Давление твердых тел, жидкостей и газов

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

« Ермаковская основная общеобразовательная школа»

сообщение на тему

«Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин.»

выполнил : ученик 7-го класса Аркадьев Илья

проверил: учитель физики

Ермакова Е.И.

д. Ермакова, 2012 г.

Содержание

• Введение

• Освоение подводного мира в глубокой древности

• Аппараты для подводного плавания

• Предложенные вопросы

• Приложение

• Список литературы

Введение

Из формулы гидростатического давления следует, что во всех местах жидкости, находящихся на одной и той же глубине, давление жидкости одно и то же. С увеличением глубины оно возрастает. Особенно больших значений оно достигает на дне морей и океанов. Например, на глубине 10 км давление воды составляет около 100 миллионов паскалей!

Несмотря на огромное давление, существующее на таких глубинах, и здесь обитают некоторые животные: различные иглокожие, ракообразные, моллюски, черви, а также глубоководные рыбы. Организм этих животных приспособлен к существованию в условиях большого давления, и точно такое же давление имеется внутри их.

Сюда не доходит солнечный свет (он угасает уже на глубине 180 м), и потому здесь царствует мрак. Обитатели глубин либо слепые, либо, наоборот, имеют очень развитые глаза. Некоторые из глубоководных животных светятся собственным светом.

Освоение подводного мира в глубокой древности

Человек начал осваивать подводный мир еще в глубокой древности. Опытные, хорошо тренированные ныряльщики (ловцы жемчуга, собиратели губок), задерживая дыхание на 1-2 мнн, погружались без всяких приспособлений на глубину 20-30 (а иногда и более) метров.

Опускаться на очень большие глубины человек без специального снаряжения не может. Этому мешает как отсутствие воздуха, так и огромное гидростатическое давление, прогибающее ребра грудной клетки настолько, что они могут не выдержать и сломаться.

Для увеличения времени пребывания под водой люди вначале использовали дыхательные трубки из тростника, кожаные мешки с запасом воздуха, а также "водолазный колокол" (в верхней части которого при погружении в воду образовывалась "воздушная подушка", из которой человек и получал воздух).

Следует иметь в виду, однако, что дышать через трубку, выступающую над поверхностью воды, можно лишь тогда, когда глубина погружения не превышает 1,5 м.

На больших глубинах разность между давлением воды, сжимающим грудную клетку, и давлением воздуха внутри ее возрастает настолько, что у человека уже не хватает сил увеличивать объем грудной клетки при вдохе и наполнять свежим воздухом легкие.

На глубине, превышающей 1,5 м, можно дышать только таким воздухом, который сжат до давления, равного давлению воды на данной глубине.

Аппараты для подводного плавания

В 1943 г. французами Ж. Кусто и Э. Ганьяном был изобретен акваланг - специальный аппарат со сжатым воздухом, предназначенный для дыхания человека под водой (см. Приложение № 1 рис. 101 ). Благодаря этому изобретению плавание под водой стало увлекательным и распространенным видом спорта.

Акваланг позволяет находиться под водой от нескольких минут (на глубине около 40 м) до часа и более (на небольших глубинах). Спуски с аквалангом на глубины более 40 м не рекомендуются, так как вдыхание воздуха, сжатого до большого давления, может привести к азотному наркозу. У человека нарушается координация движений, мутится сознание.

При подводных работах на разных глубинах используют специальные водолазные скафандры. Если скафандр мягкий (резиновый), то глубина погружения обычно не превосходит нескольких десятков метров.

На больших глубинах человек может работать только в жестком ("панцирном") скафандре (см. Приложение № 2 рис. 102). В последнем случае глубина погружения может доходить до 300 м.

Для исследования морей и океанов на больших глубинах используют батисферы и батискафы (см. Приложение № 3 рис.103).

Батисферу опускают с надводного судна с помощью троса. Впервые она была использована итальянцем Бальзамелло в 1892 г.

Глубина погружения тогда составляла 165 м; впоследствии она превысила 1 км.

Батискаф не связан тросом с кораблем и представляет собой автономный (самоходный) аппарат (см. Приложение № 4 рис. 104). Первый батискаф был построен и испытан швейцарским ученым О. Пиккаром в 1948 г. В январе 1960 г. сын ученого Ж. Пиккар вместе с Д. Уолшем достигли на батискафе дна Марианского желоба в Тнхом океане. Его максимальная глубина (измеренная в 1957 г. исследовательским советским судном "Витязь") составляет 11 022 м.

Попробуйте ответить на предложенные вопросы:

1. Каким образом человек может дышать, находясь под водой?

2. Что препятствует погружению людей без специальных приспособлений на большие глубины?

3. Что такое акваланг? Почему в нем используется не обычный, а сжатый воздух?

4. Чем отличается батискаф от батисферы?

Приложение № 1

Приложение № 2

Приложение № 3

Приложение № 4

Список литературы:

• С.В. Громов, И.А. Родина, Физика 7 класс

• Гипермаркет знанийФизика и астрономияФизика 7 классФизика: Давление на дне морей и океанов. Исследование морских глубин

• Н.Я.Янушешевская Повторение и контроль знаний по физике на уроках и внеклассных мероприятиях,7-9 классы (с электронным приложениями), М. Глобус, 2009;

• Л.А.Горлова Занимательные внеурочные мероприятия по физике, 7-11 классы, М. Вако, 2010;

• А.Я.Кибальченко, И.А.Кибальченко Физика для увлеченных Р-н-Я,Феникс,2005;

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

« Ермаковская основная общеобразовательная школа»

сообщение на тему

выполнил : ученик 7-го класса Мищенков Игорь

проверил: учитель физики

Ермакова Е.И.

д. Ермакова, 2012 г.

Содержание

1. Живые барометры

2. Приметы дождя и бури

3. Приметы хорошей погоды

4. Список литературы

Введение

На суше неожиданно разразившаяся буря не обязательно является угрозой для жизни. В горах можно укрыться в расщелинах камней и скал. В поле можно спрятаться от дождя под ветвистыми деревьями. В населенном пункте укрыться от дождя несложно. В море же дело обстоит иначе. Здесь человек полностью находится во власти стихии, морских волн. Морские ураганы, циклоны возникают незаметно в течение 10 – 15 минут, за это время судам практически невозможно найти убежище. Многие тысячи людей становятся жертвами моря из-за того, что барометры показывают приближение бури лишь за 10 – 15 минут, когда начинается резкое снижение атмосферного давления.

Поэтому неудивительно, что ученые стараются изобрести барометры с прогнозом погоды за 10 – 20 часов до начала бури, время, в течение которого можно принять меры безопасности.

Яя

Я

Я

Я

Живые барометры

С самых древних времен за сотни и даже за тысячи лет до изобретения барометра люди отмечали изменение погоды по «эмпирическим приметам». Так называемая «народная метеорология» основывалась на наблюдениях сельского жителя, который, находясь среди природы, растений и животных, привык распознавать их поведение. Так было замечено, что перед бурей или ясным днем некоторые виды растений и некоторые домашние и дикие животные ведут себя особым образом. Тот, кто знает эти приметы, может прогнозировать с достаточной точностью изменение погоды, даже если стрелки барометра не сдвинулись ни на миллиметр. Такие прогнозы основываются на чрезвычайно тонком чутье некоторых животных, которые предчувствуют изменения в атмосфере иногда за 15 – 20 часов до их начала.

Для биоников и для создателей кибернетических приборов, имитирующих живые организмы, настоящим сюрпризом стала медуза, прозрачный желатинообразный зонтик, встречающийся у берега моря. Хотя это существо числится среди простейших организмов, оно обладает удивительным свойством «слышать» недоступные уху человека инфразвуки. Она может воспринимать инфразвуковые колебания (8 – 13 колебаний в минуту), которые возникают при движении волн в контакте с атмосферным воздухом. Оказывается у медузы есть пузырь, наполненный жидкостью, в котором плавают камешки, опирающиеся на нервные нити. Этот пузырь является приемником медузы, органом, которым она слушает «голос» бури. Колебания волн оказывают давление на камешки, а те передают импульсы нервам. Когда колебания превышают критический порог, так называемый, порог бури, медуза принимает защитные меры – удаляется от берега, уходит на глубину, где нет такого волнения, как на поверхности моря или океана.

Именно такой механизм и был положен учеными в основу создания резонатора, улавливающего инфразвуки и предсказывающего бурю за 15 часов.

Вот любопытные данные о «метеорологическом поведении» животных и растений.

Приметы дождя и бури:

• Ласточки ловят насекомых низко над землей

• Коровы поднимают головы вверх и с жадностью втягивают воздух, а надои молока снижаются

• Куры ищут места для насеста как можно выше

• Рыбы выпрыгивают из воды и ловят мошек на лету или не клюют на удочку, если погода испортится на несколько дней

• Лягушка прячется на дно банки, куда ее поместили

• Собака свертывается клубком

• Филин и сова кричат пронзительно

• Белки ведут себя неспокойно

• Животные едят корм с жадностью вечером, если следующий день будет дождливым

• Кошка ищет воду и пьет больше обычного

• Куры и воробьи купаются в пыли, а затем распускают перья

• Гуси летают с шумом в стае

• Жаворонки сидят неподвижно на полях и распускают перья

• Тюлени укрываются на мелководье у берега или за скалами и ведут себя неспокойно

• Растения на полянах, низменных сенокосных угодьях, на склонах холмов пахнут сильнее обычного, листья кажутся увядшими

Приметы хорошей погоды

• Лягушки поднимаются по стенам банки

• Ласточки летают на большой высоте

• Птицы весело и звонко поют

• Собаки спят, положив голову на вытянутые лапы

• Бабочки скапливаются на лугах и в садах

• Пчелы активно летают

• Жаворонки перелетают по пашне с места на место

• У метеочувствительных растений раскрыты венчики

• Листья растений кажутся свежими, а цветки пахнут умеренно.

Список литературы

1. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики: Кн. для учителя – М.: Просвещение, 1988.

2. Ехнович А.С. Справочник по физике и технике – М.: Просвещение, 1999

3. Янушевская Н.А. Повторение и контроль знаний по физике на уроках и внеклассных мероприятиях, 7-9 классы: диктанты, тесты, кроссворды, внеклассные мероприятия. Методическое пособие с электронным приложением – М.: Планета, 2011

4. Банк презентаций по / сайт физика/ Официальный сайт по физике http://www.enter3006.narod.ru/prezentatsii/

5. http://www.fizika.ru/laborant/index.php

6. http://physicaldreams.eto-ya.com/page/2/

7. Клуб любителей физики "СПЕКТР"http://spektrschool2.ucoz.ru/index/fiziki_liriki_skazki_ehsse_rasskazy_stikhi/0-52

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение « Ермаковская основная общеобразовательная школа»

проект по физике

«Аппараты

для работы под водой»

выполнил: ученик 7 класса Антропов Антон

проверил: учитель

Ермакова Е.И.

д. Ермакова, 2012 г

Исследование морских глубин

ВВЕДЕНИЕ

Ещё в детстве нам всем хотелось заглянуть под воду, но не просто открыть глаза в воде в ванной, а по настоящему, где-нибудь глубоко, например на дне моря или океана. Ведь всем известно, что на морском дне есть свои равнины, горы и даже вулканы. А для того чтобы попасть туда нужны акваланги, или водолазные костюмы, а ещё лучше батискафы.

Первые скафандры

Первые аппараты для работы под водой, созданные в 17-18 вв., представляли собой металлические шлемы и костюмы, в которые по шлангу закачивали воздух. Давление воздуха внутри такого костюма препятствовало проникновению воды.

Первый акваланг на не большое погружение

Акваланг- это устройство, позволяющее человеку плавать под водой без всякой связи с поверхностью. Этот акваланг позволял погружаться на 15-16 метров, а время 20-25 минут. Он был изобретён в 1957 году, а испытан летом 1958 года. Акваланг даёт возможность подолгу наблюдать поведение морских обитателей не тревожа их.

Акваланг

Такой акваланг позволял погрузиться до 40 метров. Каждый такой акваланг весил от 22 до 24 килограммов. Испытан в действии был в 1960 году.

Акваланг нового поколения

Для того чтобы передвигаться и работать под водой, аквалангисты используют особые костюмы.

В снаряжение обязательно входят балоны со сжатой смесью кислорода и других газов, заменяющей воздух. Эта смесь поступает в легкие через шланг с дыхательной трубкой.

Атмосферный водолазный скафандр

Это прочный, водонепроницаемый костюм, который используют для работы на большой глубине. Водолаз вдыхает воздух, подаваемый под обычным атмосферным давлением.

Мощный металлический скафандр позволяет выдерживать давление воды на глубине 300 метров.

Такое снаряжение позволяет получать данные, которые очень трудно собрать другими способами.

Подводный аппарат первого поколения

Был построен в 1964 году, его масса 16,5 тонн. Максимальная глубина погружения 4500 метров.

В 1968 году из-за аварии при спуске «Алвин» затонул на глубине 1540 метров в 110 милях к югу от Вудс-Хола (штат Массачусетс).

Самое глубокое погружение

23 января 1960 г. батискаф «Триест» погрузился на 10916 метров в самой глубокой части Тихого океана- Марианском желобе. Никто до этого не погружался глубже.

Батискафы снабжены сложными измери-тельными приборами, они позволяют наблю-дать, и брать пробы со дна необходимые для работы биологов и обследования глу-боководных оазисов и коралловых рифов.

Сейчас с помощью современных батискафов и аквалангов люди погружаются в глубины океанов

Подводные обитаемые аппараты

Судно «Академик Мстислав Келдыш». На этом судне находится подводный обитаемый аппарат «Пайсис».

Подводный обитаемый аппарат «Пайсис». Он может погружаться на глубину 2000 метров. Изобретён институтом океанологии и эксплуатируется им с 1977 года.

Цветное подводное телевидение

«Пайсис» достиг дна. Его командир Е.С. Черняев ведет наблюдения с помощью цветного подводного телевидения.

Исследование фотосинтеза на коралловом рифе

Сотрудники Института биологии моря из Владивостока развернули на коралловом рифе лабораторию. Идет исследование фотосинтеза.

Морские объекты на дне

Если объект неподвижен, можно спокойно выбрать оптимальный ракурс. Такая камера позволяла увеличивать фотографии при съемке. Этот фотоаппарат очень громоздкий и маска у него такая же громоздкая.

Использование интернет ресурсов

Шаблон для оформления презентации - http://www.freeshared.ru/soft/15212-shablony-dlja-powerpoint.html

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

« Ермаковская основная общеобразовательная школа»

Проект по теме Обитатели морских глубин

выполнила: ученица 7 класса Аркадьева Саша

учитель: Ермакова Е.И.

д. Ермакова, 2012 г.

ВВЕДЕНИЕ

В МИРОВОМ ОКЕАНЕ ОБИТАЕТ ОГРОМНОЕ КОЛИЧЕСТВО САМЫХ РАЗНООБРАЗНЫХ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. НО ВЕЗДЕ ЛИ В ОКЕАНЕ СУЩЕСТВУЕТ ЖИЗНЬ?

ЛЮДИ ПОСТОЯННО НАХОДЯТ ТАМ ВСЁ НОВЫЕ И НОВЫЕ ВИДЫ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. ТЕПЕРЬ УЧЁНЫЕ МОГУТ ИССЛЕДОВАТЬ ПОВЕДЕНИЕ И ОБРАЗ ЖИЗНИ ПОДВОДНЫХ ОБИТАТЕЛЕЙ В ПРИРОДЕ.

МЕНЯ ЗАИНТЕРЕСОВАЛА ЭТА ТЕМА, ПОТОМУ ЧТО ОБ ОБИТАТЕЛЯХ ПОДВОДНЫХ ГЛУБИН Я ЗНАЛА ДОВОЛЬНО МАЛО, ПО СРАВНЕНИЮ С ДРУГИМИ ЖИВОТНЫМИ. КРОМЕ ЭТОГО ПОДВОДНЫЕ ОРГАНИЗМЫ ДО КОНЦА ЕЩЁ НЕ ИЗУЧЕНЫ.

ЦЕЛЬ МОЕЙ РАБОТЫ ПОЗНАКОМИТЬ ОДНОКЛАССНИКОВ С НАИБОЛЕЕ НЕОБЫЧНЫМИ ОБИТАТЕЛЯМИ ПОДВОДНЫХ ГЛУБИН И ИХ ЖИЗНЬЮ.

5. Обитатели морских глубин

БОЛЕЕ ДВУХ ТРЕТЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ ПОКРЫТО МОРЯМИ И ОКЕАНАМИ. ЭТА ОГРОМНАЯ МАССА ВОДЫ НЕОБХОДИМА ДЛЯ ЖИЗНИ НА НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ: ВЕТРЫ РАЗНОСЯТ ВЛАГУ ПО ВСЕМУ СВЕТУ, ОНА ИСПАРЯЕТСЯ И ВОССТАНАВЛИВАЕТСЯ ВНОВЬ В ВИДЕ ДОЖДЯ И СНЕГА, ПИТАЯ РАСТИТЕЛЬНЫЙ И ЖИВОТНЫЙ МИР.

МОРЕ КИШИТ ЖИЗНЬЮ, И КАК ЭТО НИ СТРАННО, НО И МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ, И САМЫЕ КРУПНЫЕ МОРСКИЕ ОБИТАТЕЛИ, ТАКИЕ КАК СИНИЙ КИТ, МАНТА ИЛИ КИТОВАЯ АКУЛА, ПИТАЮТСЯ БОЛЬШИМ КОЛИЧЕСТВОМ ПИЩИ, НЕВИДИМОЙ НЕВООРУЖЕННЫМ ГЛАЗОМ, - ПЛАНКТОНОМ.

Условия жизни на глубине океана и специальные приспособления обитателей для жизни там

Чем глубже мы погружаемся, тем флора и фауна океана становится всё бедней и бедней. На больших глубинах полная темнота, высокое давление, примерно

1 т/см 2 .

Также на глубине океана очень низкие температуры, до 0° С и даже ниже, но вода не превращается в лёд.

Для выживания в этих условиях, у обитателей подводных глубин имеются специальные приспособления. Я расскажу о самых основных.

1. Форма тела

У этих животных в процессе эволюции в водной среде обитания выработалась сходная «торпедообразная» форма тела, позволяющая им развивать очень большую скорость (дельфин – 55 км/ч, меч-рыба – 130 км/ч, кальмар – 70 км/ч)

2. Жизненный цикл

Обычно глубоководные рыбы в начале жизни обитают в поверхностных слоях океана. Потом они постепенно опускаются на глубину. Размножаются глубоководные рыбы у себя на глубине. А икринки сами всплывают на поверхность, так как они легче воды.

3.Приспособления для жизни в темноте

Обитатели подводных глубин находятся в постоянном мраке. Чем глубже проникает в море дневной свет, тем быстрее он слабеет. Различными приборами с фотографическими пластинками, которые намного чувствительней к свету, обнаружено, что свет проникает в толщу океана до глубины 1000 м. Глубже уже никакие приборы его не улавливают.

Поэтому одни обитатели подводных глубин слепые, а у других глаза имеют особое строение, позволяющее улавливать даже малейшие проблески света. Их глаза достигают высокой степени развития. Иногда они бывают огромных размеров, снабженные системой линз.

Глубоководные обитатели научились приспосабливаться к недостатку освещенности: так диаметр глаза кальмара достигает 40 см, некоторые рыбы повышают способность улавливать свет за счет особой формы хрусталика и т. п

Другие животные имеют специальные приспособления светящиеся различными цветами. Они не только освещают дорогу владельцу, но и приманивают добычу. А некоторые обитатели могут по своему желанию

« тушить» и «зажигать» свет

в этих органах.

Также есть животные, например один из видов кальмара, у которых в организме накапливается особая слизистая жидкость. Животное в момент опасности выпускает ее и скрывается от врага за светящимся голубым облаком.

У осьминога восемь щупалец; он живет на морском дне и может менять окраску, приспосабливаясь к среде обитания.

4. Приспособления для жизни в условиях практически полного отсутствия пищи

У глубоководных хищников обычно большая пасть, иногда она даже не закрывается

. Кроме этого у них очень эластичный желудок, позволяющий хищнику заглатывать добычу, которая даже превышает его в размерах.

На глубинах обитает много хищников, так как растений там нет, а остальные питаются бактериями или питательными веществами.

Многие глубоководные существа имеют различные органы, которые помогают им воспринимать звуковые волны. Звук в отличие от света очень хорошо распространяется в воде — почти в 5 раз быстрее, чем в воздухе (около 1500 м/с).

В кромешной тьме они улавливают движение далеко плывущего врага или, наоборот, определяют местонахождение желанной добычи.

.

Также у глубоководных животных иногда бывают длинные тонкие усики, которые находятся на конце хвоста. Это чувствительные органы осязания, способные уловить даже малейшие колебания воды. Они нужны, чтобы находить добычу, которой очень мало в глубинах океана.

Некоторые животные, которые у поверхности выглядят бледными или бесцветными, на глубине начинают окрашиваться в красные и шоколадные цвета.

У них также могут появляться разноцветные полосы. Такое приспособление помогает этим рыбам приманивать добычу, так как яркие цвета хорошо заметны в кромешной тьме.

5. Приспособления позволяющие жить при очень низких температурах.

Большинство обитателей подводных глубин не могут жить в поверхностных слоях океана, так как температура воды для них там слишком высока. Также и обычные рыбы не могут обитать на морских глубинах

Однако есть и такие животные, которые могут жить как на глубине, так и возле поверхности, но их не много.

3. Приспособления, с помощью которых глубоководные животные выдерживают огромное давление.

Обычно туловище глубоководных обитателей тонкое непропорциональное маленького размера. Также у этих организмов очень большое внутреннее давление. Если этих обитателей вынуть с глубин океана, то их сразу раздует, потому что на поверхности давление намного ниже.

Вывод :

В результате погружений учёные убедились – жизнь существует везде, даже в подводных впадинах, глубина которых достигает 11 км.

Спасибо

за внимание