Неугомонные_1_МОУ «Чистовская СОШ»_Чистово
1 этап «Физика в загадках»
1. Меня никто не видит, но всякий слышит, а спутницу мою всяк может видеть, но никто не слышит.
(ГРОМ И МОЛНИЯ)
Обычно гроза бывает в жаркий летний день. Поднялся сильный ветер, хлынул ливень, засверкала молния, загрохотал гром. Почему возникает гроза? Теплый воздух с водяным паром быстро поднимается вверх. Чем выше от поверхности Земли, тем ниже температура воздуха, поэтому водяной пар превращается в капельки воды и в мелкие кристаллики льда. Капли воды и ледяные градины сталкиваются друг с другом, получая электрический заряд. Образовавшиеся заряды накапливаются в облаке, достигают определенной мощности и разряжаются с яркой вспышкой — молнией. Молния очень сильно нагревает воздух, он быстро расширяется и возникает взрывная волна — мы слышим раскаты грома. Свет распространяется гораздо быстрее звука, поэтому сначала видно молнию, а лишь потом звучит гром. По временному отрезку между молнией и громом можно судить о расстоянии до грозы: чем позже прозвучит гром после вспышки, тем дальше гроза. Электрический разряд может возникать между двумя частями одной тучи, между соседними тучами. Но не только. Если он возникает между тучей и землей, то молния ищет наиболее короткий путь и ударяет в самый высокий предмет на поверхности земли — в высотное здание или дерево, одиноко стоящее в поле. Большинство высотных зданий оборудуют специальными громоотводами, которые отводят электричество в землю, спасая сооружения от попадания молнии. На территории России гроза бывает поздней весной или летом («Люблю грозу в начале мая, когда весенний первый гром…», как писал русский поэт ). Для жарких и влажных тропиков гроза — дело обычное. Например, на острове Ява за год бывает более 220 грозовых бурь.
2. Без крыльев, без тела за тысячу верст прилетела (РАДИОВОЛНА)
В 1871 году английский физик Джеймс Максвелл предположил, что переменное электрическое поле должно порождать переменное магнитное поле и наоборот. По теории Максвелла в природе существуют единые электромагнитные волны, которые распространяются со скоростью света не только в воздухе, но и в вакууме (безвоздушном пространстве). В 1887 году немецкий физик Генрих Герц провел серию опытов, в которых обнаружил предсказанные Максвеллом волны (позднее их назвали электромагнитными). Он и осуществил впервые передачу электромагнитных волн на расстояние (из одной комнаты в другую).
Александр Степанович Попов () — русский инженер и изобретатель.марта 1896 года на заседании физического отделения Российского физико-химического общества он впервые в мире отправил радиограмму на расстояние 250 м.
В годах русский физик сконструировал приемник и передатчик радиосигналов и отправил на расстояние 250 м первую радиограмму — «Генрих Герц». В 1897 году итальянский радиотехник Г. Маркони получил патент на изобретение радиопередачи. Ему первому удалось осуществить связь между материковой Англией (в окрестностях Дувра) и небольшим судном, стоявшим на якоре на расстоянии 19 км. А в 1901 году он удивил мир передачей радиосигналов через Атлантический океан. Радио начало стремительно развиваться.
У электромагнитных волн есть три важнейших характеристики — частота (число колебаний в секунду), амплитуда («размах» колебаний) и фаза (часть колебания, с которой начинается волна). Чтобы электромагнитная волна несла какое-то сообщение, на ней нужно оставить «зарубки», изменив одну из этих характеристик. Такое изменение называется модуляцией. Наиболее распространены амплитудная модуляция (АМ) и частотная модуляция (ЧМ или FM). Модулированная радиоволна может нести любой сигнал — речь, музыку, телевизионное изображение на любые расстояния. В приемном устройстве сообщение отделяется от несущей радиоволны, усиливается и превращается в звук или видеосигнал.
В начале 1920-х годов наряду с радиотелеграфной связью возникло радиовещание. Увеличение количества связных и вещательных радиостанций и стремление к работе на длинных волнах привело к взаимным помехам, к «тесноте в эфире» и необходимости строгого соблюдения международных соглашений о распределении радиоволн. Радиолюбители, для которых были выделены радиоволны короче 100 м, обнаружили возможность связи на этих волнах на больших расстояниях при помощи маломощных радиопередатчиков. Исследование законов распространения радиоволн коротковолнового диапазона позволило применить их для связи и радиовещания. Были созданы специальные радиолампы КВ и УКВ (метрового) диапазонов, специальные схемы, а также антенны, предназначенные для этих диапазонов. Современные радиовещание осуществляется на ультракоротких, коротких, средних и длинных волнах.
3. Придет в дом – не выгонишь колом, пора придет – сам уйдет. (СОЛНЕЧНЫЙ ЛУЧ)
Световой луч – это линия, вдоль которой распространяется энергия от источника света. В однородной среде свет распростроняется прямолинейно. Прямолинейное распространение света – факт, установленный в глубокой древност. Об это писал еще основатель геометрии Евклид (300 лет до н. э.)
4. Мету, мету – не вымету,
Несу, несу – не вынесу,
Пора придет – сама уйдет. (ТЕНЬ)
Образование тени объясняется прямолинейностью распространения света в однородной среде. Тени людей, деревьев, зданий и других предметов хорошо наблюдаются на земле в солнечный день. Тень – это та область пространства, в которую не попадает свет от источника. Образованием тени при падение света на непрозрачный предмет объясняются такие явления, как затмения Солнца и Луны.
5. Своих глаз нет, а другим видеть помогают. (ОЧКИ)
Глаз иногда называют живым фотоаппаратом, так как оптическая система глаза, дающая изображение, сходна с объективом фотоаппарата, но она значительно сложнее. Способность глаза приспосабливаться к видению как на близком, так и на далеком расстоянии называется аккомодацией глаза. Благодаря аккомодации изображение рассматриваемых предметов получается как раз на сетчатке глаза. Это выполняется, если глаз норамальный. Наиболее распространены два недостатка глаза – близорукость и дальнозоркость. Эти недостатки глаза устраняются применением линз. Изобретение очков явилось великим благом для людей, имеющих недостатки зрения. Способность рассеивающих и собирающих линз изменять оптическую силу преломляющей системы глаза, позволяют получать изображение именно на сетчатке глаза, что позволяет видить предметы четко.
6. Что на воде лежит, да не тонет? (ЛЁД)
Вода обладает исключительными физическими свойствами. Обычно при охлаждении тела сжимаются, а вода наоборот — расширяется. Благодаря этому лед легче воды (ведь при той же массе он занимает больший объем), он всплывает вверх и создает над водоемами защитный слой. Это помогает выживать зимой рыбам и другим живым организмам в водоемах.
7. Лежал, лежал, а потом в реку побежал. (СНЕГ)
В связи со сменой времен года происходит изменение средней температуры воздуха. С увеличением температуры от 00С и выше снег начинает таять, т. е. превращается в воду. Одно из совойств воды – текучесть. Именно это свойство и приводит к тому, что вся вода собирается в углублениях и впадинах.
8. Видно, нет у ней ума: ест она себя сама. (СВЕЧА)
Процес горения можно объяснить как соединение атомов в молекулы. В результате этого происходит образование молекулы и выделяется большое количество энергии. Чтобы поддерживать процес горения, нужно топливо. Воск или парафин, из которого изготавливаются свечи, является топливом, поддерживающим процес горения.
9. Днем стекло разбито, за ночь вставлено. (ПРОРУБЬ)
Вода при понижении температуры превращается в лед. При смене дня и ночи меняется температура воздуха. Ночью она ниже. Поэтому образование ледяной корки происходит быстрее чем днем.
10. Кто не учившись, говорит на всех языках? (ЭХО)
Каждый из нас знаком с таким звуковым явлением, как эхо. Эхо образуется в результате отражения звука от различных преград – стен большого пустого помещения, леса, сводов высокой арки в здании. Но почему мы не слышим эха в небольшой квартире? Оказывается, услышать эхо можно лишь в том случае, когда отраженный звук воспринимается отдельно от произнесенного. Для этого нужно, чтобы промежуток времени между воздействием этих двух звуков на ушную барабанную перепонку составлял не менее 1/15с. На свойстве звука отражаться от гладких поверхностей основано действие рупора – расширяющейся трубы обычно груглого сечения. При использовании рупора звуковые волны не рассеиваются во все стороны, а образуют узконаправленный пучок, за счет чего мощность звука увеличивается и он распространяется на большее расстояние.
