излучениям, и они спокойно проникают в организм спящего, вызывают головные боли и не дают полноценно отдохнуть.
4. Внимательно читайте инструкцию. Многие из нас, покупая мобильник, пренебрегают инструкцией. Между тем, многие производители советуют покупателям держать телефон на некотором расстоянии от головы.
5. Говорите по громкой связи. Конечно, в общественных местах это не всегда удобно. И, тем не менее, эксперты говорят, мера очень действенная. Опять-таки, чем дальше от мозга, тем лучше. Нахождение телефона в 5 сантиметрах от тела снижает уровень облучения в 4 раза.
6. Пользуйтесь проводной гарнитурой. Не случайно ведь она продается в комплекте практически со всеми мобильниками. Уровень воздействия излучения значительно снижается – ведь телефон находится дальше от вашей головы.
7. Пишите SMS. И не только. Пользуйтесь электронной почтой,

 чем угодно. Главное - набирайте текст, а не звоните. Так ваш телефон будет подальше от вашей головы.

8. При выборе модели телефона предпочтение отдавайте аппаратам с внешними антеннами, хорошей заявленной в характеристиках чувствительностью.
9. Всегда пользуйтесь проводными телефонами, если есть такая возможность.
10. Не перекрывайте рукой верхнюю часть корпуса телефона — там находится антенна.
11. Исключите возможность использование мобильного телефона детьми.
12. При покупке телефона выбирайте модель с наименьшей мощностью излучения
13. Носить мобильный телефон лучше в сумке, кармане верхней одежды или в руке.
14. Не стоит носить телефон на поясе и на груди.

Приложение 2

Влияние на мозг

• Не подносить телефон к голове сразу же после нажатия кнопки начала набора номера. В этот момент электромагнитное излучение в несколько раз больше, чем во время разговора.
• Держать телефон в сумке, поскольку на расстоянии 30-40 см воздействие электромагнитного поля значительно меньше.
• Использовать мобильные телефоны с гарнитурами.
• Ограничить продолжительность одного звонка до 1 минуты.

«Сотовый телефон, или. Как сберечь свое здоровье»

Выполнила: Ибрагимовна Оксана Александровна. Обучающийся гр. Р-17/1

БУ ПО «Мегионский политехнический колледж»

Научный руководитель: Магомедов Абдул Маграмович, преподаватель физики.

1. Актуальность

   Сейчас у многих взрослых и даже детей имеются свои собственные сотовые телефоны. Мы все оценили преимущество и удобство беспроводной сотовой связи, и  с каждым годом «трубок» становится больше и больше. Поэтому эта тема актуальна.

 2. Цель проекта: Изучить влияние сотового телефона на здоровье человека и выпустить буклет.

 3.  Задачи:

• Изучить теоретический материал
• Выяснить, как сотовый телефон влияет на здоровье человека
• Выяснить, как сотовый телефон влияет на детский организм
• Создать работу по данной теме
• Выпустить буклет

4. Гипотеза: Разумное использование сотового телефона не наносит вреда здоровью человека

5. Проблема: Влияет ли сотовый телефон на здоровье человека, если да, то как уберечь себя от отрицательного влияния сотового телефона?

6. Введение. В настоящее время тяжело представить человека без мобильного телефона. У кого-то смартфон,   кто-то довольствуется обычным мобильным телефоном. Еще совсем недавно  мобильный телефон имели только единицы.  Сейчас   мобильник для многих приобрел первостепенное значение. Еще ни одна технология не была столь популярной: статистика показывает, что около четырех с половиной миллиарда человек используют какое-либо мобильное устройство. Сегодня мобильный телефон это не просто средство связи, у некоторых моделей коммуникаторов он максимально приближен по своим возможностям к компьютеру, а в некоторых своих свойствах превосходит ПК.

7. Проведение наблюдений.

   Методы исследования. 

Интервью с родителями

Опрос преподавателей и обучающихся.

Анкетирование

 Работа с источниками информации

 8.  Рекомендации

     Проанализировав различные мнения ученых о влиянии сотового телефона на организм человека и ребенка особенно однозначного ответа пока не существует, но мы считаем лучше предостеречься от опасности, чем затем ее лечить. Поэтому можно составить простые правила пользования сотовым телефоном:

Не вешайте телефон ребенку на шею, положите его в его сумку, да и свой телефон не держите во внутреннем кармане или в кармане брюк.

Детям и подросткам нужно ограничивать время пользования телефонами, поскольку их мозг и нервная система все еще находятся в процессе формирования.

Сократите до минимума разговоры в местах с плохой связью. Ваш сотовый телефон - существо интеллектуальное. Если связь плохая, то он увеличивает мощность сигнала и наоборот. Поэтому акустическая борьба с помехами ничего хорошего вам не принесет.

  9.Заключение

Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод о том, что сотовый телефон прочно вошёл в нашу жизнь и занял в ней своё место. И дети и взрослые не представляют своей жизни без  мобильника.

сотового телефона, но я считаю, что необходимо рассказывать и объяснять ребятам, родителям, что такая проблема «сотовый телефон – вред здоровью» - это реальность, и каждый из нас может принять простые меры предосторожности для сохранения своего бесценного и драгоценного здоровья.

Преимущества мобильной

Связи

Чистое звучание речи, отсутствие

посторонних шумов и эффекта металлического голоса; высокое качество связи  при  передвижении  абонента (переход из одной соты в другую совершенно незаметен). Плюс защита от несанкционированного доступа и прослушивания, а также помехоустойчивость.

 Скорость передачи данных может

достигать 153 Кбит в секунду, что в несколько раз быстрее обычного модемного соединения через сеть общего пользования.

Автор:

Ибрагимова Оксана Александровна

Влияние электро-

магнитного излу-

чения, создаваемого мобильным

телефоном на мозг человека

Влияние

электромагнитного излучения от телефона на

человека, закрепленного у пояса, причем

это поле распространяется по

шнуру устройства Free

– hand и тоже воздействует на мозг.

Адрес колледжа:

628680 Ханты-Мансийский АО,

г Мегион, ул А.М.Кузьмина 3.

БУ ПО ХМАО-ЮГРЫ

"МЕГИОНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"

«Мегионский политехнический колледж»

Влияние сотового

телефона на

организм человека

Рекомендации по пользованию сотового телефона.

1.Телефонный этикет.

«Уважайте друг друга и соблюдайте

простые правила Этикета!»

 Необходимо выключить личный телефон в тех случаях, когда использование

радиосвязи может подвергнуть опасности

жизнь других людей (летательные аппара-

ты, операционные медицинские комплексы и т.д.)

 Следует воздержаться от использова-

ния телефона во время управления транспортом.

 Следуя элементарным нормам прили-

чия, необходимо выключать телефон или переводить его в беззвучный режим на

спектаклях, киносеансах, концертах, в музеях и выставочных залах, во время церемоний, ритуалов и т.д.

2. Простые правила пользования сотовым телефоном:

Не вешайте телефон ребенку на шею, положите его в его сумку, да и свой телефон не держите во внутреннем кармане или в кармане брюк.

 Детям и подросткам нужно ограничивать

время пользования телефонами, поскольку их

мозг и нервная система все еще находятся в процессе формирования.

Сократите до минимума разговоры в местах с плохой связью. Ваш сотовый телефон – существо интеллектуальное. Если связь плохая, то

он увеличивает мощность сигнала и наоборот.

Поэтому акустическая борьба с помехами ничего хорошего вам не принесет.

 Используйте гарнитуры. Любая гарнитура

частично снимает с вас некоторый объем излучения. Главным образом вы снижаете облучение мозга.

Помните, что максимальная мощность излучается сотовым телефоном во время

установления связи. Вы наверно, слушали, какие помехи способен навести ваш сотовый друг на акустику. Поэтому разговоры по  3 секунды бесплатны только для вашего кошелька, но не для вашего здоровья.

При покупке телефона будьте внимательны

и обращайте внимание не только на возможности и дизайн телефона. Но и на значение SAR,

которое должно быть указано в инструкции,

оно должно быть в пределах от 0,28 до 1,5 Вт/кг. Чем меньше SAR, тем безопаснее телефон для человека 

Трубка опять под подозрением

В Московской медицинской академии им. И.М. Сечёнова под руководством академии

РАМН Геннадия Румянцева проанализировали

информацию о биологических эффектах излучений мобильников.

Ученные пришли к выводу, что основным

вредным фактором мобильных телефонов считаются высокочастотные  излучения.

 Так, наиболее распространенный в России стандарт

GSM работает на частотах 900, 1800,1900 МГц. Поскольку, мощность мобильного излучения сильно колеблется, прогнозировать биологические эффекты телефонного излучения очень сложно.

«Большинство учёных оценивают влияние

мобильного телефона на нервную систему и развитее злокачественных опухолей, - говорит

Г. Румянцев.

Но данные опровергаются

Естественный не поставленный под сомнения факт:

воздействие радиоволн частоты 900 МГц

повышает кровоток в коре головного мозга. Но это недостаточно, чтобы вынести обвинительный

приговор мобильным телефонам

Большой вред наносится мозгу ребёнка, так

как его клетки мозга только начали развиваться,

а радиоволны разрушают клетки головной коры

и мозга, затрудняют кровообращение, а также вызывает повышенное кровяное давление и сокращение числа красных кровяных клеток.

БУ  ПО  "Мегионский политехнический колледж"

Окружная научно-практическая конференция: "Твое здоровье в твоих руках"

Исследовательская работа на тему:

"Влияние сотового телефона на здоровье человека"

                                    Выполнил: Попов Андрей Александрович

   Научный руководитель: Магомедов Абдул Маграмович,

преподаватель физики

Мегион, 2022

ОГЛАВЛЕНИЕ:

1. Введение.
2. Актуальность проекта.
3. Цель.
4. Задачи.
5. Глава №1 «Человек и телефон».

1. Знакомство с историей изобретения сотового телефон.
2. Влияние сотового телефона на жизнь современного человека.

6. Глава №2 «Спектр воздействия мобильного телефона».

2.1 Влияние сотовых телефонов на организм человека.

2.2  Исследование телефонов учеными (популярные марки телефонов)

3.  Сотовый телефон в руках подростка.
4. Результаты анкетирования  №1.

2.5Результаты анкетирования  №2.

7. Глава №3 Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека
8. Глава №4. Заключение.
9. Список литературы
10. Приложение.

Ведение.

Мобильные телефоны крепко вошли в жизнь человека, сейчас мало кто представляет себе жизнь без мобильного телефона. Для многих это не только средство общения, но, и средство развлечения, и получения разнообразной информации. Сейчас уже трудно представить жизнь без мобильной связи. Каждый абонент прекрасно понимает, какие неблагоприятные последствия для здоровья может иметь использование сотовой связи вследствие электромагнитного излучения, но дороги назад уже нет. 
Прежде всего, необходимо сказать о том, что огромное количество взрослых и детей при использовании мобильного телефона добровольно подвергают электромагнитному облучению свой головной мозг и находящиеся во внутреннем ухе сложные нервные образования, обеспечивающие нормальную деятельность слухового и вестибулярного анализаторов, а также сетчатку глаза. Электромагнитные поля (ЭМП) базовых станций (БС) принудительно, ежедневно и круглосуточно, уже в течение нескольких лет подвергают облучению все население (детей и взрослых, беременных и больных, гиперчувствительных лиц). Иными словами, электромагнитные поля базовых станций сотовой связи осуществляют тотальное облучение всего тела человека. 
Нельзя не брать во внимание возможное отрицательное влияние электромагнитных полей сотовых телефонов на здоровье ребенка. В настоящее время сложилась весьма сложная ситуация в оценке риска воздействия ЭМП на детей. Реклама (промышленные корпорации мобильной связи) информирует население об отсутствии неблагоприятного действия на здоровье; ряд ученых, работающих по контракту с этими фирмами, поддерживают такую точку зрения [7]. 

В процессе реализации данного проекта мы хотели проверить, какое же всё-таки влияние оказывает мобильный телефон на здоровье взрослых и на обучающихся, и в чём оно проявляется. 

Актуальность проекта. Подавляюще число обучающихся используют мобильные телефоны, не зная об их влиянии на здоровье. 
Дети - целевая маркетинговая группа для рынка мобильной связи. Они составляют большое число пользователей телефонов и приносят огромную прибыль корпорациям связи. Безумный натиск компаний - производителей мобильных телефонов направлен на получение максимальной краткосрочной прибыли. Но нельзя игнорировать появление возможных долгосрочных затрат, связанных с нарушением нормального развития детского и юношеского организма, как сегодняшнего, так и будущего.

Свою работу  решила посвятить проблеме влияния телефона на организм человека.

Цель моей работы: изучить положительные и отрицательные стороны использования сотового телефона для снижения его вредного воздействия на  здоровье.

Задачи:

1) изучить историю мобильной связи

2) привести примеры научных исследований влияния сотовой связи на организм человека

3) выяснить, как сотовый телефон влияет на здоровье детей. Составить буклет, в котором дать советы по использованию мобильного телефона

4) провести анкетирование на тему: значение и популярность мобильного телефона

Объект исследования: мобильный телефон

Предмет исследования: способность мобильного телефона оказывать воздействие на организм человека

Я выдвигаю гипотезу: мобильный телефон оказывает вредное воздействие и многие об этом не задумываются.

Методы исследования: наблюдение, поисковый, исследования публицистических и научных источников работа с литературой, анкетирование, анализ, обобщение.

Глава 1 Человек и телефон

1.1. Знакомство с историей изобретения сотового телефон

Трудно сейчас сказать, кому и когда впервые пришла мысль о возможности связи на расстоянии, однако мысль эта возникла давно. На смену системе сигнальных костров, оповещавших о приближающейся опасности, появилась проволочная телефонная и телеграфная связь. Телефонную связь можно разделить на два вида:

1. по проводам – проводная связь;
2. с помощью радиосигнала – мобильная связь;

Телефон – это устройство связи, которое передает речь на большое расстояние.  

Схема простейшего телефона - нить с коробкой в качестве микрофона.

Настоящая история сотовой связи начинается в 1946 году в городе Сант-Луис, США. В 1947 году исследовательская лаборатория Bell Laboratories (принадлежащая компании AT&T) выступила с предложением создать мобильный телефон. Вес аппарата-первооткрывателя сотовой связи составлял 30 кг и для работы он требовал подключения к электросети,

3 апреля 1973 года стараниями инженеров на вершине 50-этажного здания в Нью-Йорке была смонтирована базовая станция. К этой же дате и был изготовлен первый мобильный телефон - Создатель - Мартин Купер. Он и считается отцом сотового телефона.

9 сентября 1991 в России появился первый оператор сотовой связи на базе технологии NMT-450 — ЗАО «Дельта Телеком». Цена телефона Mobira - MD 59 NB2 (весом около 3 кг) с подключением составляла около $4000. Минута разговора стоила около $1. За первые четыре года работы «Дельта Телеком» подключила 10 000 абонентов [5,6].

1.2. Влияние сотового телефона на жизнь современного человека.

Польза. Главное – это экономия времени, удобство Может существовать возможность общаться с родственниками, друзьями, коллегами по работе без непосредственного контакта. Мобильный телефон позволяет чувствовать его владельцу себя намного уверенней и безопасней, ведь он в любой момент может позвонить своим родным, друзьям, знакомым и попросить о помощи, либо о чём-нибудь другом. Конечно, с появлением телефонной связи все коммуникации существенно упростились - на передачу важной информации стало уходить намного меньше времени и сил.

Некоторые модели сотовых телефонов поддерживают и функцию слежения за перемещениями абонента – вы всегда сможете увидеть на карте, где находится человек в данный момент. У каждого мобильного оператора есть набор услуг - это картинки, мелодии, последние новости, справка.

Мобильные телефоны это и компьютеры, и Интернет, спутниковое телевидение,  всё это то, без чего невозможна информационная эпоха – ее непременное условие[4].

Глава 2 .Спектр воздействия мобильного телефона.

2.1. Влияние сотовых телефонов на организм человека.

При  сборе информации для написания своей работы я убедилась, что многие газеты, журналы  печатают по этому вопросу так мало, или размещают только рекламу телефонов.  Много информации я почерпнула из Интернета сайтов, поэтому я буду делать ссылки на Интернет сайты.

 Средства радиосвязи развиваются на протяжении уже почти столетия. Сотовый же телефон стал массовым только в последнее десятилетие  и столь короткого промежутка времени явно недостаточно для того, чтобы делать выводы о его вреде или безвредности на основе широкомасштабного эксперимента над людьми. Но давайте же попробуем проанализировать те мнения ученых, которые есть на данный промежуток времени.

Ученые до сих пор не пришли к однозначному выводу, насколько вредны мобильные телефоны. Однако доказательств того, что негативное воздействие на наш организм они все-таки оказывают, все больше[7].

Влияние на активность мозга

В наше время многие бытовые вещи являются источниками электромагнитного излучения (телевизор, компьютер, микроволновая печь). Но если, смотря телевизор, мы все-таки находимся на определенной дистанции от него, то при использовании мобильного телефона наша голова целиком облучается. Среди технических средств нет таких, которые могли бы сравниться с мобильным телефоном по уровню воздействующего на человека излучения.

Излучение мобильных телефонов повреждает области мозга связанные с обучением, памятью и передвижением. Ученые исследовали воздействие излучения мобильного телефона на крыс в возрасте от 12 до 26 недель, чей мозг находится в той же стадии развития, что и мозг подростков.  Спустя 50 дней исследователи обнаружили множество мертвых мозговых клеток у крыс, подвергшихся излучению. Сходство между мозгом крысы и человека дает ученым повод предположить, что схожие эффекты сотовый телефон оказывает и на людей

Учёный Шильников Е.Н. считает, что при разговоре по телефону «энергия той же природы, что вращает, электромоторы и варит курицу в микроволновой печи, проникает в голову, воздействуя на мозг и другие органы человека».

Венгерские исследователи представили данные о возможности развития опухоли головного мозга у пользователей сотовых телефонов. Ими установлена связь между развитием опухоли головного мозга у людей от 20 до 29 лет, которые использовали сотовые с детского возраста.

Радиочастотные сигналы, воздействуя на химические процессы, протекающие в нашем организме, способствуют выделению стрессовых белков. Обычно стрессовые белки выделяются организмом при высокой температуре, во время тяжелой болезни, а тут они образуются при использовании обыкновенного телефона.

Доказано, что если человек разговаривает по сотовому ежедневно более 45-60 минут, то никуда не скрыться от головной боли.

По итогам исследований ученых Норвегии и Дании был сделан вывод, что пользователи сотовой связи больше всех подвержены сонливости, раздражительности, эти люди чаще всех жалуются на головные боли [1].

Влияние на зрение

У телефона экранное излучения очень низкое.  Всё дело совсем не в излучении, а как раз в этих самых маленьких размерах экрана. Наш глаз устроен таким образом, что ему чрезвычайно сложно фокусировать свой взгляд на минимальном по размерам объекте. Глазной мышце приходится прилагать нечеловеческие усилия, чтобы передавать в наш мозг чёткую картинку, особенно, если это касается мобильного чата или мобильных игр, когда напряжение достигает предела при максимально длительном времяпровождении с телефоном в руках.

Последние исследования по этому поводу показали, что достаточно двухчасового общения (подряд) в день с вашим мобильным другом, чтобы через год ваше зрение упало на 12-14% [7].

Влияние на слух

При длительном разговоре наблюдается увеличение температуры уха, барабанной перепонки, прилегающих тканей и прилегающего участка мозга. Наверняка многие из вас могли заметить ощущение тепла в ухе после долгого разговора. Это есть не что иное, как результат воздействия электромагнитного поля, создаваемого передатчиком телефона. Ещё одна проблема: мы быстро подносим телефон к уху, а в этот момент трубка издаёт резкий сигнал (у кого соединения, у кого извещение о полученном СМС и т. д.), то последствия могут быть весьма неприятными для барабанной перепонки.

Один и тот же звонок при использовании более трёх-пяти месяцев, особенно при активном пользовании мобильным, может привести к звуковым галлюцинациям, подобно зомбированию.

Человек, который несколько лет пользуется наушниками регулярно, ускоряет процесс старения слуха в два-три раза. Появляется эффект ложных сигналов. Шума, которого, на самом деле нет, путаются окружающие звуки. А всё потому, что в наушниках совсем иное качество звучания, чем в реальной среде.

Ученые обнаружили, что риск развития опухоли в том ухе, к которому прикладывается мобильный телефон, в 3,9 раза выше, чем в противоположном[4].

Влияют на сердце, кровь

Но самым неожиданным для многих оказалось то, что мобильный аппарат влияет на состав крови человека. Шведские физики из университета

Линкёпинга предположили, что электромагнитное излучение мобильников может повреждать красные кровяные тельца – эритроциты, усиливая, их взаимодействие друг с другом.

Из выступления Аникина Юрия Викторовича, директора Центра экологической безопасности. «…Чем опасен мобильный телефон? В нем находится источник электромагнитных волн. Кроме базовой волны его источник имеет гармоники или модуляции. Дело в том, что человек - это тоже электромагнитная система. Как известно, кровь у нас соленая, это положительные и отрицательные ионы NaCl. Соответственно, такой эффект может привести к увеличению вязкости крови, кровяные клетки начнут образовывать тромбы, а это уже чревато проблемами с сердечно-сосудистой системой. Кроме того, клетки соединительной ткани, участвующие в процессе заживления ран, могут оказаться неспособными сформировать надежный рубец на месте повреждения».

Телефон, наконец, может воздействовать и на сердце, если мы носим его на шее или в нагрудном кармане. Виной всему, всё те же волны, которые разогревают наш мозг. В случае с сердцем они не только повышают его температуру, но и активно нарушают сердечный ритм.

Венгерский биолог Турочи попросил 76 добровольцев сделать два звонка, по 7,5 минуты каждый. Организм задрожал всеми фибрами: изменились биотоки мозга, замедлилось мозговое кровообращение, упало артериальное давление. Врачи зафиксировали у испытуемых беспокойство и стресс. А российский профессор Игорь Беляев, работающий в Стокгольмском университете, включал телефон рядом с пробирками с человеческой кровью. Через час кровь в нескольких из них «закипела»! «Нет, она не нагревалась, - объясняет исследователь. - Но клетки крови, лимфоциты, вели себя, как если бы у человека был очень сильный жар - 44 градуса». Эффект «теплового шока» сохранялся 72 часа[1].

Повышают риск ДТП

Общение по мобильному за рулем в 4 раза увеличивает ваши шансы попасть в аварию. Причем, использование гарнитуры "свободные руки" не поможет - все же внимание ваше посвящено разговору, а не дороге.

Распространитель инфекции

Оказывается, наши мобильные телефоны - настоящий источник заразы.

С мобильников и других объектов, которыми люди пользуются постоянно, были взяты пробы на бактерии. Результаты получились просто шокирующими - на корпусе мобильного телефона нашли больше бактерий, чем на дверных ручках, клавиатурах, подошвах обуви и даже сиденьях туалета. Исследование подтвердило наличие на всех этих предметах разнообразных кожных бактерий, в том числе золотистого стафилококка.

Впрочем, отчасти это понятно, ведь эти телефоны не зря называют мобильными - мы носим их с собой повсюду, таскаем в карманах, в сумках, держим в руках - и везде они готовы собирать разных бактерий[1].

Влияние мобильных телефонов на иммунную систему человека

В настоящее время учеными-медиками доказано отрицательное влияние ЭМП на иммунную систему. Напомним, что при воздействии ЭМП нарушаются иммунные процессы двояко: с одной стороны, повышается восприимчивость организма к инфекционным (вирусным, бактериальным, грибковым, глистным, протозойным) заболеваниям, с другой — возрастает активность аутоиммунных процессов, когда организм начинает вырабатывать защитные тела (антитела) против клеток и тканей собственного организма. Выработка антител (аутоантител) против собственных клеток и тканей лежит в основе аутоиммунных заболеваний, к которым относится тиреоидит (заболевание щитовидной железы), сахарный диабет, заболевания хрусталика. На фоне облучения ЭМП изменяется характер инфекционного процесса (течение инфекционного процесса замедляется), отмечается распространение инфекционного процесса, частые рецидивы (возобновление, повторное заболевание). Злокачественные опухоли чаще всего возникают в результате длительного воздействия канцерогенных агентов, проще говоря, канцерогенов, к коим относятся вирусы, ультрафиолетовое и электромагнитное облучение, действие радиации и т. д. Любое вышеперечисленное воздействие приводит вначале к множественному ускорению размножения клеточных элементов. Клетки просто начинают бессчетно делиться. Затем в очагах повышенной пролиферации (размножения) у лиц с ослабленной иммунологической защитой могут появиться многочисленные микроскопические невоспалительные разрастания клеток незрелой эпителиальной или другой ткани. Такие процессы закономерно предшествуют раку и при длительном существовании относительно часто в него переходят, поэтому и получили название предраковых.
Основная сущность образования злокачественных опухолей заключается в повреждении генетического аппарата клетки, т. е. ДНК клетки.

А теперь представьте, что ежедневно наш организм подвергается воздействию электромагнитных волн, излучаемых мобильным телефоном. Как говорится, капля камень точит, и вот уже клеток иммунного надзора не хватает, чтобы уничтожить все образующиеся раковые клетки. Кроме того, мобильное излучение способно еще и снижать количество этих жизненно важных клеток и их активность. Постоянное долгосрочное пользование мобильным телефоном может привести к активизации белков теплового удара, а хроническое стимулирование таких белков вызывает перерождение клеток в раковые. Кстати, в некоторых научно-исследовательских лабораториях проводился ряд экспериментов, целью которых было доказать, что периодическое облучение человека электромагнитным излучением диапазона сотового телефона может привести к тому, что организм адаптируется к такому воздействию и, наоборот, будет устойчив к опухолям и разным новообразованиям. Очень жаль, что эта гипотеза не подтвердилась. Организм не адаптируется, а совсем наоборот, все-таки электромагнитное излучение является индуктором, пусковым механизмом начала развития опухолей[2].

А теперь давайте найдем подтверждение нашим словам в опытах и исследованиях. Практически все проведенные исследования свидетельствуют о том, что рак возникает у человека, который пользуется мобильным телефоном 10 лет и более. Это объяснимо. Ведь излучение мобильного не такое уж мощное, чтобы мгновенно повредить систему иммунного ответа. Многочисленные исследования также показали, что наибольший процент опухолей, возникающих при использовании сотовых телефонов, — это опухоли головного мозга и слухового нерва, т. е. тех органов, на которые приходится наибольшая доля излучения. Вообще, надо сказать, что ни один из мобильных телефонов известных марок не соответствует принятым в России санитарным нормам. Это пугает. А сотовые телефоны брендов Nokia, Siemens, Samsung, Motorola и Benefon вообще при разговоре вызывают повышение температуры головы на 1 ºС и активизируют ослабление иммунитета.

Вернемся к опытам. На этот раз вред мобильников демонстрируют нам куриные яйца и мыши. Сравним: допустим, при развитии куриных зародышей в инкубаторе погибает 10 эмбрионов, а при содержании их в зоне облучения сотовым телефоном погибает в 2 раза больше. Причем в этом опыте излучение не моделировали. В инкубатор действительно клали мобильный телефон во включенном состоянии. В клетку к мышам поместили мобильный телефон. У мышек начал постепенно снижаться иммунитет, они начали худеть и чахнуть. В Германии была проведена большая работа по выяснению зависимости между онкологическими заболеваниями и местожительством. В результате выяснили, что у людей, которые живут рядом с телефонными станциями, повышается риск заболеть раком.
Длительное воздействие магнитных полей проявляется ухудшением памяти, снижением половой активности, понижением иммунитета и повышенной утомляемостью. Жители таких районов чаще заболевают инфекционными заболеваниями, они дольше протекают и тяжело поддаются лечению [10].

Вывод:

• Управление исследований Европарламента еще в 2001 году вынесло «приговор» сотовому телефону: он вызывает «предрасположенность к развитию эпилепсии, ослабление иммунитета, возникновение онкологических заболеваний».

2.2 Сотовый телефон в руках подростка.

Сегодня многие школьники практически не расстаются с мобильными телефонами. Они носят их на шее, на поясе, постоянно разговаривают. Причем часто звонок можно услышать и на уроке, что очень мешает его ведению, отвлекая всех. Во время урока у некоторых ребят появляется желание «незаметно» для учителя посылать SMS-сообщения. Иногда даже приходится собирать надоедливые «мобильники» и складывать их на учительском столе.

К сожалению, некоторые ребята забывают о правилах хорошего тона. Эта проблема легко решается: на уроке телефоны должны быть отключены. Популярность телефонов среди школьников понятна, ведь им очень хочется общаться со своими друзьями. Жизнь становится намного интересней, если можно с кем-то поделиться своими эмоциями, впечатлениями. Более того, и родители, тоже заинтересованы в том, чтобы у ребенка был телефон: ведь всегда можно узнать, всё ли в порядке, что-то сообщить.

Но мало кто из родителей и обучающихся задумывается о том, что сотовый телефон может представлять угрозу для здоровья. А ведь в прессе часто можно встретить статьи, предупреждающие об опасностях, исходящих от  «мобильника». Журналисты беседовали на эту тему со многими специалистами[7].

По словам ученых, Российского центра электромагнитной безопасности, последствия до конца не ясны, но точно известно, что электромагнитные излучения влияют на головной мозг по нарастающей. Поэтому сотовым телефоном нельзя пользоваться больным эпилепсией и предрасположенным к этой болезни - излучение сотовой трубки может спровоцировать эпилептический припадок. Детям и подросткам до 16 лет специалисты рекомендуют телефон в руки не давать!

Однако статистика показывает, что сотовые телефоны в машинах часто спасают жизнь, позволяя своевременно вызывать помощь при авариях. Не стоит также забывать, сколько жизней спасает телефон в случае землетрясений, обрушения зданий и т.п., когда человек может позвонить и сообщить точно своё местонахождение и в каком состоянии он находится.

В заключение нашей дискуссии нужно отметить, что многие из приведённых здесь сведений содержатся в инструкциях по использованию сотовых телефонов. И если не пренебрегать ими, телефон будет приносить только пользу[7].

2.3  Исследование телефонов учеными (популярные марки телефонов) 

          Сотовый телефон: за и против

В ежегодном отчете финского Центра радиационной и ядерной безопасности (STUK) рассматриваются 16 новых моделей мобильников от ведущих мировых производителей, включая местную компанию Nokia, американскую Motorola, южнокорейскую Samsung Electronics, шведско-японскую Sony Ericsson и немецкую Siemens. Как пишет Reuters, в предыдущем отчете Центра, выпущенном в 2003 году, рассматривались 12 моделей телефонов. Излучение всех рассмотренных моделей мобильников было значительно ниже так называемого удельного коэффициента поглощения (Specific Absorption Rate, SAR), допустимое значение которого в Европе составляет 2 ватта/кг. Такой уровень излучения не приводит к существенному нагреванию тканей или каким-то еще негативным последствиям для здоровья человека, утверждают специалисты STUK. По их словам, уровень SAR во всех 28 моделях, протестированных на сегодняшний день, находится в пределах от 0,45 до 1,12 ватт/кг. Напомним, что в конце прошлого года были обнародованы результаты четырехлетнего исследования под названием Reflex, финансируемого Европейским союзом. Несмотря на вывод, что электромагнитное излучение в пределах SAR между 0,3 до 2 ватт/кг повреждает ДНК в лабораторных условиях, ученые не смогли однозначно доказать, что мобильники угрожают здоровью человека в реальной жизни. Они считают, что для подобных заключений необходимы дальнейшие исследования вне стен лаборатории — на животных и людях-добровольцах. Однозначных научных доказательств вреда мобильников нет, но с каждым днем появляется все больше свидетельств того, что они все-таки представляют собой угрозу здоровью человека. Так, новые данные, опубликованные ирландскими медиками, свидетельствуют о том, что в этой стране уже каждый двадцатый ее житель стал жертвой излучения мобильных телефонов. Симптомами переоблучения, по данным ирландских специалистов, являются: усталость, спутанность сознания, головокружение, бессонница или нарушение сна, тошнота, раздражение кожи. По мнению ирландских медиков, подобная симптоматика зарегистрирована в большинстве стран, где мобильная связь получила широкое распространение. Результаты других аналогичных исследований также внушают немалую тревогу. Так, сообщалось о том, что мобильные телефоны могут провоцировать астму и экзему, разрушают клетки крови и наносят вред мужскому здоровью. Опасность, которую мобильный телефон представляет для развивающегося организма детей, в настоящее время мало кем оспаривается — дошло до того, что в Великобритании была прекращена продажа мобильников, предназначенных специально для детей. «Также важно, чтобы в будущем нормы излучения мобильных телефонов и базовых станций основывались на самых современных и научно доказанных данных, подтверждающих эффект от воздействия излучения на здоровье», — говорит Кари Йокела (Kari Jokela) из STUK. Финские ученые отмечают, тем не менее, что некоторые исследования Центра выявили некоторые признаки того, что СВЧ-излучение телефонов может вызывать небольшие изменения жизнедеятельности клеток, однако этих фактов недостаточно для выводов о влиянии излучения мобильников на здоровье человека[3,9].

Какие же доводы существуют в пользу версии о вредном воздействии телефонов на здоровье человека? Любопытно мнение группы ученых из Великобритании и скандинавских стран, которая выявляла риски от пользования мобильником под руководством финки Анны Лакола. Она, кстати, является одним из ведущих исследователей в мире в сфере защиты от облучения. Ученые подвергли обследованию полторы тысячи человек с заболеванием рака мозга. Также были проверены 3,5 тысячи здоровых людей, причем каждый десятый из них пользовался сотовым более 10 лет. Исследователи пришли к выводу: разговаривать по мобильному телефону следует не более двух раз в день. В ином случае есть риск заработать через пять-десять лет опухоль головного мозга.

К моменту создания первых сотовых телефонов мощности электромагнитного излучения, допустимые для человека, были уже хорошо изучены и занесены в американский (1992), европейский (1995) и австралийский (1998) стандарты. Госкомсанэпиднадзор России разработал такие нормативы в 1995 г., а в 1998 г. Свои рекомендации дала Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) [5].

Дело в том, что даже смертельные уровни радиоизлучения человеком практически не ощущаются. Что же говорить о малых дозах, характеризующихся нетепловым воздействием на организм.

Воздействие сотовых телефонов исследовалось на моделях человека, которые имитировали строение его скелета и мягких тканей, тепло и электрофизические параметры (теплоемкость и электропроводность, диэлектрическую проницаемость и др.). На математических моделях изучалось воздействие целиком на тело и на отдельные органы, кровь и даже клетки.

Выяснилось, что радиоизлучение способно изменять структуру белка у червя и вызывать сбои в работе сердца лягушки; Временно и незначительно повышать артериальное давление у человека, а также вызывать у него ощущения головокружения и сонливости; Ухудшать память у крыс, но в то же время улучшать интеллектуальные способности у человека. В общем, результаты часто были противоречивы. Ощутимого влияния на организм обнаружить не удалось, но не удалось доказать и обратное[9].

Глава № 3  Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека

   По сравнению с другими бытовыми электронными приборами (напр., телевизорами и компьютерами), аппараты сотовой связи генерируют ЭМИ, максимальная мощность которых на несколько порядков выше. И если интенсивности излучения телевизора или компьютера мы относим к категории нетепловых, т.е. не вызывающих нагрева внутренних тканей организма, то об интенсивности СВЧ излучений мобильника этого сказать нельзя... Другим отличием мобильников является тот факт, что они наносят нашему организму "тройной удар". Здесь имеется в виду три источника излучения СВЧ полей, находящихся в одном аппарате и генерирующих различные ЭМП, в различных режимах его работы.         

1) Первым из них является антенна мобильника, излучающая ЭМП, мощность которого определяется единицами ватт.  

2) Это излучение осуществляется в режиме передачи, причем, значительная часть ЭМИ, частично ослабляясь черепной коробкой, проникает в наш мозг. В режиме ожидания мобильник уподобляется другим электронным приборам и излучает слабые поля нетепловой интенсивности, которые, накапливаясь в организме, могут привести к негативным последствиям.       

3) В режиме приема СВЧ излучения через слуховой проход проникают непосредственно в мозг. [4]    

Австралийские ученые, изучавшие эту проблему, считают, что именно это излучение, проникающее в мозг через слуховой канал, наносит нашему здоровью особый вред. По их мнению, эти излучения, влияя на протекающие в организме биохимические процессы, приводят к образованию т.н. "стрессовых" белков, которые обычно выделяются в организме при высокой температуре, во время болезни. Стрессовые белки увеличивают скорость реакций мозга, что является отклонением от нормы. О реальной излучаемой мощности мобильного телефона информации крайне мало, но существует стандарт, согласно которому эта мощность ограничена значением 2 ватт (или 2 000 000 микроватт). Для более удобной оценки влияния ЭМИ мобильников на здоровье человека, в США и Европе используют параметр SAR (Specific absorption rates), представляющий собой удельную мощность энергии в ваттах, приходящуюся на один килограмм мозга (Вт/кг). Согласно The Cellular Telecommunications Industry Association, предельно допустимым является значение SAR, равное 1,6 Вт/кг. Исследования шведских ученых показали, что пользователи сотовых телефонов (особенно владельцы старых аналоговых моделей) подвергаются риску возникновения новообразований в области мозга. Опухоль чаще всего появляется на той стороне головы, куда говорящий прикладывает трубку. Именно эта часть подвергается наиболее интенсивному воздействию телефонных микроволн. Такой вывод содержится в исследовании, результаты которого были опубликованы в интерактивном обзоре популярного медицинского журнала MedGenMed[1].    

Анкетные данные №1.

Я провела исследование в виде анкетирования. Цель исследования – проанализировать информацию об отношении к телефону и использованию его взрослыми  и детьми.

1.Слышали ли Вы о влиянии телефона на организм человека?  

(обучающиеся 1-4 курсов)

Вывод: подавляющее большинство слышало  о  влиянии телефона на организм.

2. В связи с чем у Вас появился мобильный телефон? (обучающиеся 1-4 курсов)

Вывод: В основном телефон появился в связи с тем, что дети пошли в школу, и родители волнуются,  где ребёнок. 20% говорят о том, что телефон превратился в игрушку, и становится нередко предметом хвастовства.

3. Какой вред может принести телефон? Данный вопрос задавался взрослым и детям  от 14 до 18 лет.

4. Какие возможности телефона чаще всего Вы используете? Данный вопрос задавался взрослым и обучающимся колледжа.

Вывод. Из графиков видно, что используется телефон детьми и взрослыми по-разному, я думаю, что играть и слушать музыку можно и не на телефоне.  А основное назначение телефона всё – таки для связи.

5. Как  вы держите телефон во время разговора?

Вывод: К сожалению, большинство не знает, что, прижимая « трубку» к уху получают большую дозу облучения.

Сегодня многие используют сотовый телефон в качестве будильника, располагая его возле изголовья кровати. Мы ночью спим, а головной мозг и мобильный телефон не "спят". Телефон  постоянно, даже в состоянии ожидания вызова работает в пульсирующем режиме.

        Анкетирование  обучающихся, что 32 человека ночью хранят телефон под подушкой, под кроватью – 11 человек, у 25 респондентов телефон располагается менее 20 см от них, а у 12 – более 20 см

                                              Рис. Где хранится ночью?

Следует учитывать, что в условиях экранирования (автомобиль, железобетонные здания) плотность потока электромагнитного излучения, действующего на человека многократно усиливается [10].

Шведские ученые доказали, что излучение мобильников постепенно разрушает важные клетки головного мозга. А в Германии ученые подтвердили, что длительное использование сотовой связи может привести к ослаблению памяти, ухудшению способности к обучению, плохому сну, головным болям, утомляемости, повышенной нервозности, нарушению сексуальной активности.

Когда мобильник теряет сеть, он становится по-настоящему вредным, он включает специальный режим "Поиск сети" – начинает испускать сильные направленные потоки электромагнитных импульсов, как бы пытаясь "докричаться" до сети. При этом мощность и частотность поискового сигнала значительно выше, чем при работе в обычном режиме. Эти импульсы попадают не только в воздух, но и в хозяина телефона. Если телефон лежит в верхнем кармане пиджака или висит на шейном ремешке, то страдают легкие и сердце. У девушек может развиться мастопатия и даже перерождение ткани молочной железы. Если телефон висит на поясе или лежит в нижнем кармане, страдают печень и половые органы[10].

   Согласно анкетированию, большинство опрошенных учащихся телефоны предпочитают носить в карманах (65 человек), а 15 человек носят телефоны в сумке.

Теоретические расчеты показывают, что если режим "Поиск сети" включается раз в день минут на 20 – это абсолютно безопасно. Но если телефон работает в этом режиме по 4 – 5 часов ежедневно (например, при поездках в метро, если сеть под землей не поддерживается), то через 3–4 года могут появиться различные осложнения. Основными симптомами неблагоприятного воздействия сотового телефона на состояние здоровья

являются: головные боли; нарушения памяти и концентрации внимания; непреходящая усталость; депрессивные заболевания; боль и резь в глазах, сухость их слизистой; прогрессивное ухудшение зрения; снижение потенции; повышение артериального давления и пульса (показано, что после разговора по мобильному телефону артериальное давление может повышаться на 5 до 10 мм.рт. столба)[5].

Вопросы анкеты  №2

• ФИО обучающегося
• Имеется ли у вас мобильный телефон?
• Есть ли выход в интернет в вашем телефоне?
• Если да, то сколько времени за сутки вы находитесь в сети интернета (в часах)?
• Сколько примерно времени (в минутах) у вас уходит на один телефонный разговор?
• Сколько примерно времени (в минутах) в сутки вы общаетесь по телефону?
• Бывают ли такие случаи, когда вы общаетесь ночью в сети интернет?
• Если да, то часто ли бывают такие ситуации?
• Подчеркните те нарушения здоровья, которые вас беспокоят: бессонница ночью, сонливость днем, головные боли, боли в сердце, понижение зрения, частая утомляемость.
• Как вы оцениваете свое самочувствие по пятибалльной шкале? (0 – очень плохо, 1 – плохо, 2 – 3 – удовлетворительно, 4 – хорошо, 5 – отлично). 

Результаты анкетирования №2

Удельный показатель поглощения для популярных моделей сотовых телефонов [3]

Имеете ли вы телефон?

Длительность одного телефонного звонка

Время всех звонков в сутки в часах

Количество обучающихся, использующих сеть интернет

Состояние здоровья детей пользующихся телефонами

Выводы:

• Сотовые телефоны необходимы в повседневной жизни;
• Сотовые телефоны оказывают негативное воздействие на здоровье человека;
• Необходимо знать правила пользования сотовым телефоном и не пренебрегать ими, чтобы уберечь свой организм от вредного воздействия

Общий вывод:

Вредят ли сотовые телефоны здоровью? Споры об этом идут уже давно. В ходе различных дискуссий то и дело всплывают новые факты. Некоторые доводы вызывают улыбку, над иными поневоле задумываешься.

Рассмотрев тему данной работы: «Влияние мобильных телефонов на здоровье человека», можно сделать вывод о том, при соблюдении простых правил пользования мобильным телефоном мы сохраняем свое здоровье.

Мобильная связь весьма удобна, а порой и просто необходима. Но лишь при разумном ее использовании, вы сведете к минимуму негативное воздействие сотового телефона на свой организм. И помните, что включенный телефон излучает всегда, даже если вы по нему не разговариваете! [10]

Подводя итог, надо отметить, что на сегодняшний день нельзя точно сказать, вредно или безопасно использование мобильного телефона. Исследования в данной области проводятся, но их результаты неоднозначны. Для окончательного прояснения обстановки потребуются еще долгие годы. Пока можно сделать лишь общие выводы, сравнивая стандарты и телефоны между собой. Чем дороже телефон, тем больше вероятность того, что он оказывает меньше воздействие на организм человека. Большая чувствительность приемника в телефоне не только увеличивает расстояние сотовой связи, но и позволяет использовать передатчик меньшей мощности на базовой станции.

Возможно, что на здоровье оказывает влияние не только излучение сотовых телефонов, но и совокупность факторов. Например, излучение или нездоровый образ жизни [7].

На основании проведенного анкетирования

было выявлено, что действительно мобильные телефоны отрицательно влияют как на работоспособность, так и общее самочувствие обучающихся.

Используемая литература

       Бабина Ю.В. Электромагнитные излучения: будем ли мы платить за их

1. вредные воздействия? Экосинформ, 2014, № 12.
2. Беляев Ю.В. Неврологический эффект и мобильные коммуникации.- М.: Мысль, 2008.
3. Григорьев О.А., Меркулов А.В., Темников А.Г. Оценка электромагнитной обстановки в районах размещения базовых станций сотовой связи.
4. Майер В.А. Мобильная связь и ее воздействие.- СПб.: Знание, 2009.
5. Ратынский М.А. Основы сотовой связи – М.: Радио и связь – 2014 - 248
6. «Древо познания» универсальный иллюстрированный справочник для всей семьи. МС ИСТ ЛИМИТЕД М., 2015г (раздел наука и техника)
7. Журнал «Здоровье детей» №1,2 2014г.

В.Зайцева «Уровень безопасности» №1;

В.Зайцева « Дети и мобильник» №2;

8.  Журнал «Каталог мобильных телефонов». №7.
9.  Газета “Биология” №12/2012.  Статья “Сотовый телефон:  “За” и “Против” И. Сколотнев
10. Интернет сайты:

http://www.portal-slovo.ru/

http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml

http://www.portal-slovo.ru/,

www.mednovosti.ru

http://www.mobimag.ru/Articles/284/Vstrechayut_po_dizainuIstoriya_dizaina_sotovyh_telefonov.htm 06.01.2009

Приложение 1

Сегодня производители не стремятся к уменьшению значения SAR – их куда больше волнуют вопросы создания уникального дизайна и максимального функционала по минимальной стоимости, главное – не превысить допустимую норму. Эксперты часто сравнивают SAR у различных моделей телефонов, регулярно публикуют списки моделей с максимальными и минимальными значениям этого показателя.

Наиболее высокие показатели SAR

Motorola SLVR L6 (1,58)

Motorola V120c (1,55)

Motorola V70 (1,54)

Motorola C290 (1,53)

Motorola P8767 (1,53)

Motorola ST7868 (1,53)

Motorola ST7868W (1,53)

Motorola A845 (1,51)

Palm Treo 650 GSM (1,51)

Panasonic Allure (1,51)

Наиболее низкие показатели SAR

Audiovox PPC66001 (0,12)

Motorola MPx200 (0,2)

Motorola Timeport L7089 (0,22)

Qualcomm pdQ-1900 (0,263)

T-Mobile Sidekick (0,276)

Samsung SGH-S100 (0,296)

Samsung SGH-S105 (0,296)

Sony Ericsson Z600 (0,31)

Mitsubishi G360 (0,32)

Siemens S40 (0,33)

Как видим, чаще других встречается Motorola. Особенно в первом списке. Если вашей модели в этом списке нет, значит, она расположилась где-то посередине. Это нормально.

Приложение №2

Общепринята следующая градация величин SAR для мобильных телефонов:

Приложение  № 3    Правила пользователя

При покупке телефона следует интересоваться величиной SAR; Помните, чем меньше значение SAR, тем менее опасен мобильный телефон.

1. Разговор по мобильному телефону следует сделать коротким не из соображений тарифного плана, а для своего здоровья.
2. В машине СВЧ - излучение переотражается от металлического кузова, и таким образом значительно увеличивается его вредное влияние. Рекомендуется использовать внешнюю антенну.
3. В условиях неустойчивого приема мощность аппарата автоматически повышается до максимальной величины. Рекомендуется или воздержатся от длительных переговоров, или найти место с устойчивым приемом.
4. Если у вас есть дача или загородный дом, наилучший выход – использовать стационарную внешнюю круговою (например, автомобильную) или направленную антенну.
5.  Немалую опасность представляют ретрансляторы провайдеров. Антенна такого ретранслятора постоянно излучает достаточно мощный сигнал, причем со всех сторон. Чтобы этого избежать, следует или переселится подальше от антенны, или жить в панельном доме. Арматура панелей несколько экранирует квартиру. Помогает металлическая сетка на окнах (с размером ячейки не более 10 см)
6. Применение комплектов ,,Mini Hands Free” уменьшает облучение головы и перераспределяет его на все тело. Но провод комплекта работает как переизлучающая антенна.
7. Не портите антенну телефона. Изменение ее геометрических размеров, изгиб, кручение неизбежно ухудшают условия приема, и мощность передатчика неминуемо увеличивается. Используйте только фирменные антенны изготовителей аппарата.
8. При выборе модели телефона предпочтение отдавайте аппаратам с внешними антеннами, хорошей заявленной в характеристиках чувствительностью.
9. Всегда пользуйтесь проводными телефонами, если есть такая возможность.
10. Чаще заменяйте разговор на послание SMS-сообщений.
11. Исключите возможность использование мобильного телефона детьми.
12. При покупке телефона выбирайте модель с наименьшей мощностью излучения (в связи этим предпочтительнее стандарт связи GSM 1800, чуть хуже GSM 900)
13. Носить мобильный телефон лучше в сумке, кармане верхней одежды или в руке.
14. Не стоит носить телефон на поясе (для мужчин) и на груди (у женщин).

Приложение №5.

• Не подносить телефон к голове сразу же после нажатия кнопки начала набора номера. В этот момент электромагнитное излучение в несколько раз больше, чем во время разговора.
• Держать телефон в сумке, поскольку на расстоянии 30-40 см воздействие ЭМП значительно меньше.
• Использовать мобильные телефоны с гарнитурами
• Носить мобильные телефоны как показано на рисунке не рекомендуется
• Ограничить продолжительность одного звонка до 1 минуты.

         ВЛИЯНИЕ  СОТОВЫХ ТЕЛЕФОНОВ  НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Докладчик: Попов Андрей Александрович

Научный руководитель: Магомедов Абдул Маграмович, преподаватель физики

БУ ПО "Мегионский политехнический колледж"

          Актуальность: подавляюще число обучающихся используют мобильные телефоны, не зная об их влиянии на здоровье. 
Дети - целевая маркетинговая группа для рынка мобильной связи. Они составляют большое число пользователей телефонов и приносят огромную прибыль корпорациям связи. Безумный натиск компаний - производителей мобильных телефонов направлен на получение максимальной краткосрочной прибыли. Но нельзя игнорировать появление возможных долгосрочных затрат, связанных с нарушением нормального развития детского и юношеского организма, как сегодняшнего, так и будущего. В процессе реализации данного проекта мы хотели проверить, какое же всё-таки влияние оказывает мобильный телефон на здоровье взрослых и обучающихся, и в чём оно проявляется. 

          Цель: изучить положительные и отрицательные стороны использования сотового телефона для снижения его вредного воздействия на  здоровье.

         Задачи:

1) изучить историю мобильной связи

2) привести примеры научных исследований влияния сотовой связи на организм человека

3) выяснить, как сотовый телефон влияет на здоровье детей. Составить буклет, в котором дать советы по использованию мобильного телефона

4) провести анкетирование на тему: значение и популярность мобильного телефона

         Объект исследования: мобильный телефон

         Предмет исследования: способность мобильного телефона оказывать воздействие на организм человека

         Гипотеза исследования: мобильный телефон оказывает вредное воздействие и многие об этом не задумываются.

         Методы исследования: наблюдение, поисковый, исследования публицистических и научных источников работа с литературой, анкетирование, анализ, обобщение.

         Выводы:

Вредят ли сотовые телефоны здоровью? Споры об этом идут уже давно. В ходе различных дискуссий то и дело всплывают новые факты. Некоторые доводы вызывают улыбку, над иными поневоле задумываешься.

Рассмотрев тему данной работы: «Влияние мобильных телефонов на здоровье человека», можно сделать вывод о том, при соблюдении простых правил пользования мобильным телефоном мы сохраняем свое здоровье.

Мобильная связь весьма удобна, а порой и просто необходима. Но лишь при разумном ее использовании, вы сведете к минимуму негативное воздействие сотового телефона на свой организм. И помните, что включенный телефон излучает всегда, даже если вы по нему не разговариваете!

Подводя итог, надо отметить, что на сегодняшний день нельзя точно сказать, вредно или безопасно использование мобильного телефона. Исследования в данной области проводятся, но их результаты неоднозначны. Для окончательного прояснения обстановки потребуются еще долгие годы. Пока можно сделать лишь общие выводы, сравнивая стандарты и телефоны между собой. Чем дороже телефон, тем больше вероятность того, что он оказывает меньше воздействие на организм человека. Большая чувствительность приемника в телефоне не только увеличивает расстояние сотовой связи, но и позволяет использовать передатчик меньшей мощности на базовой станции.

Возможно, что на здоровье оказывает влияние не только излучение сотовых телефонов, но и совокупность факторов. Например, излучение или нездоровый образ жизни.

Сотовые телефоны оказывают негативное воздействие на здоровье человека.

Необходимо знать правила пользования сотовым телефоном и не пренебрегать ими, чтобы уберечь свой организм от вредного воздействия.

На основании проведенного анкетирования было выявлено, что действительно мобильные телефоны отрицательно влияют как на работоспособность, так и общее самочувствие обучающихся.

бюджетное учреждение профессионального образования

Ханты-Мансийского автономного округа – Югры

«Мегионский политехнический колледж»

Проектно-исследовательская работа

«Влияние интенсивности работы автотранспорта на окружающую среду и на жизнь человека»

Работу выполнил:

Ильин Иван Петрович

Руководитель:

Магомедов Абдул Маграмович,

преподаватель физики.

Мегион,2022

Оглавление.

1.Обоснование выбора…………………………………………………..………  3

2.Цель работы …………………………………………………………                 3

3. Задачи проекта………………………………………………………………     3

4.Гипотеза………………………………………………………………………     3

5.Проблемный вопрос……………………………………………………...…      3

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

7.Основная часть…………………………………………………………………  4

7.1.История создания тепловых машин……………………………………         4

7.2.Принцип работы ТМ……………………………………………………         5

8.Роль ТМ ……………………………………………………………………        6

8.1.Плюсы использования ТМ ………………………………………………..    6

8.2.Минусы использования ТМ ……………………..……………………          7

9. Проведение наблюдений…………………………………………………        8

10. Рекомендации …………………………………………………………           9

11. Заключение………………………………………………………………...    13

12. Литература …………………………………………………………              13

13. Приложения…………………………………………........................        13-14

1. Обоснование выбора: 

Люди, к счастью, не могут забросать небо пустыми бутылками, полиэтиленовыми пакетами и окурками. Нельзя вылить в небо сточные воды и выкинуть туда отработавшие аккумуляторы. И все же атмосфера загрязняется все сильнее. Страдает нижняя атмосфера, особенно он работы тепловых машин. Поэтому мы заинтересовались отрицательной и положительной ролью тепловых машин в жизни человека.

2. Цель работы:  

Выяснить, какую роль играют тепловые машины в жизни человека, и попытаться наметить выход из сложившейся в мире тяжёлой экологической ситуации, связанной с их использованием.

3.Задачи проекта:

1.Познакомится с историей создания и принципом работы тепловых двигателей.

2.Выяснить, как зависит загрязнение атмосферного воздуха от интенсивности движения автотранспорта?

3. Произвести расчёты количества токсичных продуктов, образующихся при работе автотранспорта.

4. Узнать, как минимизировать это влияние.

4. Гипотеза:

В процессе работы многочисленных тепловых машин возникают тепловые потери, которые, в конечном счете, приводят к повышению внутренней энергии атмосферы, т. е. к повышению ее температуры. Это может привести к таянию ледников и катастрофическому повышению уровня Мирового океана, а вместе с тем к глобальному изменению природных условий. При работе тепловых установок и двигателей в атмосферу выбрасываются вредные для человека, животных и растений оксиды азота, углерода и серы.

5. Проблемный вопрос:

Если выбросы токсичных веществ – это неизбежность в работе автотранспорта то, как их можно уменьшить?

6. Введение.        

Современная жизнь человека невозможна без использования самых разнообразных машин, облегчающих его жизнь. С помощью машин человек обрабатывает землю, добывает нефть, руду, прочие полезные ископаемые, передвигается и т.д. Основным свойством машин является их способность совершать работу. Машины, производящие механическую работу в результате обмена теплотой с окружающими телами, называются тепловыми двигателями. В большинстве таких машин нагревание получается при сгорании топлива, благодаря чему нагреватель получает достаточно высокую температуру. В этих случаях работа совершается за счет использования внутренней энергии смеси топлива с кислородом воздуха. Кроме того, существуют машины, в которых нагревание производится Солнцем, а также проекты машин, использующих разности температур морской воды. Однако пока ни те, ни другие не имеют заметного практического значения. В настоящее время эксплуатируются также тепловые машины, использующие теплоту, выделяющуюся в реакторе, где происходит расщепление и преобразование атомных ядер.

7. Основная часть.

7.1. История создания универсальных тепловых машин

Использовать внутреннюю энергию - это значит совершить за счет нее полезную работу, то есть превращать внутреннюю энергию в механическую.

Тепловыми двигателями называют машины, в которых внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию. Первый универсальный тепловой двигатель был создан в 1764 г. в России выдающимся изобретателем, механиком Воскресенских заводов на Алтае И. И. Ползуновым.

Паровые машины

История паровых машин начинается лишь в 17 веке. Одним из первых, кто создал действующий прообраз паровой машины, был Дени Папен. Паровая машина Папена, была фактически лишь набросками, моделью. Он так и не сумел создать настоящую паровую машину, которая могла бы использоваться на производстве. Но его труды не были забыты на тысячелетия как труды Герона. Все его идеи нашли применение в следующем поколении паровых машин. Если точно установить, кто первым в истории техники создал паровую машину очень сложно, то вот кто первым запатентовал и применил на практике свою паровую машину известно достоверно. В 1698 году, Англичанин Томас Севери, зарегистрировал первый патент на устройство «для подъема воды и для получения движения всех видов производства при помощи движущей силы огня…». В 1712 году, мир увидел паровую машину Томаса Ньюкомена. Паровая машина Ньюкомена вобрала в себя лучшие идеи из паровой машины Папена и парового насоса Севери. Более 50 лет паровая машина Ньюкомена оставалась неизменной. В 1763 году, Джеймсу Уатту, работавшему механиком в университете Глазго, предлагают починить паровую машину Ньюкомена. В процессе работы с машиной Ньюкомена, Уатт приходит к мысли, что неплохо бы ее усовершенствовать. В 1773 году, Уатт, строит свою первую действующую паровую машину. А в 1774 году, совместно с промышленником Метью Болтоном, Уатт открывает компанию по производству паровых машин. Дела шли успешно и Болтон, просит Уатта создать паровую машину для своего нового листопрокатного завода. В 1884 году, Уатт создает первую универсальную паровую машину. Ее основное назначение – привод промышленных станков. С этого момента, паровая машина перестает быть привязана к угольным шахтам. Ее начинают применять на заводах, устанавливать на пароходы, создавать поезда.  Именно паровая машина Уатта совершила технологический прорыв в технике. Она открыла новую эпоху в истории техники – эпоху паровых машин.

Реактивный двигатель

К началу второй мировой войны, в 1939 г., наибольший прогресс в развитии реактивных двигателей был, достигнут в Англии и Германии. Интересно отметить, что в обеих этих странах развитие шло по двум независимым направлениям. Хотя работы над созданием реактивных двигателей в Германии были начаты несколько позднее, чем в Англии, тем не менее, первый успешный полет реактивного самолета с газотурбинным двигателем в Германии был осуществлен почти на два года раньше, чем в Англии, а самолет с ракетным двигателем в Германии совершил первый полет еще раньше. В настоящее время в каждой стране авиационная промышленность работает над развитием реактивных двигателей, и лишь немногие моторостроительные фирмы не переключились с производства поршневых двигателей на производство реактивных двигателей.

Двигатель внутреннего сгорания

 Первый двигатель, работавший светильном газе, изобрёл в 1860 году французский механик Этьен Ленуар (1822-1900). Рабочим топливом в его двигателе служила смесь светильного газа (горючие газы в основном метан и водород) и воздуха. Конструкция имела все основные черты будущих автомобильных двигателей: две свечи зажигания, цилиндром с поршнем двустороннего действия, двухтактный рабочий цикл.

 В 1862 г.  Французский инженер Альфонс Бо Де Роша (1815-1891) предложил идею четырёхтактного двигателя: обязательным моментом работы последнего становилось сжатие рабочей смеси газа с воздухом. Однако осуществить свою идею Бо Де Роша не сумел. Такой двигатель создал в 1876 г. Служащий из Кёльна (Германия) Николаус Август Отто (1832-1891). Над его конструкцией изобретатель напряженно трудился и добился более высокого КПД, чем у существовавших тогда паровых машин.

 7.2.Принцип работы ТМ.

Паровые машины

Паровые двигатели были установлены и приводили в движение большую часть паровозов в период начала 1800 и вплоть до 1950 годов прошлого века. Хочется отметить, что принцип работы этих двигателей всегда оставался неизменным, несмотря на изменение их конструкции и габаритов.

Для генерации подаваемого на двигатель пара использовались котлы, работающие как на дровах и угле, так и на жидком топливе.

Реактивный двигатель

При всей своей мощи и кажущейся невероятной сложности - ракетные двигатели на самом деле имеют довольно простой принцип работы.

Для того чтобы работать в условиях космоса, ракетные двигатели должны иметь собственный запас кислорода для обеспечения сжигания топлива. Топливно-воздушная смесь впрыскивается в камеру сгорания, где происходит ее постоянное сжигание. Образующийся во время сгорания газ под очень большим давлением высвобождается наружу через сопло, создавая реактивную силу и заставляя ракетный двигатель, а вместе с ним и ракету двигаться в противоположном направлении.

Двигатель внутреннего сгорания

Основными частями ДВС являются кривошипно-шатунный механизм и газораспределительный механизм, а также системы питания, охлаждения, зажигания и смазочная система. Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно- поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск горючей смеси в цилиндр и удаление из него продуктов сгорания. Система питания предназначена для приготовления и подачи горючей смеси в цилиндр, а также для отвода продуктов сгорания.

Смазочная система служит для подачи масла к взаимодействующим деталям с целью уменьшения силы трения и частичного их охлаждения, наряду с этим циркуляция масла приводит к смыванию нагара и удалению продуктов изнашивания. Система охлаждения поддерживает нормальный температурный режим работы двигателя, обеспечивая отвод теплоты от сильно нагревающихся при сгорании рабочей смеси деталей цилиндров поршневой группы и клапанного механизма. Система зажигания предназначена для воспламенения рабочей смеси в цилиндре двигателя.

8.Роль тепловых машин ТМ.

 Открытие ТМ приходится на индустриальный период в истории взаимодействия общества и природы и является кульминацией техногенной эпохи. Этот период охватывает время с 17 века до середины 20 века.

Для улучшения своего благосостояния человек изобретает не только машины. Качественно изменяется химическое воздействие человека на биосферу вследствие синтеза новых веществ, рассеивания загрязнений на огромные территории. Многократно превышается выработка тепла за счёт сжигания горючего. Мы видим, что кроме положительного эффекта от использования ТМ проблема имеет и другую сторону. Учёные, делая открытия, не задумывались об их последствиях для окружающей среды.

8.1. Плюсы использования ТМ.

Паровые двигатели имели огромное значение до середины XX века, так как были основными на железной дороге. Сегодня там большее распространение получили дизельные двигатели, то есть ДВС. Они широко используются в автомобильном транспорте: их устанавливают на автомашинах, мотоциклах, мопедах, грузовых автомобилях. Кроме автотранспорта, ДВС используют на железнодорожном транспорте в легкой авиации, в бензопилах, газонокосилках, на различном сельскохозяйственном оборудовании, тракторах, комбайнах. Этот вид двигателей хорош своей сравнительно высокой мощностью при относительно небольших размерах. Мощные паровые турбины используются и на водном транспорте, и на всех АЭС, где для получения пара высокой температуры используют энергию атомных ядер. Паровые турбины установлены и на ТЭЦ, которые вырабатывают более 80 % энергии для страны. Именно паровые турбины приводят в движение роторы генераторов электрического тока. И, наконец, перейдем к третьему типу тепловых двигателей, реактивных. Преимуществом РД перед паровыми и ДВС является высокий КПД, до 60 %. Следовательно, РД целесообразно устанавливать на авиационном и космическом транспорте. Для космического транспорта также используют реактивные двигатели. Они позволяют развить высокую скорость, чтобы многотонный космический корабль смог преодолеть гравитационные силы Земли и выйти на околоземную орбиту. Таким образом, тепловые двигатели играют положительную роль в жизни и развитии человечества, находят широкое применение в транспорте, торговле, выработке электроэнергии, исследовании космоса и планет.

8.2. Минусы использования ТМ.

Человек долго использовал двигатель внутреннего сгорания, не зная о его отрицательном воздействии на человека, животных и растения. Лишь в последнее время — это отрицательное воздействие заметили и начали с ним бороться. Основными загрязнителями атмосферы являются машины, особенно грузовики. Количество и концентрация вредных веществ в выхлопах зависят от вида и качества топлива. В основном это такие вещества, как углекислый газ, угарный газ, оксиды азота, гексен, пентен, кадмий, серный ангидрид сернистый ангидрид, свинец, хлор и некоторые его соединения. Эти вещества отрицательно воздействуют на человека, животных, растения и вызывают глобальные изменения в биосфере.

Теперь конкретно рассмотрим их воздействие. Углекислый газ, угарный газ, оксиды серы, оксиды азота являются «парниковыми» газами, то есть вызывают парниковый эффект, выражающийся в повышении температуры у поверхности Земли. Его механизм заключается в образовании особого слоя в атмосфере, который отражает тепловые лучи, идущие от Земли, не давая им уходить в космическое пространство. Это может привести к таянию льда в полярных областях и, как следствие, к повышению уровня Мирового океана.  Но надо сказать, что тепловой эффект почти компенсируется ледниковым эффектом. Последний вызывается слоем пылевых частиц, которые отражают тепловые лучи, идущие от Солнца, обратно в космос.

В год образуется 2,5-10 тонн СО, 7 млн. тонн СО2. Угарный газ токсичен, образует с гемоглобином крови прочное соединение - карбоксигемоглобин, что препятствует поступлению достаточного количества О2 в мозг и, как следствие, увеличивает число психических заболеваний. SO2, N0 являются мутагенами, тератогенами, образуют с туманом или дождем смог и кислотные дожди. Окиси серы с водой образуют серную кислоту, а оксид азота образует азотную и азотистую кислоты. У человека они вызывают поражения кожи, обструктивный рахит, отёк легких. У животных также наблюдаются нарушения жизнедеятельности, и даже гибель. У растений в первую очередь поражаются листья, а в дальнейшем гибнет все растение. Так, в Скандинавии наблюдается массовая гибель лесов по этой причине. Также эти дожди вызывают коррозию металлов и разрушение зданий. Кроме того, оксиды азота способствуют разрушению озонового слоя.

Кадмий отрицательно воздействует на костную и половую системы, кору надпочечников, зубы, нарушает углеродный обмен. При большой концентрации он вызывает болезнь «итай-итай».

Свинец является тератогеном, вызывает у грудных детей нарушение ЦНС, костной системы, слуха, зрения - и в дальнейшем смерть. У взрослых он вызывает нарушение кровеносной системы, импотенцию.

Также ДВС поглощают кислород, уменьшая его концентрацию в атмосфере.

Рассмотрим частный случай - автомобиль. Да, человек не мыслит сейчас своего существования без автотранспорта, но если посмотреть на это удобство с другой точки зрения, то количество выбрасываемых автомобилем продуктов сгорания заставляет ужаснуться. Один легковой автомобиль ежегодно поглощает из атмосферы больше 4 тонн О2, выбрасывает с выхлопными газами около 800 кг СО, 40 кг оксидов азота, 200 кг различных углеводородов. Автомобильные выхлопные газы - смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды - не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, среди которых большое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, особенно гексен и пентен. Их доля возрастает в 10 раз, когда двигатель работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости, то есть во время заторов или у красного сигнала светофора.  СО2 и большинство других выбросов тяжелее воздуха, поэтому они скапливаются у поверхности земли. Оксид углерода (I) соединяется с гемоглобином крови и мешает ему нести кислород в ткани организма. Оксиды азота играют большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашин часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. В 1 л бензина может содержаться 1 г тетраэтилсвинца, который разрушается и выбрасывается в атмосферу в виде соединения свинца. Свинец - один из основных загрязнителей внешней среды, его поставляют главным образом современные двигатели с высокой степенью сжатия, выпускаемые автомобильной промышленностью.

9. Проведение наблюдений.

Мы провели исследование и вычислили количество токсичных продуктов, образующихся при работе автотранспорта.

Используя методики, описанные в печатном издании (см. Приложения № 1), мы подсчитали общую массу выделившихся токсичных продуктов. Результаты исследований представили в виде таблиц (см таблица 1, 2, 3).

Мы вели подсчет на трех участках (карта см. Приложение № 2).

таблица 1.        Количество токсичных веществ на 1-ом участке.

таблица 2.        Количество токсичных веществ на 2-ом участке.

таблица 3.        Количество токсичных веществ на 3-ем участке.

Подсчитаем массу выделившихся токсичных продуктов на каждом участке:

1) M1=820,3г+79,08г+237,2г=1136,58г

2) M2=776,22г+39,54г+58,2г=937,94г

3) M3=837,9г+1188,6г+237,2г=1193,7г

Подсчитаем общую массу выделившихся продуктов на трёх участках:

Мобщ=1136,58г+937,94г+1193,7г=3304,22г

Таким образом, за 10 минут в окружающую среду выделяется около 3кг токсичных продуктов. Нетрудно подсчитать, что в сутки выбрасывается около 432кг, а в год до 105кг.

И это только на трех светофорах, а таких светофорах в городе много, а в мире…

Нужно задуматься, ведь или люди сделают так, чтобы в воздухе было меньше дыма, или дым сделает так, что на Земле станет меньше людей.

10.Рекомендации.

Интенсивность дорожного движения везде огромна. Оно дает такое загрязнение воздуха, что его не сравнить даже с выбросами промышленных объектов. Транспорт создаёт 45-50 % всего загрязнения.

Итак, есть два способа уменьшения загрязнения воздуха дорожно-транспортными средствами. Первый - сократить количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу каждым автомобилем. Второй - использовать как можно больше те транспортные средства, которые потребляют меньше горючего и, следовательно, меньше загрязняют атмосферу. Чтобы остановить загрязнение, необходим более строгий всесторонний контроль за дорожно-транспортными средствами. Примером может служить следующее начинание: с 1 января 1993 года все новые автомобили, предназначенные для продажи в страны Европейского Сообщества, должны быть снабжены каталитическими контакторами. Это маленькое устройство устраняет большую часть углеводородов и окисей азота и углерода, вредных для организма человека. А как мы уже говорили, их присутствие в атмосфере в больших количествах создает парниковый эффект, что грозит глобальным потеплением на планете. Ещё одна проблема - свинец, добавляемый к бензину для большей эффективности работы двигателя. Он очень ядовит и опасен, особенно для организма маленьких детей. Поэтому в настоящее время у нас в стране запрещено использование этилированного бензина. Как показали исследования, выхлопные газы двигателя имеет наибольшую токсичность в первые 5 минут работы, когда он еще холодный. Оригинальный способ решения этой проблемы предложила одна женщина: этот воздух собирается в герметичный мешок находящийся под задним сиденьем автомобиля, а когда двигатель прогревается, он поступает в цилиндры и догорает. Огромную помощь в борьбе с загрязнением воздуха могли бы оказать и сами владельцы автомобилей, если бы начали чаще пользоваться общественным транспортом или ездить с малой скоростью, ведь это уменьшит выброс токсичных соединений. Так же одним из способов решения данной проблемы является использование в городах малолитражных автомобилей. Не зря экологи обеспокоены увеличением количества мощных джипов на городских улицах, использование которых в городской черте не оправдано. Недавний опрос владельцев автомобилей показал, что их личный транспорт - главный виновник загрязнения воздуха, ездить медленно или, тем более, отказаться от личного транспорта они не желают. Для того чтобы такое желание появилось, надо основательно улучшить работу общественного транспорта. А поскольку она пока далека от совершенства, нечего удивляться тому, что частные автомобили наводняют городские улицы. В настоящее время, когда автомобиль с бензиновым двигателем стал одним из существенных факторов, приводящим к загрязнению окружающей среды, специалисты все чаще обращаются к идее создания «чистого» автомобиля - электромобиля. В некоторых странах начинается их серийное производство. С целью стимулирования производства электромобилей государство обязывает каждый из автомобильных заводов выпускать хотя бы одну модель электромобиля. В нашей стране производятся электромобили пяти марок. Электромобиль Ульяновского автозавода (УАЗ-451-МИ) отличается от остальных моделей системой электродвижущие на переменном токе и встроенным зарядным устройством. Зарядное устройство снабжено преобразователем тока, допускающим применение легкого и низкооборотного тягового двигателя. Машины этой марки уже используются в Москве для доставки продуктов в магазины и школы. В интересах защиты окружающей среды считается целесообразным постепенный перевод автотранспорта на электротягу, особенно в крупных городах. Предлагается, используя существующие типы источников тока, с определенным их усовершенствованием, создать и передать в эксплуатацию электромобили, могущие экономически и технически конкурировать с обычными автомобилями. Прогноз таков: если в 2000 году существовало 5 % электромобилей от всего числа автомобилей, то в 2025-м ожидается рост их числа до 15%.

Как было сказано моими коллегами, основным источником загрязнения атмосферы являются выхлопные газы. Но эта проблема решаема, если ДВС заменить на электродвигатели, используемые в электромобилях.

Электродвигатели, преобразуя электрическую энергию в механическую, применяются в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и в быту. Толчком для создания электродвигателей явилось изобретение шотландского священника Роберта Стирлинга в 1816 г. Его машина, которую он назвал «экономайзер», получила признание как надёжная паровая машина, которая никогда не взрывалась, как это довольно часто случалось с другими типами паровых двигателей в те времена. Позже, в 1889 г., талантливым инженером Доливо -Добровольским был изобретён асинхронный двигатель.

Известен один любопытный факт: специалистами МАЗа был разработан проект создания обитаемой базы на Луне. Проектом предусматривается постепенное строительство: начиная с маленького обитаемого модуля и до большой производственной базы. Но вот что интересно: для работ был выбран атомный реактор 8Р-100 и 8 электрических генераторов, работающих от двигателя Стирлинга. В качестве дополнительного источника на первом этапе строительства предусмотрено использование солнечных батарей.

Итак, мы видим, что без ДВС можно обойтись, заменив их и электродвигатели. Но примеры, приводимые мной выше, относятся к использованию электродвигателей в космосе, промышленности. А как же быть с транспортом, ведь больше всего вреда от него. И здесь выход есть. Нужно всего лишь заменить автобусы и маршрутные такси на троллейбусы и трамваи. А в качестве индивидуального транспорта, как это ни парадоксально, использовать велосипед. Конечно, автомобиль гораздо комфортнее и удобнее, но представьте, что вам придется выбирать между велосипедом и тем вредом, который причиняется нашему здоровью выхлопными газами. Мы думаем, что большинство выберет велосипед.

Ежегодно от экологического иммунодефицита умирают более 250 тысяч россиян, сотни тысяч заболевают. Причина - в непосредственном воздействии токсикантов, аллергенов, мутагенов при неблагоприятной экологической обстановке. За последние годы по стране, показатель смертности населения в два раза превысил показатель рождаемости.

Нам бы хотелось затронуть именно следующие проблемы.

1. Загрязнение почв и причины этого:

- металлы и их соединения, удобрения и ядохимикаты, эрозия почв.

Необходимо применять следующие комплексные меры: почвозащитные севообороты, вспашка поперёк склона, выравнивание колеи, применение удобрений, клейких веществ, удерживающих частицы почвы, и др.

2. Отрицательное влияние человеческой деятельности на животный мир планеты:

- разрушение мест обитания, вытеснение и уничтожение отдельных видов;

- загрязнение территорий токсичными веществами.

 Возможно следующее решение проблемы: создание охраняемых территорий, в которых бы сохранялись и восстанавливались

исчезающие виды животных.

3. Загрязнение водоёмов, причины этого:

- металлы: ртуть, свинец, кадмий, хлорорганические и фосфорорганические соединения, поверхностно-активные вещества, нефть.

4. Влияние загрязнений окружающей среды на организм человека.

Попадая в организм человека, соединения металлов вызывают тяжелые заболевания;

- ионы ртути вступают в соединение с группами белков и прочно удерживаются в организме. Ртуть вызывает расстройства ЦНС, такие как паралич, нарушение слуха, зрения;

- кадмий вызывает различные формы рака, хрупкость и ломкость костей, поражение почек;

- свинец отравляет клетки мозга, угнетает функции нервной системы, снимает быстроту реакций;

- стронций: замена кальция в костях на этот металл приводит к рыхлости и ломкости костей, расстройству опорно-двигательной системы, облучению костного мозга.

Каковы же задачи восстановления природных ресурсов и охраны окружающей среды?

- Локальный и глобальный экологический мониторинг;

- восстановление и охрана лесов от пожаров, вредителей;

- охрана и разведение редких видов растений и животных;

- международное сотрудничество по охране природы;

- расширение и увеличение числа заповедных зон;

- рациональный подход к использованию биологических минеральных ресурсов.

Экологическая обстановка в Мегионе также довольно сложная. Для подтверждения этих слов мы не будем приводить какие-то цифры, а просто поделимся некоторыми своими наблюдениями.

          Сердце Мегиона.

Глубокая чистая река с зеркальной поверхностью, в которой отражается голубое небо. Зеленые берега - любимое место бывалых рыбаков и детворы, приходящей сюда набрать малины и смородины. Общегородские купания, но только в тех местах, где не вырыли норы семьи пушистых ондатр.

Кажется невероятным, но именно такой еще помнят реку Сайму, разделяющую Мегион пополам, старожилы города. В том числе и Олег Шаймухаметов, мегионец со стажем в 41 год. Он же вспоминает, как несколько лет назад горожане дружно забили тревогу - река в опасности! Если прочие приметы загрязнения и постепенного вымирания реки можно было и не заметить, то запах, распространившийся на много метров в округе, не могли не почувствовать даже маленькие дети.
- Несколько раз я замечал совсем маленьких детсадовцев, которые морщили нос и говорили родителям, что им не нравится, как пахнет воздух. Обычно дети и не обращают внимания на такие вещи. Мы все начали понимать, что находимся на грани экологической катастрофы, - вспоминает Олег Амирович. Обычные субботники ситуацию не могли спасти. Расчистки требовало само русло реки. Такую работу Олег Амирович проделывал дважды: лет десять назад и в прошлом году - когда река Сайма получила второе рождение. Тогда по инициативе фонда развития города «МЫ ВМЕСТЕ» стартовал большой проект по очистке Саймы. «Лечить» больное сердце города выразили желание огромное количество людей: горожане, общественные организации, предприниматели. «Мы прошли вдоль и поперек Саймы, с сетями и граблями спускались прямо в воду, расчищали тину. Трудно представить, какое количества мусора было поднято со дна», - рассказывает Олег Шаймухаметов.
На первом этапе были очищены дно и береговая линия, выкопаны траншеи для спуска воды, организовано освещение на набережной, приведены в порядок мостовые переходы - финансирование всех этих работ обеспечил депутат Алексей Андреев, выступающий учредителем фонда «МЫ ВМЕСТЕ». Одновременно велись предпроектные инженерно-экологические изыскания истока, русла и прилегающих участков реки, по итогам которых эксперты дали свое заключение: Сайма - живая река, которая лет через семь окончательно превратится в свалку, если не продолжать очистные работы. Жителям такой вариант развития событий не по душе - в ходе опроса фонда более 58% горожан согласились с необходимостью расчистить русло, а затем организовать зоны отдыха. Но малая река просит больших денег - на окончание всех изыскательских работ и проектирование требуется порядка 30 миллионов рублей. Городские власти нашли средства в бюджете - в этом и в следующем году на эти цели выделено по четыре миллиона. Судьба остальных необходимых средств пока под вопросом, но вполне вероятно, что эти деньги будут выделены из окружного бюджета.

Природные газы, примеси CO2, содержащиеся в атмосфере, сконцентрировались, и в результате на улицах промышленного района очень часто стоит неприятный запах. По-моему, эти примеры достаточно ясно характеризуют нынешнюю экологическую обстановку в городе. Необходимо принимать меры по её улучшению. Что же нужно сделать, что бы наш родной город стал чистым и красивым?

1. Озеленение города. Растения поглощают углекислый газ выделяют кислород.

2. Уничтожение пустырей, что способствует уменьшению выветривания почв, а, следовательно, содержание пыли в воздухе уменьшается.

 3. Проводить техосмотр автомобилей 2 раза в год, так как от состояния двигателя зависит количество вредных веществ, выбрасываемых автомобилем в атмосферу.

4. Сделать более доступным ремонт автомобиля.

5. Ужесточить санкции по отношению к нарушителям.

11. Заключение. 

Из своей работы мы сделали вывод, что с изобретением тепловых двигателей власть человека над природой увеличилась. Но человек - часть природы, поэтому, чтобы жить на Земле без страха за своё будущее, за своё здоровье, любоваться красотами природы, нужно беречь наш дом, иначе можно погибнуть.         

12. Литература:

Печатные издания:

1.Физика: Нестандартные занятия, внеурочные мероприятия. 7 – 11 классы. М.А.Петрухина, Волгоград: Учитель, 2014.

2) В.А.Попова, Физика 10-11 классы: сборник программ элективных курсов. - Волгоград: Учитель 2014

3) Полянский С.Е. Поурочные разработки по физике: 8 класс, Изд. 2-е испряв, М: ВАКО, 2014

Электронные издания:

1) http://dvpt.narod.ru/russian/history/index04/

2) http://www.pollockpress.com/transport.p

Приложение № 1

Вычисление содержания в воздухе токсичных продуктов, образующихся при работе транспорта. (На одном светофоре)

Ход работы:

1. Выберите участок дороги, на котором установлен светофор.

2. Определите количество единиц автотранспорта, останавливающихся у светофора за 10 минут, считая отдельно легковые, грузовые автомобили и автобусы.

3. Заполните таблицу и произведите расчеты.

Пример такого расчета:

Подсчитаем общую массу выделившихся токсичных продуктов:

M=tnk(m(CO) г/мин +m(CO2) г/мин +m(NO2) г/мин +m(сажи) г/мин,

Где n – количество машин, остановившихся у светофора;

 k – Максимальное число переключений

Приложение № 2

«Влияние интенсивности работы автотранспорта на окружающую среду и на жизнь человека».

Выполнил: Саморуков Валерий

Обучающийся гр.Р-17 БУ СПО «Мегионский политехнический колледж»

Научный руководитель: Магомедов Абдул Маграмович, преподаватель физики.

          1. Актуальность проекта.

Люди, к счастью, не могут забросать небо пустыми бутылками, полиэтиленовыми пакетами и окурками. Нельзя вылить в небо сточные воды и выкинуть туда отработавшие аккумуляторы. И все же атмосфера загрязняется все сильнее. Страдает нижняя атмосфера, особенно он работы тепловых машин. Поэтому мы заинтересовались отрицательной и положительной ролью тепловых машин в жизни человека.

         2. Цель работы.  

Выяснить, какую роль играют тепловые машины в жизни человека, и попытаться наметить выход из сложившейся в мире тяжёлой экологической ситуации, связанной с их использованием.

        3.Задачи проекта.

Познакомится с историей создания и принципом работы тепловых двигателей.

Выяснить, как зависит загрязнение атмосферного воздуха от интенсивности движения автотранспорта?

Произвести расчёты количества токсичных продуктов, образующихся при работе автотранспорта.

        4. Гипотеза.

В процессе работы многочисленных тепловых машин возникают тепловые потери, которые, в конечном счете, приводят к повышению внутренней энергии атмосферы, т. е. к повышению ее температуры. Это может привести к таянию ледников и катастрофическому повышению уровня Мирового океана, а вместе с тем к глобальному изменению природных условий. При работе тепловых установок и двигателей в атмосферу выбрасываются вредные для человека, животных и растений оксиды азота, углерода и серы.

       5.Проблемный вопрос.

Если выбросы токсичных веществ – это неизбежность в работе автотранспорта то, как их можно уменьшить?

         6. Введение.        

Современная жизнь человека невозможна без использования самых разнообразных машин, облегчающих его жизнь. С помощью машин человек обрабатывает землю, добывает нефть, руду, прочие полезные ископаемые, передвигается и т.д. Машины, производящие механическую работу в результате обмена теплотой с окружающими телами, называются тепловыми двигателями.

          7. Проведение наблюдений.

Мы провели исследование и вычислили количество токсичных продуктов, образующихся при работе автотранспорта.

         8.Рекомендации.

Интенсивность дорожного движения везде огромна. Оно дает такое загрязнение воздуха, что его не сравнить даже с выбросами промышленных объектов. Транспорт создаёт 45-50 % всего загрязнения.

Итак, есть два способа уменьшения загрязнения воздуха дорожно-транспортными средствами. Первый - сократить количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу каждым автомобилем. Второй - использовать как можно больше те транспортные средства, которые потребляют меньше горючего и, следовательно, меньше загрязняют атмосферу.

          9. Заключение.

Из своей работы мы сделали вывод, что с изобретением тепловых двигателей власть человека над природой увеличилась. Но человек - часть природы, поэтому, чтобы жить на Земле без страха за своё будущее, за своё здоровье, любоваться красотами природы, нужно беречь наш дом, иначе можно погибнуть.         

БУ СПО «Мегионский политехнический колледж»

Региональная научно-практическая конференция «ХМАО: образование, наука, карьера»

Тема исследования

«НИКОЛА ТЕСЛА И ЕГО ВЫДАЮЩЕЕСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ»

Выполнил: обучающийся гр. Р-17

Стороженко Игорь Александрович

Научный руководитель: преподаватель физики

 Магомедов Абдул Маграмович

г. Мегион 2022

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................ 3

ГЛАВА 1 БИОГРАФИЯ НИКОЛЫ ТЕСЛА............................................................................4

ГЛАВА 2 ВЫДАЮЩЕЕСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ НИКОЛЫ ТЕСЛА.........................................9

2.1  ТЕОРИЯ................................................................................................................................9

2.2 ЭКСПЕРИМЕНТ: РАБОТА КАТУШКИ ТЕСЛА............................................................13

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................................................................................................14                        

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ, ИНТЕРНЕТ – РЕСУРСОВ........................16

Введение (Слайд 2)

Актуальность: Мы считаем, что проделанная нами работа носит в первую очередь просветительский характер, а так же повысит заинтересованность учеников в более углубленном изучении таких школьных предметов как физика, побудит их к исследовательской деятельности, и возможно для кого-то определит область дальнейшей деятельности. Физика – это удивительная наука! Это наука из наук! Еще из незапамятных времен она  держалась, и всегда будет держаться на трех китах:  гипотеза, закон, эксперимент. Экспериментальная физика имеет огромное значение в развитии науки. Эксперименты с электричеством… кажется, что тут еще можно открывать и экспериментировать, ведь сейчас мы воспринимаем электричество как самое обыденное явление: холодильник, телевизор, компьютер, микроволновка. Однако,  сам ток доходит к нам, увы, лишь по проводам. Это всё очень далеко от того, что Никола Тесла мог делать более 100 лет назад, и чего современная физика не может объяснить до сих пор. Ещё в 1900–х годах Тесла мог передавать на огромные расстояния ток без проводов, получить ток 100 млн. ампер и напряжение 10 тыс. вольт. И поддерживать такие характеристики любое необходимое время. Современная физика достичь таких показателей просто не в состоянии. Современные учёные достигли лишь планки в 30 миллионов ампер (при взрыве электромагнитной бомбы), и 300 миллионов при термоядерной реакции - да и то, на доли секунды. Однако, в наше время, энтузиасты и учёные мира пытаются повторить опыты гениального учёного и найти им применение. Я считаю себя одним из таких энтузиастов.

Предмет исследования: катушка Тесла и магнитное поле.

Оборудование: проектор, экран, компьютер, качер Бровина (катушка Тесла).

Цель проекта: формирование физического мышления, получение новых знаний, совершенствование практического применения знаний и  развитие интереса к предмету физики к физическим явлениям в области магнитных полей. 

1.Собрать действующую катушку Тесла, изучить ее работу, пронаблюдать образование искрового разряда.

2 Демонстрация невероятных свойств электромагнитного поля катушки Тесла и необыкновенно интересных опытов по применению катушки.

Гипотеза исследования:

1. Вокруг катушки Тесла образуется электромагнитное поле огромной напряженности

2. Электромагнитное поле катушки Тесла способно передавать электрический ток без проводным способом.

Задачи:

1. Изучить основную литературу об учёном - физике Николае Тесла и его открытиях.

2. Ознакомиться с результатами, находящимися в открытом доступе, уже проведённых экспериментов по конструированию и работе катушки Тесла.

3. Проанализировать собранную информацию и попробовать сделать свои выводы по данному вопросу.

4. Ознакомить обучающихся 1-2 курсов с результатами нашей работы, подготовив по данной теме презентацию.

Глава 1 Биография Николы Тесла

(Слайд 3) НИКОЛА ТЕСЛА —  изобретатель в области электротехники и радиотехники, инженер, физик. Родился и вырос в Австро-Венгрии, в последующие годы в основном работал во Франции и США.

Также он известен как сторонник существования эфира: известны многочисленные его опыты и эксперименты, целью которых было показать наличие эфира как особой формы материи, поддающейся использованию в технике. Именем Н. Теслы названа единица измерения плотности магнитного потока. Современники-биографы считали Тесла «человеком, который изобрёл XX век» и «святым заступником» современного электричества. Ранние работы Тесла проложили путь современной электротехнике, его открытия раннего периода имели инновационное значение.

Семья Тесла жила в селе Смилян входившее в то время в состав Австро-Венгерской империи. Отец — Милутин Тесла , священник Сремской епархии сербской православной церкви, мать — Георгина Тесла.

Тесла устроился преподавателем в реальную гимназию в Госпиче, ту, в которой он учился. Работа в Госпиче его не устраивала. Молодой Тесла смог в январе 1880 года уехать в Прагу, где поступил на философский факультет Пражского университета. Он проучился всего один семестр и был вынужден искать работу. До 1882 года Тесла работал инженером-электриком в правительственной телеграфной компании в Будапеште. В феврале 1882 года Тесла придумал, как можно было бы использовать в электродвигателе явление, позже получившее название вращающегося магнитного поля. В свободное время Тесла работал над изготовлением модели асинхронного электродвигателя, а в 1883 году демонстрировал работу двигателя в мэрии Страсбурга. 6 июля 1884 года Тесла прибыл в Нью-Йорк. Он устроился на работу в компанию Томаса Эдисона  в качестве инженера по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока.

(Слайд 4) Эдисон довольно холодно воспринимал новые идеи Теслы и всё более открыто высказывал неодобрение направлению личных изысканий изобретателя. Весной 1885 года Эдисон пообещал Тесле 50 тыс. долларов, если у него получится конструктивно улучшить электрические машины постоянного тока, придуманные Эдисоном. Никола активно взялся за работу и вскоре представил 24 разновидности машины Эдисона, новый коммутатор и регулятор, значительно улучшающие эксплуатационные характеристики. Одобрив все усовершенствования, в ответ на вопрос о вознаграждении Эдисон отказал Тесле.  Оскорблённый Тесла немедленно уволился.

В 1888—1895 годах Тесла занимался исследованиями магнитных полей и высоких частот в своей лаборатории. Эти годы были наиболее плодотворными: он получил множество патентов.

В конце 1896 года Тесла добился передачи радиосигнала на расстояние 48 км.

(Слайд 5) В Колорадо Спринс Тесла организовал небольшую лабораторию. Для изучения гроз Тесла сконструировал специальное устройство, представляющее собой трансформатор, один конец первичной обмотки которого был заземлён, а второй соединялся с металлическим шаром на выдвигающемся вверх стержне. Ко вторичной обмотке подключалось чувствительное самонастраивающееся устройство, соединённое с записывающим прибором. Это устройство позволило Николе Тесле изучать изменения потенциала Земли, в том числе и эффект стоячих электромагнитных волн, вызванный грозовыми разрядами в земной атмосфере. Наблюдения навели изобретателя на мысль о возможности передачи электроэнергии без проводов на большие расстояния.

(Слайд 6) Следующий эксперимент Тесла направил на исследование возможности самостоятельного создания стоячей электромагнитной волны. На огромное основание трансформатора были намотаны витки первичной обмотки. Вторичная обмотка соединялась с 60-метровой мачтой и заканчивалась медным шаром метрового диаметра. При пропускании через первичную катушку переменного напряжения в несколько тысяч вольт во вторичной катушке возникал ток с напряжением в несколько миллионов вольт и частотой до 150 тысяч герц.

(Слайд 7) При проведении эксперимента были зафиксированы громоподобные разряды, исходящие от металлического шара. Длина некоторых разрядов достигала почти 4,5 метров, а гром был слышен на расстоянии до 24 км.

На основании эксперимента Тесла сделал вывод о том, что устройство позволило ему генерировать стоячие волны, которые сферически распространялись от передатчика, а затем с возрастающей интенсивностью сходились в диаметрально противоположной точке земного шара, где-то около островов Амстердам и Сен-Поль в Индийском океане.

Осенью 1899 года Тесла вернулся в Нью-Йорк.

(Слайд 8) В 60 км севернее Нью-Йорка на острове Лонг-Айленд Никола Тесла приобрёл участок земли, граничащий с владениями Чарльза Вардена. Участок площадью 0,8 км² находился на значительном удалении от поселений. Здесь Тесла планировал построить лабораторию и научный городок. По его заказу архитектором В. Гроу был разработан проект радиостанции — 47-метровой деревянной каркасной башни с медным полушарием наверху. Строительство башни завершилось в 1902 году.

Изготовление необходимого оборудования затянулось, поскольку финансировавший его промышленник Джон Пирпонт Морган разорвал контракт после того, как узнал, что вместо практических целей по развитию электрического освещения Тесла планирует заниматься исследованиями беспроводной передачи электричества.

Тесла вынужден был прекратить строительство и продать земельный участок. Башня оказалась заброшенной и простояла до 1917 года, когда федеральные власти заподозрили, что немецкие шпионы используют её в своих целях. Недостроенный проект Теслы взорвали.

В 1917 году Тесла предложил принцип действия устройства для радиообнаружения подводных лодок.

(Слайд 9) В преклонном возрасте Теслу сбила легковая машина, он получил перелом рёбер. Болезнь вызвала острое воспаление лёгких, перешедшее в хроническую форму. Тесла оказался прикован к постели.

Тесла умер в ночь с 7 на 8 января 1943 года. Тесла всегда требовал, чтобы ему не мешали, на дверях его гостиничного номера в Нью-Йорке даже висела специальная табличка. Тело было обнаружено горничной и директором отеля «Нью-Йоркер» лишь спустя 2 дня после смерти. 12 января тело кремировали, и урну с прахом установили на Фэрнклиффском кладбище в Нью-Йорке. Позже она была перенесена в музей Николы  Теслы в Белграде.

Глава 2 Выдающееся изобретение Николы Тесла

2.1 Теория

 (Слайд 10-12) Одним из его самых знаменитых изобретений является Трансформатор Тесла. Трансформатор Тесла, также катушка Тесла — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».

(Слайд 13) Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек — первичной и вторичной, а также разрядника  конденсатора тороида  и терминала. Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент — разрядник. Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора главным образом выполняют ёмкость тороида и собственная межвитковая ёмкость самой катушки. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя. Таким образом, трансформатор Тесла представляет собой два связанных колебательных контура, что и определяет его замечательные свойства и является главным его отличием от обычных трансформаторов. После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя, в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. Поэтому цепь колебательного контура, состоящего из первичной катушки и конденсатора, остаётся замкнутой через разрядник, и в ней возникают высокочастотные колебания. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высокого напряжения.  Во всех типах трансформаторов Тесла основной элемент трансформатора — первичный и вторичный контуры — остается неизменным. Однако одна из его частей — генератор высокочастотных колебаний может иметь различную конструкцию.

 (Слайд 14) 1) Спарк  — это искровой разряд. Также имеет место особый вид искрового разряда — скользящий искровой разряд.

(Слайд 15) 2) Коронный разряд — свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг ВВ-частей конструкции с сильной кривизной поверхности.

(Слайд 16) 3) Дуговой разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга. Интересно заметить, что некоторые ионные химические вещества, нанесённые на разрядный терминал, способны менять цвет разряда. Например, ионы натрия меняют обычный окрас спарка на оранжевый, а бора — на зелёный.

          ( Слайд  19)  С помощью, катушки pазмеpом в 61 метр, полюс которой возглавляла большая медная сфеpа, возвышающейся над его лабоpатоpией, Тесла генеpиpовал потенциалы, котоpые pазpяжались стрелами молний длиной до 40 метров. Гpом от высвобождаемой энеpгии мог быть yслyшан за 24 километра. Люди, идyщие по yлицам были поpажены наблюдая искpы, скачyщие междy их ногами и землей, и электpические огоньки выпрыгивающие из кpана, когда кто-нибyдь откpyчивал его для того чтобы напиться воды.  Вокpyг экспериментальной башни пылал шаp света диаметpом в 30 метров. Лошади в сбpyе полyчили шоковые электpоyдаpы чеpез их металлические подковы и металлические пpедметы пpивязи на стойлах. Даже насекомые были повреждены: бабочки стали наэлектризованными и "беспомощно кpyжились кpyгами на своих кpылья, бьющих стpyйками синих оpеолов "Огней Святого Эльма." Пробный пуск невиданного сооружения состоялся в 1905 году и произвёл потрясающий эффект. "Тесла зажёг небо над океаном на тысячи миль", – писали газеты. Вторую башню - для передачи без проводов мощных потоков энергии - изобретатель намеревался построить у Ниагарского водопада. Но проект требовал огромных затрат. Все деньги самого Теслы ухнули в эту яму.

Никола Тесла также являлся последователем теории существования эфира. Эфир — гипотетическая всепроникающая среда, колебания которой проявляют себя как электромагнитные волны. Концепция светоносного эфира была выдвинута в XVII веке Рене Декартом и получила подробное обоснование в XIX веке в рамках волновой оптики и электромагнитной теории Максвелла. Эфир рассматривался также как материальный аналог Ньютоновского абсолютного пространства. В конце XIX века в теории эфира возникли непреодолимые трудности, вынудившие физиков отказаться от понятия эфира и признать электромагнитное поле самодостаточным физическим объектом, не нуждающимся в дополнительном носителе. Неоднократные попытки отдельных учёных возродить концепцию эфира в той или иной форме успеха не имели.

         2.2 Эксперимент: Работа катушки Тесла

Ещё в 1900–х годах Тесла мог передавать на огромные расстояния ток без проводов, получить ток 100 млн. ампер и напряжение 10 тыс. вольт. И поддерживать такие характеристики любое необходимое время. Современная физика достичь таких показателей просто не в состоянии. Современные учёные достигли лишь планки в 30 миллионов ампер (при взрыве электромагнитной бомбы), и 300 миллионов при термоядерной реакции - да и то, на доли секунды. Однако, в наше время  пытаются повторить опыты гениального учёного и найти им применение. Нас очень заинтересовало это изобретение.

Цель исследовательской работы (эксперимента):

1. Собрать действующую катушку Тесла, изучить ее работу, пронаблюдать образование искрового разряда.

2. Демонстрация невероятных свойств электромагнитного поля катушки Тесла и необыкновенно интересных опытов по применению катушки.

Предмет исследования: Катушка Тесла.

Гипотеза исследования:

1. Вокруг катушки Тесла образуется электромагнитное поле огромной напряженности

 2. Электромагнитное поле катушки Тесла способно передавать электрический ток беспроводным способом.

Проведение опыта (видеоотчет) 

Результаты исследования:

Можно подвести некоторые итоги. Наши гипотезы подтвердились:

 1) лампочки, наполненные инертным газом светятся вблизи катушки, следовательно, вокруг установки действительно существует электромагнитное поле высокой напряженности;

2) лампочки загорались сами по себе у нас в руках на определенном расстоянии, значит, электрический ток может передаваться без проводов.

Необходимо отметить и еще одну важную вещь - действие этой установки на человека:

Как Вы заметили при работе нас не било током: токи высокой частоты, которые проходят по поверхности человеческого организма не причиняют ему вреда, наоборот, оказывают тонизирующее и оздоровительное действие, это используется даже в современной медицине. Однако надо заметить, что электрические разряды, которые Вы видели, имеют высокую температуру, поэтому долго ловить молнию руками не советуем.

         Современное применение идей Теслы:

1. Переменный ток, впервые полученный Тесла,  является основным способом передачи электроэнергии на большие расстояния

2. Электрогенераторы, которые изобрел Никола Тесла,  являются основными элементами в генерации электроэнергии на ГЭС, АЭС, ТЭС и т. д.

3. Электродвигатели используются во всех современных электропоездах, электромобилях, трамваях, троллейбусах

4. Радиоуправляемая робототехника получила широкое распространение не только в детских игрушках и беспроводных телевизионных и компьютерных устройствах (пульты управления), но и в военной сфере, в гражданской сфере, в вопросах военной, гражданской и внутренней, а также и внешней безопасности стран.

5. Беспроводные заряжающие устройства начинают использоваться для зарядки мобильных телефонов или ноутбуков.

6. Оригинальные современные противоугонные средства для автомобилей работают по принципу все тех же катушек.

7. Использование в развлекательных целях и в медицине. 

        Заключение

Одной из самых ярких, интересных и неоднозначных личностей среди ученых-физиков является Никола Тесла. Почему-то его несильно жалуют на страницах школьных учебников физики, хотя без его трудов, открытий и изобретений трудно представить себе существование обыденных, казалось бы вещей, таких как, например, наличие электротока в наших розетках. Подобно Ломоносову, Никола Тесла опередил своё время и не получил заслуженного признания при жизни, впрочем, и поныне его труды не оценены по достоинству. Тесле удалось соединить в одном приборе свойства трансформатора и явление резонанса. Так был создан знаменитый резонанс-трансформатор, сыгравший огромную роль в развитии многих отраслей электротехники, радиотехники и широко известный под названием "трансформатора Теслы".

Трансформатор Тесла - удивительное устройство, позволяющее получить мощный интенсивный поток автоэлектронной эмиссии чрезвычайно экономичным способом. Однако его уникальные свойства и полезные применения далеко еще не исчерпаны.

Бесспорно, Н. Тесла является интересной фигурой с точки зрения на перспективу использования на практике его нетрадиционных идей. Сербскому гению удалось оставить заметный след в истории науки и техники.  Его инженерные разработки нашли применение в области электроэнергетики, электротехники, кибернетики, биофизике, медицине. Деятельность изобретателя окутана мистическими рассказами, среди которых надо выбрать именно те, в которых содержится правдивая информация, действительные исторические факты, научные достижения и конкретные результаты.  Вопросы, которыми занимался Николай Тесла, остаются актуальными и сегодня. Их рассмотрение позволяет творческим инженерам и студентам физических специальностей шире смотреть на проблемы современной науки, отказаться от шаблонов, научиться отличать правду от вымысла, обобщать и структурировать материал.  Поэтому взгляды Н. Тесла можно считать актуальными ныне не только для исследований в области истории науки и техники, но как достаточно действенной средство поисковых работ, изобретение новых технологических процессов и использования новейших технологий.

     Литература.

1. Желько Сарич. Посвящённый. Роман о Николе Тесле.- М: Дельфис, 2010

2. Марк Сейфер Абсолютное оружие Америки. - М: Эксмо, 2005.

3. Пиштало В. Никола Тесла. Портрет среди масок. - М: Азбука-классика, 2010

4. Ржонсницкий Б. Н. Никола Тесла. Жизнь замечательных людей. Серия биографий. Выпуск 12.   - М: Молодая гвардия, 1959.

5. Цверава Г. К. Никола Тесла, 1856-1943. - Ленинград. Наука. 1974.

6. Фейгин О. Никола Тесла: Наследие великого изобретателя. - М.: Альпина нон-фикшн, 2012.

Интернет ресуры:

Тесла и его изобретения. http://www.374.ru/index.php?x=2007-11-19-20

Видеоподборка опытов Николы Тесла. http://ntesla.at.ua/news/2009-07-12-13

Тесла и его изобретения

Многие изобретения Теслы до сих пор хранятся правительством США под грифом "Совершенно секретно". Он настолько обогнал науку, что многие из его опытов учёные не могут повторить даже спустя более, чем 100 лет. 

Вряд ли кому в мире неизвестно имя Николы Теслы. Ему посвящено множество ресурсов и статей, его имя окутано тайной. Его считают одним из гениев 20 века.
Он открыл переменный ток, флюоресцентный свет, беспроводную передачу энергии, построил первые электрические часы, турбину, двигатель на солнечной энергии, он предсказал возможность лечения больных током высокой частоты, появление электропечей, люминесцентных ламп, электронного микроскопа.
Тесла автор более 800 изобретений, хотя запатентовал он лишь 300.
Незадолго до смерти Тесла объявил, что изобрел "лучи смерти", которые способны уничтожить 10000 самолетов, с расстояния в 400 км. О секрете лучей – ни звука.
Говорили, что в последние годы жизни он работал над конструированием искусственного разума. И хотел научиться фотографировать мысли, считая это вполне возможным.
Тесла в 1893 году построил первый волновой радиопередатчик, на годы опередив Маркони (в 1943 году Верховный суд США подтвердил приоритет Теслы).
В ходе своей лекции об электромагнитном поле высокой частоты перед учеными Королевской академии в 1892 году он включал и выключал электродвигатель дистанционно, в его руках сами собой загорались электрические лампочки. В некоторых даже спирали не было – просто пустая колба. После лекции физик Джон Релей пригласил Теслу в кабинет и торжественно провозгласил, указав на кресло: «Садитесь, пожалуйста. Это кресло великого Фарадея. После его смерти в нем никто не сидел».
Посетители Всемирной выставки 1893 года в Чикаго с ужасом смотрели, как худой, нервный ученый со смешной фамилией ежедневно пропускал через себя электроток напряжением в два миллиона вольт. По идее, от экспериментатора не должно было бы остаться и уголька. А Тесла улыбался как ни в чём не бывало, и в его руках ярко горели электролампы. Убивает не напряжение, а сила тока и ток высокой частоты проходит только по поверхностным покровам. Но это мы знаем сейчас. Тесла знал это более 100 лет назад.

В его теории электричества основополагающим было понятие эфира – некой невидимой субстанции, заполняющей весь мир и передающей колебания со скоростью, во много раз превосходящей скорость света. Каждый миллиметр пространства, полагал Тесла, насыщен безграничной, бесконечной энергией, которую нужно лишь суметь извлечь.
Теоретики современной физики так и не смогли дать толкование взглядам Теслы на физическую реальность. Почему он сам не сформулировал своей теории? Ответа на этот вопрос мы уже не узнаем.
И хотя в наших домах течёт переменный ток, мы пользуемся всё теми-же двигателями внутреннего сгорания, и сам ток доходит к нам, увы, лишь по проводам. Это всё очень далеко от того, что Тесла мог делать более 100 лет назад, и чего современная физика не может объяснить до сих пор. Подробнее почитать о великом учёном можно в нашем материале Никола Тесла - человек, обогнавший своё время  
Один из англоязычных ресурсов очень красиво отметил, что "After all, Tesla did not live his life in Black and White." (После всего, что сделал Тесла, его жизнь не может быть черно-белой.) И Rex Hubbart  восстановил многие из архивных фотографий в цвете.
Ещё в 1900–х годах Тесла мог получить ток 100 млн. ампер и напряжение 10 тыс. вольт. И поддерживать такие характеристики любое необходимое время.
Современная физика достичь таких показателей просто не в состоянии.
Современные учёные достигли лишь планки в 30 миллионов ампер (при взрыве электромагнитной бомбы), и 300 миллионов при термоядерной реакции - да и то, на доли секунды.
В этом материале мы не стали в очередной раз писать о принципах работы трансформаторов Теслы или публиковать его биографию. Мы хотим показать уникальные восстановленные цветные фото гениального учёного и его изобретений, а также фотографии с визуальными эффектами трансформаторов Тесла..
Мы приводим несколько цветных фотографий лабораторий и установок Теслы.

Общий вид на лабораторию Wardenclyffe и её интерьер.

С помощью, катушки pазмеpом в 61 метр, полюс которой возглавляла большая медная сфеpа, возвышающейся над его лабоpатоpией, Тесла генеpиpовал потенциалы, котоpые pазpяжались стpелами молний длиной до 40 метров. Гpом от высвобождаемой энеpгии мог быть yслyшан за 24 километра. Люди, идyщие по yлицам были поpажены наблюдая искpы, скачyщие междy их ногами и землей, и электpические огоньки выпpыгивающие из кpана, когда кто-нибyдь откpyчивал его для того чтобы напиться воды.
Вокpyг экспеpиментальной башни пылал шаp света диаметpом в 30 метров. Лошади в сбpyе полyчили шоковые электpоyдаpы чеpез их металлические подковы и металлические пpедметы пpивязи на стойлах. Даже насекомые были повpеждены: бабочки стали наэлектpизованными и "беспомощно кpyжились кpyгами на своих кpылья, бьющих стpyйками синих оpеолов "Огней Святого Эльма."
Пробный пуск невиданного сооружения состоялся в 1905 году и произвёл потрясающий эффект. "Тесла зажёг небо над океаном на тысячи миль", – писали газеты. Вторую башню - для передачи без проводов мощных потоков энергии - изобретатель намеревался построить у Ниагарского водопада. Но проект требовал огромных затрат. Все деньги самого Теслы ухнули в эту яму.

В наше время, энтузиасты и учёные мира пытаются повторить опыты гениального учёного. Однако, как мы знаем из истории, опыты и изобретения гениев возможно повторить лишь спустя более, чем 500 лет.

Теперь перейдём к более современным конструкциям:

Этот огромный комплекс трансформаторов Тесла (верхнее и нижнее фото) построен в подмосковье.
Официально эти конструкции называются
Комплексный открытый ультравысоковольтный испытательный стенд. 
Состоит из:
Каскада трансформаторов (КТ) на 3 МВ с коммутационной приставкой
Генератора импульсных напряжений (ГИН) 9 МВ
Установки постоянного напряжения (УПН) 2,25 МВ
Универсальный комплекс для испытания и исследования объектов техники на стойкость к воздействию импульсных электромагнитных полей естественного и искусственного происхождения.
Комплекс для проведения испытаний высоковольтных электровакуумных приборов и устройств на их основе.
Однако, это всего лишь официальное название и назначение. Дальше думайте сами.

 
В наше время мы можем лишь наслаждаться красивыми визуальными эффектами изобретений Тесла.
Предлагаем вашему вниманию подборку трансформаторов Теслы, известных также как катушки Теслы, созданных разными энтузиастами в разные времена.
Некоторые их них создавались с большим прицелом на будущее, другие - исключительно в развлекательных целях. Первый такой прибор, являющийся по сути классическим резонансным трансформатором, был создан и запатентован Николой Теслой еще в 1896 году.
Не будем подробно рассказывать о принципе работы катушек Теслы (почитать об  можно здесь),  один из побочных эффектов их работы - потрясающие визуальные эффекты.

Аттракцион Dr Megavolt в Окленде уже несколько лет развлекает своих посетителей.

Оригинальное противоугонное средство, работающее по принципу все тех же катушек.

А вот так выглядят разряды, если их снимать через красный светофильтр

Эту катушку от Tesla Technology Research можно приобрести за 900 долларов.
Хотя росийские энтузиасты сделают вам такую же катушку всего за 5-10 тысяч рублей.

А эту катушку можно взять на прокат, например, для вечеринки или просто, чтобы попугать соседей. В комплекте – два техника, обеспечивающие безопасность.

Трансформатор Тесла

Трансформатор Тесла, также катушка Тесла (англ. Tesla coil) — устройство, изобретённое Николой Тесла и носящее его имя. Является резонансным трансформатором, производящим высокое напряжение высокой частоты. Прибор был запатентован 22 сентября 1896 года как «Аппарат для производства электрических токов высокой частоты и потенциала».[2]

Работу резонансного трансформатора можно объяснить на примере обыкновенных качелей. Если их раскачивать в режиме принудительных колебаний, то максимально достигаемая амплитуда будет пропорциональна прилагаемому усилию. Если раскачивать в режиме свободных колебаний, то при тех же усилиях максимальная амплитуда вырастает многократно. Так и с трансформатором Теслы — в роли качелей выступает вторичный колебательный контур, а в роли прилагаемого усилия — генератор. Их согласованность («подталкивание» строго в нужные моменты времени) обеспечивает первичный контур или задающий генератор (в зависимости от устройства).

Описание простейшей конструкции

Схема простейшего трансформатора Тесла

Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек — первичной и вторичной, а также разрядника (прерывателя, часто встречается английский вариант Spark Gap), конденсатора, тороида (используется не всегда) и терминала (на схеме показан как «выход»).

Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка может быть плоской (горизонтальной), конической или цилиндрической (вертикальной). В отличие от обычных трансформаторов, здесь нет ферромагнитного сердечника. Таким образом взаимоиндукция между двумя катушками гораздо меньше, чем у трансформаторов с ферромагнитным сердечником. Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включён нелинейный элемент — разрядник.

Разрядник, в простейшем случае обыкновенный газовый, представляет собой два массивных электрода с регулируемым зазором. Электроды должны быть устойчивы к протеканию больших токов через электрическую дугу между ними и иметь хорошее охлаждение.

Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора главным образом выполняют ёмкость тороида и собственная межвитковая ёмкость самой катушки. Вторичную обмотку часто покрывают слоем эпоксидной смолы или лака для предотвращения электрического пробоя.

Терминал может быть выполнен в виде диска, заточенного штыря или сферы и предназначен для получения предсказуемых искровых разрядов большой длины. Таким образом, трансформатор Тесла представляет собой два связанных колебательных контура, что и определяет его замечательные свойства и является главным его отличием от обычных трансформаторов. Для полноценной работы трансформатора эти два колебательных контура должны быть настроены на одну резонансную частоту. Обычно в процессе настройки подстраивают первичный контур под частоту вторичного путём изменения ёмкости конденсатора и числа витков первичной обмотки до получения максимального напряжения на выходе трансформатоТрансформатор Тесла рассматриваемой простейшей конструкции, показанной на схеме, работает в импульсном режиме. Первая фаза — это заряд конденсатора до напряжения пробоя разрядника. Вторая фаза — генерация высокочастотных колебаний в первичном контуре. Разрядник включенный параллельно, замыкая источник питания (трансформатор), исключает его из контура, иначе источник питания вносит определенные потери в первичный контур и этим снижает его добротность. На практике это влияние может в разы уменьшить длину разряда, поэтому в грамотно построенной схеме трансформатора Тесла разрядник всегда ставится параллельно источнику питания.

Заряд

Заряд конденсатора производится внешним источником высокого напряжения на базе повышающего низкочастотного трансформатора. Емкость конденсатора выбирается таким образом, чтобы вместе с индуктором она составляла резонансный контур с частотой резонанса, равной высоковольтному контуру. Однако емкость будет отличаться от расчетной, так как часть энергии тратится на «накачку» второго контура. Напряжение заряда ограничено напряжением пробоя разрядника, которое (в случае воздушного разрядника) можно регулировать, изменяя расстояние между электродами или их форму. Обычно напряжение заряда конденсатора лежит в диапазоне 2-20 киловольт. Знак напряжения при заряде конденсатора имеет значение в том смысле, что он не должен сильно «закорачивать» конденсатор, на котором напряжение постоянно меняет знак — Колебательный контур

Генерация

После достижения между электродами разрядника напряжения пробоя, в нём возникает лавинообразный электрический пробой газа. Конденсатор разряжается через разрядник на катушку. После разряда конденсатора, напряжение пробоя разрядника резко уменьшается из-за оставшихся в газе носителей заряда (ионов). Поэтому цепь колебательного контура, состоящего из первичной катушки и конденсатора, остаётся замкнутой через разрядник, и в ней возникают высокочастотные колебания. Колебания постепенно затухают, в основном из-за потерь в разряднике и ухода электромагнитной энергии на вторичную катушку, но продолжаются до тех пор, пока ток создаёт достаточное количество носителей заряда для поддержания напряжения пробоя разрядника существенно меньшего, чем амплитуда напряжения колебаний в LC контуре. Во вторичной цепи возникают резонансные колебания, что приводит к появлению на терминале высокого напряжения.

Модификации трансформаторов Тесла

Во всех типах трансформаторов Тесла основной элемент трансформатора — первичный и вторичный контуры — остается неизменным. Однако одна из его частей — генератор высокочастотных колебаний может иметь различную конструкцию.

На данный момент существуют:

SGTC (Spark Gap Tesla Coil) — классическая катушка Тесла — генератор колебаний выполнен на искровом промежутке (разряднике).

Для мощных трансформаторов Тесла наряду с обычными разрядниками (статическими) используются более сложные конструкции разрядника.
Например, RSG (от англ. Rotary Spark Gap, можно перевести как роторный/вращающийся искровой промежуток) или статический искровой промежуток с дополнительными дугогасительными устройствами. В этом случае частоту работы промежутка целесообразно выбирать синхронно частоте подзарядки конденсатора и схема в этом случае ближе к картинке, а не тому как она здесь описана. В конструкции роторного искрового промежутка используется двигатель (обычно это электродвигатель), вращающий диск с электродами, которые приближаются (или просто замыкают) к ответным электродам для замыкания первичного контура. Скорость вращения вала и расположение контактов выбираются исходя из необходимой частоты следования пачек колебаний. Различают синхронные и асинхронные роторные искровые промежутки в зависимости от управления двигателем. Также использование вращающегося искрового промежутка сильно снижает вероятность возникновения паразитной дуги между электродами. Иногда обычный статический разрядник заменяют многоступенчатым статическим разрядником. Для охлаждения разрядников их иногда помещают в жидкие или газообразные диэлектрики (например, в масло). Типовой прием для гашения дуги в статическом разряднике — это продувка электродов мощной струей воздуха. Иногда классическую конструкцию дополняют вторым, защитным разрядником. Его задача — защита питающей (низковольтной части) от высоковольтных выбросов.

VTTC (Vacuum Tube Tesla Coil) (рус. ЛКТ) — ламповая катушка Тесла. В ней в качестве генератора ВЧ колебаний используются электронные лампы. Обычно это мощные генераторные лампы, такие как ГУ-81, однако встречаются и маломощные конструкции. Одна из особенностей — отсутствие необходимости в высоком напряжении. Для получения сравнительно небольших разрядов достаточно 300—600 Вольт. Также VTTC практически не издает шума, появляющегося при работе катушки Тесла на искровом промежутке.

SSTC (Solid State Tesla Coil) — генератор выполнен на полупроводниках. Она включает в себя задающий генератор (с регулируемой частотой, формой, длительностью импульсов) и силовые ключи (мощные полевые MOSFET транзисторы). Данный вид катушек Тесла является самым интересным по нескольким причинам: изменяя тип сигнала на ключах, можно кардинально изменять внешний вид разряда. Также ВЧ сигнал генератора можно промодулировать звуковым сигналом, например музыкой — звук будет исходить из самого разряда. Впрочем, аудиомодуляция возможна (с небольшими доработками) и в VTTC. К прочим достоинствам можно отнести низкое питающее напряжение и отсутствие шумного искрового разрядника, как в SGTC.

DRSSTC (Dual Resonant Solid State Tesla Coil) — за счет двойного резонанса, разряды у такого вида катушек значительно больше чем у обычной SSTC. Для накачки первичного контура используется генератор на полупроводниковых ключах — IGBT или MOSFET транзисторах.

В аббревиатурах названий катушек Тесла, питаемых постоянным током, часто присутствуют буквы DC, например DCSGTC.

В отдельную категорию также относят магниферные катушки Тесла.

Использование трансформатора Тесла

Разряд трансформатора Тесла                       Разряд с конца провода

Выходное напряжение трансформатора Тесла может достигать нескольких миллионов вольт. Это напряжение в частоте минимальной электрической прочности воздуха способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь многометровую длину. Эти явления очаровывают людей по разным причинам, поэтому трансформатор Тесла используется как декоративное изделие.

Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) и беспроводной передачи энергии. В начале XX века трансформатор Тесла также нашёл популярное использование в медицине.[3][4] Пациентов обрабатывали слабыми высокочастотными токами, которые протекая по тонкому слою поверхности кожи не причиняли вреда внутренним органам (см.: скин-эффект, Дарсонвализация), оказывая при этом «тонизирующее» и «оздоравливающее» влияние.

Неверно считать, что трансформатор Тесла не имеет широкого практического применения. Он используется для поджига газоразрядных ламп и для поиска течей в вакуумных системах. Тем не менее, основное его применение в наши дни — познавательно-эстетическое. В основном это связано со значительными трудностями при необходимости управляемого отбора высоковольтной мощности или тем более передача её на расстояние от трансформатора, так как при этом устройство неизбежно выходит из резонанса, а также значительно снижается добротность вторичного контура.

Эффекты, наблюдаемые при работе трансформатора Тесла

Во время работы катушка Тесла создаёт красивые эффекты, связанные с образованием различных видов газовых разрядов. Многие люди собирают трансформаторы Тесла ради того, чтобы посмотреть на эти впечатляющие, красивые явления. В целом катушка Тесла производит 4 вида разрядов:

1. Стримеры (от англ. Streamer) — тускло светящиеся тонкие разветвлённые каналы, которые содержат ионизированные атомы газа и отщеплённые от них свободные электроны. Протекает от терминала (или от наиболее острых, искривлённых ВВ-частей) катушки прямо в воздух, не уходя в землю, так как заряд равномерно стекает с поверхности разряда через воздух в землю. Стример — это, по сути дела, видимая ионизация воздуха (свечение ионов), создаваемая ВВ-полем трансформатора.

2. Спарк (от англ. Spark) — это искровой разряд. Идёт с терминала (или с наиболее острых, искривлённых ВВ частей) непосредственно в землю или в заземлённый предмет. Представляет собой пучок ярких, быстро исчезающих или сменяющих друг друга нитевидных, часто сильно разветвлённых полосок — искровых каналов. Также имеет место особый вид искрового разряда — скользящий искровой разряд.

3. Коронный разряд — свечение ионов воздуха в электрическом поле высокого напряжения. Создаёт красивое голубоватое свечение вокруг ВВ-частей конструкции с сильной кривизной поверхности.

4. Дуговой разряд — образуется во многих случаях. Например, при достаточной мощности трансформатора, если к его терминалу близко поднести заземлённый предмет, между ним и терминалом может загореться дуга (иногда нужно непосредственно прикоснуться предметом к терминалу и потом растянуть дугу, отводя предмет на большее расстояние). Особенно это свойственно ламповым катушкам Тесла. Если катушка недостаточно мощна и надёжна, то спровоцированный дуговой разряд может повредить её компоненты. Часто можно наблюдать (особенно вблизи мощных катушек), как разряды идут не только от самой катушки (её терминала и т. д.), но и в её сторону от заземлённых предметов. Также на таких предметах может возникать и коронный разряд. Редко можно наблюдать также тлеющий разряд. Интересно заметить, что некоторые ионные химические вещества, нанесённые на разрядный терминал, способны менять цвет разряда. Например, ионы натрия меняют обычный окрас спарка на оранжевый, а бора — на зелёный. Работа резонансного трансформатора сопровождается характерным электрическим треском. Появление этого явления связано с превращением стримеров в искровые каналы (см. статью искровой разряд), который сопровождается резким возрастанием силы тока и количества энергии, выделяющейся в них. Каждый канал быстро расширяется, в нём скачкообразно повышается давление, в результате чего на его границах возникает ударная волна. Совокупность ударных волн от расширяющихся искровых каналов порождает звук, воспринимаемый как «треск» искры.

Влияние на организм человека

Как и любой источник высокого напряжения, трансформатор Тесла смертельно опасен. Однако существует и другое мнение[источник не указан 116 дней], касающееся некоторых видов трансформаторов Тесла. Так как высокочастотное высокое напряжение имеет скин-эффект, а сила тока чрезвычайно мала и ток значительно отстает по фазе от напряжения, то несмотря на потенциал в миллионы вольт разряд в тело человека не может вызвать остановку сердца или другие серьёзные повреждения организма, не совместимые с жизнью. В противоположность этому другие высоковольтные генераторы, например преобразователь для люстры Чижевского, высоковольтный умножитель телевизора и иные бытовые высоковольтные генераторы постоянного тока, имеющие несравненно меньшее выходное напряжение — порядка 25 кВ — являются смертельно опасными. Всё это потому, что электричество в трансформаторе Тесла и в бытовых преобразователях разное по своей сути и природе. Высокие напряжения в бытовых преобразователях совпадают по фазе с токовой составляющей, а в трансформаторе Тесла токовая составляющая отстает по фазе от составляющей напряжения. Несколько другая картина со статическим электричеством, которое может очень чувствительно ударить током при разряде (при прикосновении к металлу). Объясняется эта разница тем, что в статическом электричестве токовая составляющая ближе к составляющей напряжения, чем в трансформаторе Тесла, поэтому при статическом разряде чувствуется «сила» разряда.

«Никола Тесла и его выдающееся изобретение»

Выполнил: Стороженко Игорь Александрович

Обучающийся гр. Р-17 БУ СПО «Мегионский политехнический колледж»

Научный  руководитель: Магомедов Абдул Маграмович, преподаватель физики.

           1. Актуальность:

Мы считаем, что проделанная нами работа носит в первую очередь просветительский характер, а так же повысит заинтересованность учеников в более углубленном изучении таких школьных предметов как физика, побудит их к исследовательской деятельности, и возможно для кого-то определит область дальнейшей деятельности.

            2. Цель проекта: 

1. Собрать действующую катушку Тесла, изучить ее работу, пронаблюдать образование искрового разряда.

2. Демонстрация невероятных свойств электромагнитного поля катушки Тесла и необыкновенно интересных опытов по применению катушки.

3. Формирование физического мышления, получение новых знаний, совершенствование практического применения знаний и  развитие интереса к предмету физики к физическим явлениям в области магнитных полей.

           3. Задачи проекта:

1.Изучить основную литературу об учёном - физике Николае Тесла и его открытиях.

2.Ознакомиться с результатами, находящимися в открытом доступе, уже проведённых экспериментов по конструированию и работе катушки Тесла.

3.Проанализировать собранную информацию и попробовать сделать свои выводы по данному вопросу.

4.Ознакомить обучающихся 1-2 курсов с результатами нашей работы, подготовив по данной теме презентацию.

          4. Гипотеза исследования:

1.Вокруг катушки Тесла образуется электромагнитное поле огромной напряженности

 2.Электромагнитное поле катушки Тесла способно передавать электрический ток беспроводным способом.

         5. Предмет исследования:  Катушка Тесла и магнитное поле.

         6. Проведение опыта  (видеоотчет)

         7. Результаты исследования:  Наши гипотезы подтвердились:

 1) лампочки, наполненные инертным газом светятся вблизи катушки, следовательно, вокруг установки действительно существует электромагнитное поле высокой напряженности;

2) лампочки загорались сами по себе у нас в руках на определенном расстоянии, значит, электрический ток может передаваться без проводов.

          8.Заключение.

Одной из самых ярких, интересных и неоднозначных личностей среди ученых-физиков является Никола Тесла. Подобно Ломоносову, Никола Тесла опередил своё время и не получил заслуженного признания при жизни, впрочем, и поныне его труды не оценены по достоинству. Тесле удалось соединить в одном приборе свойства трансформатора и явление резонанса. Так был создан знаменитый резонанс-трансформатор, сыгравший огромную роль в развитии многих отраслей электротехники, радиотехники и широко известный под названием "трансформатора Теслы". Трансформатор Тесла - удивительное устройство, позволяющее получить мощный интенсивный поток автоэлектронной эмиссии чрезвычайно экономичным способом. Его инженерные разработки нашли применение в области электроэнергетики, электротехники, кибернетики, биофизике, медицине. Поэтому взгляды Н. Тесла можно считать актуальными ныне не только для исследований в области истории науки и техники, но как достаточно действенной средство поисковых работ, изобретение новых технологических процессов и использования новейших технологий.

От фена до самолета

Мегион, 2022

Депобразования и науки Югры

бюджетное учреждение среднего профессионального образования

Ханты-Мансийского автономного округа – Югры

«Мегионский профессиональный колледж»

(БУ «Мегионский профессиональный колледж»)

Проект обучающихся на тему:"От фена до самолета"

Выполнили:

Кузнецов Алексей

БУ  "Мегионский профессиональный колледж"

Г. Мегион,

Гр. 201,

Научный руководитель: Магомедов Абдул Маграмович,

Преподаватель физики

Мегион 2022

Содержание

1. Введение        3

2. Движение легкого твердого тела в струе воздушных потоков        5

1. Основы гидро- и аэродинамики        5

1.1. Общие понятия        5

1.2. Течение без внутреннего трения        5

1.3. Закон Бернулли        7

1.4. Ламинарное течение жидкостей        8

1.5. Эффект Магнуса        10

1.6. Турбулентное течение        10

2.  Эксперименты с легким твердым телом        13

2.1. Описание опыта        13

2.2. «Устройство» потока        13

2.3. А почему же шарик вращается?        14

2.4. Некоторые оценки опытов        15

3. Почему летает самолет        17

3. Заключение        18                        

Литература        20

Приложение        21

Приложение

1. Течение жидкости по трубам.

2. Давление в потоке.

3. Закон Бернулли.

4. Ламинарное течение жидкости по трубе

5. Примеры когерентных вихревых структур, полученных расчетным путем на компьютерах

5,а

5,б

5,в

6. Раскручивание шарика в воздушном потоке

Рис. 6, а                                Рис. 6, б                            Рис. 6, в

7. Модели шариков с отверстиями разной формы

а                      б                         в                          г                       д  

8. Создание «видимости» потока.

9. Смещение тела относительно центра струи

Рис. 9, а           Рис. 9, б         Рис.9, в         Рис. 9, г            Рис.9, д

10. Структура вихря

(Струйка, вырывающаяся из дырки, создает облако маленьких вихрей)

11. Значение коэффициента в формуле для гидравлического сопротивления

12. Схема возникновения подъемной силы крыла

Здравствуйте, уважаемые жюри и слушатели конкурса^[1].

Меня зовут Кузнецов Александр, я -  обучающийся 201 группы.

Научный руководитель: преподаватель физики и технической механики

Тема нашей исследовательской работы «От фена до самолета».

Глядя на летящий самолет^[2], многие задумываются над вопросом: почему он летает? Мы заинтересовались процессами, происходящими с самолетом в воздухе. Мы нашли способ исследовать практически «домашними» средствами сложное явление турбулентности. В качестве модели выбрали шарик, а воздушного поток создавали феном.

Принимая^[3] во внимание, что явление турбулентности лежит в основе большого количества современных технических устройств, в том числе самолетов, движение которых вызывает не только познавательный интерес, но и тревогу, тема исследования актуальна.

Почему летают самолеты? Как заставить шарик держаться в потоке воздуха? Изначально^[4] мы предположили, что если поместить пластиковый шарик в воздушный поток, созданный феном, то шарик будет «выталкиваться» из потока силой струи, поэтому для удержания шарика в воздухе струю нужно направлять под шарик: в этом случае поток воздуха какое-то время не даст телу упасть под действием силы тяжести.

Цель^[5] работы: Исследование поведения легкого твердого тела в воздушном потоке на основе законов аэродинамики.

Задачи^[6]:

1. Изучить теоретический материал по гидро- и аэродинамике;
2. Провести практические опыты с пластиковыми шариками, имеющими отверстия различной формы, в струе воздушных потоков с целью изучения направления потока, сил, действующих на шарик в струе; высоты подъема шарика;
3. Рассчитать некоторые динамические характеристики твердого тела в струе воздушных потоков;
4. На основе экспериментальных исследований объяснить причины возникновения подъемной силы крыла самолета.

Анализируя теоретический материал^[7] по вопросам аэро- и гидродинамики, мы выделили несколько основных положений:

• Основой^[8] гидро- и аэродинамики является закон Бернулли: в стационарном потоке сумма статического и динамического давлений остается постоянной.

• При^[9] увеличении скорости потока динамическая составляющая давления возрастает, а статическая  уменьшается.
• Акцентирую^[10] ваше внимание на следствии закона Бернулли: при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает;
• Гидравлическое сопротивление увеличивается пропорционально квадрату скорости потока;
• Мощность увеличивается пропорционально третьей степени скорости.
• Особое значение^[11] при объяснении наших экспериментов имеет эффект Магнуса: физическое явление, возникающее при обтекании вращающегося тела потоком жидкости или газа. Образуется сила, воздействующая на тело и направленная перпендикулярно направлению потока.

2.1. Описание опыта

Для экспериментов возьмем^[12] 5 пластиковых шариков.

В 4-х из них просверлим вдоль оси отверстия диаметром порядка сантиметра.

Если^[13] такой шарик поместить в струю,

Показывается опыт с шариками

то

• сначала он просто парит в воздухе,
• а потом начинает раскручиваться,
• причем дырка вращается в вертикальной плоскости.

В первом же опыте мы получили результат, противоречащий нашей первоначальной гипотезе: шарик не выпадал из потока, а, наоборот, очень устойчиво держался в струе сколь угодно долго.

Во^[14] всех случаях наблюдается эффект вращения и подъема, однако у шарика со смещенным отверстием  вращение происходит не в одной и той же плоскости.

Это связано^[15] с изменением положения центра тяжести шарика относительно его геометрического центра.

Все эти опыты показали, что очень важным является проток воздуха через дырку. Если отверстие закрыть, например пластилином, то вращение прекращается.

2.2. «Устройство» потока^[16].

Мы нашли способ сделать поток «видимым» - обклеили трубу фена нитями и сфотографировали несколько положений. На снимке видно, что поток «прижимается» к шарику с той его стороны, которая движется по потоку, и «отталкивается», отклоняясь в сторону, с противоположной стороны. При этом шарик смещается относительно центра струи.

Это объясняется^[17] тем, что, в соответствии с законом Бернулли, давление в струе меньше, чем в окружающем воздухе, поэтому стоит только шарику сместиться, как на край, выходящий за пределы струи, начинает действовать сила, возвращающая его обратно.

2.3. А почему же шарик вращается^[18]?

Отверстие изменяет структуру потока вокруг шарика.

Таким образом возникает момент силы трения, закручивающий шарик. А это, в свою очередь, обусловливает возникновение силы Магнуса, которая смещает устойчивое положение шарика относительно оси потока.

Дополнительный^[19] подъем шарика с дыркой можно связать с тем, что в некоторых положениях сила, смещающая шарик от центра струи, направлена не горизонтально, а имеет вертикальную компоненту. Воздух, проходящий через дырку, как бы подсасывает всю остальную струю, вызывает ее перекос.

Этого^[20] не происходит в противоположном положении, так как здесь ничто не мешает потоку оторваться от шарика.

2.4. Некоторые оценки опытов^[21].

На шарик по вертикали действуют три силы:

• сила тяжести F = mg,
• сила сопротивления воздуха  и
• вертикальная составляющая силы Магнуса .

Изменение^[22] скорости в струе с высотой можно оценить из закона сохранения импульса.

Сечения струи можно выразить через высоты h1 и h2  и угол расхождения струи.

Высота подъема шарика в нашем случае^[23] равна:

Почему летает самолет^[24]?

Рассмотрев движение шарика в потоке воздуха, изучив направления потока, сил, действующих на шарик в струе, мы смогли понять, что устойчиво удерживает самолет в воздухе.

Для того, чтобы самолет поднялся в воздух и летел, нужно только одно: его крылья должны создавать подъемную силу.

• Когда эта сила больше веса самолета – он набирает высоту.
• Если она равна весу самолета – летит горизонтально.
• Если же подъемная сила меньше веса самолета – он летит со снижением.

В свою очередь, подъемная сила есть следствие трех причин:

1) особой формы крыла,

2) его положения относительно набегающего потока воздуха – «угла атаки»;

3) скорости полета.

1. Подведем итоги^[25].

Изучив теоретический материал, мы выделили следующие основы гидро- и аэродинамики:

• закон Бернулли и  его следствия;

Хочу подчеркнуть:

• Зависимость давления от скорости потока;
• Зависимость давления от сечения потока;
• Зависимость сопротивления от  скорости потока;
• Эффект Магнуса.

Выводы из экспериментов^[26], таковы:

• Во всех случаях наблюдается эффект вращения и подъема;
• Шарик без дырки висит точно на оси потока и не вертится, т.к. давление в струе меньше, чем в окружающем воздухе;
• У шарика со смещенным отверстием  вращение происходит не в одной и той же плоскости (с прецессией), что связано с изменением положения центра тяжести шарика относительно его геометрического центра;
• Отверстие^[27] изменяет структуру потока вокруг шарика;
• Дополнительный подъем шарика с дыркой вызван вертикальной компонентой силы Магнуса;
• Аналогично, пилот самолета имеет возможность влиять на угол атаки крыла и скорость полета самолета, изменяя форму крыла.

Расчет^[28] высоты подъема шарика - 19 см – согласуется с опытом.

Экспериментальные исследования^[29] помогли понять причины возникновения подъемной силы крыла самолет.

Самолет держится в потоке, созданном мотором, также устойчиво, как и шарик в струе фена.

Я больше не боюсь летать!

 Таким образом^[30], цель достигнута; задачи выполнены.

Выполненная работа не является завершенной. Уже в процессе экспериментов рождались все новые и новые вопросы. Было интересно:

• что будет, если поместить 2 шарика в струю;
• при каких условиях шарик «зависнет» в горизонтальном потоке;
• на какой предельный угол можно наклонить фен так, чтобы шарик не «выпал» из потока». При этом способ измерения угла довольно прост: можно прикрепить к фену скотчем транспортир с отвесом?

Но это уже будет тема следующего исследования.

Спасибо^[31] за внимание!

Оно должно строго соответствовать заявленной теме.

 -  Ответьте на вопрос «Почему Вы выбрали именно эту тему?»

 -  Раскройте её актуальность и значимость для себя и для ... Обоснуйте это.

 -  Предъявите гипотезу (Если она  есть).

 -  Представьте цели и задачи работы.

 -  Назовите какие методы исследования использованы Вами и как его проводили.

 -  Сообщите что самого важного и интересного принесла Вам работа.

 -  Чётко сформулируйте выводы. Они обязательно должны быть связаны с целями и задачами работы

Говорите убеждённо, чётко и громко.

 -  Сообщая наиболее важную информацию говорите:

    “Я подчёркиваю...  Хотел бы заметить,  что...  Я акцентирую Ваше внимание, что“

 -  Ваше исследование – это совместный труд с научным руководителем, поэтому говорите чаще: “Наше исследование... Мы пришли в выводу... Нами было сделано...”  

 -  Не уходите от заданной темы.

 -  Приветствуйте слушателей и жюри в начале и  благодарите за внимание в конце речи.

 -  Интересно, когда выступающий говорит о  мыслях возникших после завершения работы. Озвучивает “последействие“.

Выполненная работа не является завершенной. Уже в процессе экспериментов рождались все новые и новые вопросы. Было интересно:

• что будет, если поместить 2 шарика в струю;
• на какой предельный угол можно наклонить фен так, чтобы шарик не «выпал» из потока». При этом способ измерения угла довольно прост: можно прикрепить к фену скотчем транспортир с отвесом;
• при каких условиях шарик «зависнет» в горизонтальном потоке?

Но это уже будет тема следующего исследования.

Спасибо^[32] за внимание!