Инфоурок Физика Научные работыПроект "Защита транспортных средств от атмосферного электричества"

Проект "Защита транспортных средств от атмосферного электричества"

Скачать материал

Министерство образования и науки Республики Татарстан

ГАПОУ «Бугульминский машиностроительный техникум»

 

 

 

 

 

 

 

 

НАЗВАНИЕ ПРОЕКТНОЙ РАБОТЫ

 

Защита транспортных средств от атмосферного электричества

 

предметная область/тип проекта

Физика. Исследовательский проект.

 

 

 

 

 

 

Ф.И.О. автора (ов):

Гаранин Александр Алексеевич

Столбоушкин Никита Павлович

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специальность/группа: 15.02.15 

Технология металлообрабатывающего производства, 011 группа.

 

Ф.И.О. должность руководителя, Куркина Наталья Владимировна. Преподаватель Физики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бугульма, 2021 г.

Содержание

Паспорт проектной работы …………………………………………………..……. 3

Введение ……………………………………………………………………………. 5

Основная часть ……………………………………………………………………... 6

Заключение ………………………………………………………………………... 10

Список литературы ……………………………………………………………….. 11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Паспорт проектной работы

 

Название проекта:

Защита транспортных средств от атмосферного электричества

Ф.И.О. студента

Гаранин Александр Алексеевич

Столбоушкин Никита Павлович

Образовательное учреждение, специальность

ГАПОУ «БМТ»

15.02.15 Технология металлообрабатывающего производства

Руководитель проекта:

Куркина Наталья Владимировна

Учебная дисциплина, в рамках которой проводится работа:

Физика

Учебные дисциплины, близкие к теме предмета:

Метеорология

Причины выбора темы исследования, степень актуальности выбранной темы:

В последнее время интерес к проблеме защиты транспортных средств от атмосферного электричества резко возрос

Указание на предмет и объект проекта:

Процесс образования атмосферного электричества

Условия образования линейной молнии и средства защиты транспортных средств

Цели и задачи:

Цель;

Теоретически обосновать природу образования электричества в атмосфере, изучить средства и методы защиты транспортных средств от атмосферного электричества

Задачи:

1)                 изучить научно-популярную литературу по данной проблеме;

2)                 рассмотреть гипотезы о природе атмосферного электричества;

3)                 изучить физическую природу и опасные факторы атмосферного электричества;

4)                 проанализировать методы и средства защиты транспортных средств от атмосферного электричества

5)                 создать памятку для автолюбилелей

Практическая и познавательная значимость работы:

Предложить средства и методы защиты транспортных средств от атмосферного электричества

Гипотеза, вопросы проекта:

Работа не только поможет разобраться со «старыми» загадками атмосферного электричества, но и принесет множество новых.

Оборудование:

Показания температуры воздуха брались с показания термометра, установленного в тени.
Давление измерялось с помощью барометра.
Сведения о силе ветра, облачности были взяты из прогноза погоды.

Использованные источники:

1.                Базелян Э.М., Райзер В.П. Физика молнии и молниезащиты.М., 2001.

2.                "Физика атмосферы: электрические эффекты, радиофизические методы исследований".Труды Совещания по Программе ОФН и ОНЗ РАН / Ред.Г.С.Голицын, Е.А.Мареев Н.Новгород, 2003.

3.                Тарасов Л.В.Физика в природе – М: «Просвещение», 1988.

4.                Физический энциклопедический словарь./ Под ред А.М.Прохорова.– М: «Советская

Аннотация (главная идея проекта, краткое описание содержания и результата проекта)

Понимание атмосферного электричества как важного фактора окружающей среды, тесно взаимосвязанно с другими составляющими природного комплекса планеты и воздействует на жизнедеятельность человека. Наряду с известными эффектами (выведение из строя систем электронного обеспечения, воздействие на авиацию, пожароопасность) и совершенствованием методов их контроля, все большее внимание привлекают проблемы электромагнитного загрязнения и его воздействия на экосистемы и человека, а также роли глобальной электрической цепи в системе солнечно- земных связей и климатической системе Земли. Очевидно, что данная область исследований чрезвычайно насыщена интересной физикой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ.

В XX веке были открыты проводящие слои атмосферы, лежащие на высоте более 60—100 км (ионосфера, магнитосфера Земли), установлена электрическая природа полярных сияний и обнаружен ряд других явлений. Развитие космонавтики позволило начать изучение электрических явлений в более высоких слоях атмосферы прямыми методами.

Цель: Теоретически обосновать природу образования электричества в атмосфере, изучить средства и методы защиты транспортных средств от атмосферного электричества

Гипотеза: Работа не только поможет разобраться со «старыми» загадками атмосферного электричества, но и принесет множество новых.

Для проверки гипотезы были поставлены и решены следующие задачи:

1)                      изучить научно-популярную литературу по данной проблеме;

2)                      рассмотреть гипотезы о природе атмосферного электричества;

3)                      изучить физическую природу и опасные факторы атмосферного электричества;

4)                      проанализировать методы и средства защиты транспортных средств от атмосферного электричества

5)                      создать памятку для автолюбилелей

Объект и предмет исследования – Процесс образования атмосферного электричества

Условия образования линейной молнии и средства защиты транспортных средств

Практическая значимость – Предложить средства и методы защиты транспортных средств от атмосферного электричества

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Молния представляет собой электрический разряд в атмосфере между грозовым облаком и наземным объектом, либо землей. Протекание молнии сопровождается яркой световой вспышкой и громким звуковым хлопком - громом. Во время удара молнии возникают большие электрические перенапряжения в месте удара молнии, протекают большие электрические токи от грозового облака в поражаемый объект. Удару молнии предшествуют множество процессов, протекающих в грозовом облаке.

Молния может развиваться по двум процессам – нисходящая и восходящая молнии. Нисходящая молния берет начало от грозового облака и подвигается к земле. Такие молнии наблюдаются в подавляющем большинстве случаев как на территории России, так и в мире. Восходящие молнии берут свое начало на объекте и продвигаются от земли в сторону облака. Развитие таких молний возможно с объектов значительной высоты, таких как Останкинская телебашня, небоскребы, в горной местности. Восходящие молнии встречаются в природе крайне редко.

Рассмотрим подробнее поражение наземных объектов нисходящей молнией. Место возникновения спускающего разряда молнии зависит только от состояния грозового облака и не зависит от объектов на земле. При прохождении от облака до земли молния развивается по сложному извилистому пути. Длина молнии составляет несколько километров. Это расстояние молния преодолевает за десятки микросекунд. Место поражение молнии определяется только когда до верхних точек объектов на земле остается несколько десятков метров. Молния стремится поразить наиболее высокие хорошо заземленные объекты.

 

ФИЗИКА МОЛНИИ

Исследования образования электрических разрядов показали, что все молнии можно разделить на межоблачные и удары в землю. В результате электризации облаков одна его часть становится положительно заряженной (верхняя), а другая - отрицательно (нижняя). После накопления достаточно больших зарядов, по типу конденсатора, происходит разрядка. Во время грозы разность электрических потенциалов между небом и землей становится чрезмерно большой и под воздействием космических лучей возникают каналы проводимости, происходит молниевый разряд. Сначала идет серия слабых разрядов (лидеров), они разогревают и расширяют канал. Когда головка лидера контактирует с поверхностью земли, начинается разгрузка (потенциалы постепенно выравниваются).

В результате разрядов выделяется огромное количество энергии, которое может стать причиной таких негативных последствий, как:

·  частичное или полное разрушение здания;

·  сильнейший пожар или техногенная авария;

·  нарушение работы важной электроники и электрических приборов;

·  мгновенная смерть или серьезные травмы человека или животных.

Самые сильные грозы можно наблюдать в Венесуэле в устье реки Кататумбо. Здесь вероятность удара молний наивысшая в мире, так как грозы можно наблюдать 70-200 дней в году, и число молниевых разрядов может достигать 28 в минуту. Однако, известны случаи, когда после удара молний люди оставались живы В Конго молнией была убита целая футбольная команда. Поэтому молниезащита зданий, опасных или исторически ценных объектов и сооружений, сегодня - одно из важных мероприятий при строительстве и охране строений.

АВИАЦИЯ

Так как большинство современных самолетов (американские Boeing, европейские Airbus, российские Ту и др.) имеют защиту от электрических разрядов и приспособлены для полетов в любую погоду — удар молнии в них проходит без последствий. При этом самолеты, в которые ударяла молния, после посадки подробно просматривают на предмет целостности обшивки корпуса. Удар молнии в корпус самолета старого типа, без защиты от электрических разрядов, может привести к пожару, порче обшивки и падению самолета. Возможно выведение из строя бортовых электросистем самолета, навигационного оборудования.

Защита. Все современные модели пассажирских и военных самолетов имеют защиту от удара молнии в обшивку. На самолет устанавливаются электростатические разрядники, которые обычно находятся на концах крыльев. Если в самолет ударит молния — они отводят электричество в воздух. Бортовые электросистемы самолета экранированы, что защищает их от электромагнитного излучения, которое вызывает молния.

ТИПЫ МОЛНИЕЗАЩИТЫ НА САМОЛЕТАХ

Защита самолета от молнии может выполняться различными вариантами. Часто одновременно на одной машине применяется несколько типов и технологий. Стоит отметить, что основная задача таких систем заключается в следующем:

·  исключение возникновения малейшей искры в топливной системе воздушного судна (особенно это актуально для топливных баков, расположенных в крыльях);

·  компенсация внутреннего заряда, который накапливается вследствие работы турбин, электроники и взаимодействия корпуса самолета с зарядами облаков (собственный заряд способен вызывать появление разрядов молнии при пролете через сгущенные облака, несущие в себе положительные заряды);

·  защита электроники, экипажа и пассажиров от поражения электрическими разрядами;

·  экранирование двигателей и систем радаров;

·  удаление эффекта коронирования.

Все эти задачи достигаются различными методами и с использованием различных технологий.

ИСКЛЮЧЕНИЕ ПОЯВЛЕНИЯ ИСКРЫ В ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЕ И БАКАХ

Для того чтобы в момент попадания молнии в самолет топливная система не возгоралась, а продолжала стабильно работать, применяется автоматическое заполнение свободного места инертными газами. В результате пространство не заполняется воздухом, следовательно, возгорание становится невозможным. Также применяется полное экранирование баков и топливных каналов. В качестве экрана используется медная решетка, служащая своего рода громоотводом.

ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

Совокупность явлений, результатом которых является образование, сбережение и разрядка свободных электрозарядов на поверхности называют статическим электричеством. Образующийся заряд может сохраняться и накапливать достаточно продолжительное время. Статические электрозаряды чаще всего образуются из-за трения друг о друга или о металл твердых материалов, не проводящих ток. Относительно земли напряжение во время статической электризации часто может достигать 100 тыс. вольт.

На вагонах с определенными промежутками стоят заземляющие устройства – молниеотводы. Внутри вагонов во время грозы находиться безопасно. Там все сделано из материалов, не проводящих электрический ток, – текстолита, дерева, пластика. Снаружи за вагон, конечно, руками лучше не хвататься. На железной дороге все рельсы заземлены. При ударе молнии в рельс срабатывает автоматика, если есть сильный скачок напряжения, линия обесточится, электрички встанут.

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ

Возможно, защита автомобиля от молний, как не так важна для автомобилистов, однако опросы автомобилистов показывают, что автомобильная общественность определенную обеспокоенность по поводу защищенности европейских машин от этого опасного явления природы.

Между тем, большинство экспертов уверенно и со знанием дела говорят о том, что цельнометаллический кузов автомобиля вполне может защитить пассажира от удара молнии. Главное в грозу – это быстро прервать движение автомобиля и закрыть все окна в салоне. Случается и так, что водитель, по тем или иным причинам, не может остановить автомобиль. В этом случае рекомендуется хотя бы замедлить движение автомобиля по трассе.

Вероятность, хоть и минимальная, того, что молния попадет в автомобиль, безусловно, есть. Однако если все нормально, то молния должна, пройдя сквозь корпус и шины, уйти в землю. Шины и некоторые узлы авто могут быть и повреждены, однако запчасти для замены повреждений всегда можно найти, а вот здоровье, а то и жизнь – нет. Очевидцы рассказывают, что при прямом попадании молнии в машину, вода под машиной испарялась, а то давление пара, которое при этом образовывалось, порой подбрасывало ее на несколько сантиметров вверх.

Ничего хорошего такая «гимнастика» автомобилю не несет. Поэтому, после того, как гроза завершилась, необходимо проверить все наиболее уязвимые для молнии элементы авто: шины, электрику автомобиля, электрооборудование. Несмотря на определенную степень защиты самого водителя, находящегося в автомобиле, его может оглушить гром, ослепить вспышка молнии. Представьте себе, что в это время он мчится на своем автомобиле по оживленной или опасной трассе.

В современных автомобилях запчасти сделаны из металла (кузов), каучука и пластмассы (внутренняя отделка). Каучук и пластмасса – это превосходные изоляторы, поэтому на практике, если попадание молнии все-таки случилась, электрический ток пройдет по корпусу, не задев человека, сидящего внутри автомобиля. Опасность, однако, могут нести металлические предметы, находящиеся в карманах водителя, а также такие устройства, как мобильные телефоны, если они включены. Были случаи, когда водители пострадали именно из-за своей «любви» поговорить во время грозы. Поэтому мобильные телефоны в грозу, даже если человек сидит внутри салона авто с закрытыми окнами, лучше выключать.

Стоит отметить, что на сегодняшний день в мире нет ни одного зафиксированного случая травмирования водителя и пассажиров в результате попадания в автомобиль молнии. В том числе нет данных о тяжелых последствиях при попадании молнии в кабриолет.

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1.                      Во время удара молнии возникают большие электрические перенапряжения в месте удара молнии, протекают большие электрические токи от грозового облака в поражаемый объект

2.                      Молниезащита зданий, опасных или исторически ценных объектов и сооружений, сегодня - одно из важных мероприятий при строительстве и охране строений.

3.                      Удар молнии в корпус самолета без защиты от электрических разрядов, может привести к пожару, порче обшивки и падению самолета, возможно выведение из строя бортовых электросистем самолета, навигационного оборудования.

4.                      Относительно земли напряжение во время статической электризации часто может достигать 100 тыс. вольт. На железной дороге все рельсы заземлены.

5.                      Цельнометаллический кузов автомобиля вполне может защитить пассажира от удара молнии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.                      Базелян Э.М., Райзер В.П. Физика молнии и молниезащиты.М., 2001.

2.                      "Физика атмосферы: электрические эффекты, радиофизические методы исследований".Труды Совещания по Программе ОФН и ОНЗ РАН / Ред.Г.С.Голицын, Е.А.Мареев Н.Новгород, 2003.

3.                      Тарасов Л.В.Физика в природе – М: «Просвещение», 1988.

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Проект "Защита транспортных средств от атмосферного электричества""

Настоящий материал опубликован пользователем Куркина Наталья Владимировна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

  • Скачать материал
    • 08.11.2021 3799
    • DOCX 31.2 кбайт
    • 91 скачивание
    • Оцените материал:
  • Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Куркина Наталья Владимировна
    Куркина Наталья Владимировна
    • На сайте: 4 года и 10 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 4050
    • Всего материалов: 2

Рабочий лист по ОБЖ "Велосипедист – водитель транспортного средства"

Файл будет скачан в форматах:

  • pdf
  • docx
1274
23
07.10.2023

«Инфоурок»

Рабочий лист по ОБЖ предназначен для учеников среднего звена седьмых - восьмых классов. В листе шесть заданий, которые помогут вспомнить, отработать и закрепить материал по теме "Велосипедист – водитель транспортного средства".

Краткое описание методической разработки

Рабочий лист по ОБЖ  предназначен для учеников среднего звена седьмых - восьмых классов. В листе шесть заданий, которые помогут вспомнить, отработать и закрепить материал по теме "Велосипедист – водитель транспортного средства".

Смотреть ещё 5 411 курсов

Методические разработки к Вашему уроку:

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

7 013 044 материала в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Оформите подписку «Инфоурок.Маркетплейс»

Вам будут доступны для скачивания все 175 184 материалы из нашего маркетплейса.

Мини-курс

Детская психотравма: виды, последствия и помощь

3 ч.

699 руб. 99 руб.
Подать заявку О курсе
  • Этот курс уже прошли 34 человека

Мини-курс

Постановка целей рекламной стратегии и ценовая политика

3 ч.

699 руб. 99 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Развитие детей дошкольного возраста в цифровом мире: влияние технологий на психическое и социальное здоровье

2 ч.

699 руб. 99 руб.
Подать заявку О курсе
Смотреть ещё 5 411 курсов