В исследовательском проекте по физике на тему "Причина возникновения пыли" учащийся дает определение понятия "пыль", изучает ее состав, объясняет, что такое "броуновское движение", а также выясняет причины возникновения и источники происхождения пыли.

Подробнее о работе:

В данной исследовательской работе по физике на тему "Причина возникновения пыли" ученик 11 класса рассматривает физические, биологические и химические источники возникновения пыли, устанавливает взаимосвязь между ними. В рамках проекта было проведено исследование и выявлены факторы, влияющие на скорость оседания пыли.

Автор в своем индивидуальном исследовательском проекте по физике о пыли подымает очень важный вопрос о влиянии пыли на наш организм и здоровье. Ведь качество воздуха, которым мы дышим, важно не менее, чем качество продуктов и воды, которые мы употребляем. Как уменьшить количество оседаемой пыли на поверхности и ограничить источники ее появления - далее в работе.

Оглавление

Введение   
1. Состав пыли.
2. Определение.
3. Свойства броуновского движения и диффузии.
4. Действие пыли на организм человека
Заключение
Список используемого материала

Подумать! Людям, в первую очередь городским жителям, стала необходима из-за катастрофической нехватки чистая среда обитания не только во время отдыха на берегу лесного заповедного озера, находящегося высоко в горах, но и каждый день в повседневной жизни. Поэтому проблема качественной уборки помещений и очистки воздуха для нас сегодня является важной и актуальной.

Пыль - мельчайшие частицы, носящиеся в воздухе или Скапливающиеся на поверхности чего-нибудь.

Объект исследования: Пыль.

Предмет исследования: гладкая поверхность размером 7 кв.см

Цель исследования: Выявление факторов, влияющих на скорость оседания пыли.

Гипотеза: На количество оседаемой пыли влияет температура и влажность окружающей среды.

Задачи исследования:

1. Определить эффективные способы борьбы с пылью
2. Узнать влияние экологии на количество оседаемой пыли
3. Определить места наибольшего скопления пыли
4. Узнать, что такое пыль
5. Выяснить состав пыли

Метод исследования:

1. Изучение
2. Сравнение
3. Измерение

 
Судите сами: в день человек потребляет около 1 кг еды и 2 л жидкости, а воздуха-500 л/ч (т.е. 12000 л/сут.) В состоянии покоя, при физической активности - 96000 л). Спрашивается, что же для нас наиболее важно и жизненно необходимо? назревает очевидный вопрос. А чем мы дышим?!

Из частиц почвы, которые ветром поднимаются в воздух и переносятся на большие расстояния, кристалликов солей морской воды, из космической пыли, которая осыпается на землю с метеоритными дождями. Вулканы и лесные пожары ежегодно «изготавливают» 14 миллионов тонн пыли. Из пустыни Сахара каждый год в горах Центральной Америки, России, Англии и Австралии оседает от 60 до 200 миллионов тонн пыли. Промышленные предприятия, стройки, шины автотранспорта – «лучшие производители пыли». Сжигания минерального топлива (нефти, газа, угля, дерева) приводит к образованию различных отходов.

Происхождение пыли можно условно разделить на:

1. физическое (электростатическое, броуновское движение, диффузия, конвекционные потоки воздуха);
2. биологическое (пыльца растений, бактерии, пылевые клещи и пр.);
3. химическое (концирогенные вещества, газы, токсичные металлы и пр.), и др.

Между физическим, биологическим и химическим происхождением пыли нет грани, деление это условное. Из них в работе рассмотрено физическое происхождение пыли - броуновское движение, диффузия конвекционные

Броуновское движение — непрерывное, беспорядочное движение малых частиц, взвешенных в жидкости или газе, происходящее под действием ударов молекул окружающей среды. Броуновское движение представляет собой одно из наиболее ярких и доступных наблюдению проявлений молекулярно-кинетической природы хаотического теплового движения атомов и молекул.

Причина броуновского движения — тепловое движение молекул среды и отсутствие точной компенсации ударов, испытываемых частицей со стороны окружающих её молекул, т. е. броуновское движение обусловлено флуктуациями давления (флуктуации — это случайные отклонения физических величин от их средних значений). Удары молекул среды приводят частицу в беспорядочное движение: скорость её быстро меняется по величине и направлению.

Броуновское движение происходит из-за того, что все жидкости и газы состоят из атомов или молекул — мельчайших частиц, которые находятся в постоянном хаотическом тепловом движении, и потому непрерывно толкают броуновскую частицу с разных сторон. Было установлено, что крупные частицы с размерами более 5 мки в броуновском движении практически не участвуют), более мелкие частицы (менее 3 мкм) двигаются поступательно по весьма сложным траекториям или вращаются.

Когда в среду погружено крупное тело, то толчки, происходящие в огромном количестве, усредняются и формируют постоянное давление. Если крупное тело окружено средой со всех сторон, то давление практически уравновешивается, остаётся только подъёмная сила Архимеда — такое тело плавно всплывает или тонет.

Если же тело мелкое, как броуновская частица, то становятся заметны флуктуации давления, которые создают заметную случайно изменяющуюся силу, приводящую к колебаниям частицы. Броуновские частицы обычно не тонут и не всплывают, а находятся в среде во взвешенном состоянии.

Диффузия — это ещё один пример наглядного доказательства непрерывного и беспорядочного движения молекул. И заключается оно в том, что газообразные вещества, жидкости и даже твёрдые вещества, хотя и намного медленнее, могут самоперемешиваться друг с другом. К примеру, запахи различных веществ распространяются в воздухе даже в отсутствие ветра именно благодаря этому самоперемешиванию.

Или вот ещё пример — если в стакан с водой бросить несколько кристаллов марганцовки и, не перемешивая воду, подождать около суток, то мы увидим, что вся вода в стакане будет окрашена равномерно. Это происходит из-за непрерывного движения молекул, которые меняются местами, и вещества постепенно перемешиваются самостоятельно без внешнего воздействия.

Когда учёные-физики стали более подробно рассматривать явление, описанное Робертом Броуном, они заметили, что, как и диффузию, этот процесс можно ускорить, повышая температуру. То есть в горячей воде и окрашивание с помощью марганцовки будет происходить быстрее, и движение мелких твёрдых частичек, к примеру, графитовой крошки или тех же зёрен пыльцы, происходит с большей интенсивностью.

Это подтверждало тот факт, что скорость хаотичного движения молекул напрямую зависит от температуры. Не вдаваясь в подробности, перечислим, от чего может зависеть и интенсивность броуновского движения, и скорость протекания диффузии:

• от температуры;
• от рода вещества, в котором эти процессы происходят;
• от агрегатного состояния.

То есть при равной температуре диффузия газообразных веществ протекает значительно быстрее, чем жидкостей, не говоря уже о диффузии твёрдых тел, которая происходит настолько медленно, что её результат, и то очень незначительный, можно заметить или при очень высоких температурах, или за очень большое время — год или даже десятилетия.

Пыль - одна из первых причин профессиональной патологии лёгких, наиболее распространёнными из которых являются пневмокониозы. Под этим названием подразумевают хронические заболевания легких в результате воздействия пыли, сопровождающиеся развитием фиброза легочной ткани.

Среди пневмокониозов выделяют такие формы, как:

• силикоз;
• силикатозы;
• металлокониозы и др.

Силикоз является наиболее распространенным и тяжелым по течению пневмокониозом. Он развивается в результате вдыхания кварцевой пыли, содержащей свободную двуокись кремния. Эта форма болезни часто регистрировалась у рабочих горнорудной (бурильщики, забойщики и др.) и машиностроительной (пескоструйщики, дробеструйщики, обрубщики и др.) промышленности, в производстве огнеупорных материалов, размоле песка, обработке гранита.

Металлокониозы - заболевания, возникшие вследствие воздействия пыли различных металлов. Наиболее благоприятно течение металлокониозов, развившихся в результате накопления в легких рентгеноконтрастной пыли. Более тяжелой формой заболевания является бериллиоз, связанный с воз- действием пыли нерастворимых соединений бериллия.

Карбокониозы обусловлены воздействием разновидностей углеродсодержащей пыли (уголь, сажа, кокс, графит). При этих формах заболеваний преимущественно наблюдается интерстициальный и мелкоочаговый фиброз легких. Среди карбокониозов наиболее распространен антракоз, развивающийся в результате вдыхания угольной пыли.

Для подтверждения или опровержения влияния температуры и уровня влажности на уровень оседаемой пыли , будет использован аналитический научный метод исследования, в чем  помогут 2 созданные таблицы в которых  покажется наглядный результат  эксперимента.

Таблица №1

Комната где были взяты образцы	Взятый образец до эксперимента	Взятый образец после эксперимента
1. зал	Рисунок 3 – образец пыли	Рисунок 4 – образец пыли
2. детская	Рисунок 5 – образец пыли	Рисунок 6 – образец пыли

Для эксперимента используются 2 разные комнаты. Используя ватные палочки для ушей собираются образцы пыли, и измеряется температура воздуха в комнатах, в среднем температура обоих комнат от 25-28 градусов. В первой комнате была повышена влажность помещения используя для этого растения и при этом проводилась влажная уборка, понижая тем самым температуру воздуха до 20 градусов, а во второй комнате была повышена температура с 25 до 30 градусов и понижена влажность воздуха проветривая комнату, улучшая микроклимат.

Спустя неделю проведения опытов  собираются повторно образцы. В первой комнате где была высокая влажность и низкая температура количество осидаемой пыли резко сократилась , что можно наглядно видеть в проделанной таблице , а во второй комнате с повышенной температурой количество пыли выросло , давая тем самым подтверждение о том что пыль с точки зрения физики является наглядным примером броуновского движения.

Зная точное время накопления пыли, можно подсчитать среднюю скорость осаждения пыли за день : u = St/m.× где m - масса пыли (г), S - поверхность, с которой брали пробу (кв.м), t - время осаждения пыли за первую половину дня (5 ч.) на сухую гладкую поверхность. Результаты исследований занесли в таблицу 2.

Таблица №2

Проанализировав результаты проделанной работы, получили следующие данные: скорость оседания пыли становится меньше  привлажности 35-50%, так как в сухом помещении больше пыли, а температура воздуха должна быть до  22 градусов.

1. Для уменьшения пыли нужно регулярно проводить влажную уборку.
2. Увеличение влажности способствует уменьшению попадания пыли в дом. Особенно это важно в зимние месяцы, когда отопление делает воздух в помещении особенно сухим.
3. В местах с благоприятной экологией появление пыли происходит медленнее.
4. При повышенной температуре воздуха и низкой влажности происходит повышенное образование пыли.
5. Гипотеза подтвердилась.

Для написания данной работы были использованы ресурсы Сети Интернет.