"Атмосферное давление"

Номинация «Окружающий мир»

Проект исследования по теме

« Атмосферное давление»

                                                               Автор: Кириллов Иван            

                                                                         3 «Б» класс  МБОУ СОШ № 6

                                     Научный руководитель: Кириллова С.А.

г. Балахна

2013 г.

Оглавление:

1. Введение – «Как всё начиналось…» ……………………………………………..3

2. Визитная карточка научно – исследовательской работы  …………….4                              

3. Часть 1 – «Разве воздух что – то весит?»…………………………………………5

4. Часть 2 – «На свете можно всё измерить?»…………………………………….7

5. Часть 3 – «А польза есть?»……………………………………………………………….9

6. Список литературы…………………………………………………………………………..10

Введение – как всё начиналось

В  пошлом году зимой мы с родителями летали  в Египет. Я летел на самолёте в первый раз. Во время полёта , особенно при взлёте и посадке у меня были боли  и шум в ушах . Очень пренеприятно и больно. Чтобы как – то отвлечь меня от неприятных переживаний папа мне  стал объяснять, что это всё из – за атмосферного давления. Тогда я не очень – то слушал и не всё понял.  А спустя несколько месяцев после полёта,  я услышал, что моя бабушка заболела – у неё поднялось давление.  Мне захотелось узнать,  что же такое атмосферное давление, и,  какое значение оно  имеет для жизни?

Визитная карточка  научно - исследовательской работы.

Объект исследования: атмосферное давление.

Предмет исследования: изменение атмосферного давления.

Гипотеза: можно предположить, что  атмосферное давление меняется с высотой и  неблагоприятно влияет на живой организм.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:  доказать, что существование атмосферного давления,  объясняет многие явления, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

*доказать существование атмосферного давления экспериментальным путём

*сконструировать простейший прибор наблюдения за атмосферным давлением

*провести наблюдение за  проявлениями  атмосферного  давления

* обобщить полученные результаты

Продукт:

*научно-исследовательская работа;

* презентация работы.

Методы исследования:

изучение  литературы по данной теме;

прямые и косвенные наблюдения;

проведение опытов;

анализ полученных результатов путем сравнения.

Часть первая  -  «Разве воздух что- то весит?»

       Вокруг нашего земного шара находится атмосфера. Атмосфера – это смесь различных газов, в основном азота (78%) и кислорода (21%). Без кислорода человек не смог бы дышать, как и все живые организмы на земле .Вы играли когда – нибудь в « кучу – малу»?  Кому тяжелее всех в этой игре?  Правильно – тому, кто находиться в самом низу этой кучи. Атмосфера так же давит на поверхность Земли. Но влияние (давление) атмосферы нельзя увидеть глазами. Мы его можем только почувствовать при изменении состояния нашего здоровья. А как не просто человеку понять и изучить то, что нельзя увидеть. Значит надо провести опыты, доказывающие, что атмосферное давление существует на самом деле, а не просто выдумка взрослых.

Опыт № 1. « Яйцо в бутылке»

    В бутылку с широким горлышком я опустил зажжённую бумажку и быстро закрыл  горлышко круто сваренным и очищенным яйцом. Яйцо постепенно втянулось и провалилось внутрь бутылки.

Объяснение: Пламя нагревает воздух в бутылке, и часть его выходит наружу. Когда бутылку закрывают яйцом,  внешнее атмосферное давление загоняет яйцо в бутылку.

       Из научной литературы я узнал, что немецкий физик Отто фон Герике (1602-1686) к выводу о существовании атмосферного давлении пришёл случайно. Откачивая как-то воздух из тонкостенного металлического шара, Герике вдруг увидел, как этот шар сплющился. Размышляя над причиной аварии, он понял, что расплющивание шара произошло под действием давления окружающего воздуха.

 В 1654 г. Герике, желая убедить всех в существовании атмосферного давления, произвел знаменитый опыт с «магдебургскими полушариями». На демонстрации опыта присутствовали император Фердинанд III и члены Регенсбургского рейхстага. В их присутствии из полости между двумя сложенными вместе металлическим полушариями выкачали воздух. При этом силы атмосферного давления так сильно прижали эти полушария друг к другу, что их не смогли разъединить несколько пар лошадей.

Опыт 2. «Тяжёлая газета»

Оборудование: линейка длиной 50-70см, газета.

Описание опыта:  Я положил  на стол линейку длиной 30-40см так, чтобы конец ее в 7 см свешивался. От удара  по свешивающемуся  концу линейка упала.   Потом на линейку положил полностью развернутую газету.  От удара по концу теперь линейка не падает. Как объяснить наблюдаемое явление?

         Давление воздуха на газету сверху оказывается больше, чем внизу, на линейку и она не падает.

        Из книг я узнал, что на 1 см земной поверхности воздух оказывает давление, равное 1.033 кг. Такое давление на 1 см испытывают все предметы, находящиеся на Земле, а также и на человеческое тело.

 Так к примеру,  на новорожденного ребёнка воздух давит весом 2 тонны , на моего ровесника – 10 тонн, на взрослого человека 18 тонн.

    Почему же человек не чувствует этой тяжести?  Почему воздух не раздавил человека? А происходит это потому, что давление распределяется равномерно по всей поверхности тела и внешнее давление уравновешивается внутренним давлением воздуха, наполняющим все наши органы.

      М. В. Ломоносов один из первых объяснил причину упругости воздуха и механизм передачи атмосферного давления по всем направлениям без изменения.

             Я попробую убедит вас в этом следующим опытом.

Опыт № 3. « Сильный листок»

    Налил в стакан воды, закрыл листом бумаги и, поддерживая лист рукой, перевернул стакан вверх дном.  После этого  отнял руку от бумаги, но вода из стакана не вылилась. Бумага осталась как бы приклеенной к краю стакана.

 Дело в том, что атмосферное давление действует по всем направлениям. Именно сила давления помогает удержать обыкновенной бумаге столб воды до 10 метров.

Часть вторая – «На свете можно всё измерить?»

   Из литературы я узнал, что атмосферное давление измеряют прибором – барометром.  Но современные барометры очень сложны и показывают цифровые изменения атмосферы. Я сконструировал макет самого простого барометра. Он позволяет увидеть воздействие атмосферного давление на мембрану прибора и делает это явление из невидимого, вполне реальным (видимым).

           Материал для опыта: банка, воздушный шарик, трубочка от сока, скотч и картон. Я обрезал воздушный шарик и натянул его на банку. Получилась натянутая мембрана. Закрепил шарик на горлышке резинкой. Сделал из трубочки от сока стрелку, заострив ее конец. Закрепил скотчем один ее конец на середине шарика, накрывающего банку. Стрелка должна располагаться строго по горизонтали. Поставил кусок картона рядом с банкой таким образом, чтобы внешний конец стрелки едва прикасался к нему, и отметил положение ее кончика красным цветом (атмосферное давление в начале опыта). Нарисовал шкалу вдоль этой линии. Приклеил этот кусок картона клейкой лентой к банке и следил за положением стрелки.

• При повышении атмосферного давления поверхность шарика как бы вдавливалась в сосуд и стрелка поднималась вверх по шкале.
• Когда атмосферное давление падало, на поверхность шарика изнутри давил воздух из банки, стремясь вверх, и приподнимал шарик. Стрелка опускалась по шкале.

Точные показатели атмосферного давления на таком барометре не увидишь, так как мембрана натянутого шарика не достаточно тонка и чувствительна. Трубочка опускается и поднимается всего на одно деление, но повышение и падение атмосферного давления видно очень хорошо.

• Наблюдения показали: При повышении атмосферного давления, погода была ясной, солнечной. При понижении давления – пасмурной, иногда дождливой.

Следующий мой опыт посвящен изменению атмосферного давления при смене высоты. Я смерил атмосферное давление на 1 этаже , 3 и 5 этажах.

• Наблюдения показали, что чем выше, тем давление воздуха меньше. Ну как в известной нам игре.

          При перенесение организма на другой высотный уровень вызывает расстройство его функций. Это объясняется, деформацией стенок сосудов, рассчитанных на определенное давление изнутри и снаружи. Человек, попадая туда, где давление значительно ниже атмосферного, например, на высокие горы или при взлёте или посадки самолёта, нередко испытывает боль в ушах и даже во всём теле. Наружное давление быстро уменьшается, воздух находящийся внутри нас, начинает расширяться, производит давление на различные органы и вызывает боль.

     При быстром увеличении давления вследствие интенсивного выделения газов кровь как бы закипает, что приводит к закупорке сосудов, нередко со смертельным исходом. Этим определяется максимальная глубина, на которой могут производиться водолазные работы (как правило, не ниже 50 м). Опускание и поднятие водолазов должно происходить очень медленно, чтобы выделение газов происходило только в легких, а не сразу во всей кровеносной системе.

Часть 3 – «А польза есть?»

        Мы, наверное, никогда не задумывались над тем, как мы пьём. А стоит задуматься! При питье мы «втягиваем» жидкость в себя. Почему же жидкость устремляется к нам в рот? При питье мы расширяем грудную клетку и тем разряжаем воздух во рту; под давлением наружного воздуха жидкость устремляется в то пространство, где давление меньше, и таким образом проникает к нам в рот.

           Слон использует атмосферное давление всякий раз, когда хочет пить. Шея у него короткая, и он не может нагнуть голову в воду, а опускает только хобот и втягивает воздух. Под действием атмосферного давления хобот наполняется водой, тогда слон изгибает его и выливает воду в рот.

         На существовании атмосферного давления основан механизм вдоха и выдоха.

     А для меня от всего изученного тоже польза.

• Я узнал и разобрался, что же такое атмосферное давление.
• Моё предположение о том, что атмосферное давление меняется с высотой и  неблагоприятно влияет на живой организм подтвердилось.
•  Я познакомился с великой наукой физикой.
•  Я  научился проводить данные опыты. Это не сложно, но интересно. Они безопасны, просты и полезны.
• Мой барометр предупреждает бабушку об изменении атмосферного давления, и она вовремя принимает лекарство.
•  Меня не застанет врасплох дождь.

         Новые исследования впереди!

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

• * Детская энциклопедия "Хочу все знать" // М. "Планета детства" – 2003.– С. 260–261.
• * Новая энциклопедия школьника //– М. "Махаон".– 2009.– С. 128 – 129.