Обучающие программы и исследовательские работы учащихся
Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.
Будем благодарны, если установите наш баннер!
Баннер сайта Обучонок
Код баннера:
<a href="https://obuchonok.ru/" target="_blank"> <img src="https://obuchonok.ru/banners/banob2.gif" width="88" height="31" alt="Обучонок. Исследовательские работы и проекты учащихся"></a>
Все баннеры...
Тематика: 
Физика
Автор работы: 
Богудинов Даниил
Руководитель проекта: 
Сидаш Светлана Андреевна
Учреждение: 
МКОУ «Толпинская СОШ»
Класс: 
10

В процессе работы над исследовательским проектом по физике на тему "Что такое шаровая молния и чем она опасна" автором была поставлена цель выяснить, что такое шаровая молния и опасна ли она для человека. Для ее достижения учеником была изучена справочная литература по теме исследования.

Подробнее о работе:


В ученическом проекте по физике "Что такое шаровая молния и чем она опасна" учащийся дал
определение понятия "шаровая молния", описал ее отличительные характеристики. Также школьником были рассмотрены разновидности шаровых молний и приведено их подробное описание. В работе изложена природа шаровой молнии и рассмотрена краткая история ее изучения.

В своей работе ученик 10 класса представил научно обоснованные данные о том, какую опасность несет шаровая молния, а также подготовил памятку по правилам поведения в случае встречи с этим природным явлением. В проекте можно прочитать интересные факты о шаровой молнии, которые определили ученые на протяжении всего времени ее исследования.

Оглавление

Введение
1. Что такое шаровая молния?
2. Как появляется шаровая молния?
3. Разновидности шаровых молний.
4. Чем опасна шаровая молния?
5. Интересные факты.
6. Как вести себя при встрече?
Заключение
Список используемых источников
Приложение

Введение


Изучая физику на протяжении трёх лет, я убедился, что многие физические явления можно найти в природе. Например, электрический разряд в воздухе - это молния. Молния возникает в сильно наэлектризованной дождевой туче, между облаком и землей либо между соседними облаками. Причиной электризации выступает сила притяжения, которая возникает вследствие трения сконденсированных капелек или льдинок, из которых и образуется грозовая туча.

Эти частички находятся в непрекращающемся движении вызванным потоками теплого воздуха, поднимающимися вверх от нагретой поверхности земли. Льдинки и капельки воды сталкиваются друг с другом, в результате чего и происходит электризация тучи. При этом более мелкие частички, увлекаемые воздухом вверх, имеют положительный заряд, а более крупные и тяжелые, находящиеся в нижней части облака – отрицательный.

Обычно она возникает во время грозы, проявляется яркой вспышкой света и сопровождает её гром. Но знаний по шаровой молнии у меня пока нет, поэтому чтобы их получить я взялся за написание проекта по теме «Что такое шаровая молния и чем она опасна».

Гипотеза: Я предполагаю, что шаровая молния - это сгусток зарядов и она для человека опасна.

Цель данного исследования: выяснить, что такое шаровая молния и опасна ли она для человека.

Актуальность проекта: В книге Смирнова Б.М. «Проблема шаровой молнии» на вопрос «Откуда берется шаровая молния и что она такое?» дается интересный ответ: «Вопрос этот задают себе ученые много десятков лет подряд, и пока четкого ответа нет. Устойчивый плазменный шар, возникающий в результате мощного разряда высокой частоты. Другая гипотеза — микрометеориты из антивещества.

Всего же существует более 400 недоказанных гипотез». На одном из сайтов в интернете я прочитал описание шаровой молнии: «Объект непредсказуем, появляется внезапно, способен взорваться, пройти сквозь препятствия любой толщины и структуры. Чтобы не было негативных последствий нужно вести себя спокойно, нельзя прикасаться к светящемуся шару, отгонять его, швырять в него предметы». Описание, интригующее, и мне захотелось более подробно изучить данное явление. Для этого я решил выполнить проектную работу с названием «Что такое шаровая молния и чем она опасна».

Объект исследования: молния.

Предмет исследования: шаровая молния.

Задачи проекта:

  1. познакомить с природой шаровой молнии;
  2. рассмотреть краткую историю ее изучения;
  3. выяснить возможность защиты человека от молнии.

Методы, используемые при написании проекта:

Теоретические - изучение научных статей, литературы по теме.

Практические - наблюдение, анализ, обобщение.

Практическое значение проекта состоит в том, что он может быть использован для развития и укрепления мотивации изучения естественнонаучных дисциплин, т.е. физики и географии, а также ОБЖ.

Что такое шаровая молния?


В энциклопедии Википе́дия (общедоступная многоязычная универсальная интернет-энциклопедия) [3] читаем: «Шаровая молния — редкое природное явление, выглядящее как светящееся и плавающее в воздухе образование. Единой физической теории возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено...». А какие же существуют гипотезы возникновения этого загадочного явления?

Согласно одной из версий, электромагнитная волна, образующаяся между землей и облаками, в определенный момент достигает критической амплитуды и образует шаровидный разряд газа. Иная версия заключается в том, что молния шаровая состоит из плазмы высокой плотности и содержит собственное микроволновое поле излучения. Некоторые ученые считают, что явление огненного шара - это результат фокусировки космических лучей облаками. [7] Есть теория утверждающая, что шар — маленькая копия грозовой тучи.

Вот как это, возможно и происходит. В воздухе постоянно находятся мельчайшие пылинки. Молния может сообщить электрический заряд пылинкам в определенном участке воздуха. Одни пылинки заряжаются положительно, другие — отрицательно. В дальнейшем световом представлении длительностью до многих секунд миллионы мелких молний соединяют разноименно заряженные пылинки, создавая в воздухе образ сверкающего огненного шара – шаровую молнию. Большинство случаев данного явления зафиксировано перед грозой и во время грозы, поэтому самой актуальной считается гипотеза возникновения энергетически благоприятной среды для появления различных плазменных образований, одним из которых и является молния. Хотя этот удивительный природный объект до сих пор малоизучен, но по словам очевидцев - это шарообразный электрический сгусток со следующими параметрами:

Как появляется?

Появляются шаровые молнии внезапно, чаще всего в грозовую погоду, но бывали случаи наблюдения и в тихие безоблачные дни. Светящаяся сфера способна выплыть из облака, кроны дерева, стены здания, любого находящегося в помещении крупного предмета. Она свободно проходит сквозь любые препятствия, сжимается, чтобы просочиться через небольшие отверстия, затем расширяется. [5] Их “поведение” непредсказуемо, траектория и скорость полета не поддается никакому объяснению. Они, словно наделенные разумом, могут огибать стоящие перед ними препятствия — деревья, здания и сооружения, а могут и “врезаться” в них. После этого столкновения могут возникать пожары. Часто шаровые молнии залетают в жилища людей.

Через открытые форточки и двери, дымоходы, трубы. Но иногда даже сквозь закрытое окно! Имеется немало свидетельств, как ШМ расплавляла оконное стекло, оставляя после себя идеально ровное круглое отверстие. По словам очевидцев, огненные шары появлялись из розетки! “Живут” они от одной до 12 минут. Они могут просто мгновенно исчезать, не оставляя после себя никаких следов, но могут и взрываться.

Последнее особенно опасно. Следствием этих взрывов могут быть смертельные ожоги. Также замечено, что после взрыва в воздухе остается довольно стойкий, очень неприятный запах серы. Шаровые молнии бывают разных цветов — от белого до черного, от желтого до голубого. При передвижении они часто гудят, как гудят линии электропередач высокого напряжения. Шаровая молния окружена собственным электромагнитным полем. Пролетая мимо электрической лампочки, она может индуктивно нагреть и пережечь ее спираль. Попав в проводку осветительной, радиотрансляционной или телефонной сети, она замыкает всю свою трассу на эту сеть. Поэтому во время грозы сети желательно держать заземленными, скажем, через разрядные промежутки.

Разновидности шаровых молний


Очевидцы придавали явлению множество разных видов — прозрачная, полупрозрачная, многоцветная, равномерно освещенная, излучающая пламя, нити или искры; а ее формы варьируются не меньше — сферы, овалы, капли, стержни или диски. Выделяют два типа шаровых молний. Первый — это молния красного цвета, спускающаяся с облака. Когда такой небесный гостинец коснется какого – ни будь предмета на земле, например, дерева, он взрывается. Интересно:шаровая молния размером может быть с футбольный мяч, она умеет угрожающе шипеть и жужжать. Другой тип шаровой молнии долго путешествует вдоль земной поверхности и светится ярким белым светом. Шар притягивается к хорошим проводникам электричества и может коснуться чего угодно — земли, линии электропередачи или человека.

молния 1

молния 2

Чем опасна шаровая молния?

Одно из самых первых свидетельств рассказывает о “Великой Грозе”, произошедшей в церкви Иудейкам-ин-те-Мер в городе Девон, Англия, 21 октября 1638 года. Во время сильного шторма в помещение церкви влетел огромный светящийся шар, почти полностью уничтожив ее. Каменные элементы и огромный деревянные балки были отброшены на много метров в разные стороны. Очевидцы заявляли, что молний крушила все на своем пути — скамьи и стекла — она наполнила всю церковь сернистым запахом и темным густым дымом.

Известен случай, когда эта незваная гостья стала причиной разрушения сразу 20 домов, причём справилась она с этим за пару минут. Это было в 2010 году в Кузбассе, село Ваганово. Шаровая молния была одна, траектория её движения была более чем странной – в виде латинской буквы Z. Она залетала в дома и один за другим разрушала их. Тогда чудом никто не пострадал. А другой случай закончился смертью молодого парня. Это было совсем недавно в центре Львова. Шаровая молния попала в дом старинной постройки и повредила изоляцию на газовой трубе, в результате чего произошёл взрыв. Есть такое выражение, что вести себя с шаровой молнией нужно, как с бешеной собакой: ни в коем случае не убегать от неё, даже движений резких не совершать. Что же касается жилья, то его лучше всего обезопасить заранее, для чего смонтировать молниезащиту.

Факты о шаровых молниях

  • Шаровые молнии ведут себя непредсказуемо, как живое существо. Некоторые предполагают даже, что у них есть разум.
  • Скорость перемещения шаровой молнии в пространстве может достигать 10 метров в секунду.
  • Иногда они просто исчезают, а иногда и взрываются, разрушая всё вокруг.
  • Прикоснувшись к стеклу, шаровая молния может его расплавить
  • Из всех природных явлений на Земле шаровые молнии до сих пор остаются наименее изученным.
  • Свидетели не раз наблюдали, как они целенаправленно проникали в здания через открытые окна и двери. Именно поэтому в грозу крайне желательно запирать их. Причина такого их поведения неизвестна.
  • Учёные подсчитали, что плотность энергии у шаровых молний, с учётом их объёма, достигает каких-то совершенно нереальных значений.
  • Чаще всего они появляются в грозовую погоду, вместе с обычными молниями, но их наблюдали и в других условиях, например, среди ясного дня.
  • В 1963 году в США обычная молния ударила в самолёт, после чего внутрь салона неведомым образом просочилась шаровая молния. Однако, она так же быстро исчезла, как и появилась, не причинив вреда
  • В России на границе Саратовской и Волгоградской областей расположена аномальная зона, в которой шаровые молнии наблюдаются чаще, чем где бы то ни было ещё на планете — Медведиц кая гряда.
  • Их размеры варьируются от случая к случаю, но, согласно информации от свидетелей и очевидцев, обычно они колеблются от 10 до 20 см в диаметре.
  • Предположительно срок жизни шаровой молнии может составлять от нескольких секунд до нескольких часов.
  • Несмотря на своё название, они могут иметь не только шарообразную форму.
  • По примерным оценкам, температура шаровых молний исчисляется тысячами градусов.
  • Учёным до сих пор не удалось воссоздать шаровую молнию в лабораторных условиях.
  • Знаменитый учёный Георг Рохман, друг и соратник Ломоносова, погиб при одном из экспериментов. Изучив сохранившиеся документы, современные исследователи пришли к выводу, что его убила внезапно появившаяся и взорвавшаяся шаровая молния. Ряд очевидцев утверждает, что шаровые молнии могут проникать сквозь стены, как будто их там вовсе нет.
  • Первое задокументированное упоминание этого удивительного природного явления датировано 1638 годом.

Как вести себя при встрече?

При ударе шаровой молнии в человека могут появиться несовместимые с жизнью травмы и ожоги, поэтому при появлении огненной гостьи нужно вести себя предельно осторожно.

Ниже приводится перечень правил поведения при встрече с природным объектом:

Раздумывая, как спастись от нежданной гостьи, не нужно рассчитывать на бегство. Нельзя суетиться, совершать резкие движения. Молния воспринимает воздушные колебания и направляется вслед за убегающим человеком.

Нужно спокойно и неторопливо сойти с пути движения объекта, остановиться на достаточном расстоянии. Стоять следует лицом, а не спиной к шару.

Если молния проникла в квартиру, то необходимо первым делом открыть форточку. Высока вероятность, что шар вылетит через окно с выходящим воздушным потоком.

Категорически нельзя швырять в сферу предметы, пытаться ее отогнать от себя руками или палкой. Объект взорвется, покалечит или убьет нападавшего.

Заключение


Один неизвестный поэт встречу с такой молнией описал в стихах.
Она плыла по кругу, то снижаясь,
то снова, торопясь, взмывала вверх.
Как будто всматриваясь и пытаясь
запомнить все на весь короткий век.

Мы замерли.
От страха и восторга
не шевельнуться — ноги отнялись.
Смотрели, как загадочно и строго
неясная пульсировала жизнь.

Казалось, вырывается и плачет
чужая, непонятная душа,
спелёнатая силой в плотный шар
размером с невесомый детский мячик.

А что потом?
Забытая на время
пустая темнота пришла опять.
Мы ожидали чуда продолженья

спокойно, знали — чуду не бывать,
все остаётся на местах, как прежде,
и можно говорить, забыв испуг.
И все-таки со страхом и с надеждой

тайком глядели в темноту —
а вдруг...
Костер полу, потухший запылал,
и дым взлетел с туманом вперемешку,
а из-за тучи, будто бы в насмешку,
луна самодовольная вплыла.

По завершению работы над проектом я понял, из двух моих гипотез подтвердилась одна, объект моего исследования опасен для человека. 

Молния может быть совершенно непредсказуемой и вести себя вопреки всем правилам.  Поэтому с детства каждый человек должен получить знания об этом явлении природы и   знать, как защититься от него. На основе полученных знаний я составил ПАМЯТКУ «Правила безопасности при встрече с шаровой молнией» (Приложение1)

Я думаю, что, прочитав, её вы будите знать, что делать, когда идёт дождь, сверкает молния, гремит гром и не будите паниковать.

Список используемых источников

  • Смирнов Б.М. «Проблема шаровой молнии» Издательство: М.: Наука Год издания: 1988 Страницы: 208 ISBN 5-02-013827-4
  • Интернет.

Памятка. «Правила безопасности во время шаровой молнии»

Если вы дома

  • Закройте все окна и двери, отключите от сети электроприборы, не прикасайтесь к проводным телефонам, кабелям телевизионных антенн.
  • Желательно не подходить к ваннам и раковинам, поскольку металлические трубы также могут проводить электричество.
  • Если вдруг в комнату залетела шаровая молния, постарайтесь быстро покинуть помещение и закрыть дверь, с другой стороны.
  • Если выйти не удалось, хотя бы просто замрите.

На улице

  1. Оказавшись на улице, лучше всего спрятаться в доме или машине (только предварительно опустите радиоантенну у авто).
  2. Если поблизости укрытия нет, выйдите на открытую местность и согнувшись, прижмитесь к земле. Просто ложиться на землю нельзя!
  3. Не стойте в толпе, соблюдайте дистанцию не меньше 10 метров.
  4. Избавьтесь от металлических предметов: сережки, цепочки и т.п. вещи лучше снять.

Замечено, что молния часто ударяет в металлические предметы.

В лесу и на открытом пространстве:

  1. В лесу от грозы лучше укрыться под низкими кустами, но никак не под деревьями (тем более под стоящими отдельно).
  2. Не прячьтесь под дубами и тополями. В них молния попадает чаще, чем в другие деревья. А вот в клен и березу молния попадает сравнительно редко.
  3. Если вы находитесь в открытом месте, возвышенности и вдруг слышите странный шум, исходящий от предметов, чувствуете, как электризуется воздух — это значит вот-вот ударит молния, нагнитесь вперед, положив руки на колени (но не на землю!!). Ноги должны быть вместе, пятки прижаты друг к другу (если ноги не соприкасаются, то разряд пройдет через тело).
  4. Если гроза застала вас в лодке и к берегу приплыть вы уже не успеваете, пригнитесь ко дну лодки, соедините ноги и накройте голову и уши.


Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Статистика