Методическое пособие: «Практикум в цифровой лаборатории» ,
Вывод по теоретической части работы:
В результате теоретической части работы собран материал об особенностях жизни императорских пингвинов и одногорбых верблюдов, способах приспособления к условиям жизни, изучена методика исследования одного из способов сохранения благоприятных условий - «толпления» пингвинов и верблюдов, во время суровых климатических условиях.
Моделирование процесса теплового излучения
Опыт № 1
Цель: проверка показаний датчиков температуры до проведения основного исследования.
Вывод: 4 датчика, помещенные в воду, показывают одинаковую температуру.
2.4.1. Моделирования процесса толпления (пингвины)
Опыт №1
Измерение температуры в двух колбах разного объема и анализ результатов
Цель: измерить температуру воды в двух колбах разного объема и, проанализировав результаты, определить какая колба остынет раньше.
Время, сек | Т1(большая-красная) | Т2(меньшая-синяя) |
100 | 88 | 82 |
200 | 85 | 78 |
400 | 81 | 73 |
600 | 77 | 66 |
800 | 74 | 62 |
1000 | 71 | 58 |
1500 | 65 | 52 |
2000 | 60 | 47 |
Вывод: По результатам графика прослеживается плавное снижение температуры в каждой колбе. Разница между максимальным и минимальным значением в большей колбе равна 28°С, а в меньшей 35°С. Значит быстрее остывает маленькая колба. Возникает вопрос: почему так происходит. Масса воды в колбе (и в одной и в другой) 
Площадь поверхности колбы 
. Масса зависит от куба радиуса колбы, а площадь поверхности зависит от квадрата радиуса, то есть масса растет быстрее, чем площадь поверхности, а значит, большая колба запасает больше тепла, чем отдает. Если смоделировать процесс толпления императорских пингвинов, то можно проведя необходимые измерения, сделать вывод:
чтобы выжить в условиях холода Антарктиды масса пингвина должна быть достаточно большой, так как с увеличением массы растет количество теплоты, которое запасает организм, несмотря на то, что с увеличением массы растет площадь поверхности, излучающей тепло.
Измерение температуры в пробирках и анализ результатов
Опыт №2
Цель: измерить температуру воды в стакане и в пробирке (без «одежды»)
Вывод: вода имеет высокую теплоемкость. Так как объем стакана больше объема пробирки, он остывает медленнее.
Опыт №3
Цель: измерить температуру в стакане и пробирке (в одежде)
№ опыта | Пробирка в «одежде» | Пробирка без «одежды» |
2 и 3 | 87-75=12 За 3 минуты | 67-47=20 За 3 минуты |
Вывод: стакан остывает медленнее, чем отдельная пробирка. Одежда на пробирке не позволяет быстро отдавать тепло. Оперение пингвинов играет большую роль в сохранении тепла.
Опыт№4
Цель: изучить температурный режим в группе пробирок (три круга)
Вывод: отдельно стоящая колба быстрее отдает тепло, чем группа. Один пингвин в холоде Антарктиды быстро охладится и может погибнуть.
Опыт № 5
Цель: измерить температуру в группе пробирок (два круга).
№ опыта | температура в центре за 5 минут (гр.) | температура на окраине за 5 минут (гр.) |
4(3 круга пробирок) | 90-87=3 | 87-77=10 |
5(2 круга пробирок) | 73-67=6 | 73-60=13 |
Вывод: чем больше пробирок, тем медленнее они остывают. Чем больше группа животных, тем они медленнее остынут при процессе толпления.
Опыт №6
Цель: изучить температурный режим группы пробирок, отдельно стоящей пробирки и стакана. Объем воды в стакане и в группе пробирок одинаковый.
Вывод: отдельно стоящая пробирка и внешний круг пробирок остывает быстрее.
Опыт №7
Цель: моделирование процесса объединения пингвинов в группы при сильном ветре.
Обдув группы пробирок осуществляется с помощью вентилятора.
В центре группы температура менялась от 80 до 61 градуса (19) Второй круг – от 88 до 64 градусов(24) Окраина группы – от 88 до 62 (26)№ опыта | Центр группы ( падение Т. в гр.) за 5 минут | Окраина группы (падение Т. в гр.) за 5 минут |
6 (без вентилятора) | 2 | 12 |
7(с вентилятором) | 19 | 26 |
Вывод: на окраине группы температура понижается быстрее, чем в центре. При работе вентилятора группа пробирок остывает намного быстрее. Чтобы пингвины меньше теряли тепла в условиях холода и сильного ветра, им приходится толпиться (объединяться в группу и перемещаться по кругу), согреваясь по-очереди.
2.4.2.Моделирования процесса толпления (верблюды)
Опыт №1
Цель: изучить температурный режим группы пробирок, отдельно стоящей пробирки и стакана. Объем воды в стакане и в группе пробирок одинаковый.
Тела | Время (через которое были вычислины значения) | Температура (tк) | Температура (tк) | Результат (tк-tн) |
Центр группы | 16 мин | 8,6 | 11,8 | 3,2 |
Стакан | 16 мин | 8,6 | 12,3 | 3,7 |
Пробирка на окраине группы | 16 мин | 8,6 | 11,9 | 3,3 |
Пробирка | 16 мин | 8,6 | 15,6 | 7 |
В центре группы дольше всех держится холод. (11,8-8,6=3,2 градуса) Стакан, вмещающий столько же воды, сколько пробирки - нагревается быстрее (11,9-8,6=3,3 градуса) Пробирка на окраине группы нагревается еще быстрее (12,3-8,6=3,7 градусов) Отдельно стоящая пробирка нагревается быстрее всех (15,6-8,6=7 градусов)
Вывод: отдельно стоящая пробирка и внешний круг пробирок нагревается быстрее.
Вывод по практической части работы:
Если смоделировать процесс толпления императорских пингвинов, то можно проведя необходимые измерения, сделать вывод: чтобы выжить в условиях холода Антарктиды масса пингвина должна быть достаточно большой, так как с увеличением массы растет количество теплоты, которое запасает организм, несмотря на то, что с увеличением массы растет площадь поверхности, излучающей тепло. Чтобы выжить в условиях жаркого климата пустыни Сахары, масса верблюда также должна быть достаточно большой.
В результате проведенных исследований удалось доказать, что процесс толпления позволяет сохранить тепло внутри группы животных при низких температурах длительное время и прохладу в внутри группы животных при высоких температурах. Этот факт позволяет сделать вывод, что процесс толпления является одним из важных способов выживания животных в природе. Они выживают при тесном сотрудничестве и взаимодействии и внутри семьи и внутри стаи.
Заключение
С помощью датчика температуры цифровой лаборатории нам удалось смоделировать процесс теплообмена животных в группе, что позволило подтвердить гипотезу о том, что благодаря процессу толпления пингвины и верблюды способны приспособиться к выживанию в экстремально-суровых климатических условиях.
Для нас эти знания могут быть практически полезны.
Например, при эвакуации в зимнее время мы можем сохранить себе жизнь, моделируя процесс толпления.
«Вся природа стремится к самосохранению» () - оберегая жизнь на Земле - человек сохраняет жизнь самому себе.
Библиография
1. «Антарктида Исследования, открытия» Географгиз, 1963г
2. https:///geograficheskoe-polozhenie-antarktidy/
3. http://сезоны-года. рф/природа%20Антарктиды. html
4. https:///klimat-antarktidy/
5. http://www. mir-ant. ru/
6. http:///blogs/details? id=970
7. https://ru. wikipedia. org/wiki/Сахара
8. http:///pustynya-sahara-v-afrike-zhivotnye-rasteniya-karta-interesnye-fakty-foto-kartinki-video-sahary/\
9. https://www. syl. ru/article/195122/new_verblyud-dvugorbyiy-i-odnogorbyiy
10.https://ru. wikipedia. org/wiki/Одногорбый_верблюд#.D0.9F. D1.80.D0.B8.D1.81.D0.BF. D0.BE. D1.81.D0.BE. D0.B1.D0.BB. D0.B5.D0.BD. D0.BD. D0.BE. D1.81.D1.82.D1.8C_.D0.BA_.D0.B7.D0.B0.D1.81.D1.83.D1.88.D0.BB. D0.B8.D0.B2.D0.BE. D0.BC. D1.83_.D0.BA. D0.BB. D0.B8.D0.BC. D0.B0.D1.82.D1.83
11. https://givotniymir. ru/dvugorbyj-verblyud-obraz-zhizni-i-sreda-obitaniya-dvugorbogo-verblyuda/
12. http://www. bolshoyvopros. ru/questions/429727-chto-vy-znaete-o-verbljudah. html
13. http://uznay-kak. ru/dom-sad-i-ogorod/jivotnyie/kak-spit-verblyud
14. http://www.8lap. ru/section/interesnye-fakty/sreda-obitaniya-verblyuda/\
Приложение
№ 1
Космический снимок Антарктиды
№ 2
«Толпление» пингвинов
№ 3
Космический снимок Сахары
№ 4
«Толпление» верблюдов
Словарь
1. Антарктида - (греч. ??????????? — противоположность Арктике) — континент, расположенный на самом юге Земли, центр Антарктиды примерно совпадает с южным географическим полюсом.
2. Антарктика - южная полярная область.
3. Метаболизм - (от греч. ????????, «превращение, изменение»), обмен веществ — полный процесс превращения химических веществ в организме, обеспечивающих его рост, развитие, деятельность и жизнь в целом.
4. Приспособленность организмов - относительная целесообразность строения и функций организма, явившаяся результатом естественного отбора, устраняющего неприспособленных в данных условиях существования особей
5. Терморегуляция - физиологический процесс, обеспечивающий поддержание постоянной температуры в организме теплокровных животных и человека.
6. Эзофагеальная железа - glandula oesophageae propriae (от лат. glandula f, гр. oisophagos пищевод и лат. proprius, a, um собственный) слизистые железы в подслизистой оболочке пищевода.
7. Экосистема - или экологическая система (от греч. oikos — жилище, местопребывание и система), природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосфера, или биокосной — почва, водоём и т. п.), связанными между собой обменом веществ и энергии.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
