что такое реактивное движение в биологии
Основные сведения о реактивном движении в природе
Что такое реактивное перемещение
Определение реактивного перемещения.
Реактивное перемещение — это движение тела, которое возникает благодаря отделению некоторой его части (массы) с определенной скоростью относительно него.
В основе реактивного движения лежит закон сохранения импульса.
Закон сохранения импульса — это сумма импульсов всех тел, которые входят в данную замкнутую систему и остаются постоянной при любых взаимодействиях этих тел между собой внутри данной системы.
Данный закон является следствием из второго и третьего законов Ньютона.
Также реактивное движение тесно связано с реактивной тягой.
Реактивная тяга — это такая сила, которая возникает из сопла летательного аппарата в результате истечения газов с определенной скоростью.
Знание закона сохранения импульса позволяет изменять скорость перемещения тела. К примеру, если человек при движении в лодке будет бросать камни в определенную сторону, то движение лодки будет осуществляться в противоположном направлении. В космическом пространстве закон сохранения импульса не пропадает. Для изменения направления движения используют реактивные двигатели.
Формула, описывающая реактивное движение:
Примеры реактивного движения в природе
В природе, в основном, реактивное движение присутствуют у животных, обитающих в водной среде.
Многие морские животные для передвижения используют реактивное движение. Среди этих животных: медузы, осьминоги, морские гребешки, кальмары, сальпы, каракатицы. Все эти животные используют реакцию выбрасываемой струи воды.
В качестве примера можно рассмотреть каракатиц и осьминогов. Они забирают воду в жаберную полость, а затем выбрасывают энергично струю воды через воронку. Каракатица направляет трубку воронки назад или в бок и, выдавливая из нее воду, может быстро двигаться в разные стороны. Осьминоги придают своему телу обтекаемую форму, благодаря складыванию щупальцев над головой, и могут таким образов управлять своим движением.
Большинство медуз пользуются реактивным способом движения, выталкивая воду из полости своего зонтика.
Некоторые представители насекомых также используют для перемещения реактивное движение. Так, например, длиннобрюхие личинки стрекоз используют реактивное движение в минуту опасности. Данные личинки используют свою заднюю кишку. Они наполняют ее водой, затем силой выбрасывают воду. Тем самым личинка перемещается по принципу реактивного движения.
Физические основы реактивного движения
В основы реактивного движения входит рассмотрение закона сохранения импульса. При реактивном движении появляется реактивная сила, толкающее тело.
Особенность реактивного движения заключается в том, что в результате взаимодействия между собой частей системы, в ней возникает движение без какого-либо взаимодействия с внешними телами.
Сила, сообщая ускорение телу, возникает за счет взаимодействия этих тел с землей, воздухом или водой.
Движение тела можно получить, например, с помощью вытекания струи жидкости или газа.
Реактивное движение в технике используется в автомобилестроении, в речном транспорте, в военном деле, в космонавтике и авиации.
Реактивное движение в природе
Реактивное движение: сохранение импульса изолированной механической системы тел как сущность и принцип его возникновения. Примеры реактивного движения в природе и технике: «бешеный» огурец, морские животные, насекомые. Конструкция водометного двигателя.
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации
Реактивное движение в природе
Выполнил: Сибина Т.В.
учебная группа М-12
Проверил: Кресан И.В.
1. Понятие реактивного движения и реактивной тяги
2. Примеры реактивного движения в неживой природе
3. Примеры реактивного движения в животном мире:
а) морские животные
5. Список литературы
1. Понятие реактивного движения и реактивной тяги
Принцип реактивного движения основан на законе сохранения импульса изолированной механической системы тел:
То есть суммарный импульс системы частиц есть величина постоянная. При отсутствии внешних воздействий импульс системы равен нулю и изменить его возможно изнутри за счет реактивной тяги.
— масса рабочего тела (ракеты)
— общее ускорение рабочего тела
— скорость истечения отделяющихся частиц (газов)
— ежесекундный расход топлива
2. Примеры реактивного движения в неживой природе
Реактивное движение можно обнаружить и в мире растений. В южных странах (и у нас на побережье Черного моря тоже) произрастает растение под названием «бешеный огурец».
Плоды бешеного огурца сизо-зелёные или зелёные, сочные, продолговатые или продолговато-яйцевидные, длиной 4—6 см, шириной 1,5—2,5, щетинистые, на обоих концах тупые, многосемянные (рис 1). Семена удлинённые, мелкие, сжатые, гладкие, узко-окаймленные, длиной около 4 мм. При созревании семян окружающая их ткань превращается в слизистую массу. При этом, в плоде образуется большое давление, в результате чего плод отделяется от плодоножки, а семена вместе со слизью с силой выбрасываются наружу через образовавшееся отверстие. Сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении. Стреляет бешеный огурец (иначе его называют «дамский пистолет») более чем на 12 м (рис 2).
3. Примеры реактивного движения в животном мире:
а) Морские животные
Многие морские животные пользуются для передвижения пользуются реактивным движением, среди них медузы, морские гребешки, осьминоги, кальмары, каракатицы, сальпы, некоторые виды планктона. Все они используют реакцию выбрасываемой струи воды, отличие состоит в строении тела, а следовательно в способе забора и выброса воды.
Морской моллюск-гребешок (рис 3) движется за счет реактивной силы струи воды, выброшенной из раковины при резком сжатии ее створок. Он применяет этот вид движения в случае опасности.
Каракатицы (рис 4) и осьминоги (рис 5) забирают воду в жаберную полость через боковую щель и особую воронку впереди тела, а затем энергично выбрасывает струю воды через воронку. Каракатица направляет трубку воронки в бок или назад и стремительно выдавливая из неё воду, может двигаться в разные стороны. Осьминоги, складывая щупальца над головой, придают своему телу обтекаемую форму и могут таким образом управлять своим движением, изменяя его направление.
Осьминоги даже умеют летать. Французский натуралист Жан Верани видел, как обычный осьминог разогнался в аквариуме и вдруг задом вперед неожиданно выскочил из воды. Описав в воздухе дугу длиной метров в пять, он плюхнулся обратно в аквариум. Набирая скорость для прыжка, осьминог двигался не только за счет реактивной тяги, но и греб щупальцами.
Инженеры уже создали двигатель, подобный двигателю кальмара. Его называют водометом. В нем вода засасывается в камеру. А затем выбрасывается из нее через сопло; судно движется в сторону, противоположную направлению выброса струи. Вода засасывается при помощи обычного бензинового или дизельного двигателя (см. Приложение).
Английский исследователь моллюсков доктор Рис описал в научной статье кальмара (длиной всего в 16 сантиметров), который, пролетев по воздуху изрядное расстояние, упал на мостик яхты, возвышавшийся над водой почти на семь метров.
Случается, что на корабль сверкающим каскадом обрушивается множество летающих кальмаров. Античный писатель Требиус Нигер поведал однажды печальную историю о корабле, который будто бы даже затонул под тяжестью летающих кальмаров, упавших на его палубу.
Задняя кишка личинки стрекозы, помимо своей основной функции, выполняет еще и роль органа движения. Вода заполняет заднюю кишку, затем с силой выбрасывается, и личинка перемещается по принципу реактивного движения на 6-8 см.
реактивный движение природа техника
Конструкция водометного двигателя
Корпус водовода служит для забора воды и подачи ее на лопасти импеллера.
В передней части водовод имеет гнездо для крепления опорного узла гребного вала; в противоположной части водовода имеется фланец для крепления обечайки импеллера. Водовод крепится к транцу катера. Защитная решетка предотвращает повреждение импеллера посторонними предметами. Для очистки водомета служит смотровой лючок.
Импеллер (гребной вал) передним концом опирается на подшипники опорного узла.
Крутящий момент на импеллер передается через штифт предохранительной муфты.
Герметичность полости подшипников обеспечивают манжеты, а так же прокладка.
На заднем конце гребного вала установлены: обтекатель, импеллер, втулка с пружинной шайбой и гайкой.
Втулка скольжения вращается в резинометаллическом подшипнике спрямляющего аппарата (втулка Гудрича), запрессованного в бронзовую втулку спрямляющего аппарата.
Резинометаллический подшипник работает только в водной среде
Управление катером с водометом
Управление катером осуществляется изменением направления струи, выбрасываемой из сопла. При движении катера вперед рулевое перо стоит параллельно килю. Для поворота катера влево или вправо достаточно повернуть рулевое колесо в соответствующую сторону на угол НЕ БОЛЕЕ
Для включения заднего хода достаточно повернуть рулевое колесо против часовой стрелки на 1 оборот (360?). При этом струя воды, выходящая из сопла, перекрывается рулевым пером и, отражаясь, уходит под днище катера по боковым каналам заднего хода.
В зависимости от степени перекрытия струи рулевым пером происходит маневрирование катера или на заднем ходу.
Стационарный двигатель для водомета
Водомет устанавливается на катерах и лодках оснащенных стационарным двигателем.
Основными требованиями к стационарным двигателям работающим с водометным движителем являются:
мощность от 100 л.с. до 150 л.с.;
диапазон оборотов вала 3700-4200 об/мин;
крутящий момент на валу, макс, 290 н.м.
1. Купов А., Виноградов А. «Реактивное движение в природе и технике»
2. Большая Российская энциклопедия, 1999 с 456,476-477
3. Флора СССР в 30 томах. Издательство Академии Наук СССР, 1957 Т 24, с 109-110
4. Интернет-энциклопедия «Википедия»
5. Билимович Б.Ф. «Физические викторины»
Подобные документы
Движение, возникающее при отделении от тела со скоростью какой-либо его части. Использование реактивного движения моллюсками. Применение реактивного движения в технике. Основа движения ракеты. Закон сохранения импульса. Устройство многоступенчатой ракеты.
реферат [1,4 M], добавлен 02.12.2010
презентация [1,0 M], добавлен 20.02.2012
Реактивное движение, его применение: двигатели, оружие; проявление закона сохранения импульса тела при запуске многоступенчатой ракеты. История создания реактивной техники К.Э. Циолковским, Ю.А. Гагариным, С.П. Королевым. Реактивное движение в природе.
реферат [93,1 K], добавлен 08.08.2011
Импульс тела и силы. Изучение закона сохранения импульса и условий его применения. Исследование истории реактивного движения. Практическое применение принципов реактивного движения тела в авиации и космонавтике. Характеристика значения освоения космоса.
презентация [629,8 K], добавлен 19.12.2012
Принципы реактивного движения, которые находят широкое практическое применение в авиации и космонавтике. Первый проект пилотируемой ракеты с пороховым двигателем известного революционера Кибальчича. Устройство ракеты-носителя. Запуск первого спутника.
презентация [1,3 M], добавлен 23.01.2015
Процессы, которые происходят при взаимодействии тел. Закон сохранения импульса, условия применения. Основа вращения устройства «сигнерова колеса». История проекта ракеты с пороховым двигателем. Технические характеристики корабля-спутника «Восток-1».
презентация [439,5 K], добавлен 06.12.2011
Реактивное движение среди растительного и животного мира. Примеры ракетных двигателей. Применение ракет в военном деле, в научных и метеорологические исследования, для нужд космонавтики, в любительских и профессиональных целях, в ракетных автомобилях.
презентация [4,2 M], добавлен 30.09.2012
Понятие и характеристики реактивного двигателя. Космическая ракета — летательный аппарат, двигающийся за счёт реактивной силы. Рассмотрение принципа движения кальмара. Исследование К.Э. Циолковского. Действие продуктов сгорания углеводородного топлива.
презентация [3,8 M], добавлен 07.11.2014
Знакомство с основными особенностями реактивного движения. Рассмотрение первых пороховых фейерверочных и сигнальных ракет. Кальмар как наиболее крупный беспозвоночный обитатель океанских глубин. Общая характеристика конструкции космической ракеты.
презентация [62,6 M], добавлен 20.01.2017
Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение. Законы динамики, проявление закона сохранения импульса в природе и использование его в технике. Закон всемирного тяготения. Превращение энергии при механических колебаниях. Закон Бойля–Мариотта.
шпаргалка [243,2 K], добавлен 14.05.2011
Реактивное движение в технике, природе
Реактивная сила возникает без какого-либо взаимодействия с внешними телами.
Применение реактивного движения в технике
Реактивный двигатель – это двигатель, преобразующий химическую энергию топлива в кинетическую энергию газовой струи, при этом двигатель приобретает скорость в обратном направлении.
Идея была осуществлена советскими учёными под руководством академика Сергея Павловича Королёва. Первый в истории искусственный спутник Земли с помощью ракеты был запущен в Советском Союзе 4 октября 1957 г.
Принцип реактивного движения находит широкое практическое применение в авиации и космонавтике. В космическом пространстве нет среды, с которой тело могло бы взаимодействовать и тем самым изменять направление и модуль своей скорости, поэтому для космических полетов могут быть использованы только реактивные летательные аппараты, т. е. ракеты.
В основе движения ракеты лежит закон сохранения импульса. Если в некоторый момент времени от ракеты будет отброшено какое-либо тело, то она приобретет такой же импульс, но направленный в противоположную сторону
В любой ракете, независимо от ее конструкции, всегда имеется оболочка и топливо с окислителем. Оболочка ракеты включает в себя полезный груз (в данном случае это космический корабль), приборный отсек и двигатель (камера сгорания, насосы и пр.).
Основную массу ракеты составляет топливо с окислителем (окислитель нужен для поддержания горения топлива, поскольку в космосе нет кислорода).
Топливо и окислитель с помощью насосов подаются в камеру сгорания. Топливо, сгорая, превращается в газ высокой температуры и высокого давления. Благодаря большой разности давлений в камере сгорания и в космическом пространстве, газы из камеры сгорания мощной струей устремляются наружу через раструб специальной формы, называемый соплом. Назначение сопла состоит в том, чтобы повысить скорость струи.
Перед стартом ракеты её импульс равен нулю. В результате взаимодействия газа в камере сгорания и всех остальных частей ракеты вырывающиёся через сопло газ получает некоторый импульс. Тогда ракета представляет собой замкнутую систему, и её общий импульс должен и после запуска равен нулю. Поэтому и оболочка ракеты совсем, что в ней находится, получает импульс, равный по модулю импульсу газа, но противоположный по направлению.
Наиболее массивную часть ракеты, предназначенную для старта и разгона всей ракеты, называют первой ступенью. Когда первая массивная ступень многоступенчатой ракеты исчерпает при разгоне все запасы топлива, она отделяется. Дальнейший разгон продолжает вторая, менее массивная ступень, и к ранее достигнутой при помощи первой ступени скорости она добавляет ещё некоторую скорость, а затем отделяется. Третья ступень продолжает наращивание скорости до необходимого значения и доставляет полезный груз на орбиту.
Применение реактивного движения в природе
Реактивное движение используется многими моллюсками – осьминогами, кальмарами, каракатицами. Например, морской моллюск-гребешок движется вперед за счет реактивной силы струи воды, выброшенной из раковины при резком сжатии ее створок.
Каракатица, как и большинство головоногих моллюсков, движется в воде следующим способом. Она забирает воду в жаберную полость через боковую щель и особую воронку впереди тела, а затем энергично выбрасывает струю воды через воронку. Каракатица направляет трубку воронки в бок или назад и стремительно выдавливая из неё воду, может двигаться в разные стороны.
Наибольший интерес представляет реактивный двигатель кальмара. Кальмар является самым крупным беспозвоночным обитателем океанских глубин. Кальмары достигли высшего совершенства в реактивной навигации. У них даже тело своими внешними формами копирует ракету (или лучше сказать – ракета копирует кальмара, поскольку ему принадлежит в этом деле бесспорный приоритет). При медленном перемещении кальмар пользуется большим ромбовидным плавником, периодически изгибающимся. Для быстрого броска он использует реактивный двигатель. Мышечная ткань – мантия окружает тело моллюска со всех сторон, объем ее полости составляет почти половину объема тела кальмара. Животное засасывает воду внутрь мантийной полости, а затем резко выбрасывает струю воды через узкое сопло и с большой скоростью двигается толчками назад. При этом все десять щупалец кальмара собираются в узел над головой, и он приобретает обтекаемую форму. Сопло снабжено специальным клапаном, и мышцы могут его поворачивать, изменяя направление движения. Двигатель кальмара очень экономичен, он способен развивать скорость до 60 – 70 км/ч. (Некоторые исследователи считают, что даже до 150 км/ч!) Недаром кальмара называют “живой торпедой”. Изгибая сложенные пучком щупальца вправо, влево, вверх или вниз, кальмар поворачивает в ту или другую сторону.
Реактивное движение можно встретить и в мире растений. Например, созревшие плоды “бешеного огурца” при самом легком прикосновении отскакивают от плодоножки, а из образовавшегося отверстия с силой выбрасывается клейкая жидкость с семенами. Сам огурец при этом отлетает в противоположном направлении до 12 м.
Зная закон сохранения импульса можно изменять собственную скорость перемещения в открытом пространстве. Если вы находитесь в лодке и у вас есть несколько тяжёлых камней, то бросая камни в определённую сторону вы будете двигаться в противоположном направлении. То же самое будет и в космическом пространстве, но там для этого используют реактивные двигатели.
Каждый знает, что выстрел из ружья сопровождается отдачей. Если бы вес пули равнялся бы весу ружья, они бы разлетелись с одинаковой скоростью. Отдача происходит потому, что отбрасываемая масса газов создаёт реактивную силу, благодаря которой может быть обеспечено движение как в воздухе, так и в безвоздушном пространстве. И чем больше масса и скорость истекающих газов, тем большую силу отдачи ощущает наше плечо, чем сильнее реакция ружья, тем больше реактивная сила.
Интегрированный урок физики и биологии по теме: «Реактивное движение в природе и технике»
Разделы: Физика
Триединая цель урока:
1. Образовательная: обобщить и систематизировать знания, полученные на уроках физики; показать практическое применение закона сохранения импульса, реактивного движения для объяснения явлений в природе и технике.
2. Развивающая: способствовать развитию у школьников грамотной физической речи, мышления (умения обобщать и систематизировать, строить аналогии).
3. Воспитывающая: содействовать патриотическому, политехническому, экологическому воспитанию, воспитанию ответственности, высокой работоспособности, толерантности и эмпатии.
Оборудование: опыты по реактивному движению, видеофрагменты – “Из истории космонавтики”, “Кальмары, осьминоги”, компьютер, (компьютерные программы по физике и биологии) формула ЗСИ, таблица “Реактивное движение”, рисунки кальмара, осьминога, “бешенного огурца”, алгоритм решения задач на ЗСИ и пр.
Тип урока: урок обобщения и систематизации полученных знаний.
Формы: фронтальная, групповая работы;
и методы: наглядное практическое, исследовательское закрепление.
Здоровье сохраняющие технологии: проветривание, физкультурная пауза, разнообразные формы работы.
I
1 мин.
Рассаживаются по группам.
II
3 мин.
Вступительное слово учителей биологии и физики.
III
8 мин.
Раздают контролирующий тест по изученному материалу (при возможности тестирование на компьютере).
Эксперты выписывают (или сами проверяют) оценки в сводную таблицу.
V
12 мин.
Предлагают решить учащимся разноуровневые задачи.
Помогают, корректируют.
Подводят итог урока.
Кто решил задачу, разгадывает кроссворд.
VI
1 мин.
Повт. § 10–13. Придумать 1–2 задачи на ЗСИ в быту.
Класс делится на 3–4 группы по РУВ (реальным учебным возможностям). Заранее каждая группа получает задание: подобрать материал, подготовить его оформление, представление и защиту по вопросам:
I группа (высокий РУВ) – “Реактивное движение в технике”.
II группа(средний РУВ) – “Реактивное движение в животном мире”.
III группа(низкий РУВ) – “Реактивное движение в растительном мире”.
IV группа – эксперты (оценивают работу учащихся)
Перед уроком все рассаживаются по группам.
I. Организационный момент. (1 мин.) Учителя физики и биологии приветствуют присутствующих.
II. Актуализация темы. (3 мин.) Вступительное слово учителей.
Учитель биологии. Ребята! Мы с вами переступили рубеж 3-го тысячелетия. Компьютерная сеть, Интернет, мобильная связь, трансплантация органов. Принимая сегодня как должное все эти свершения человеческого гения и ничему не удивляясь. Мы тем не менее не перестаем поражаться и восхищаться творениями живой природы. Чего только нет в ее “патентном бюро”!
Учитель физики. Гидравлический привод?
У. Б. Пожалуйста, у паука.
У. Ф. Пневматический отбойный молоток?
У. Б Вот он, у земляной осы.
У.Ф. Ультразвуковой локатор?
У. Б. У летучей мыши.
У. Ф. Точный барометр?
У. Б. У лягушки, вьюна, пиявки.
У. Ф. Запахоанализатор, способный улавливать и различать 500 тыс. запахов?
У. Б. У обыкновенной дворняжки.
У. Ф. Поистине на выдумки природа богата!
У. Б. Живая природа – гениальный конструктор, инженер, технолог, великий зодчий и строитель.
У. Ф. Живая природа с незапамятных времен служила человеку источником вдохновения в его стремлении к научному и техническому прогрессу. Живые прототипы – ключ к новой технике.
У. Б. Уже не новая бионика объединяет усилия физиков и математиков, проникает вместе с биологами в тайны живых организмов, открывает новые технические принципы и на их основе создает новые инженерные устройства. При этом фундаментальные законы физики помогают объяснить процессы, происходящие в живых организмах.
У. Ф. И сегодня на уроке нам предстоит проследить эту связь физики и биологии на примере изучения темы “Реактивное движение”.
Итак, тема нашего урока “Реактивное движение в природе и технике”. Цель нашего урока обобщить и систематизировать знания, полученные на уроках физики, рассмотреть примеры реактивного движения в природе и технике, научиться объяснять эти явления с помощью законов физики.
У. Ф. Работам мы сегодня по группам:
I. группа – Р.Д. в технике.
II. группа – Р.Д. в природе (животный мир).
III. группа – Р.Д. в природе (растительный мир).
IV группа – Эксперты.
III. Контроль знаний. (8 мин.) Для начала давайте вспомним что же такое реактивное движение?
Для контроля знаний учащимся предлагается компьютерный тест (можно подготовить его на рабочих листах, а можно провести фронтальный опрос – по возможности и желанию учителя)
I. Автомобиль массой 1т движется со скоростью 20 м/с. Импульс автомобиля равен:
1) 0,5•10 3 Нс 2) 2•10 4 Нс 3) 10 4 Нс 4) 2•10 5 Нс
II. Скорость движущейся материальной точки увеличивается за некоторое время в 4 раза, а ее импульс за это же время увеличивается в
1) 2 раза 2) 4 раза 3) 8 раз 4) 16 раз
III. Первая формулировка закона сохранения импульса принадлежит
1) Галилею 2) Ньютону 3)Декарту 4) Гуку
IV. Какая из перечисленных ниже величин является векторной?
1) масса 2) путь 3) импульс 4) время
V. Импульс первой материальной точки равен 
, вторая материальная точка имеет импульс 
. Полный импульс системы двух материальных точек равен
1) Р1+Р2 2) Р1 – Р2 3) 
4) 
VI. Закон сохранения импульса выполняется только
1) во внешнем поле силы
2) в замкнутой системе тел
3) в неинерционной системе отсчета
4) при отсутствии силы трения
VII) Какое из выражений соответствует закону сохранения импульса для упругого взаимодействия двух тел?
1) 
2)
3) 
4) 
*Эксперты выписывают оценки, высвеченные на экране, в сводную таблицу. (Или собирают тесты и проверяют, выписывают оценки в сводную таблицу)
IV. Основной этап урока. (15 мин.)
Предлагают учащимся выступить по вопросам группы.
* Учащиеся отвечают с места.
* Ученик у доски обобщает их ответы, рассказывает теорию реактивного движения, выводит и анализирует формулу зависимости скорости ракеты от её параметров.
* Дополнение из I группы (реактивные двигатели, водометы, из истории развития реактивной техники).
(Дополнение на фоне и с демонстрацией видеофрагмента “Полёт космического корабля”)
История развития реактивной техники и космонавтики связана с именами великих соотечественников К.Э. Циолковского и С.П. Королева.
Практической космонавтике более 35 лет. Время меняет темп жизни. Каждая эпоха характеризуется определенными научными открытиями и их практическим использованием.
Современное состояние космонавтики, когда на орбитальных станциях в длительных космических полетах работают космонавты, когда по маршруту Земля – орбитальная станция курсируют пилотируемые и автоматические пассажирские и грузовые транспортные корабли, содержание работ, которые выполняют космонавты, позволяет говорить об исключительном народно-хозяйственном и научном значении практического Космоса.
Объективный и тщательный контроль за состояние Земной атмосферы возможен только из Космоса. Искусственные спутники связи, космическая метеослужба, космическая геологоразведка и многое другое уже сейчас решают важные государственные вопросы с охраной природы.
Заметим, что из Космоса впервые получены сведения о величине нефтяных пятен в океане, о том, что редеют джунгли в Амазонии, о загрязнении озера Байкал, об интенсивном наступлении пустынь на леса и степи.
Все это стало возможным благодаря изучению и внедрению в практику теории реактивного движения.
На Земле из-за гравитации практически невозможно добиться получения чистых материалов. В условиях невесомости это осуществить очень легко. Можно получить чистые сплавы, к тому же на материал не будут влиять стенки плавильной печи, как на Земле.
Специалисты уже разрабатывают идей развертывания в космосе производства подшипников, ведь шарики для них должны быть идеально круглыми и без химических примесей – это важно для увеличения срока службы механизмов.
Особое значение для электронной промышленности имеют искусственные кристаллы. Так вот, в космосе их можно выращивать практически любых размеров, чего нельзя сделать на Земле из-за силы тяжести. Полупроводниковые кристаллы используются практически везде – например, в нашем телевизоре, микроволновой печи, компьютере. Космическое производство сделает искусственные кристаллы намного дешевле, да и выращивать их станет проще.
* Представитель II группы (животный мир) рассказывает о кальмарах (на фоне видеофрагмента по биологии).
Реактивное движение, используемое ныне в самолетах, ракетах и космических снарядах, свойственно осьминогам, кальмарам, каракатицам, медузам – все они, без исключения, используют для плавания реакцию (отдачу) выбрасываемой струи воды. Именно это дало повод назвать кальмаров биологическими ракетами. В мышцах кальмара в результате сложных превращений химическая энергия превращается в механическую.
При реактивном способе плавания животное производит засасывание воды через широко открытую мантийную щель в мантийную полость. Сила, вызывающая движение животного, создается за счет выбрасывания струи воды через узкое сопло, которое расположено на брюшной поверхности кальмара. Это сопло снабжено специальным клапаном, и мышцы могут его поворачивать. Изменяя угол установки воронки, кальмар плывет одинаково хорошо вперед, назад и в сторону.
Инженеры уже создали двигатель, подобный двигателю кальмара. Его называют водометом. В нем вода засасывается в камеру. А затем выбрасывается из нее через сопло; судно движется в сторону, противоположную направлению выброса струи. Вода засасывается при помощи обычного бензинового или дизельного двигателя.
Почему же двигатель кальмара по-прежнему привлекает внимание инженеров, является объектом тщательных исследований биоников?
У кальмара засасывание воды и ее выбрасывание происходит за счет сокращения мышц, возбуждаемых нервами. Чтобы увеличить скорость движения, т.е. число реактивных импульсов в единицу времени, необходима повышенная проводимость нервов, которой обладают кальмары вследствие большого диаметра нервов.
Известно, что у кальмара самые крупные в животном мире нервные волокна (диаметр 1 мм) они проводят возбуждение со скоростью 25 м/с. Этим объясняется большая скорость движения кальмаров (до 70 км/ч). Поиски инженеров направлены на создание конструкции такого гидрореактивного двигателя. Который бы, как и кальмар, не нуждался в дополнительном засасывающем устройстве.
* Дополнение II группы.
* Представители III группы дают информацию с места о реактивном движении в растительном мире.
(Сообщение на фоне видеофрагмента по биологии)
Примеры реактивного движения можно обнаружить и в мире растений. Например, созревшие плоды “бешеного” огурца при самом лёгком прикосновении отскакивают от плодоножки и из образовавшегося отверстия с силой выбрасывается горькая жидкость с семенами; сами огурцы при этом отлетают в противоположном направлении.
Демонстрация опыта (Отклонение гибкого вертикального шланга, по которому течёт вода).
Ученик демонстрирует опыт, предлагает классу объяснить его, обобщает ответы.
Учащимся предлагаются задачи по группам.
Учитель физики акцентирует внимание учащихся на физическом смысле рассматриваемых моментов, на умении работать с векторными величинами.
Ученики комментируют у доски.
Ребятам, которые решили задачи, предлагается кроссворд “Бионика”.
Эксперты дают анализ решения задач, ответов учащихся, анализируют сводную таблицу, представленную на доске.
Учителя подводят итог урока, благодарят ребят за работу.
Предлагают учащимся отметить на листах задания оставшиеся непонятными, дать оценку урока.
Ваше отношение к уроку:
Понравился да, нет (ненужное зачеркнуть)