Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи icon

Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи



НазваниеЦель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи
Дата конвертации17.07.2012
Размер69.16 Kb.
ТипДокументы

Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает.

Задачи: - какие знания необходимы для достижения цели?

- какие существуют виды светоотражающих элементов?

- для чего необходимо ношение светоотражающих элементов на одежде?

- как правильно носить светоотражающие элементы?

Гипотеза: исходя из названия данного элемента, основное его назначение – это возврат светового пучка назад при любом положении падающего светового пучка.


Оказывается, необходимо знать всего лишь законы отражения света от плоских зеркал, законы преломления света на границе раздела двух сред, несколько теорем, касающихся треугольников.

Катафоты. На первый взгляд кажется, что простейшим световозвращающим элементом является плоское зеркало. Все в детстве пускали солнечные “зайчики” и знают: чтобы направить отраженный от зеркала свет в нужном направлении, необходимо зеркало установить строго определенным образом. Как следует из закона отражения света от плоских поверхностей, для того, чтобы луч света от фары попал в глаз (рис. 1), необходимо повернуть зеркало вокруг оси xx/, меняя тем самым угол падения, а значит, и угол отражения. Кроме того, его нужно повернуть еще и вокруг оси yy/, пока плоскость падения, в которой лежат падающий, отраженный лучи и перпендикуляр e в точку падения, не пройдет через глаз, например, водителя.

Вывод: у одного плоского зеркала имеется две настроечные оси. Вот почему плоское зеркальце, прикрепленное к ранцу идущего школьника, вряд ли может служить световозвращающим элементом, не считая тех очень редких случаев, когда положение зеркальца случайно будет удовлетворять необходимым требованиям.

Теперь рассмотрим два плоских зеркала, составляющих двухгранный угол (рис. 2). Выясним, от чего зависит угол , на который изменяется направление луча, падающего на систему из двух зеркал.


Рис.2

DAC=CAB, ABC=CBD - так как угол падения равен углу отражения (см. рис.3).

gif" name="object7" align=absmiddle width=25 height=18>=DAB+DBA=2BAC+2CBA=2(BAC+CBA)

KCB=BAC+CBA

=2KCB

ACB=360°--CAO-CBO=360°--90°-90°=180°-

KCB=180°-ACB=180°-(180°-) =

=2, т. е. доказали что не зависит от угла падения DAC, а значит, от поворота вокруг вертикальной оси yy/ (рис.2).

Если =90°, то=180°. Следовательно, 2 плоских зеркала, образующих угол =90°, будут возвращать падающий луч света в обратном направлении, и отраженный от такой системы свет попадет в глаза водителя. Для этого необходимо повернуть зеркала вокруг горизонтальной оси xx/ так, чтобы плоскость, в которой лежат фара и глаз водителя, была перпендикулярна ребру угла, образуемого зеркалами (рис. 2).

Вывод: у двух зеркал, образующих двухгранный угол =90°, одна настроечная ось. Поэтому такая система зеркал вряд ли может служить световозвращающим элементом, назначение которого – при любом положении относительно падающего светового пучка отражать его в обратном направлении.

Теперь рассмотрим 3 плоских зеркала, составляющих трехгранный угол, все грани которого взаимно перпендикулярны. Так как с увеличением числа зеркал количество настроечных осей уменьшается, то для трех зеркал число этих осей равняется нулю. Такая система из трех зеркал при любом положении относительно светового пучка отражает его в обратном направлении и может служить световозвращающим элементом. Единственное условие – чтобы световой луч провзаимодействовал со всеми тремя зеркалами. На практике сечение падающего светового пучка больше размеров зеркал. Значит, в таком пучке всегда найдутся световые лучи, для которых это условие выполняется.

Рисовать на плоскости трёхмерную картину, чтобы показать на ней все лучи, перпендикуляры и углы, очень сложно. Поэтому положение с тремя зеркалами проверили на опытах.

Вывод: выяснили, как устроены катафоты – самые первые световозвращающие элементы. Они изготавливаются из прозрачной или окрашенной в красный цвет пластмассы и представляют собой большое количество пирамидок 1 (см. рис. 5), от внутренних поверхностей которых и происходит отражение света. Если снять непрозрачную заднюю стенку 2, то можно увидеть, что все поверхности пирамидок прозрачные, на них отсутствует зеркальное покрытие. Почему же они полностью отражают падающий ни них свет?

Вспомним закон преломления света на границе раздела двух сред. Из него следует, что если свет идет из оптически более плотной среды в оптически менее плотную среду, то угол преломления всегда больше угла падения . Существует такой угол падения пр, при котором угол преломления равен 90°. Этот угол падения называется предельным пр. Если угол падения > пр, то наблюдается полное внутреннее отражение света, поэтому чистая пластмассовая прозрачная граница отражает свет как идеальное зеркало.

Фликеры. Если взять гибкую прозрачную пленку и с помощью матрицы, покрытой пирамидками, выдавить на ней множество углублений пирамидальной формы, то получится световозвращающая пленка, из которой изготавливают фликеры. Это небольшие световозвращающие элементы, назначение которых – не рассеивать во все стороны падающий на них направленный световой пучок, а отражать его в обратном направлении, чтобы он попадал в глаза водителя. Ночью освещенный фликер (катафот) похож на горящую лампочку, его яркость соизмерима с яркостью нити накаливания.

^ Световозвращающие материалы (СВМ) – ткань серебристо-серая, представляет собой совокупность стеклянных микролинз или шариков с высокой световозвращающей способностью, внедрённых в специальный клеевой слой, нанесенный на хлопковую, нейлоновую или хлопково-полиэфирную текстильную основу. Выяснение работы светоотражающих материалов приходится отложить до тех пор, пока не изучим основные законы тригонометрии.

Вывод: Световозвращающие элементы предназначены для отражения светового пучка строго в обратном направлении, что даёт возможность автомобилистам видеть предметы и пешеходов на больших расстояниях от машины.

^ Гипотеза подтверждена.

Для организации безаварийного дорожного движения в ночное время уже давно используются пассивные светосигнальные устройства: катафоты, световозвращающие пленки, из которых изготавливают дорожные знаки, автомобильные номера. Однако пешеход, идущий по дороге в ночное время, был практически не защищен. Даже мощный, направленный световой пучок автомобильной фары не делал его хорошо заметным на фоне дороги. Причина­ – низкий коэффициент отражения одежды (он характеризует долю отраженного света), примерно такой же, как у дорожного покрытия. А самое главное – свет, падающий на одежду, отражался от нее и рассеивался во все стороны, в результате чего в глаза водителя попадала лишь незначительная его часть (в светотехнике в таких случаях говорят, что яркость одежды слишком мала). В связи с этим в последнюю редакцию Правил дорожного движения был внесен пункт, согласно которому пешеходы, пользующиеся автодорогами в ночное время, должны обозначить себя световозвращающими элементами (глава 4, пункт17.3). Велосипедисты должны быть одеты в жилет со световозвращающими полосами.

Во всем мире проблемы безопасности дорожного движения весьма актуальны в современное время скоростей. Остро стоит проблема детского дорожно-транспортного травматизма: дети продолжают получать увечья в дорожных авариях и погибают. Исходя из опыта, самым действенным способом стало обязательное наличие у пешеходов световозвращающих элементов в одежде, которые помогают «высветить» их на дороге в темное время суток. Статистика ДТП с участием пешеходов показала, что использование так называемых «фликеров» снижает риск попасть в ДТП в 6–8 раз! Ношение фликеров должно стать обязательным для пешеходов. Ранее, лет 5–10 назад, в этих целях использовались пластмассовые катафоты. Но прогресс не стоит на месте, на смену катафотам пришли фликеры – светоотражатели, выполненные из микропризматической пленки, имеющей наивысшие характеристики светоотражения. Они очень удобны (мягки, гибки, не бояться зноя и мороза) и интересны (всевозможной формы, цвета). При наличии фликера водитель видит пешехода за 150 - 200 метров, против 30 метров – без световозвращателя.

^ СВЕТООТРАЖАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДОЛЖНЫ РАСПОЛАГАТЬСЯ:
· Подвески (их должно быть несколько) лучше крепить за ремень, пояс, пуговицу, чтобы световозвращатели свисали на уровне бедра.
· Нарукавные повязки и браслеты так, чтобы они не были закрыты при движении и способствовали зрительному восприятию.  Рекомендуется наносить их в виде горизонтальных и вертикальных полос на полочку, спинку, внешнюю часть рукавов, нижнюю наружную часть брюк, а также  на головные уборы, рукавицы, обувь и другие предметы одежды.
· ^ Значки могут располагаться на одежде в любом месте.
· Сумочку, портфель или рюкзак лучше нести в правой руке, а не за спиной.
· Эффективнее всего носить одежду с уже вшитыми световозвращающими элементами.
· Наиболее надежный вариант для родителей – нанести на одежду детей световозвращающие термоапликации и наклейки.

Важно знать:

  • при покупке фликера спрашивайте у продавцов сертификат, чтобы купить настоящий фликер, а не игрушку – сувенир;

  • отдавайте предпочтение белому и лимонному цветам, так как они имеют наибольшую световозвращаемость;

  • форму выбирайте самую простую: полоска, круг.



Литература:

  1. Журнал «Фізіка: праблемы выкладання» №3 2008 г.

  2. Л.А.Исаченкова, Г.В.Пальчик. Учебное пособие “Физика” 9 класс. Минск “Народная асвета” 2006 г.

  3. Л.А.Аксенович, Н.Н.Ракина “Физика в средней школе”

  4. Правила дорожного движения.

  5. Газета “Комсомольска правда” от 23-29 октября 2008 г.

  6. Материалы Интернета: www.Gai39.ru ; http://flicker.auto35.ru/










Похожие:

Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconПояснение к презентации Атом, как он устроен? Презентация «Атом, как он устроен»
Причем один и тот же объект атом изучается по-разному, т к методы и предмет изучения физики и химии различны. Однако в сознании учеников...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconЛенинградской области
Франция) показали, что вода не простой химический элемент, а соединение водорода и кислорода в определенной пропорции. После этого...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconЦель данной работы: показать актуальность такой формы контроля знаний как тест в современных условиях организации учебного процесса. Задачи
Как прозорливо отмечал П. П. Блонский «тесты это больше, чем средство контроля; это средство рационализации школьного дела», и хочется...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconКомпьютер как универсальное устройство обработки информации
Для информатики компьютер это не только инструмент для работы с информацией, но и объект изучения. Вы узнаете, как компьютер устроен,...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconИндивидуально ориентированная учебная программа для студентов. Уважаемый коллега
Однако, мы до сих пор очень мало знаем о том, как устроен наш мир, по каким законам развиваются Вселенная, и как возможно существование...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconКак подготовить ребёнка к школе
Поэтому родителям важно обратить особое внимание на выбор образовательного учреждения для своего будущего ученика. Познакомиться...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconДеловые переговоры Основная идея
Она должна быть по-настоящему важна для вас. Если нет важности в цели исключительно для вас, то и цели тоже нет. Как только у вас...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconУчебно-методический комплекс учебной дисциплины
Математика здесь подается как элемент общей культуры человечества, который является теоретической основой искусства, а также элемент...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconЯшина В. И., 1 квалификационная категория, стаж работы 29 лет. Работает над темой «Формирование орфографической зоркости как базового орфографического мнения».
Яшина В. И., 1 квалификационная категория, стаж работы 29 лет. Работает над темой «Формирование орфографической зоркости как базового...
Цель работы: выяснить, как устроен световозвращающий элемент, как он работает. Задачи iconКак помочь ребенку – старшекласснику в выполнении домашних заданий Советы психолога
Если вы не увидели пометок, поинтересуйтесь, как ваш ребенок работает с текстом
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов