Исследовательская работа работа ученика 11Г класса icon

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса



НазваниеИсследовательская работа работа ученика 11Г класса
Дата конвертации17.07.2012
Размер86.64 Kb.
ТипИсследовательская работа


ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА





Работа ученика 11Г класса

Миорской средней школы № 2

Лакотко Николая Васильевича


Учитель физики

Лакотко О. С.


2008 год

Больше всего я люблю озеро. Иногда оно совершенно спокойное, поверхность его ровная, гладкая, как зеркало. Много раз я стоял на берегу и наблюдал отражение на водной поверхности деревьев, растущих на острове, облаков, проплывающих по небу, и своё отражение. В ветреную погоду ветер нарушает равновесие поверхности воды, и тогда можно видеть волны. Кажется, будто озеро надвигается на берег. Это явление меня заинтересовало.

^ Цель исследования: определить, от каких факторов зависит высота волны на озере и какова эта зависимость.

Задачи исследования:

1. Зависимость высоты волны от скорости ветра.

2. Зависимость частоты волн от скорости ветра.

3. Зависимость высоты волны от длины свободной водной поверхности.

Были выдвинуты гипотезы:

  1. Высота волны прямопропорциональна скорости ветра.

  2. Частота прибоя волн не зависит от скорости ветра.

  3. Высота волны линейно зависит от длины свободной водной поверхности.

Теория

Волнами называют процесс распространения в пространстве любых изменений состояния материи, не связанный с переносом вещества.

В упругих средах между отдельными частицами действуют силы упругости, обусловленные межмолекулярным взаимодействием. Если какая- либо частица такой среды начинает совершать колебания, то она воздействует на соседние частицы посредством сил упругости, вследствие чего они тоже приходят в колебательное движение, побуждая в свою очередь окружающие частицы к колебаниям, и т.д. Постепенно все частицы упругой среды окажутся вовлеченными в колебательный процесс, т. е. в среде стане распространятся механическая волна.

Механическая волна – это процесс распространения механических колебаний в упругой среде.

Отличие механических волн от иных видов движения в данной среде состоит в том, что при волновом процессе не происходит переноса вещества из одного места в другое, а переносится лишь форма возмущенной среды – гребни и впадины.

Распространяясь в среде, механические волны переносят механическую энергию, которая складывается из кинетической энергии движения частиц волны и потенциальной энергии упругой деформации среды.

Различают поперечные и продольные волны.

Поперечными волнами называются волны, в которых частицы среды колеблются перпендикулярно направлению распространения волны.
Направлением распространения поперечной волны называют направление переноса волновой формы среды – гребней и впадин.

Поперечные волны могут распространяться только в твердых средах или на границе сред с различной упругостью.

Продольными волнами называются волны, в которых частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. Направлением распространения продольной волны называют направление переноса волновой формы среды – сгущений и разрежений. Продольные волны могут образовываться в любых средах – твердых, жидких и газообразных.

Каждая волна характеризуется своей длиной волны , определяющей пространственную протяженность волны от гребня до гребня (от впадины до впадины).

В различных средах волны распространяются с разной, но всегда конечной скоростью. Скоростью волны называют скорость переноса в пространстве формы среды (гребня и впадины).

Волны на поверхности воды имеют сложный характер. Образование этих волн обусловлено не упругостью, а силой тяжести и поверхностным натяжением воды. Эти волны не являются ни продольными, ни поперечными. Поверхностные частицы движутся по окружностям, возникающая при этом деформация напоминает поперечную волну. Частицы, лежащие глубже, испытывая давление со стороны вышележащих частиц, движутся по эллипсам. А ниже создаются чисто упругие продольные волны (Приложение 1).

Нижняя часть волны называется подошвой, верхняя - гребнем. Во время движения волны гребень уходит вперёд относительно подошвы, наклоняясь вниз, после чего, вследствие собственных веса и силы тяжести, гребень падает, волна разбивается, уровень высоты волны становится равным нулю.

Явление, когда волны с большой силой и высоким уровнем звука разбиваются о берег, называется прибоем. Частота прибоя – количество волн достигших берега за единицу времени (секунду).

^ Практическая часть

В своей работе я использовал ручной анемометр для определения скорости ветра, линейку для определения высоты волны, секундомер для определения частоты волн, транспортир и рулетку для определения длины свободной поверхности воды.

Для точности измерения проводились только при ветре одного направления (юго-западном).

Для определения длины свободной водной поверхности я использовал соотношения сторон и углов в треугольнике и подобие треугольников.


Направление ветра


S ; S= 660 м.


600 1000

Берег 230 м


Направление ветра;



S1=430 м; S2=340 м; S3=170 м; S4=90 м;

S5=30м

S S1 S2 S3 S4 S 5 .

80 м 30 м 60 м 30м 20м 10м


В процессе исследования получены следующие данные: (Приложение 2).

^ Обработка результатов.

Рассмотрим зависимость высоты волны от скорости ветра. Видно, что с увеличением скорости ветра, высота волны тоже увеличивается. Даже с учетом поправок на погрешности приборов и измерений видно, что эта зависимость не прямая пропорциональность, и не квадратичная зависимость. Все точки хорошо вписываются в полимерную функцию 3 степени и выше. (Приложение 3). Определить точнее не представляется возможным.

Анализируя зависимость частоты прибоя волн от скорости ветра, можно сделать вывод, что при слабом ветре, когда на озере образуется так называемая «рябь», частота прибоя волн выше.

С увеличением скорости ветра и возрастанием высоты волны частота прибоя становится равной примерно 0,9 волны в секунду и в исследованных нами пределах не изменяется. Я думаю, это объясняется тем, что при малой высоте волны её возникновение связывают с поверхностным натяжением, а при больших высотах – с силой тяжести.

В приложении 4 приведены данные о высоте волны в различных местах озера при данной скорости ветра. Рассматривая высоту волны при различной длине свободной водной поверхности, не трудно заметить, что только при малой длине водной поверхности высота волны небольшая.

В пределах длины от 90 метров до 660 метров высота волны остаётся неизменной при данной скорости ветра (приложение 5).


Выводы

  1. С увеличением скорости ветра высота волны на Миорском озере увеличивается. Зависимость эта описывается сложной функцией 3 (или выше) степени.

  2. По высоте волны можно разделить на две группы: «рябь» и волна. В обеих группах частота прибоя волн не зависит от скорости ветра.

  3. В общем случае можно утверждать, что высота волны на Миорском озере не зависит от длины свободной водной поверхности. И лишь при малых расстояниях (30м и меньше) наблюдается уменьшение высоты волны.

  4. Полученные выводы требуют дополнительной проверки, так как в процессе проведения эксперимента температура воды изменялась в пределах ± 50С, а известно, что температура среды влияет на высоту и скорость распространения волн.


^ В дальнейшем можно провести исследования зависимости высоты волны от температуры воды.

Интересно проверить полученные в этой работе данные при изменении направления ветра.


Литература

  1. Касаткина И.Л. «Репетитор по физике. Теория» Ростов-на-Дону «Феникс» 2003 год

  2. Хендель А. «Основные законы физики» Москва 1963 год

  3. Материалы Интернета: http://kvant.mirror1.mmecme.ru/1972//09/volny_na_vode_i_zamorskie_gost.htm





Приложение 2

Показания для длины свободной поверхности 660 метров


^ Скорость ветра (м/с)

Высота волны (см)

Частота прибоя волн

0

0

0

0,8

0,5

1,9

1

0,5

1,8

1,2

0,7

1,9

1,56

1

0,9

1,73

1

1,0

1,87

1,5

0,8

2,10

1,6

0,9

2,75

1,7

1

3,05

1,5

0,9

3,23

2

1,0

3,43

2

1,0

3,75

3,5

0,9

4

4

0,9

Приложение 3

Зависимость высоты волны от скорости ветра

h=f(v3)




h=f(v4)




Приложение 4

Зависимость высоты волны от свободной водной поверхности


Скорость ветра (м/с)

Длина водной поверхности (м)

Высота волны (см)

1,7

660

1

430

1

340

1

170

1

90

1

60

1

30

0,5

20

0,5

10

0,5

3,4

660

2

430

2

340

2

170

2

90

2

60

2

30

0,5

20

0,5

10

0,5

4,0

660

4

430

4

340

4

170

4

90

4

60

4

30

1

20

1

10

1


Приложение 5









Похожие:

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconРабота по геометрии ученика(цы) 9 класса Укажите соответствие названия с рисунком геометрических тел
Работа по геометрии ученика(цы) 9 класса
Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconДокументы
1. /Исследовательская работа/Карта участков Ровеньского лесничества.doc
2. /Исследовательская...

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconИсследовательская работа ученика 9 класса Садыкова Радика
Цель: Воспитание бережного отношения к окружающей среде на основе знаний о закономерностях развития природы и общества, умений соблюдать...
Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconРабота ученика класса 9-1 Бахилина Антона

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconОптические приборы. Работа ученика 9 класса

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconРабота ученика класса 9-1 Комарова Валерия

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconМолодежь и молодежные субкультуры. Работа ученика класса и-10-1

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconРабочий лист вариант 1 Ученика класса Ф. И. Самостоятельная работа №1

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconПеревод чисел в различные системы счисления Работа ученика 10 класса

Исследовательская работа работа ученика 11Г класса iconКонспект открытого урока русского языка
Проблемный диалог, групповая работа, работа в парах, самостоятельная работа, работа с учебником, фронтальная работа, использование...
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