L'umanità ha cercato di spiegare logicamente vari fenomeni elettrici, esempi dei quali hanno osservato in natura. Quindi, nell'antichità, il fulmine era considerato un segno sicuro dell'ira degli dei, i marinai medievali tremavano beatamente davanti alle luci di Sant'Elmo ei nostri contemporanei hanno estremamente paura di incontrare i fulmini globulari.
Questi sono tutti fenomeni elettrici. In natura, tutto, anche tu ed io, porta in sé: se oggetti con grandi cariche di diverse polarità si uniscono, avviene l'interazione fisica, il cui risultato visibile diventa un flusso di plasma freddo colorato, solitamente in giallo o viola, tra di loro. Il suo flusso si interrompe non appena le cariche in entrambi i corpi sono equilibrate.
I fenomeni elettrici più comuni in natura sono i fulmini. Diverse centinaia hanno colpito la superficie della Terra ogni secondo. Il fulmine colpisce, di regola, oggetti alti distaccati, poiché, secondo le leggi fisiche, il trasferimento di una forte carica richiede la distanza più breve tra una nube temporalesca e la superficie terrestre. Per proteggere gli edifici dai fulmini, i loro proprietari installano i parafulmini sui tetti, che sono strutture metalliche alte con messa a terra, che, quando i fulmini, consentono di deviare l'intera scarica nel terreno.
Un altro fenomeno elettrico, la cui natura è rimasta poco chiara per molto tempo. Per lo più i marinai si occupavano di lui. Le luci si manifestavano nel modo seguente: quando una nave colpiva in un temporale, le cime dei suoi alberi cominciavano a divampare di una fiamma brillante. La spiegazione del fenomeno si è rivelata molto semplice: il ruolo fondamentale è stato svolto dall'alta tensione del campo elettromagnetico, che si osserva ogni volta prima dell'inizio di un temporale. Ma i marinai non sono gli unici che possono affrontare le luci. Anche i piloti di grandi aerei di linea hanno riscontrato questo fenomeno quando hanno volato attraverso nuvole di cenere lanciate nel cielo dalle eruzioni vulcaniche. Gli incendi nascono dallo sfregamento di particelle di cenere contro la pelle.
Sia i fulmini che le luci di Sant'Elmo sono fenomeni elettrici che in molti hanno visto, ma non tutti sono riusciti ad affrontarlo. La loro natura non è stata completamente compresa. Di solito, i testimoni oculari descrivono il fulmine globulare come una formazione sferica luminosa e luminosa, che si muove caoticamente nello spazio. Tre anni fa è stata avanzata una teoria che metteva in discussione la realtà della loro esistenza. Se prima si credeva che varie palle di fuoco fossero fenomeni elettrici, la teoria suggeriva che non fossero altro che allucinazioni.
C'è un altro fenomeno di natura elettromagnetica: l'aurora boreale. Si verifica come risultato dell'influenza del vento solare sull'aurora boreale superiore, simile a lampi di vari colori ed è registrato, di regola, a latitudini piuttosto elevate. Ci sono, ovviamente, delle eccezioni: se è abbastanza alto, gli abitanti delle latitudini temperate possono vedere la radiosità nel cielo.
I fenomeni elettrici sono un argomento di ricerca piuttosto interessante per i fisici di tutto il pianeta, poiché la maggior parte di essi richiede prove dettagliate e studi seri.
Il progresso tecnologico non solo espande le capacità dell'uomo, il suo potere sulla natura, ma allo stesso tempo solleva molti nuovi problemi. Così, ad esempio, oggi in vari settori vengono utilizzati forti campi elettrici, i materiali sintetici sono ampiamente introdotti nella vita di tutti i giorni ei materiali sintetici hanno la capacità di accumulare cariche elettriche. Ed è necessario risolvere i problemi associati all'influenza dei campi elettrici sui processi tecnologici, sul corpo umano.
Ecco alcuni esempi.
In una delle cartiere e delle cartiere, per qualche tempo non sono riusciti a stabilire la causa delle frequenti rotture del nastro di carta in rapido movimento. Gli scienziati sono stati invitati. Hanno scoperto che il motivo era l'elettrificazione del nastro durante lo sfregamento contro i rulli.
Tale elettrificazione "spontanea" è molto pericolosa, in quanto può provocare un incendio.
Quando si sfrega contro l'aria, l'aereo è elettrificato. Pertanto, dopo l'atterraggio, una scala metallica non deve essere immediatamente fissata all'aereo: potrebbe verificarsi una scarica che causerà un incendio. In primo luogo, l'aereo viene "scaricato": un cavo metallico collegato al rivestimento dell'aereo viene abbassato a terra e la scarica avviene tra il suolo e l'estremità del cavo.
Le scariche di elettricità si verificano anche quando una persona cammina sul pavimento in polimero di un appartamento moderno, tappeti sintetici o si toglie i vestiti di nylon.
Esistono modi e mezzi per affrontare l'accumulo di cariche elettriche? Certamente c'è.
Nella produzione, si tratta di una messa a terra completa di macchine, macchine, l'uso di materie plastiche conduttive per pavimenti, l'umidificazione dell'aria, l'uso di vari tipi di "neutralizzatori" (a seconda delle condizioni di produzione - induzione, elettrici, radioisotopi, elettro-aerosol, ecc.).
A casa, è abbastanza facile eliminare le cariche di elettricità statica aumentando l'umidità relativa dell'aria dell'appartamento al 60-70% (per questo è possibile utilizzare umidificatori elettrici). L'elettrificazione viene eliminata aggiungendo sostanze idrofile, come il cloruro di calcio, all'acqua utilizzata per pulire i pavimenti in plastica e strofinando le superfici elettrizzanti con glicerina. L'industria chimica sta ora producendo il farmaco "Antistatic", che rimuove carica elettrica con indumenti sintetici.
Quando un corpo elettrificato entra in contatto con una superficie collegata a terra, si verifica una scarica elettrica. Anche la sua influenza sul corpo umano è allo studio.
A seguito di studi condotti a Leningrado, è stato riscontrato che una corrente di scarica fino a 20 μA non causa cambiamenti fisiologici evidenti nel corpo umano anche dopo un'esposizione prolungata. Di conseguenza, le scariche che si verificano nella vita di tutti i giorni e durante la maggior parte dei processi tecnologici a seguito del contatto di un corpo umano elettrificato con una superficie collegata a terra non sono pericolose per la salute.
Va notato che l'elettrificazione della biancheria intima sintetica, che si verifica durante l'usura, è persino vantaggiosa. Ad esempio, la biancheria intima in polivinilcloruro è nota per aiutare nel trattamento di alcune malattie.
Forti campi elettrici sono usati in medicina per creare elettroaerosol. Sono sostanze medicinali o altre sostanze biologiche spruzzate in un campo elettrostatico e possiedono una serie di proprietà che le distinguono favorevolmente dagli aerosol convenzionali: le goccioline di elettroaerosol sono più frammentate, meno appiccicose, in determinate condizioni penetrano più in profondità nei polmoni (fino alle cellule polmonari più piccole - alveoli), creando in loro riserve di sostanze medicinali o biologicamente attive gradualmente assorbite.
Questa lezione è l'ultima nella sezione "Fenomeni elettrici"
"Appendice 1"
Appendice 1
Compitiio gruppo "Fenomeni elettrici in natura"
Fenomeni elettrici nella natura vivente
I primi oggetti per indicare la presenza di elettricitàfenomeni nella fauna selvatica, c'erano i pesci. I residenti del Sud America hanno notato da tempo che alcuni pesci sono in grado di infliggere colpi paralizzanti. Le anguille elettriche, il pesce gatto elettrico del Nilo, i raggi hanno tali capacità. Anche gli antichi romani sapevano come si nutrono le razze elettriche: non inseguono la preda, non si siedono in agguato, ma granchi o polpi, che si trovano accanto alle razze che nuotano tranquillamente nell'acqua, iniziano a convulsioni e muoiono per una scarica elettrica.
Un'anguilla elettrica quasi cieca si orienta e riconosce gli oggetti, emettendo scariche deboli - circa una al minuto - creando un campo elettrico per un breve periodo attorno a tutto il suo corpo. Se un oggetto o una potenziale vittima cade in questo campo, il pesce viene immediatamente allertato e si piega attorno all'ostacolo o si precipita a prenderlo. L'anguilla elettrica dell'Amazzonia è un pesce d'acqua dolce del Sud America. A differenza dei suoi parenti più piccoli, raggiunge i 2,5 m di lunghezza, con i quattro quinti del corpo costituiti da organi elettrici. Questo è uno dei pochi animali che possono uccidere per scosse elettriche. Genera una tensione fino a 600 volt, che può abbattere un cavallo. Può tenere dolcemente il suo lungo corpo sotto un ostacolo o tra le pietre, senza mai toccarle.
Il becco di un ornitorinco, un abitante dei fiumi australiani, ha proprietà elettriche sorprendenti. Il becco dell'ornitorinco aiuta l'animale a trovare cibo nuotando sott'acqua con occhi, orecchie e narici chiusi. L'ampio becco coriaceo di questo insolito mammifero è ricoperto da migliaia di minuscoli pori con recettori, essi percepiscono i deboli campi elettrici creati dalle contrazioni muscolari della loro preda. Guidando il suo becco sensibile lungo il fondo, l'ornitorinco soddisfa un appetito insaziabile: ogni giorno mangia quasi quanto si pesa. Rileva i campi elettrici più deboli generati dal movimento dell'acqua attraverso ostacoli come pietre e tronchi. Questo aiuta l'ornitorinco a navigare.
Fenomeni elettrici in natura inanimata
Per molto tempo, l'uomo ha osservato un temporale, un fulmine, “le luci di Sant'Elmo, l'aurora boreale. La natura elettrica del fulmine è stata rivelata negli studi del fisico americano B. Franklin, sulla cui idea è stato condotto un esperimento per estrarre elettricità da una nube temporalesca. L'esperienza di Franklin nel chiarire la natura elettrica dei fulmini è ampiamente nota. Nel 1750 pubblicò un'opera in cui descriveva un esperimento utilizzando un aquilone lanciato durante un temporale. La lunghezza media dei fulmini è di 2,5 km; alcune scariche si estendono nell'atmosfera per una distanza fino a 20 km.
Molto spesso, i fulmini si verificano nei cumulonembi, quindi sono chiamati nuvole temporalesche; a volte si formano fulmini nelle nuvole stratificate, così come durante le eruzioni vulcaniche, i tornado e le tempeste di sabbia.
I fulmini sono una seria minaccia per la vita umana. Una persona o un animale viene spesso colpito da un fulmine in spazi aperti. elettricità percorre il sentiero più breve "thundercloud-earth". I fulmini spesso colpiscono alberi e installazioni di trasformatori ferroviafacendoli prendere fuoco. È impossibile essere colpiti da un normale fulmine all'interno di un edificio, ma si ritiene che il cosiddetto fulmine globulare possa penetrare attraverso fessure e finestre aperte. I normali fulmini sono pericolosi per le antenne televisive e radio e le apparecchiature di rete sul tetto.
Il nostro pianeta è pieno di misteri e fenomeni insoliti. Per molto tempo, le persone sono state interessate a un bagliore così specifico, che è stato chiamato "Luci di Sant'Elmo". Si verifica su guglie di edifici e una varietà di oggetti appuntiti durante tempeste di neve, temporali e tornado.
Nel Medioevo, le persone non trovavano una spiegazione scientifica per questo fenomeno e consideravano una tale luce un segno delle forze superiori. Tuttavia, oggi i fisici spiegano questo incredibile processo in modo accessibile. Si scopre che quando si avvicina un temporale, un'enorme quantità di elettricità si accumula sul terreno. Considerando il fatto che l'aria è carica di particelle positive, e la terra è carica di particelle negative, una scarica elettrica si verifica negli strati intermedi dell'atmosfera quando le particelle entrano in contatto. Le luci di Sant'Elmo sono lampi luminosi a breve termine, scintille o luci bianco-blu, simili a una torcia. Il loro verificarsi è accompagnato da effetti sonori specifici: sibilo, crepitio.
Compiti per il gruppo I.
| Parlaci di un fenomeno nella fauna selvatica. |
| Crea un collage "Fenomeni elettrici in natura" |
CompitiII gruppo. Fenomeni elettrici nella tecnologia
Fenomeni elettrici nella tecnologia
| I filtri industriali per la pulizia delle emissioni di gas dalle particelle solide non possono catturare la polvere troppo fine. Per questo, vengono utilizzati precipitatori elettrostatici. Flussi di elettroni scendono dalle estremità appuntite di elettrodi altamente elettrificati, che caricano le particelle di polvere. Sotto l'influenza campo elettrico le particelle di polvere cariche si depositano su elettrodi con segno di carica opposto. Dispositivo stampante laser basato su fenomeni elettrici. Quando la stampante riceve un lavoro di stampa, l'immagine viene "disegnata" dal laser come punti caricati positivamente. Quindi viene versata una vernice secca molto fine dal contenitore sul tamburo, che si attacca solo in quei punti in cui sono presenti punti caricati positivamente. Con l'aiuto di un meccanismo speciale, la carta viene alimentata al tamburo, acquisendo una carica negativa lungo il percorso. La carta entra in contatto con il gruppo tamburo, particelle di inchiostro caricato positivamente vengono attratte dal foglio caricato negativamente, su cui rimane la stampa. La carta quindi viaggia su un rullo caldo dove le particelle di inchiostro "si fondono" nella carta. Nelle moderne fabbriche di automobili, le carrozzerie delle auto vengono verniciate in camere speciali, dove la vernice viene spruzzata e contemporaneamente caricata elettricamente negativamente, quindi depositata sul corpo, che viene caricato positivamente. Pertanto, il processo di verniciatura è automatizzato e si ottiene un'elevata uniformità del colore. Il pesce viene affumicato nell'industria alimentare in modo simile al processo di verniciatura delle automobili. Il fumo è il processo di ammollo del cibo nel fumo. Le particelle di fumo sono caricate positivamente e si depositano uniformemente sulla carcassa caricata negativamente di pesce o carne, quindi il processo di affumicatura è più veloce e migliore. Per ottenere uno strato di palo su qualsiasi materiale in un campo elettrico, è necessario mettere a terra il materiale, coprire la superficie con un adesivo e quindi far passare una parte del palo attraverso una rete metallica caricata situata sopra questa superficie. I villi si orientano rapidamente nel campo e, essendo distribuiti uniformemente, si depositano sulla colla rigorosamente perpendicolari alla superficie. È così che si ottengono rivestimenti che sembrano camoscio o velluto. È facile ottenere un motivo multicolore preparando porzioni di pile di diversi colori. Ecco come puoi realizzare tappeti multicolori. Se le piccole particelle di una sostanza vengono caricate positivamente e l'altra negativamente, è facile ottenere una miscela di esse, dove le particelle sono distribuite uniformemente. Ad esempio, al forno non devi più fare molti lavori meccanici per impastare la pasta. I chicchi di farina caricati positivamente vengono introdotti nella camera dal flusso d'aria, dove incontrano goccioline di acqua caricate negativamente contenenti lievito. Grani di farina e goccioline d'acqua formano un impasto omogeneo. Ci sono molti altri utili esempi di carica statica. La tecnologia basata su questo fenomeno è conveniente: il flusso di particelle cariche può essere controllato cambiando il campo elettrico e l'intero processo può essere facilmente automatizzato. In situazioni in cui si verifica attrito tra le superfici di contatto, può verificarsi il fenomeno di elettrificazione. Questo è molto pericoloso in alcuni settori (ad esempio mulini, stabilimenti tessili e chimici), così come nella produzione di dispositivi elettronici. Ad esempio, le cinghie in pelle o gomma che trasmettono la rotazione nei mulini sono elettrificate e la scarica della scintilla risultante può causare un'esplosione di polvere di farina. Durante il funzionamento della macchina per tessere, le fibre del tessuto per attrito acquisiscono cariche opposte, questo porta alla loro reciproca repulsione (iniziano a "setolarsi"), il che complica notevolmente il lavoro sulla macchina. Inoltre, il tessuto elettrificato attira le particelle di polvere dall'aria, quindi il tessuto diventa molto sporco durante la produzione. Durante il volo, a causa dell'attrito dell'aria, gli aerei sono elettrificati. Pertanto, dopo l'atterraggio, non è possibile posizionare immediatamente una scala di metallo sull'aereo: potrebbe verificarsi una scintilla elettrica e, di conseguenza, un incendio. Innanzitutto, l'aereo viene scaricato: un cavo metallico collegato al corpo dell'aereo viene abbassato da esso a terra e le cariche elettriche vanno nel terreno. Per neutralizzare gli effetti nocivi dell'elettricità statica: in produzione le macchine e le macchine sono messe a terra, l'aria viene umidificata, vengono utilizzati speciali neutralizzatori di carica; a casa idratano i locali, usano additivi speciali per l'acqua durante la pulizia dei pavimenti e un agente antistatico per i vestiti. Incarichi del gruppo II.
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"Appendice 2"
Appendice 2
| Opzione di lavoro indipendente 1 | Opzione di lavoro indipendente 2 |
| 1.Trova la tensione alle estremità dell'elemento riscaldante se la sua resistenza è di 40 ohm e la corrente è 2 A. 2. Quale carica fluisce attraverso la bobina del galvanometro collegata al circuito per 2 minuti se la corrente nel circuito è 12mA? 3.Quale effetto della corrente elettrica dobbiamo affrontare quando si forma ozono nell'aria durante le scariche di fulmini? | 1. Sulla base lampadina dice: "3.5 V; 0,28 A ". Trova la resistenza della bobina della lampada. 2. Determinare la corrente nella lampada elettrica se una carica elettrica di 150 C la attraversa in 5 minuti. 3.Perché si consiglia di stare su una gamba vicino al punto in cui il filo ad alta tensione rotto tocca il suolo? |
| Nome e cognome _________________________________ | Nome e cognome _______________________________ |
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"Appendice 3"
Appendice 3
Compiti a casa
Durante l'installazione del parafulmine, è stato utilizzato un filo di acciaio con un'area della sezione trasversale di 35 mm 2 e una lunghezza di 25 m. Determinare la sua resistenza.
Perché gli uccelli si siedono tranquillamente sui fili?
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Utilizzando Internet, scoprire quali sono stati i primi apparecchi elettrici?
Utilizzando Internet, scopri come si chiamava la prima strada con illuminazione elettrica?
Perché è impossibile estinguere un incendio causato da scosse elettriche, acqua o un estintore convenzionale, ma è necessario utilizzare sabbia asciutta?
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Istituto scolastico comunale
"Scuola secondaria n. 2", insediamento Babynino, regione di Kaluga
MOU "Secondary School No. 2", insediamento Babynino
Kochanova E.V.
Idoneità alla posizione
Argomento: "Fenomeni elettrici in natura e tecnologia"
scopo: scopri quali fenomeni elettrici avvengono in natura e tecnologia.
Momento organizzativo: ciao! Sono lieto di dare il benvenuto a tutti i presenti! Sorridiamoci l'un l'altro e diamo un po 'di calore! Siediti! Iniziamo la nostra lezione.
Aggiornamento della conoscenza. Stabilire l'obiettivo e gli obiettivi della lezione.
Insegnante: scegli un concetto non necessario in ogni riga e spiega la tua scelta. (diapositiva 2)
Studenti. Apple, alba.
Insegnante: Tutti i fenomeni che incontriamo in fisica sono chiamati fisici. (diapositiva 3)
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Magnetico
Fenomeni fisici
Luce
Studenti. Meccanico, acustico, termico, elettrico.
Insegnante: Quali fenomeni sono mostrati nelle immagini? (diapositiva 4)
Studenti: elettrico.
Insegnante: Cosa ne pensi, perché studieremo questi fenomeni, qual è lo scopo della lezione? Qual è l'argomento della lezione di oggi?
Studenti: Fenomeni elettrici in natura e tecnologia.
Imparare nuovo materiale
(Scrittura alla lavagna "Fenomeni elettrici)
Insegnante: Apri i tuoi quaderni, scrivi il numero, il lavoro in classe e l'argomento "Fenomeni elettrici".
Insegnante. Ora sarai diviso in due gruppi per il lavoro di progettazione. Il primo gruppo sta lavorando sul problema "Fenomeni elettrici in natura", il secondo gruppo - "Fenomeni elettrici in tecnologia". Appendice 1
Prendi nota dei tuoi taccuini.
Fenomeni elettrici
in natura nella tecnologia
Lavora su progetti.
Compiti per il gruppo I.
| Fornisci esempi di fenomeni elettrici nella natura vivente. |
| Fornisci esempi di fenomeni elettrici nella natura inanimata. |
| Quali dispositivi vengono utilizzati per proteggere gli edifici dai fulmini? |
| Sei stato colto da un temporale mentre camminavi con il tuo cane, guidandolo su una catena sottile. Le tue azioni per salvare te stesso e il cane dai fulmini. |
| Crea un collage "Fenomeni elettrici in natura" dalle immagini fornite |
Incarichi del gruppo II.
| Dove si verificano i fenomeni elettrici nella tecnologia? |
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| Quali sono i vantaggi dei fenomeni elettrici? |
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| I fenomeni elettrici danneggiano la tecnologia? Dare esempi. |
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| Come si possono neutralizzare gli effetti nocivi dell'elettricità statica? |
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| Crea un collage "Fenomeni elettrici nella tecnologia" dalle immagini offerte. |
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| Perché è necessario avere scarpe con suola in gomma per lavori elettrici eseguiti sotto tensione? |
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| 4. Protezione dei progetti Insegnante: Hai sentito e visto le esibizioni di ogni gruppo adesso? Quali fenomeni in natura e tecnologia hai incontrato? Quindi, abbiamo raggiunto l'obiettivo prefissato all'inizio della lezione? Insegnante. Apri i tutorial a pagina 100 e ricorda la notazione degli apparecchi elettrici circuito elettrico. Compiliamo la tabella. (Gli studenti vanno uno per uno alla lavagna e compilano la tabella)
Dai un'occhiata da vicino al tabellone. Ci sono errori? 6. Consolidamento delle conoscenze acquisite Insegnante: Completa le attività da solo su cartoncini da buste gialle. Consegnare le carte della soluzione alla fine della lezione. Appendice 2 7 riflessioni Insegnante: Riassumiamo la lezione. Abbiamo raggiunto il nostro obiettivo? Hai trattato l'argomento della lezione? (Risposte degli studenti) Ho scoperto... Sono riuscito... È stato difficile per me ... Vorrei saperne di più ... Sono di ... umore. 7. Compiti a casa Insegnante. Apri diari, scrivi i tuoi compiti. Completa le attività sulle carte. (Attività 1-2, 3-5 facoltative) Appendice 3 La lezione è finita! Bibliografia A.V. Peryshkin "Fisica", grado 8 A. Semke Fisica e fauna selvatica. Materiale interessante per le lezioni. 7-9 gradi Casa editrice "1 settembre" Insegna con entusiasmo nelle lezioni di fisica nelle classi 7-9 Casa editrice "Primo settembre", rivista di fisica, n. 10, 2015 Casa editrice "Primo settembre", rivista di fisica, n. 2, 2016 T. Lisyakova Fisica nei disegni. Materiali per la lezione nelle classi 7-8 | ||||||||||||||||||||
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"Fenomeni elettrici in natura e tecnologia"
MOU "Secondary School No. 2", insediamento Babynino
"Fenomeni elettrici in natura e tecnologia"
Insegnante di matematica
Kochanova E.V.
- Nevicata, ghiaccio alla deriva, foglie che cadono, bufera di neve, bufera di neve, mela, arcobaleno.
- Palla, chiodo, matita, alba, macchina.
Compila la tabella utilizzando le seguenti immagini:
Fenomeni fisici
Magnetico
Meccanico
Termico
Suono
Elettrico
Luce
Fenomeni fisici
Magnetico
Meccanico
Riflessione
Ho scoperto...
Sono riuscito...
È stato difficile per me ...
Vorrei saperne di più ...
Sono soddisfatto del mio lavoro nella lezione (non del tutto, non soddisfatto), perché ...
Sono di ... umore.
L'elettricità, che l'umanità ha imparato a controllare relativamente di recente, può essere osservata in natura e nelle forme più diverse e sorprendenti.
1. Fischietti (fischietti)
I fischietti sono anche chiamati fischietti atmosferici o cori elettromagnetici dell'alba perché i suoni che emettono assomigliano al canto degli uccelli al mattino presto. Si tratta di suoni quasi ultraterreni formati negli strati superiori dell'atmosfera durante le scariche di fulmini e possono essere registrati anche sulle apparecchiature radio più semplici. Esiste persino qualcosa come cacciatori di fischi, che si riferisce ai radioamatori che percorrono lunghe distanze in aree con linee elettriche minime e altre interferenze elettromagnetiche per effettuare registrazioni sonore pulite.
2. Catatumbo fulmineo
Il fulmine Catatumbo è il fenomeno temporale più lungo sulla Terra. Sono stati registrati alla foce del fiume Catatumbo (Venezuela) e le loro molte ore di splendore hanno dato origine a molte leggende e miti tra la popolazione indigena. I vapori di metano delle paludi locali, combinati con i venti delle Ande, salgono nell'atmosfera e provocano di fatto continui fulmini. Il tuono intenso con fulmini inizia subito dopo il tramonto e dura circa 10 ore. I fulmini stessi sono rosso-arancio e possono essere visti nelle notti limpide da molti paesi dei Caraibi. Questo fenomeno è così unico che verrà incluso nella lista del patrimonio mondiale dell'UNESCO.
3. Temporali sporchi
Un "temporale sporco" è un potente temporale elettrico che si forma nel pennacchio di un'eruzione vulcanica. Cosa generi esattamente queste massicce scariche elettriche è ancora sconosciuto, gli scienziati suggeriscono che le particelle di ghiaccio e polvere si sfregano l'una contro l'altra e generano elettricità statica, che causa questi incredibili fulmini di un colore insolito. Durante il 2011, in Cile sono stati osservati enormi temporali sporchi. La temperatura e la densità delle fontane di cenere senza la presenza di acqua, che potrebbe spiegare la formazione di fulmini, rende ancora questo fenomeno un mistero naturale irrisolto.
4. Il fenomeno visivo dei raggi cosmici
I raggi cosmici hanno origine nello spazio profondo, viaggiano per milioni di anni e, alla fine, colpiscono il nostro pianeta. Questi raggi vengono assorbiti dalla nostra atmosfera, quindi sono invisibili per noi. Ma gli astronauti li vedono anche ad occhi chiusi. I raggi agiscono diversamente dalla luce terrena. Gli astronauti dell'Apollo 11 li hanno descritti come macchie e strisce ogni tre minuti. Sebbene questo fenomeno visivo non sia stato completamente esplorato dagli scienziati, è già noto che i raggi cosmici viaggiano ad alta velocità e attraversano i veicoli spaziali e le retine degli astronauti.
5. Triboluminescenza
La triboluminescenza è un fenomeno luminoso emesso da una sostanza cristallina durante la sua distruzione. Oggi si ritiene che una corrente elettrica attraversi questa sostanza e faccia brillare le molecole di gas all'interno del cristallo. Gli usi pratici moderni della triboluminescenza includono il rilevamento di crepe all'interno di edifici, nonché all'interno di veicoli spaziali, dighe e ponti. Quando i nostri antenati scoprirono questa fonte, le attribuirono l'origine divina. Gli sciamani nativi americani riempivano i sonagli cerimoniali con cristalli di quarzo che brillavano quando venivano agitati, il che conferiva un'atmosfera speciale ai rituali eseguiti. A proposito, puoi osservare questa luce a casa. Posizionare le zollette di zucchero su una superficie piana in una stanza buia e schiacciarle con un bicchiere di vetro per vedere bagliori di luce bluastra.
6. Sonoluminescenza
La sonoluminescenza, o la produzione di luce da onde sonore, è stata scoperta negli anni '30. Gli scienziati hanno incontrato per la prima volta le luci misteriose mentre esaminavano i sonar marini. Quando le onde sonore sono passate attraverso l'acqua, sono apparsi lampi blu e lampi di luce. Piccole bolle nell'acqua si espandevano e si contraevano rapidamente, determinando alta pressione e temperatura, cotone, produzione di energia e quindi emissione di luce. In altre parole, il suono si è trasformato in luce. A proposito, il meccanismo di questo fenomeno non è ancora completamente compreso.
7. Sprite
Gli sprite sono lampi potenti e luminosi, di solito di colore rosso, che si verificano in alto nell'atmosfera, sopra le nuvole temporalesche, a un'altitudine di 80 km. Possono avere un diametro di 50 km o più. In precedenza si pensava che gli sprite fossero un tipo di fulmine, ma in seguito si è scoperto che si tratta più di un certo tipo di plasma. Gli sprite assomigliano a una grande medusa rossa con lunghi tentacoli blu. È difficile fotografarli da terra, ma sono molte le immagini scattate dagli aeroplani.
8. Fulmine globulare
Si scopre che il fulmine globulare come fenomeno ha iniziato a essere preso sul serio solo negli anni '60, sebbene il loro aspetto sia stato registrato costantemente per molti secoli. Queste strane palline possono variare di dimensioni, da un pisello a un piccolo autobus. Durante un temporale compaiono palle che si spezzano, sibilano, luminose, in alcuni casi possono esplodere spontaneamente e rumorosamente. Uno dei misteri più strani dei fulmini globulari è il suo comportamento "intelligente". Vola negli edifici attraverso porte o finestre e viaggia attraverso stanze, tavoli battiscopa, sedie e altri oggetti. L'origine del fulmine globulare è ancora oggetto di studi approfonditi, ma gli scienziati non sono ancora giunti a un consenso.
9. Luci di Sant'Elmo
Anche ai tempi di Colombo, le luci di Sant'Elmo erano considerate un fenomeno soprannaturale. I marinai parlavano spesso di un bagliore blu o viola brillante intorno alla nave. Il bagliore era come le fiamme che tremolavano nel vento attorno agli alberi. L'improvvisa comparsa dei Fuochi di Sant'Elmo era considerata di buon auspicio, poiché una strana luce simile a un raggio appariva prima della fine di potenti tempeste. La scienza ha una sua spiegazione per questo strano bagliore. La differenza di tensione tra l'atmosfera atmosferica e il mare fa sì che i gas si ionizzino, che iniziano a brillare. A proposito, le luci di Sant'Elmo sono state viste anche sui campanili delle chiese, sulle ali degli aeroplani e persino sui corni dei bovini.
10. Aurora boreale
Le aurore boreali (aurore boreali) sono fenomeni luminosi sorprendenti che si verificano nel cielo notturno. L'aurora boreale nell'emisfero settentrionale e l'aurora australe nell'emisfero meridionale hanno preso il nome dalla dea romana dell'alba. Sembrano una tenda ondulata e luminosa colore verdesebbene siano state registrate anche aurore di rosso, rosa, giallo e occasionalmente blu. La ragione per gli auror terrestri è che le particelle cariche rilasciate dall'atmosfera del Sole si scontrano con le particelle di gas nell'atmosfera terrestre, dando luogo a un impressionante spettacolo di luce naturale.
Testo:
I corpi fisici sono gli "attori" dei fenomeni fisici. Facciamo conoscenza con alcuni di loro.
Fenomeni meccanici
I fenomeni meccanici sono il movimento dei corpi (Fig. 1.3) e la loro azione reciproca, ad esempio la repulsione o l'attrazione. L'azione dei corpi l'uno sull'altro è chiamata interazione.
Conosceremo i fenomeni meccanici in modo più dettagliato in questo anno accademico.
Figura: 1.3. Esempi di fenomeni meccanici: movimento e interazione dei corpi durante le competizioni sportive (a, b, c); il movimento della Terra attorno al Sole e la sua rotazione attorno al proprio asse (r)
Fenomeni sonori
I fenomeni sonori, come suggerisce il nome, sono fenomeni associati al suono. Questi includono, ad esempio, la propagazione del suono nell'aria o nell'acqua, nonché il riflesso del suono da vari ostacoli, ad esempio montagne o edifici. Quando il suono viene riflesso, si verifica un'eco familiare a molti.
Fenomeni termici
I fenomeni termici sono il riscaldamento e il raffreddamento dei corpi, nonché, ad esempio, l'evaporazione (la trasformazione di un liquido in vapore) e la fusione (la trasformazione di un solido in un liquido).
I fenomeni termici sono estremamente diffusi: ad esempio, provocano il ciclo dell'acqua in natura (Fig. 1.4).
Figura: 1.4. Il ciclo dell'acqua in natura
Riscaldata dai raggi del sole, l'acqua degli oceani e dei mari evapora. Man mano che il vapore sale, si raffredda, trasformandosi in gocce d'acqua o cristalli di ghiaccio. Formano nuvole da cui l'acqua ritorna sulla Terra sotto forma di pioggia o neve.
Un vero "laboratorio" di fenomeni termici è la cucina: se la zuppa viene bollita sul fornello, se l'acqua bolle in un bollitore, se il cibo viene congelato nel frigorifero, tutti questi sono esempi di fenomeni termici.
Il funzionamento del motore di un'auto è causato anche da fenomeni termici: quando la benzina brucia, si forma un gas molto caldo, che spinge il pistone (parte del motore). E il movimento del pistone viene trasmesso attraverso meccanismi speciali alle ruote dell'auto.
Fenomeni elettrici e magnetici
L'esempio più eclatante (nel senso letterale della parola) di fenomeno elettrico è il fulmine (Fig. 1.5, a). L'illuminazione elettrica e il trasporto elettrico (Fig. 1.5, b) divennero possibili grazie all'uso di fenomeni elettrici. Esempi di fenomeni magnetici sono l'attrazione di oggetti in ferro e acciaio da parte di magneti permanenti e l'interazione di magneti permanenti.
Figura: 1.5. Fenomeni elettrici e magnetici e loro usi
L'ago della bussola (Fig. 1.5, c) gira in modo che la sua estremità "settentrionale" punti a nord proprio perché la freccia è un piccolo magnete permanente e la Terra è un enorme magnete. L'aurora boreale (Fig. 1.5, d) è causata dal fatto che le particelle caricate elettricamente che volano dallo spazio interagiscono con la Terra come con un magnete. Fenomeni elettrici e magnetici causano il funzionamento di televisori e computer (Fig. 1.5, e, f).
Fenomeni ottici
Ovunque guardiamo, vedremo fenomeni ottici ovunque (Fig. 1.6). Questi sono fenomeni associati alla luce.
Un esempio di fenomeno ottico è il riflesso della luce da parte di vari oggetti. I raggi di luce riflessi dagli oggetti cadono nei nostri occhi, grazie ai quali vediamo questi oggetti.
Figura: 1.6. Esempi di fenomeni ottici: Il sole emette luce (i); La luna riflette la luce del sole (b); gli specchi riflettono la luce particolarmente bene (c); uno dei fenomeni ottici più belli: un arcobaleno (g)
