Исследовательская работа ученика 8-го класса на тему "Почему дрожит осиновый лист?"

                               Исследовательская работа

«Почему дрожит осиновый лист?»

                                                                                                   Выполнил  ученик 8 класса:

                                                                     Концыбко Дмитрий

                                                                         Учитель:  Сенчик М. М.

Школа физиков «Спектр»

МБОУ «Богашевская СОШ им.А.И.Федорова»

Томского района

2016г

                    ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

ВЫЯВИТЬ МЕХАНИЗМЫ КОЛЕБАНИЯ ОСИНОВОГО ЛИСТА.

                     СОДЕРЖАНИЕ:

     ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………… 3.                                                                          

    МИКРОСКОП…………………………………………………..4.

    Эксперимент: как ведет себя твердая пластинка………………….5.

    Эксперимент: подъемная сила крыла самолета…………………..7.          

    Эксперимент: относительные показания подъемной силы...7.

    Заключение…………………………………………………………………………….8.

    Источники……………………………………………………………………………….8.

Листья осины и в самом деле «дрожащие». Небольшое дуновение ветерка – и вся листва на дереве приходит в движение. Да и латинское название осины в переводе на русский язык означает «тополь дрожащий». В чем же причина этого явления?

Черешок осинового листа – длинный, тонкий, закрученный и возле листа сплюснутый с боков – не оказывает почти никакого сопротивления движения листа, а жесткость черешка на изгиб и кручение пренебрежимо мала в отличии черешка других деревьев.

 

Осина.                          Стержень осины=5 см.

Ирга.                             Черешок  ирги=3 см.

Сирень.                     Черешок сирени = 3 см.

Береза.                      Черешок березы = 2 см.

Поэтому, чтобы понять природу движения реального осинового листа, можно проанализировать поведение простой модели, например – вырезанного из бумаги листа подвешенного на нити.

Но сначала рассмотрим, как ведет себя твердая пластинка в потоке воздуха. В образовании аэродинамической силы, которая состоит из силы любого сопротивления и подъемной силы, наиболее важную роль играет понижение давления над пластинкой в ее передней части и повышение давления под ней. В результате точка приложения силы смещается от геометрического центра пластинки к ее переднему краю, что подтверждается экспериментально. Причем при увеличении так называемого  угла между вектором скорости потока и плоскостью пластинки – смещение становится заметнее.

Вернемся теперь к опыту с бумажным листом. Подвесим на нити лист длинной 15 – 20 сантиметров и будем перемещать его в воздухе (или поместим под вентилятором). Мы увидим,  что бумажный лист начнет  совершать повторяющиеся зигзагообразные или круговые колебательные движения. Попробуем понять, как могут возникнуть такие колебания.

Если плоскость листа развернуть по отношению к скорости потока, то точка приложения аэродинамической силы смещена к переднему, по отношению к потоку, краю. Эта сила, во-первых, приводит лист в движение (вдоль и поперек потока), а во-вторых, создает вращательный момент, который стремится развернуть лист поперек потока. В некоторой точки вращательный момент станет равным нулю, но лист, обладая определенной скоростью в этой точке, проскочит ее и окажется в другой точке. Возникающая аэродинамическая сила будет стремиться опять, вернуть лист к начальной точке. В результате бумажный лист начнет колебаться.

Все описанное целиком справедливо для листа осины. Листьям же других деревьев не дают двигаться подобным образом их черешки, которые обладают большой жесткостью на изгиб и кручение.

                                                                                                                           Стр № 6.                

Эксперимент№1 : Подъемная сила крыла самолета.

    Исследование давления над и под крылом:

Схема листа.

A   верх	А   низ	В  верх	В   низ	С  верх	С   низ	D  верх	D   низ
3	2	1	1	1	2	0.8	1

Относительные показания подъемной силы:

Градусное положение листа.	О.П.П.С.
0	79
20	78
40	76
-20	81
- 40	83

                     Заключение:

На основе приведенных экспериментов и наблюдения за поведением листьев осины в летний период приходим к    выводу:  постоянное дрожание осинового листа связано с аэродинамикой листа (форма) и строением удлиненной ножки осинового листа в отличии от других листьев разных деревьев.

Источники:

Учебник по физике за 7 класс А.В.Перышкин.

Учебник по физике «PHYSICS» Г.Роуэлл.

Журналы «Наука и жизнь»

Книга « Демонстрационные опыты по электронике» Н.М.Шахмаев.