МБОУ «Октябрьская средняя общеобразовательная школа» Исследовательская работа Как поток воздуха поднимает гребень волны Выполнил Ученик 7 класса Гаврилов Дмитрий

Проблема. Но ведь воздух – это среда, которая гораздо легче воды. Тогда, какие силы помогают воздуху стать сильнее и приподнять воду?

Тема « Как поток воздуха поднимает гребень волны».

Цель Дать объяснение природному явлению о подъёме гребня волны во время сильного ветра.

Гипотеза Существуют силы в потоках воздуха, приподнимающие воду.

Задачи Изучить научную литературу по физике, в которой описывается теория потоков. Провести исследования закономерностей, сопровождающих движение воздушных потоков. Дать объяснение явлению подъёма гребня волны при порывах ветра.

Создание потоков воздуха Потоки воздуха в атмосфере создаются благодаря физическому явлению – конвекции. Суша днём прогревается сильнее, чем вода, так как она тёмного цвета. Воздух над сушей тоже более тёплый, чем над водой. Тёплый воздух легче холодного, поэтому он поднимается вверх, а его место занимает более холодный воздух, идущий с моря.

Закон Бернулли При увеличении скорости течения жидкости или газа давление уменьшается, и, наоборот, уменьшение скорости потока вызывает увеличение давления в нём.

Волновое движение Характерной особенностью его является повторяемость. То есть точка среды через определённый промежуток времени занимает одно и тоже положение относительно положения равновесия. Отходя на максимальное расстояние вверх, образуется гребень волны, а отходя на такое же расстояние вниз, образуется впадина.

Исследовательская часть Исследование направления действия сил на тело, находящегося у края воздушного потока Для нашего исследования нужно создать поток воздуха. В домашних условиях это возможно сделать с помощью фена. Тело, которое будем помещать у края потока должно быть лёгким и динамичным. Поэтому возьмём ленточки бумаги, закреплённые одним концом на рейке. Включив фен, отмечаем, что ленточки бумаги отклонились в сторону воздушного потока, а не от него. Следовательно, направление сил идёт в сторону потока. Что же это за силы? Ведь наш простой индикатор в комнате окружает только воздух, который сам производит на всё вокруг давление, называемое атмосферным. Значит, здесь работает атмосферное давление, которое больше давления в потоке.

опыт В занимательной физике есть опыт, который теперь стало возможным объяснить. Если в струю воздуха от фена поместить теннисный шарик, он будет парить внутри струи и при малейшей попытке его оттуда вытолкнуть, возникает обратный эффект. Шарик вновь возвращается в центр потока. Края потока для него являются своеобразной стеной. Это снова доказывает, что силы действуют по направлению внутрь потока, а не от него.

Состояние водной среды в безветренную погоду Волновое движение присутствует всегда (только иногда может быть слабо выраженным, незаметным). На воду, как и на всё вокруг, действует атмосферное давление.

Состояние водной поверхности при порыве ветра Для простоты рассуждений рассмотрим воздействие воздушного потока на один гребень волны. Касаясь воды, поток, в котором давление меньше, чем атмосферное, как бы «втягивает» в себя воду. На самом деле, это окружающее атмосферное давление, продолжает действовать в соседней области. А в потоке давление меньше и вода устремляется в область пониженного давления. То есть гребень волны становится ещё выше. Говорят: « Ветер поднял волны».

Заключение Целью исследовательской работы было найти объяснение тому, как потоки воздуха поднимают воду. Ответ получен, и в чём его ценность? Конечно, это пополнение знаний о законах природы. Во всех явлениях надо искать причину их возникновения, только тогда мы научимся правильно их объяснять. Изучив данный вопрос, теперь мне представляется, насколько сложна природа явлений, возникающих в быстрых потоках подвижных сред. Поэтому данный вопрос не рассматривается в школьном курсе.

Приложение Песчаные дюны Там, где встречаются песок и ветер, появляются дюны. Дюны изменчивы. Ветер постоянно обновляет ландшафт, добавляет какие – то детали, штрихи, без устали стирает и заново создаёт пейзажи на старом песчаном холсте. После каждой бури волны песка застывают новыми гребнями и ложбинами. Начинается дюна с небольшого песчаного бугорка, образовавшегося возле камня или растения, там, где ветер несущий миллионы песчинок, замедляя бег, расстаётся со своей ношей.