Научно-исследовательская работа " Молния"

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: «Что такое молния»

 

 

 

Выполнила: ученица 3 «А» класса

 

Руководитель:

Василькова Наталия Ивановна,                   учитель начальных классов

 

 

 

 

2021 г.

 

 

 

 

Содержание (план) работы:

 

1.	Введение	3
2.	Основная часть	4
2.1.	Что такое молния, история изучения молнии	4
2.2.	Как образуется молния	4
2.3.	Виды  молний	4
2.4.	Интересные факты	5
2.5.	Памятка: как уберечься от молнии во время грозы	6
2.6.	Что такое громоотвод	7
3.	Практическая часть	7
3.1.	Получение молнии с помощью гвоздей и проводов на электрофорной машине	7
4.	Заключение	8
5.	Список используемой литературы	9
6.	Приложение	10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Однажды мне попала в руки интересная статья в «Классном» журнале «О молнии». Она меня так заинтересовала, что мне очень захотелось узнать о молнии побольше, поэтому я пошла в библиотеку рядом с домом и  мне предложили  «Энциклопедический словарь», «Физику для любознательных». Родственники любезно предоставили «Экспресс газету» и журнал «Вокруг света». Оказывается, еще с глубокой древности человеческий ум пытался постичь загадочную природу молнии и грома. На первобытных людей гроза производила сильное впечатление, вселяя ужас и священный трепет. 

В каждый момент времени в разных точках Земли сверкают молнии более 2000 гроз. В каждую секунду около 50 молний ударяются в поверхность земли, и в среднем каждый ее квадратный километр молния поражает шесть раз за год.

Над природой молнии и грома задумывались Аристотель и Лукреций. Но в те далекие времена разгадать эту природу ученым было не под силу.        

Многие столетия, включая средние века, считалось, что молния – это огненный шар, зажатый в водяных парах туч. Расширяясь, он прорывает их в наиболее слабом месте и быстро устремляется вниз, к поверхности земли.

В наше время о природе молнии и грома мы знаем лишь немного больше, хотя смогли их обнаружить даже на других планетах: Венере, Юпитере, Сатурне, Уране.

Актуальность выбора темы в нашей жизни обусловлена тем, что в настоящее время люди продолжают интересоваться таким красивым и столь загадочным явлением, как молния.

Цель работы: выяснить, что такое молния; узнать о её влиянии на окружающую среду и человека.

Задачи:

    Узнать историю изучения молнии, что такое молния и как она образуется;

    Рассмотреть виды молний;

    Рассмотреть интересные факты о молниях;

    Разработать памятку как уберечься от молнии во время грозы;

    Получить экспериментально молнию;

    Сделать выводы о проделанном исследовании.

 

Основная часть

2.1.Что такое молния, история изучения молнии.

Гроза – красивое,  но опасное явление природы. В древности люди не могли объяснить, почему бывают грозы. Они считали,  что это сердятся на людей боги. Восточные славяне в древности чтили бога Перуна, «творца» молнии и грома.

Позже наши предки гром и молнию приписывали «деятельности» Ильи-пророка, который  «ездит по небу в грохочущей колеснице и в гневе кидает на землю камни и огненные стрелы».

Молния – это мощный электрический разряд от тучи к туче или от тучи к Земле.

Электрическая природа молнии была раскрыта в исследованиях американского физика Бенджамина Франклина в середине 18 века путем проведения опыта по извлечению электричества из грозового облака с использованием воздушного змея, запущенного в грозу.

2.2. Как образуется молния.

Сначала небо затягивают тёмные тучи. А что такое туча? Это много капель воды. Наверху, где они плавают, очень холодно. Капли замерзают и превращаются в кристаллики льда. При этом в них накапливается немного электричества – примерно как в батарейке. В тучах электричества уже больше. Одни тучи заряжены положительно, другие - отрицательно. Когда они сталкиваются, получается «взрыв». Сначала мы видим молнию, а через несколько секунд слышим гром. Это происходит потому, что скорость света больше, чем скорость звука. Каждая молния раскалена до 30.тыс. градусов – она в 5 раз горячее поверхности Солнца! А о том, что молния – это разряд электричества, догадался ещё в 18 веке Михаил Ломоносов.

2.3.Виды молний

Оказывается, в мире существует более 10 видов молний. Вот некоторые из них:

Линейная

Такая молния идет от неба к земле зигзагами. Её длина может достигать 2-3 километров.

 

Шаровая

Это голубоватый или желтоватый электрический шар диаметром 10-30 см. Он хаотично летает по воздуху и в любой момент может с грохотом «взорваться».

Точечная (Жемчужная)

Такая молния встречается редко, появляется сразу после линейной молнии и исчезает постепенно. Её разряды – это похожие на салют светящиеся точки. Она может сопровождаться значительными звуковыми эффектами.

Застывшая

Издавна люди находили в песке странные стеклянные веточки. О том, что появление этих штуковин как-то связано с молнией первым догадался в 1706 году немецкий священник Дэвид Герман.

Вот как все происходит:

Во время грозы мощный электрический разряд попадает в песок и проникает на несколько метров. От высокой температуры песчинки плавятся и слипаются. Примерно так на заводах получают из песка стекло. А тут оно образуется в естественных условиях и принимает форму породившей его молнии. Такая стеклянная веточка называется «фульгуритом». Она очень хрупкая и вытащить её из песка целиком довольно сложно. Поэтому большие фульгуриты ценятся на вес золота. Они бывают разных цветов: коричневые, серые, черные, зеленые, белые и даже прозрачные.

 

Художник – авангардист Алан Макколум научился создавать искусственные фульгуриты при помощи высоковольтных проводов. Благодаря ему на свет появился фульгурит, уходивший в землю на глубину 5 метров. Этот гигант получил название «Мать всех фульгуритов».

2.4. Интересные факты

1) Сила некоторых молний превышает мощность всех электростанций мира.

2) Из-за молний случаются пожары, но польза от них тоже есть. Они очищают и освежают воздух.

3) Самое грозовое место на нашей планете – венесуэльский поселок Кататумбо.

4) Во время грозы, молния может попасть несколько раз в одно и то же место.

5) Из деревьев, пораженных молнией делают  музыкальные инструменты, приписывая им уникальные свойства.

6) Типичная молния длится около четверти секунды и состоит из 3-4 разрядов.

7) Вероятность быть убитым молнией составляет 1 к 2000000. Такие же шансы у каждого из нас умереть от падения с кровати.

8) Молния убивает больше людей каждый год, чем торнадо или ураганы. Только от наводнений умирает намного больше людей, чем от молний.

9) 16 июля 2016 года в деревне Красатинка Смоленской области открыли памятник погибшим от удара молнии жителям.

 

2.5.Памятка: как уберечься от молнии во время грозы

 

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

Оказавшись на улице, лучше всего спрятаться в доме или машине (только предварительно опустите радиоантенну у авто). Если поблизости укрытия нет, выйдите на открытую местность и согнувшись, прижмитесь к земле. Просто ложиться на землю нельзя!

Не стойте в толпе. Соблюдайте дистанцию не меньше 10 метров. Иначе если ударит молния – полягут все. Избавьтесь от металлических предметов. Бляхи, сережки, цепочки и т.п. вещи лучше снять. Замечено, что молния часто ударяет в металлические предметы.

В лесу и на открытом пространстве

В лесу от грозы лучше укрыться под низкими кустами, но никак не под деревьями (тем более под стоящими отдельно). Не прячьтесь под дубами и тополями. В них молния попадает чаще, чем в другие деревья (вроде бы из-за повышенного содержания крахмала и более высокой проводимости). А вот в клен и березу молния попадает сравнительно редко.

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).

На воде

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.

 

2.6.Что такое громоотвод

 

Со временем люди придумали «ловушку» для молний. Поскольку молнии любят бить в высокие здания, а железо хорошо проводит электричество, ловушку становили на крыше и назвали громоотводом. Это такой металлический стержень, соединенный с уходящим в землю проводом. Попадая в громоотвод, молния разряжается в землю.

 

Практическая часть

 

Прежде, чем преступить к практической части я посетила «Музей  занимательных наук Эйнштейна», где экскурсоводы показали, как работает электрический плазменный шар Тесла, при прикосновению к которому образуется электрический разряд.

 

 

Они рассказали, что молнию можно получить с помощью электрофорной машины. Обратившись к учителю физики нашей школы Горбачевой О. В., мне удалось провести опыт с использованием электрофорной машины, гвоздей и проводов, и получить молнию.

Ход работы: Узнаю: что такое электрофорная машина и как она работает.

Цель: получить молнию, используя электрофорную машину, гвозди и провода.

Оборудование: школьная электрофорная машина, два железных гвоздя, два

провода.

Электрофорная машина – это устройство, с помощью которого получаем разделение по знаку электрических зарядов высокого напряжения на разрядниках, при сближении которых возникает электрический разряд, т. е. молния. 

Внимание! Устройство вырабатывает высокое напряжение! Не прикасайтесь к металлическим частям машины.

Выдвигаю гипотезу: если разрядники электрофорной машины соединить при помощи проводов с железными гвоздями, будет ли наблюдаться разряд между гвоздями.

Действие: соединяю два провода с разрядниками элетрофорной машины и к ним подсоединяю железные гвозди. Вращаю рукоятку электрофорной машины.

Наблюдаю: при большом расстоянии между гвоздями, разряда не происходит; при сближении гвоздей, между ними проскальзывает небольшие разряды.

Таким образом, была подтверждена гипотеза о том, что молнию можно получить при помощи проводов и железных гвоздей. Молния – это электрическая дуга между двумя электрическими проводниками. Проводниками в моем случае были провода и гвозди.

Заключение

Молния – это мощный электрический разряд, который был открыт в середине 18 века, возникающий при столкновении туч, заряженных противоположно. В мире существует более 10 видов молний. Молнии имеют не только отрицательный, но и положительный эффект, очищая и освежая воздух. Во время грозы, независимо от того, где ты находишься, нужно вести себя крайне осторожно. Громоотвод – отличное средство для ловли молнии. И самое главное  – молнию можно создать самому с помощью электрофорной машины.

Молния - это очень опасное и в тоже время красивое явление природы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

1) Статья «Молния» из Энциклопедического словаря Ф.А.Брокгауза и Ефрона И.А. (1896г., том XIX )

2) Статья «Молния» из газеты «Экспресс газета» № 32 (445) 2008 г.

3) Статья «Молния» из журнала «Классный» №18, 2015 г.

4) Электрофорная машина. Википедия. Свободная энциклопедия

5) «Физика для любознательных», изд. «Просвещение», Москва, 1987 г.

6) Журнал «Вокруг света» №1 1986 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

   

небо перед грозой

 

 

        

линейная молния

 

 

   

линейная молния

   

шаровая молния

   

шаровая молния

 

 

   

жемчужная молния

 

 

 

застывшая молния (фульгурит)

   

громоотвод

  молния над домом

 молния на улице

 молния в лесу и на открытом пространстве

 молния на воде

    Бенджамин Франклин

 

   

Я в музее Эйнштейна

 

   

Электрофорная машина

 

 Проведение опыта на электрофорной машине

Расстояние между гвоздями недостаточно для возникновения разряда

  Появился электрический заряд