close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Муниципальное образовательное учреждение
«Малинищинская средняя общеобразовательная школа»
Пронского района Рязанской области
391143, Рязанская область, Пронский район, с.Малинищи, ул.Школьная, д.173, тел.,факс(49155)39118
ПРОЕКТ
по физике
на тему
«Физика в лирике С.А.Есенина»
Исполнитель: ученица 9 класса
Горюшкина Марина Викторовна
Руководитель: учитель физики
Гудкова Татьяна Васильевна
Малинищи
2012
СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА
ПЛАН
1.
Введение
2.
Анализ произведений С.А. Есенина
Природа дышит, действует, живет, звучит, цветет.
Исследование физических явлений, используемых в описании природы в
лирике С. А. Есенина
3.
Теоретическое обоснование физических явлений, опознанных мною в
лирике С. А. Есенина.
4.
Заключение
5.
Презентация
6.
Литература
ПРОЕКТ ПО ФИЗИКЕ
Тема Проекта: Физика в лирике С. А. Есенина
Цели проекта:
• Формирование физической грамотности.
• Формирование компетентностей: в сфере самостоятельной деятельности, в
сфере гражданско-общественной деятельности, усвоения способов
приобретения новых знаний из различных источников информации, в
бытовой сфере.
Методические задачи:
Обучающие:
• Научиться пользоваться ресурсами Интернета, библиотеки, справочной и
энциклопедической литературой.
• Учиться обобщать и обрабатывать полученную в результате исследований
информацию.
• Научиться пользоваться компьютерными программами Micгosoft Power
Point, Мiсгоsоft Рublishег, Micгosoft Ехсеl для оформления результатов
работы.
Развивающие:
• Развивать коммуникативные умения и навыки.
• Развивать навыки самостоятельной работы.
• Развивать творческие способности.
Воспитательные:
• Воспитывать экологическую культуру.
• Воспитывать эстетический вкус.
• Воспитывать информационную культуру личности.
Самостоятельные исследования:
• Анализ произведений С.А.Есенина. Природа дышит, действует, живёт,
звучит, цветёт.
• Исследование физических явлений, используемых в описании природы в
лирике С.А.Есенина.
• Теоретическое обоснование физических явлений, опознанных мною в
лирике С.А.Есенина.
Проект соответствует следующим темам тематического плана:
7 класс
Взаимодействие тел.
Механическое движение.
Силы в природе.
8 класс
Тепловые явления.
Изменение агрегатных состояний вещества.
Световые явления
9 класс
Законы взаимодействия и движения тел
Механические колебания. Волны. Звук.
Этапы проведения проекта:
Подготовительный этап
• Составление плана работы над проектом.
• Изучение критериев оценки работы по проекту.
Этапы исследований
• Сбор теоретического материала с использованием ресурсов библиотеки и
Интернета.
• Сбор фактического материала.
• Работа с компьютерными программами, необходимыми для оформления
результатов работы.
• Обработка материалов исследования.
• Создание компьютерной презентации проекта.
Заключительный этап
• Презентация и защита творческого отчета.
• Подведение итогов работы и её оценка.
Источники информации.
1. Intel "Обучение для будущего" (при поддержке Мiсгоsоft).Учебное
пособие, 5-е издание, Москва 2005
2. Электронное приложение к учебному пособию. Intel "Обучение для
будущего" (при поддержке Мiсrоsоft.)
На Родине Есенина
Зазеркальные дали речные,
Изумрудная зелень лугов.
Небеса здесь, как очи России,
Смотрят ласковым взором богов.
В синеве бесконечной и юной,
В буйстве ветра, в церковной тиши,
Просыпаются тайные струны
Неразгаданной Русской Души!
Упиваясь простором весенним,
Сердце с волей идет в перепляс.
В каждом вздохе природы - Есенин.
Он, как будто бы, здесь, среди нас.
Русь привольная! Русь бесшабашная!
Знаю, сможем мы все превозмочь!
Словно коршун, над черными пашнями
Размахнулась бездонная ночь.
И в сумятице дней человеческих
Путь-дорогу поможет найти
Мать-Земля. И в моем Отечестве
Станут ясными наши пути.
Заалели рябины осенние,
В желтом кружеве стайки берез.
Только здесь мог родиться Есенин,
Только здесь он поэтом рос!
И связав нас всех нитью незримой,
Будет жить еще сотни лет
В русских людях неугасимый
Стихотворный есенинский след.
В Константинове, как и прежде Та же в белом цветенье весна,
Те же милые дали безбрежные
И сиреневый всплеск у окна.
Горюшкина М.
1. Введение
Окружающая жизнь с ее новыми открытиями и изобретениями
вторглась в творчество русских писателей и поэтов. И, как самая передовая
часть отечественной интеллигенции, они не могли пройти равнодушно мимо
этих событий.
3 октября 2012 года исполнится 117 лет со дня рождения С. А. Есенина.
Память о великом русском поэте чтут народы всего мира, но особенно он
дорог нам, русским людям. Есенин входит в нашу жизнь вместе с первыми
детскими книжками и остается в ней навсегда.
Есенин был не только гениальным поэтом, но и мыслителем, которому
не чужды были естественно-научные представления, в том числе по физике.
Осмысленные
Есениным
научно-популярные
мировоззренческие
представления о природе, философские размышления о процессе постижения
мира нашли свое отражение в его поэзии.
Лирика Есенина описывает красоту явлений природы, а физика изучает
эти явления, дает им теоретическое обоснование.
Главная
отличительная
всепоглощающий
лиризм,
черта
поэзии
«половодье
Сергея
чувств»
Есенина
лирического
-
ее
героя,
постоянное самораскрытие, самовыражение лирического" -«я». Heoбычайная
лирическая искренность есенинской поэзии во многом - обусловлена
удивительной автобиографичностью. Даже в пейзажных зарисовках поэт
продолжает говорить о себе, о своей судьбе, своих чувствах, своих думах.
Мы узнаем его в клене то золотоголовом, то опавшем и заледенелом,
героиню его любовного романа – угадываем в березке с зеленой прической.
Лирические стихотворения
Природу Есенин ощущал в движении, он улавливал взаимосцепление
отдельных ее элементов. Он мог изобразить одно явление природы с
помощью другого: «Сыплет черемуха снегом»; «Как метель черемуха машет
рукавом»: «На грядки капусты волноватой рожок луны по капле масло льет»;
«Кругом роса медвяная сползает по коре,/ Под нею зелень пряная сияет в
серебре». Взор поэта схватывает и общую картину, и мелкие предметные
детали (часто близкие к предметам обиходного мира). Природа дышит,
действует, живет.
Именно этим объясняется то, что поэт, описывая ее, прибегает к
способам звукового изображения: «Звонкой позолотой взвенивает лес»;
«Поет зима- аукает, мохнатый лес баюкает стозвоном сосняка». Звенит в
его стихах не только сосняк, звенит и рожь, и что особенно характерно - в
звуковых образах воспринимаются цветовые, зрительные явления: «в роще
по березкам белый перезвон», «хотел бы затеряться в зеленях твоих
стозвонных», «а у низеньких околиц звонко чахнут тополя».
Сказочное преображение мира было для Есенина не поэтической
условностью,
но
неотъемлемой
чертой
его
образного
мышления.
Воображение поэта преображало старинные поверья и рождало на их основе
живые, развернутые описания ... Это были зачатки одного из основных в
будущем есенинских приемов - овеществление и оживление явлении
природы и абстрактных понятий.
Замечу, что белоствольная береза возникает в «самом первом»
есенинском стихотворении «Вот уж вечер ... » и становится одним из
поэтичнейших
образов
его
лирики.
«Береза-свечка»
скоро
оживет,
улыбнется, наденет серьги и бусы и превратится в крестьянскую девушку с
золотистыми косами, в холщовом сарафане. а впоследствии в символ
большой обобщающей силы. воплощая любовь поэта к милой сердцу России
рязанским полям, родительскому дому, к родным и близким.
Тот, кто видел хоть однажды
Этот край и эту гладь
Тот почти березке каждой
Ножку рад поцеловать
2. Анализ произведений С.А. Есенина
Природа дышит, действует, живет, звучит, цветет.
Исследование физических явлений, используемых в описании природы
в лирике С.А.Есенина
Вот уж вечер. Роса
Блестит на крапиве.
Я стою у дороги,
Прислонившись к иве.
конденсация водных паров
От луны свет большой
Прямо на нашу крышу.
Где-то песнь соловья
Вдалеке я слышу.
прямолинейное распространение света,
отражение света
звуковые волны
Хорошо и тепло,
Как зимой у печки.
И березы стоят,
Как большие свечки.
конвекция
И вдали за рекой,
Видно, за опушкой,
Сонный сторож стучит
Мертвой колотушкой.
распространение и отражение звуковых
волн
явление тяготения
отражение света
***
Поет зима - аукает,
Мохнатый лес баюкает
Стозвоном сосняка.
Кругом с тоской глубокою
Плывут в страну далекую
Седые облака.
конденсация водяных паров
А по двору метелица
Ковром шелковым стелется,
Но больно холодна.
Воробышки игривые,
Как детки сиротливые,
Прижались у окна.
кристаллизация воды
Озябли пташки малые,
Голодные, усталые,
И жмутся поплотней.
А вьюга с ревом бешеным
Стучит по ставням свешенным
И злится все сильней.
теплообмен
И дремлют пташки нежные
Под эти вихри снежные
У мерзлого окна.
И снится им прекрасная,
В улыбках солнца ясная
Красавица весна.
теплообмен, теплопроводность
теплопроводность
перемещение слоёв атмосферы
разной температуры
БЕРЕЗА
Белая береза
Под моим окном
Принакрылась снегом,
Точно серебром.
отвердевание
тел
На пушистых ветках
Снежною каймой
Распустились кисти
Белой бахромой.
И стоит береза
В сонной тишине,
И горят снежинки
В золотом огне.
А заря, лениво
Обходя кругом,
обсыпает ветки
Новым серебром.
суточное вращение Земли вокруг оси
ПОРОША
Еду. Тихо. Слышны звоны
Под копытом на снегу.
Только серые вороны
Расшумелись на лугу.
распространение звуковых волн
Заколдован невидимкой,
Дремлет лес под сказку сна.
Словно белою косынкой
Повязалася сосна.
состояние покоя
Понагнулась, как старушка,
Оперлася на клюку,
А под самою макушкой
Долбит дятел на суку.
механическое движение
Скачет конь, простору много.
Валит снег и стелет шаль.
осадков
Бесконечная дорога
Убегает лентой вдаль.
неравномерное движение
физического тела, кристаллизация
силы трения и тяготения, выпадение
осадков
относительность движения
***
Край любимый! Сердцу снятся
Скирды солнца в водах лонных.
Я хотел бы затеряться
В зеленях твоих стозвонных.
преломление и отражение света
преломление света
По меже, на переметке,
Резеда и риза кашки.
И вызванивают в четки
Ивы - кроткие монашки.
Курит облаком болото,
Гарь в небесном коромысле.
С тихой тайной для кого-то
Затаил я в сердце мысли.
Все встречаю, все приемлю,
Рад и счастлив душу вынуть.
Я пришел на эту землю,
Чтоб скорей ее покинуть.
конденсация водяных паров
тяготение, силы трения
В ХАТЕ
Пахнет рыхлыми драченами;
У порога в дежке квас,
Над печурками точеными
Тараканы лезут в паз.
диффузия в глазах
Вьется сажа над заслонкою,
В печке нитки попелиц,
А на лавке за солонкою Шелуха сырых яиц.
конвекция
Мать с ухватами не сладится,
Нагибается низко,
Старый кот к махотке крадется
На парное молоко.
сила тяжести
Квохчут куры беспокойные
Над оглоблями сохи,
На дворе обедню стройную
Запевают петухи.
звуковые явления
А в окне на сени скатые,
От пугливой шумоты,
Из углов щенки кудлатые
Заползают в хомуты.
звуковые явления
неравномерное движение
механическое движение
***
Сохнет стаявшая глина,
испарение жидкости
На сугорьях гниль опенок.
Пляшет ветер по равнинам,
движение слоев воздуха
Рыжий ласковый осленок.
Пахнет вербой и смолою,
Синь то дремлет, то вздыхает.
У лесного аналоя
Воробей псалтырь читает.
Прошлогодний лист в овраге
Средь кустов, как ворох меди.
Кто-то в солнечной сермяге
На осленке рыжем едет.
Прядь волос нежней кудели,
Но лицо его туманно.
Никнут сосны, никнут ели
И кричат ему: "Осанна!"
диффузия в глазах
распространение звуковых волнх
отражение солнечного света
явления притяжения
ЧЕРЕМУХА
Черемуха душистая
диффузия в глазах
С весною расцвела
И ветки золотистые,
Что кудри, завила.
Кругом роса медвяная
конденсация водяного пара
Сползает по коре,
Под нею зелень пряная
конденсация водяного пара
Сияет в серебре.
А рядом, у проталинки,
В траве, между корней,
Бежит, струится маленький
свойства воды - текучесть
Серебряный ручей.
Черемуха душистая
Развесившись, стоит,
А зелень золотистая
отражение света
На солнышке горит.
Ручей волной гремучею
текучесть воды
Все ветки обдает
И вкрадчиво под кручею
распространение звуковых волн
Ей песенки поет.
***
Запели тесаные дроги,
Бегут равнины и кусты.
Опять часовни на дороге
И поминальные кресты.
распространение звуковых волн
относительность движения
Опять я теплой грустью болен
От овсяного ветерка.
диффузия, перемещение воздушных масс
И на известку колоколен
Невольно крестится рука.
О Русь, малиновое поле
И синь, упавшая в реку,
Люблю до радости и боли
Твою озерную тоску.
отражение световых волн
Холодной скорби не измерить,
Ты на туманном берегу.
конденсация
Но не любить тебя, не верить Я научиться не могу.
И не отдам я эти цепи
И не расстанусь с долгим сном,
Когда звенят родные степи
Молитвословным ковылем.
распространение звуковых волн
Синее небо, цветная дуга...
Синее небо, цветная дуга,
Тихо степные бегут берега,
Тянется дым, у малиновых сёл
Свадьба ворон облегла частокол.
явление дисперсии
относительность движения
диффузия
тяготение
Снова я вижу знакомый обрыв
С красною глиной и сучьями ив,
Грезит над озером рыжий овёс,
Пахнет ромашкой и мёдом от ос.
оптические явления
дисперсия
диффузия
Край мой! Любимая Русь и Мордва!
Притчею мглы ты, как прежде, жива.
Нежно под трепетом ангельских крыл
Звонят кресты безымянных могил.
Многих ты, родина, ликом своим
Жгла и томила по шахтам сырым.
Много мечтает их, сильных и злых,
Выкусить ягоды персей твоих.
Только я верю: не выжить тому,
Кто разлюбил твой острог и тюрьму…
Вечная правда и гомон лесов
Радуют душу под звон кандалов.
звуковые явления
***
Манит ночлег, недалеко до хаты,
Укропом вялым пахнет огород.
диффузия
На грядки серые капусты волноватой
прямолинейное распространение
света
Рожок луны по капле масло льет
отражение света
Тянусь к теплу, вдыхаю мягкость хлеба
И с хрустом мысленно кусаю огурцы,
За ровной гладью вздрогнувшее небо
Выводит облако из стойла под уздцы.
диффузия
конденсация
Л. И. Кашиной
Зеленая прическа,
дисперсия
Девическая грудь,
О тонкая березка,
Что загляделась в пруд?
отражение света
Что шепчет тебе ветер?
О чем звенит песок?
Иль хочешь в косы-ветви
Ты лунный гребешок?
Открой, открой мне тайну
Твоих древесных дум,
Я полюбил печальный
Твой предосенний шум.
И мне в ответ березка:
"О любопытный друг,
Сегодня ночью звездной
Здесь слезы лил пастух.
распространение звуковых волн
прямолинейное распространение света
Луна стелила тени,
распространение света
Сияли зеленя.
отражение света
За голые колени
Он обнимал меня.
И так, вдохнувши глубко,
Сказал под звон ветвей:
"Прощай, моя голубка,
До новых журавлей".
распространение звуковых волн
Синий туман. Снеговое раздолье, конденсация, агрегатное состояние
вещества
Тонкий лимонный лунный свет.
прямолинейное распространение света
Сердцу приятно с тихою болью
Что-нибудь вспомнить из ранних лет.
Снег у крыльца как песок зыбучий.
Вот при такой же луне без слов,
Шапку из кошки на лоб нахлобучив,
Тайно покинул я отчий кров.
Снова вернулся я в край родимый.
Кто меня помнит? Кто позабыл?
Грустно стою я, как странник гонимый,Старый хозяин своей избы.
кристаллизация
тяготение
тяготение
Молча я комкаю новую шапку,
силы упругости
Не по душе мне соболий мех.
Вспомнил я дедушку, вспомнил я бабку,
Вспомнил кладбищенский рыхлый снег.
Все успокоились, все там будем,
Как в этой жизни радей не радей,Вот почему так тянусь я к людям,
Вот почему так люблю людей.
Вот отчего я чуть-чуть не заплакал
И, улыбаясь, душой погас,Эту избу на крыльце с собакой
Словно я вижу в последний раз.
преломление света
3. Теоретическое обоснование физических явлений, опознанных
мною в лирике С. А. Есенина.
Механическим движением тела называется изменение его положения
в пространстве относительно других тел с течением времени. При этом тела
взаимодействуют по законам механики.
Закон Всемирного тяготения:
Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо
пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорционально
квадрату расстояния между ними.
Великий закон Всемирного тяготения был открыт Исааком Ньютоном.
Ученому было всего 23 года!
Силы тяготения или иначе гравитационные силы, действующие между
двумя телами:
- дальнодействующие;
- для них не существует преград;
- направлены вдоль прямой, соединяющей тела;
- равны по величине;
- противоположны по направлению.
ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ
Физический смысл гравитационной постоянной:
гравитационная постоянная численно равна модулю силы тяготения,
действующей между двумя точечными телами массой по 1 кг каждое,
находящимися на расстоянии 1 м друг от друга
УСЛОВИЯ ПРИМЕНИМОСТИ ЗАКОНА ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ
1. если размеры тел много меньше, чем расстояния между ними;
2. если оба тела шары и они однородны;
3. если одно тело большой шар, а другое находится вблизи него
( планета Земля и тела у ее поверхности)
Гравитационное
взаимодействие
ощутимо
проявляется
при
взаимодействии тел большой массы.
Из истории.
Сэру Исааку Ньютону было всего лишь 23 года, когда он открыл закон
всемирного тяготения.
___
Притяжение электрона к протону в атоме водорода - 0, 000 000 000 02 Н.
Тяготение между Землей и Луной - 200 000 000 000 000 000 000 Н.
Тяготение между Солнцем и Землей - » 35 700 000 000 000 000 000 000 Н.
___
Если изменить постоянную тяготения, скажем увеличить ее на 10
процентов, что произойдет? Сократится радиус земной орбиты, увеличится
количество тепла, поступающего на Землю от Солнца. Температура Земли,
как показывают расчеты физиков, подскочит на 100 градусов. Резко
изменится и климат, изменится угрожающе. В подобных условиях
существование на Земле высокоорганизованной органической материи стало
бы по-видимому, невозможным.
___
Земля отстоит от Солнца на 150 миллионов километров. Случайность?
Вовсе нет. Именно здесь центробежная сила (вращение Земли вокруг
Солнца) уравновешивается силой притяжения. Вот так ход планетам диктует
постоянная тяготения, входящая в данный нам Ньютоном закон.
___
При увеличении всех размеров животных или человека их объем
возрастает в кубе (если ваш рост увеличить вдвое, вы станете в восемь раз
тяжелее), однако площадь поперечного сечения их костей, а следовательно
их прочность - только в квадрате. Поэтому стройный красавец олень,
увеличенный до размеров слона был бы смят, буквально раздавлен
собственным весом. Кости ног оленя просто не выдержали бы такой тяжести.
Великаны слоны потому и могут существовать, что кости у них толще и
массивнее. Это было крупное открытие Галилея. Отсюда следовало, что
животные и растения на Земле имеют наиболее выгодные размеры.
Любопытно, что после Галилея та же проблема занимала английского
писателя Д. Свифта (1667-1745). Первые две части "Путешествий Гулливера
рассказывают о людях в 12 раз меньше нормального человеческого роста и о
великанах 70 футов высотой (21 метр). Свифт проявляет бездну остроумия,
но малую проницательность. Он и не подозревает, что будь лилипуты
человеческими существами из плоти и крови, они бы обладали способностью
прыгать, как блохи, на высоту, в несколько раз превышающую их
собственную. А великаны Бробдингнега оказались бы настолько привязаны к
земле, что вряд ли бы сумели просто находиться в вертикальном положении.
Сила упругости — сила, возникающая при деформации тела и
противодействующая этой деформации.
В случае упругих деформаций является потенциальной. Сила упругости
имеет электромагнитную природу, являясь макроскопическим проявлением
межмолекулярного
взаимодействия.
В
простейшем
случае
растяжения/сжатия тела сила упругости направлена противоположно
смещению частиц тела, перпендикулярно поверхности.
Вектор
силы
противоположен
направлению
деформации
тела
(смещению его молекул).
В словесной формулировке закон Гука звучит следующим образом:
Сила
упругости,
пропорциональна
возникающая
удлинению
тела
при
и
деформации
направлена
тела,
прямо
противоположно
направлению перемещения частиц тела относительно других частиц при
деформации.
Специальная теория относительности (СТО; также частная теория
относительности) — теория, описывающая движение, законы механики и
пространственно-временные
отношения
при
произвольных
скоростях
движения, меньших скорости света в вакууме, в том числе близких к
скорости света. В рамках специальной теории относительности классическая
механика Ньютона является приближением низких скоростей. Обобщение
СТО для гравитационных полей называется общей теорией относительности.
Звук.
Звук, в широком смысле — упругие волны, распространяющиеся в
какой-либо упругой среде и создающие в ней механические колебания; в
узком смысле — субъективное восприятие этих колебаний специальными
органами чувств животных или человека.
Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и спектром частот.
Обычно человек слышит звуки, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот
от 16—20 Гц до 15—20 кГц[1]. Звук ниже диапазона слышимости человека
называют инфразвуком; выше: до 1 ГГц, — ультразвуком. Среди слышимых
звуков следует также особо выделить фонетические, речевые звуки и фонемы
(из которых состоит устная речь) и музыкальные звуки (из которых состоит
музыка).
Различают продольные и поперечные звуковые волны в зависимости от
соотношения
направления
распространения
волны
и
направления
механических колебаний частиц среды распространения.
Понятие о звуке
Звуковые волны в воздухе — чередующиеся области сжатия и
разрежения.
Звуковые волны могут служить примером колебательного процесса.
Всякое колебание связано с нарушением равновесного состояния системы и
выражается в отклонении её характеристик от равновесных значений с
последующим возвращением к исходному значению. Для звуковых
колебаний такой характеристикой является давление в точке среды, а её
отклонение — звуковым давлением.
Если произвести резкое смещение частиц упругой среды в одном месте,
например, с помощью поршня, то в этом месте увеличится давление.
Благодаря упругим связям частиц давление передаётся на соседние частицы,
которые, в свою очередь, воздействуют на следующие, и область
повышенного давления как бы перемещается в упругой среде. За областью
повышенного давления следует область пониженного давления, и, таким
образом, образуется ряд чередующихся областей сжатия и разрежения,
распространяющихся в среде в виде волны. Каждая частица упругой среды в
этом случае будет совершать колебательные движения.
В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные
колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то
есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения
волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также
упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных
(сдвиговых)
волн;
перпендикулярно
распространения
в
этом
случае
направлению
продольных
частицы
совершают
распространения
волн
значительно
колебания
волны.
Скорость
больше
скорости
распространения сдвиговых волн.
Физические параметры звука.
Колебательная скорость измеряется в м/с или см/с. В энергетическом
отношении реальные колебательные системы характеризуются изменением
энергии вследствие частичной её затраты на работу против сил трения и
излучение в окружающее пространство. В упругой среде колебания
постепенно затухают.
Если на колебательную систему с потерями действовать периодической
силой, то возникают вынужденные колебания, характер которых в той или
иной мере повторяет изменения внешней силы. Частота вынужденных
колебаний не зависит от параметров колебательной системы. Напротив,
амплитуда зависит от массы, механического сопротивления и гибкости
системы. Такое явление, когда амплитуда колебательной скорости достигает
максимального значения, называется механическим резонансом. При этом
частота вынужденных колебаний совпадает с частотой собственных
незатухающих колебаний механической системы.
При частотах воздействия, значительно меньших резонансной, внешняя
гармоническая сила уравновешивается практически только силой упругости.
При частотах возбуждения, близких к резонансной, главную роль играют
силы трения. При условии, когда частота внешнего воздействия значительно
больше резонансной, поведение колебательной системы зависит от силы
инерции или массы.
Скорость звука
Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде.
Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в
жидкостях скорость звука меньше, чем в твёрдых телах, что связано в
основном с убыванием сжимаемости веществ в этих фазовых состояниях
соответственно.
В среднем, в идеальных условиях, в воздухе скорость звука составляет
340—344 м/с
Звуковая
волна
распространяется
в
веществе,
находящемся
в
газообразном, жидком или твёрдом состоянии, в том же направлении, в
котором происходит смещение частиц этого вещества, то есть она вызывает
деформацию среды. Деформация заключается в том, что происходит
последовательное разряжение и сжатие определённых объёмов среды,
причём расстояние между двумя соседними областями соответствует длине
ультразвуковой волны. Чем больше удельное акустическое сопротивление
среды, тем больше степень сжатия и разряжения среды при данной
амплитуде колебаний.
Бегущие и стоячие ультразвуковые волны.
Если при распространении ультразвуковых волн в среде не происходит
их отражения, образуются бегущие волны. В результате потерь энергии
колебательные движения частиц среды постепенно затухают, и чем дальше
расположены частицы от излучающей поверхности, тем меньше амплитуда
их колебаний. Если же на пути распространения ультразвуковых волн
имеются ткани с разными удельными акустическими сопротивлениями, то в
той или иной степени происходит отражение ультразвуковых волн от
пограничного
раздела.
Наложение
падающих
и
отражающихся
ультразвуковых волн может приводить к возникновению стоячих волн. Для
возникновения стоячих волн расстояние от поверхности излучателя до
отражающей поверхности должно быть кратным половине длины волны.
Агрегатное состояние — состояние вещества, характеризующееся
определёнными
качественными
свойствами:
способностью
или
неспособностью сохранять объём и форму, наличием или отсутствием
дальнего и ближнего порядка и другими. Изменение агрегатного состояния
может сопровождаться скачкообразным изменением свободной энергии,
энтропии, плотности и других основных физических свойств.
Выделяют три основных агрегатных состояния: твёрдое тело, жидкость
и газ. Иногда не совсем корректно к агрегатным состояниям причисляют
плазму. Существуют и другие агрегатные состояния, например, жидкие
кристаллы или конденсат Бозе — Эйнштейна.
Изменения агрегатного состояния это термодинамические процессы,
называемые фазовыми переходами. Выделяют следующие их разновидности:
из твёрдого в жидкое — плавление; из жидкого в газообразное — испарение
и кипение; из твёрдого в газообразное — сублимация; из газообразного в
жидкое
или
твёрдое
—
конденсация;
из
жидкого
в
твёрдое
—
кристаллизация. Отличительной особенностью является отсутствие резкой
границы перехода к плазменному состоянию.
Определения агрегатных состояний не всегда являются строгими. Так,
существуют
аморфные
тела,
сохраняющие
структуру
жидкости
и
обладающие небольшой текучестью и способностью сохранять форму;
жидкие кристаллы текучи, но при этом обладают некоторыми свойствами
твёрдых тел, в частности, могут поляризовать проходящее через них
электромагнитное излучение.
Для описания различных состояний в физике используется более
широкое
понятие
термодинамической
фазы.
Явления,
описывающие
переходы от одной фазы к другой, называют критическими явлениями.
Конденсация.
Роса на паутине
Конденсация на бутылке холодной воды
Конденсация водяного пара в воздухе над чашкой горячей воды
Конденсация паров (лат. condense — уплотняю, сгущаю) — переход
вещества в жидкое или твёрдое состояние из газообразного. Температура,
ниже которой происходит конденсация, называется критической. Пар, из
которого может происходить конденсация, бывает насыщенным или
ненасыщенным.
Виды конденсации.
Соотношения для разных видов конденсации выведены на основе
опытных данных, а также статистической физики и термодинамики.
Конденсация насыщенных паров.
При наличии жидкой фазы вещества конденсация происходит при сколь
угодно малых пересыщениях и очень быстро. В этом случае возникает
подвижное
равновесие
между
испаряющейся
жидкостью
и
конденсирующимися парами. Уравнение Клапейрона—Клаузиуса определяет
параметры этого равновесия — в частности, выделение тепла при
конденсации, и охлаждение при испарении.
Конденсация перенасыщенного пара.
Наличие перенасыщенного пара возможно в следующих случаях:
отсутствие жидкой или твёрдой фазы того же вещества.
отсутствие ядер конденсации — взвешенных в атмосфере, твёрдых
частиц или капелек жидкости, а также ионов (наиболее активные ядра
конденсации).
конденсация в атмосфере другого газа — в этом случае скорость
конденсации ограничена скоростью диффузии паров из газа к поверхности
жидкости.
Прибор ядерной физики — камера Вильсона — основана на явлении
конденсации на ионах.
Конденсация ненасыщенного пара.
Конденсация ненасыщенного пара изменяет равновесное давление и
инициирует капиллярную конденсацию.
Конденсация в твёрдую фазу
Конденсация, минуя жидкую фазу, происходит через образование
мелких кристалликов (десублимация). Это возможно в случае давления паров
ниже давления в тройной точке при пониженной температуре.
Теплопередача.
Теплопередача — физический процесс передачи тепловой энергии от
более горячего тела к более холодному либо непосредственно (при контакте),
либо через разделяющую (тела или среды) перегородку из какого-либо
материала. Когда физические тела одной системы находятся при разной
температуре, то происходит передача тепловой энергии, или теплопередача
от одного тела к другому до наступления термодинамического равновесия.
Самопроизвольная передача тепла всегда происходит от более горячего тела
к более холодному, что является следствием второго закона термодинамики.
Виды теплообмена
Всего существует три простых (элементарных) вида передачи тепла:
Теплопроводность.
Конвекция.
Тепловое излучение.
Существуют также различные виды сложного переноса тепла, которые
являются сочетанием элементарных видов. Основные из них:
теплоотдача (конвективный теплообмен между потоками жидкости или
газа и поверхностью твёрдого тела);
теплопередача (теплообмен от горячей жидкости к холодной через
разделяющую их стенку);
конвективно-лучистый перенос тепла (совместный перенос тепла
излучением и конвекцией);
термомагнитная конвекция.
Теплопроводность.
Теплопроводность — это вид теплопередачи, при котором происходит
непосредственная передача энергии от частиц (молекул, атомов) более
нагретой части тела к частицам его менее нагретой части.
Рассмотрим ряд опытов с нагревом твердого тела, жидкости и газа.
Закрепим в штативе толстую медную проволоку, а к проволоке
прикрепим воском или пластилином несколько гвоздиков. При нагревании
свободного конца проволоки в пламени спиртовки воск плавится, и гвоздики
постепенно отпадают от проволоки. Причем сначала отпадают те, что
находятся ближе к пламени, затем по очереди все остальные. Объясняется
это следующим образом. Сначала увеличивается скорость движения тех
частиц металла, которые находятся ближе к пламени. Температура
проволоки в этом месте повышается. При взаимодействии этих частиц с
соседними скорость последних также увеличивается, в результате чего
повышается температура следующей части проволоки. Затем увеличивается
скорость движения следующих частиц и т. д., пока не прогреется вся
проволока.
Следует помнить, что при теплопроводности само вещество не
перемещается вдоль тела, переносится лишь энергия.
Рассмотрим теперь теплопроводность жидкостей. Возьмем пробирку с
водой. Положим в нее кусочек льда и станем нагревать верхнюю часть
пробирки. Вода у поверхности скоро закипит. Лед же на дне пробирки за это
время почти не растает. Значит, у жидкостей теплопроводность невелика, за
исключением ртути и жидких металлов.
Это объясняется тем, что в жидкостях молекулы расположены на
больших расстояниях друг от друга, чем в твердых телах.
Исследуем теплопроводность газов. Сухую пробирку наденем на палец
и нагреем в пламени спиртовки донышко. Палец при этом долго не чувствует
тепла.
Это связано с тем, что расстояние между молекулами газа еще больше,
чем у жидкостей и твердых тел. Следовательно, теплопроводность газов еще
меньше.
Итак, теплопроводность различных веществ различна.
Наибольшей теплопроводностью обладают металлы, особенно серебро и
медь.
Если
теплопроводность
различных
веществ
сравнивать
с
теплопроводностью меди, то окажется, что у железа она меньше примерно в
5 раз, у воды — в 658 раз, у пористого кирпича — в 848 раз, у
свежевыпавшего снега — почти в 4000 раз, у ваты, древесных опилок и
овечьей шерсти — почти в 10 ООО раз, а у воздуха она меньше примерно в
20 000 раз. Плохой теплопроводностью обладают также волосы, перья,
бумага, пробка и другие пористые тела. Это связано с тем, что между
волокнами
этих
веществ
теплопроводностью
обладает
содержится
вакуум
воздух.
Самой
(освобожденное
от
низкой
воздуха
пространство). Объясняется это тем, что теплопроводность — это перенос
энергии от одной части тела к другой, который происходит при
взаимодействии молекул или других частиц. В пространстве, где нет частиц,
теплопроводность осуществляться не может.
Если возникает необходимость предохранить тело от охлаждения или
нагревания, то применяют вещества с малой теплопроводностью. Так, ручки
для кастрюль, сковородок изготавливают из пластмассы. Дома строят из
бревен или кирпича, обладающих плохой теплопроводностью, а значит,
предохраняют помещения от охлаждения. На применении вакуума в качестве
теплоизоляционного «материала» основано устройство термоса, или сосуда
Дьюара, который был изобретен в 1892 г. английским ученым Джеймсом
Дьюаром.
Конвекция (от лат. convecti — «доставка») — явление переноса
теплоты в жидкостях или газах путем перемешивания самого вещества (как
вынужденно,
так
и
самопроизвольно).
Существует
так
называемая
естественная конвекция, которая возникает в веществе самопроизвольно при
его неравномерном нагревании в поле тяготения. При такой конвекции
нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние
слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего
процесс повторяется снова и снова. При некоторых условиях процесс
перемешивания
самоорганизуется
в
структуру
отдельных
вихрей
и
получается более или менее правильная решётка из конвекционных ячеек.
Конвекцией также называют перенос теплоты, массы или электрических
зарядов движущейся средой.
Диффузия
(от
лат.
diffusio
—
распространение,
растекание),
взаимное
проникновение соприкасающихся в-в друг в друга вследствие теплового
движения
уменьшения
частиц
вещества.
концентрации
Диффузия
вещества
и
происходит
ведёт
к
его
в
направлении
равномерному
распределению по занимаемому объёму (к выравниванию хим. потенциала).
Диффузия имеет место в газах, жидкостях и твердых телах, причём
диффундировать могут как находящиеся в них частицы посторонних
веществ, так и собственные частицы (самодиффузия). Диффузия крупных
частиц, взвешенных в газе или жидкости (напр., частиц дыма или суспензии),
осуществляется благодаря их броуновскому движению. Ниже в статье
рассматривается диффузии молекул (или атомов).
Наиболее быстро диффузия. происходит в газах, медленнее — в
жидкостях, ещё медленнее — в твердых телах, что обусловлено характером
теплового движения частиц в этих средах. Траектория движения каждой
частицы газа представляет собой ломаную линию, т. к. при столкновениях
она меняет направление и скорость движения.
В жидкостях, в соответствии с характером теплового движения молекул,
диффузии осуществляется перескоками молекул из одного устойчивого
положения в другое. Каждый скачок происходит при сообщении молекуле
энергии, достаточной для разрыва её связей с соседними молекулами и
перехода в окружение др. молекул (в новое энергетически выгодное
положение). Среднее перемещение при таком скачке не превышает межмолекулярного расстояния. Диффузионное движение частиц в жидкости
можно рассматривать как движение с трением.
В твёрдом теле могут действовать несколько механизмов диффузии:
обмен местами атомов с вакансиями (незанятыми узлами кристаллической
решётки),
перемещение
атомов
по
междоузлиям,
одновременное
циклическое перемещение нескольких атомов, прямой обмен местами двух
соседних атомов и т. д. Первый механизм преобладает, напр., при
образовании твердых растворов замещения, второй — твердых растворов
внедрения.
Явление преломления света.
Если световой пучок падает на поверхность, разделяющую две
прозрачные среды разной оптической плотности, например воздух и воду, то
часть света отражается от этой поверхности, а другая часть — проникает во
вторую среду. При переходе из одной среды в другую луч света изменяет
направление на границе этих сред. Это явление называется преломлением
света. Если свет идет из среды оптического менее плотной в более плотную
среду, то угол преломления всегда меньше угла падения.
Опыты показывают, что при одном и том же угле падения угол
преломления тем меньше, чем плотнее в оптическом отношении среда, в
которую проникает луч.
Если на пути преломлённого луча расположить перпендикулярно лучу
зеркало, то свет отразится
направлению
падающего
от зеркала и выйдет из воды в воздух по
луча.
Следовательно,
лучи
падающий
и
преломлённый обратимы так же, как обратимы падающий и отражённый
лучи.
Если свет идёт из среды более оптически плотной в среду менее
плотную, то угол преломления луча больше угла падения.
Преломлением обусловлен целый ряд широко известных оптических
иллюзий. Например, наблюдателю на берегу, кажется, что у человека,
зашедшего в воду по пояс, ноги стали короче.
Из всего сказанного заключаем:
1 . На границе раздела двух сред различной оптической плотности луч
света при переходе из одной среды в другую меняет своё направление.
2. При переходе луча света в среду с большей оптической плотностью
угол преломления меньше угла падения; при переходе луча света из
оптически более плотной среды в среду менее плотную угол преломления
больше угла падения.
Преломление света сопровождается отражением, причём с увеличением
угла падения яркость отражённого пучка возрастает, а преломлённого
ослабевает. Это можно увидеть проводя опыт, изображённом на рисунке.
Следовательно, отражённый пучок уносит с собой тем больше
световой
энергии, чем больше угол падения.
Первый закон преломления звучит так: отношение синуса угла падения
к синусу угла преломления является постоянной величиной для данных двух
сред.
Второй закон преломления света очень напоминает второй закон
отражения света:
падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, проведенный в
точку падения луча, лежит в одной плоскости.
Дисперсия света (разложение света) — это явление, обусловленное
зависимостью абсолютного показателя преломления вещества от частоты
(или длины волны) света (частотная дисперсия), или, то же самое,
зависимость фазовой скорости света в веществе от длины волны (или
частоты). Экспериментально открыта Ньютоном около 1672 года, хотя
теоретически достаточно хорошо объяснена значительно позднее.
4. Заключение
В 60-х годах прошлого века много внимания уделялось так называемому
конфликту физиков и лириков. И. А. Полетаев, крупный специалист в
области кибернетики, написал однажды в шестидесятые годы шутливую
статью, в которой противопоставил физику лирике. Однако, статья эта была
принята всерьёз некоторыми писателями и поэтами. Более того, Илья
Сельвинский (1899-1968) написал стихотворение «Физики и лирики», а
Борис Слуцкий - два стихотворения «Физики и лирики» и «Лирики и
физики». На самом же деле между физиками и лириками нет никаких
противоречий, а наоборот, глубокая внутренняя связь. Её существование ещё
Н. Бор объяснял тем, что настоящий художник всегда полагается на
«общечеловеческий фундамент», на котором строят гипотезы также и
ученые. «Наука и искусство также тесно связаны между собой, как лёгкое и
сердце» - вот высказывание Л. Толстого. Об этом же говорил и А. Эйнштейн,
указывая, что в научном мышлении всегда должен присутствовать «Элемент
поэзии». С другой стороны, научное знание в существенной степени
обогащает поэтическое восприятие природы. Знание физики природных
явлений позволяет ещё сильнее ощущать их внутреннюю гармонию и
красоту; в свою очередь, ощущение этой красоты есть дополнительный и
мощный стимул к дальнейшему исследованию.
Человек живет в тесной связи с природной средой. Он воздействует на
нее, изменяя и приспосабливая к своим потребностям, создавая в своей
практической деятельности как бы «вторую» природу, микросреду. И
естественно,
используя
чисто
утилитарные
предметы
материальной
культуры, достижения науки и техники, человек испытывает к ним
определенное отношение. И это отношение к различным физическим
явлениям, происходящим вокруг человека, в мире, в котором он живет,
нередко
выражается
образно
и
эмоционально
в
поэтическом
или
прозаическом художественном тексте. То есть, проще говоря, в произведении
художественной литературы.
Однако, изображение различных физических явлений мы наблюдаем
также и в классической русской и зарубежной литературе и в поэзии, что
лишний раз дает нам повод говорить о не только о тесной связи науки и
искусства на примере физики и литературы, но и о важности и необычности
затронутой нами проблемы исследования.
Искусство, к области которого относится и художественная литература
отражает мир в образах — словесных, визуальных.
Оба названных способа отражения реального мира взаимно дополняют и
обогащают друг друга. Это связано с тем, что человеку от природы присуще
относительно независимое функционирование двух каналов передачи и
переработки информации — вербального и эмоционально-образного. Это
обусловлено свойствами нашего мозга.
Наука и искусство по-разному отражают общественное сознание. Язык
науки – понятия, формулы. Язык искусства – образы. Художественные
образы вызывают в сознании людей стойкие, яркие, эмоционально
окрашенные представления, которые, дополняя содержание понятий,
формируют личностное отношение к действительности, к изучаемому
материалу. Формулы, соотношения, зависимости могут быть красивы, но это
нужно уметь почувствовать, тогда учеба вместо суровой необходимости
может стать трудным, но приятным делом. В художественных произведениях
нередки картины физических явлений в природе, описания различных
технических процессов, конструкций, материалов, сведений об ученых.
Особое видение мира, владение словом и умение обобщать позволяет
писателям добиваться в своих произведениях удивительно точных, легко
представимых описаний.
Описание научных знаний встречается как в классической литературе,
так и в современной.
Литература
1. Сергей Есенин. Стихотворения и поэмы.
2. Наталья Манько. Физика. Полный курс.
Интернет ресурсы:
1. http://www.en.edu.ru/publications/general/3094?catalogueId=484
2. http://solo-project.com/view_articles.php?id=10
3. http://www.laserportal.ru/content_9
4. http://sergej-galishev.narod.ru/k02/02_g6_p4.htm
5. http://vvolschphysics.ucoz.ru/forum/11-113-1
6. http://www.p-energy.ru/node/205
7. http://nv-magadan.narod.ru/vzaimod_tel_7klass.html
8. http://www.xenoid.ru/phys_book/content/chapter1/section/paragraph12/theo
ry.php
9. http://physics.kgsu.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=12
2
10.http://www.epr-magazine.ru/business/innovations/crystallization/
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа