Исследовательская работа "Математика в быту"

МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 97» Исследовательская работа  «Математика в быту» Подготовила: Сущевич Людмила,  учащаяся        8 «А» класса Руководитель: Фефелина Ирина  Алексеевна, учитель математики 2017­2018 учебный год Актуальность  выбранной темы. Сейчас   очень   часто   говорят   об   экономии   электроэнергии   и   об  С каждым днем на полках магазинов появляются  Наряду с ними все так энергосберегающих лампах.    все новые и новые виды энергосберегающих лампочек.    же используются лампы накаливания Цель моей работы:               оптимизировать использование ламп в быту и рассчитать возможную экономию семейного бюджета. Основными   методами   исследования            (с использованием научной и учебной литературы, а также поиск необходимой сети   Интернет, информации   статистических данных);       (метод измерения объектов, выполнения вычислений     полученных   в   ходе с   применением   математических   формул);   исследования данных    .     практический   стали:     поисковый       анализ   в     обработка     Задачи. 1.Исследовать рациональность использования энергосберегающих  ламп. 2.Рассчитать количество израсходованной электроэнергии за месяц  при использовании лампы накаливания и энергосберегающей лампы. 3.Рассчитать количество сэкономленной электроэнергии. 4.Расчитать стоимость израсходованной электроэнергии и возможную  экономию. Итак, семья – это маленькое государство, в котором есть свой бюджет. Из чего же складывается семейный бюджет? Из доходной и расходной части. Первая   состоит   из   всех   источников   поступления   доходов   –   зарплаты, пособий,   доходов   от   личного   подсобного   хозяйства.   Есть   расходы постоянные:   плата   за   жилье,   электроэнергию,   питание,   транспорт,   одежда, обувь, культурные услуги, и их надо спланировать сразу. Есть расходы периодические (ремонт квартиры, обновление мебели, посуды, аппаратуры, отдых, путешествия и т.д.), которые планируются тоже заблаговременно.  В семейной математике необходим точный математический расчет.  Моя семья перешла на использование энергосберегающих ламп, поэтому я  решила подсчитать какая выгода от замены ламп для моей семьи. Лампа   накаливания   –   источник   света,   в   котором   преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания. В качестве тела накала в настоящее время в основном используется спираль из сплавов на основе вольфрама. Энергосберегающая   лампа   –   электрическая   лампа,   обладающая существенно   большей   светоотдачей   (соотношением   между   потребляемой мощностью   и   световым   потоком),   в   сравнении   с распространёнными   сейчас   лампами   накаливания.   Поэтому   использование энергосберегающих ламп способствует экономии электроэнергии.   например, В чем отличие энергосберегающей лампы от лампочки накаливания? Устройство   лампочки   накаливания   знакомо   многим.   Электрический ток   раскаляет   вольфрамовую   нить   в   лампочке   до   яркого   свечения.   С устройством энергосберегающей лампы знакомы не все. Энергосберегающая   лампа   состоит   из   колбы,   которая   наполнена парами   ртути   и   аргона,   и   пускового   устройства   –   стартера.   Внутренняя поверхность колбы покрыта специальным  веществом – люминофором. При воздействии   ультрафиолетового   излучения   на   люминофор   начинает излучаться видимый свет. При   включении   энергосберегающей   лампочки   пары   ртути, находящиеся в лампе, создают ультрафиолетовое излучение, а оно, проходя через люминофор, находящемся на поверхностности лампы, преобразуется в свет. Люминофор может создавать различные цвета светового потока, так как сам может иметь разнообразные оттенки. Энергосберегающие   лампы   изготавливают   в   соответствии   с существующими стандартами традиционных лампочек накаливания. Цоколь у этих   ламп   имеет   размер   14   или   27мм.   Поэтому   можно   применять энергосберегающие лампы в любой люстре, торшере или бра, для которых раньше применялась лампа накаливания. Использование энергосберегающих ламп имеет ряд преимуществ: ­ Экономия электрической энергии. Энергосберегающая лампа имеет высокий   КПД,   а   световая   отдача   в   5   раз   выше   по   сравнению   с   лампой накаливания. К примеру, энергосберегающая лампа, равная 20 Вт, излучает световой   поток   тождественный   световому   потоку   обычной   лампы накаливания равной 100 Вт. Благодаря этому экономия энергии составляет около   80%.   В   процессе   эксплуатации   поток   света   от   обычной   лампы накаливания уменьшается, так как происходит выгорание вольфрамовой нити, и освещенность комнаты становится хуже, энергосберегающие лампы лишены этого недостатка. ­ Высокий срок службы. Энергосберегающая лампочка служит намного дольше, чем традиционная лампа накаливания. Обычные лампы выходят из эксплуатации,   так   как   перегорает   вольфрамовая   нить.   Энергосберегающие лампы,   имеющие   иное   строение   и   принципиально   другую   схему   действия, служат в 10­15 раз дольше лампочек накаливания, что составляет около 5­12 тысяч часов эксплуатации. ­   Низкая   тепловая   отдача.   Благодаря   высокому   КПД энергосберегающих ламп, вся электроэнергия преобразуется в поток света, при этом энергосберегающая лампа выделяет очень мало тепла. В некоторых моделях   светильников   небезопасно   использовать   обычные   лампы накаливания,   так   как   они,   излучая   много   тепла,   могут   расплавить пластмассовые детали патрона, провода или корпус, что может привести к возгоранию. Поэтому энергосберегающие лампочки необходимо использовать в осветительных приборах с ограничением температуры. ­   Высокая   светоотдача.   В   обычной   лампочке   накаливания   свет поступает   только   от   вольфрамовой   спирали.   Энергосберегающая   лампочка светится   по   всей   поверхностности.   Благодаря   этому   свет   от энергосберегающей лампочки исходит мягкий и равномерно распределяется по помещению, поэтому он более приятен для глаза. ­   Выбор   нужного   цвета.   Благодаря   разнообразным   оттенкам люминофора,   покрывающего   поверхность   энергосберегающей   лампы,   они имеют различный световой поток: тёплый или холодный белый свет, дневной свет. Минус   энергосберегающих   ламп   –   более   высокая   стоимость   по сравнению с лампами накаливания. Но, учитывая более долгий срок службы энергосберегающих ламп, этот недостаток можно признать несущественным. Кроме   того,   энергосберегающие   лампы,   как   и   обычные   батарейки,   нельзя утилизировать в быту самостоятельно из­за содержания в них паров ртути. Таблицы сравнения потребления ламп накаливания, энергосберегающих  и LED ламп с мощностью 100 и 60 Вт   наименование показателя лампа лампа  лампа накаливания энергосберегающая светодиодная максимальный срок службы, час количество замен в течении 1 года  1000 8 10000 1 30000 0 (8760 ч.) непрерывного горения экологичность (утилизация) ударопрочность и  ремонтопригодность диммирование (реостат) мax потребляемая мощность  Вт/кВт/час средняя стоимость 1 кВт, руб. стоимость электроэнергии за год,  руб. Практическая часть.  ­ ­ + 100/0,1 2,5 2190,00 + ­ ­ 20/0,02 2,5 438,00 ­ + + 10/0,01 2,5 219 Проанализировав в своем доме расход электроэнергии за   месяц и взяв во внимание виды ламп, используемых в семье, я получила следующие данные. В   моем   доме   имеется   31   лампочка,   в   том   числе:   галогенновые лампочки­   25   шт.,   светодиодная   люстра,   светодиодная   лента   длиной   в   10 метров., светодиодные лампочки­ 5 шт.  Я рассчитала расход электроэнергии в нашем доме до замены ламп на энергосберегающие и после, сравнила  разницу и выяснила, выгодна  ли эта замена. Первоначально в доме было 3 лампы накаливания по 100 Вт и 15 ламп по   40   Вт.   При   ежедневном   режиме   работы   примерно   в   5   часов   расход электроэнергии только на освещение составлял:    100×3×5=1500Вт/ч,   40×15×5=3000 Вт/ч , всего 4,5 кВт/ч в сутки и, соответственно, примерно 4,5×30=135  кВт/ч в месяц. После замены ламп на энергосберегающие расход электроэнергии при тех же условиях освещения составил: 25×12×5=1500 Вт/ч, 36×5=180Вт/ч , 15×5=75Вт/ч,   3.5×5×5 88Вт/ч, 40×5=200Вт/ч,  всего в сутки приблизительно 2 кВт/ч, и примерно  61 кВт/ч в месяц.  ≈ Разница энергопотребления составила :  135­61=74 кВт/ч в месяц, что в денежном эквиваленте выражается суммой 74×3.31 245 рублей ≈ При   замене   ламп   из   семейного   бюджета   было   потрачено   примерно 31×100=3100 рублей. Срок окупаемости этой покупки мной был рассчитан и ≈ составил 3100:245 13 месяцев. Через это время моя семья начала реально экономить деньги на оплате электроэнергии. Кроме этого стоит помнить, что энергосберегающие лампочки работают в 8 раз дольше обычной лампочки и отдают в 5 раз больше света! То есть менять их придется реже, чем лампы накаливания, что так же приведет к экономии.  Вывод. Таким образом, с помощью приведенных выше расчетов я убедилась в том, что математика играет важную роль в жизни, помогает организовывать быт и экономить семейный бюджет.  Литература 1. Справочник школьника. Филологическое общество «СЛОВО». Компания  «Ключ­С» ТКО АСТ. Центр гуманитарных наук при факультет  журналистики МГУ им. . Москва 2005г. 2. «Занимательная физика». Наука. Главная редакция физико­математической науки. Москва. 1976г. 3. Я познаю мир. Москва. ТКО АСТ. 1996г.