Проект по физике на тему "В какой обуви зимой теплее всего?"

МНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

АВТОНОМНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЕРХНЕЗЕЙСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

МЕЖШКОЛЬНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

«Я ПОЗНАЮ МИР»

НЕПОДШИТЫ-СТАРЕНЬКИ

ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ СЕКЦИЯ

Работу выполнили:

Бурый Егор, ученик 9 класса МОАУ Верхнезейская СОШ

Руководитель:

Бржинская К.П., учитель физики МОАУ Верхнезейская СОШ

Верхнезейск, 2016 г.

Мы живём в местности с суровым климатом и трескучими морозами. Здесь зимой столбик термометра нередко опускается ниже 40 градусов. В таких условиях очень важно уделять особое внимание одежде и обуви. Правильно подобранная обувь не только позволит сохранить ноги в тепле, но и

Объект исследования – зимняя обувь из разных материалов (кожаные сапоги на меху, унты, валенки, уги).

Предмет исследования – теплоизоляционные свойства и паропроницаемость.

Цель исследования – Выяснить, обувь из каких материалов обладает наилучшей паропроницаемостью и максимальными теплоизоляционными свойствами.

Задачи:

1. Выбрать наиболее подходящий эксперимент. Подобрать необходимое оборудование и изучить правила его использования.

2. Провести эксперимент.

3. Проанализировать данные, полученные в ходе эксперимента и установить, какая обувь лучше сохраняет тепло и отводит влагу.

Гипотеза исследования.

Лучше всего сохраняют тепло и впитывают влагу натуральные материалы. Также натуральные материалы хорошо пропускают воздух и пар. Искусственные материалы обладают меньшими теплоизоляционными свойствами, практически не впитывают влагу и не пропускают воздух и пар. Из-за этого обувь из натуральных материалов является более тёплой и комфортной.

Методы исследования.

В ходе исследования использовался эксперимент с применением измерительных приборов модульной системы для проведения экспериментов “PROLog”.

Ход исследования

Выбор наиболее подходящего эксперимента. Подбор необходимого оборудования, изучение правил его использования.

При выборе эксперимента мы исходили из того, что он должен быть максимально приближен к реальным условиям эксплуатации обуви в суровых климатических условиях с одной стороны, и обеспечивать возможность проведения измерений с другой стороны. Было решено поместить в образец обуви тёплый предмет с измерительными датчиками и поместить такую установку в низкотемпературную среду.

При интенсивной ходьбе в результате потоотделения нога и обувь становятся мокрыми, что также влияет на теплоизоляционные свойства обуви. Поэтому было решено смоделировать именно такую «экстремальную» ситуацию с мокрой ногой. Для слежения за изменениями температуры и влажности была выбрана модульная система для проведения экспериментов «PROLog». Она имеет компактные датчики, позволяющие дистанционно считывать показания. После чего показания можно обработать на компьютере специальным приложением и представить в наглядном графическом формате.

Проведение эксперимента

В качестве модели ноги использовался обыкновенный носок, набитый ветошью. Модель ноги смачивалась водой температуры порядка 40⁰С, тщательно отжималась и помещалась в образец обуви таким образом, чтобы голенище плотно прилегало к модели ноги и не допускало проникновение в установку холодного воздуха. Предварительно в образец обуви помещались датчики температуры и влажности системы “PROLog”. Установка помещалась за окно на 60 минут. Падение температуры и изменение влажности фиксировались системой “PROLog” и сохранялись в виде графиков (Приложение 1).

Анализ результатов эксперимента

Таблица 1. Температура, ⁰С.

	В начале эксперимента	В конце эксперимента	Падение температуры
Валенки	+42,5	+17,5	25
Сапоги	+36	–3	39
Уги	+30	+1	29
Унты	+52,5	+17,5	35

Относительная влажность

Валенки. Относительная влажность в начале эксперимента резко упала с 53% до 17%, затем начала плавно возрастать и установилась на отметке 45%.

Сапоги. Относительная влажность в начале эксперимента резко возросла с 55% до 67%, затем немного понизилась и колебалась в районе 60%.

Уги. Относительная влажность в начале эксперимента резко возросла с 53% до 60%, затем медленно понизилась до 57% и так же медленно повысилась до 60%.

Унты. Относительная влажность в начале эксперимента резко возросла с 60% до 70%, затем немного понизилась и установилась в районе 60%, плавно возрастая на протяжении всего эксперимента.

Приложение 1

Валенки. График изменения температуры

Сапоги. График изменения температуры

Унты. График изменения температуры

Валенки. График изменения влажности

Сапоги. График изменения влажности

Унты. График изменения влажности