Исследовательский проект
проект по физике (8 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Центр образования — гимназия № 30»

Пролетарского района города Тулы

Учебно-исследовательская работа

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

В ЛИТЕРАТУРНЫХ ПРОИЗВЕДЕНИЯХ

                                                                                            Выполнили:

                                                                               ученица

                                                                               11 класса «Б»

                                                                               Мокрова Полина

                                                                    .

                                                                               Научный руководитель:

                                                                               учитель физики

                                                                               Бурмистрова С.М.

                                                     2017 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение…………………………………………………………………
2. А.Н.Островский. «Гроза»……………………………………………….
3. А. С. Пушкин.  «Метель»………………………………………………...
4. Х.К.Андерсен. «Снежная королева»…………………………………..
5. Н. Н. Носов. «Незнайка на Луне»………………………………………..
6. В. Я. Брюсов. «Круги на воде»…………………………………………..
7. Заключение……………………………………………………………...

Список использованной литературы…………………………………….

Приложение……………………………………………………………......

ВВЕДЕНИЕ

В эпоху информационных технологий все большее количество людей включается в гонку за информацией, ведь, кто владеет информацией, тот владеет миром. При этом все читают огромное количество книг, желая получить знания. Мы тоже стараемся не отставать. И вот читая однажды одно из произведений известного автора, мы заметили присутствующие в нём физические явления. И мы задались вопросами: «А много ли еще произведений содержат физические явления? И какова их роль в тексте?»

Поэтому для своей работы мы выбрали тему «Физические явления в литературных произведениях». Мы считаем эту тему актуальной для себя, ведь  интересно все, что может связывать физику с литературными произведениями, да и погружение в смысл текста и его подробное рассмотрение мне кажутся очень интересными занятиями. Перед собой в этой работе я поставила цель определить роль физических явлений в литературных произведениях.

В связи с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

 - исследовать литературу;

 - выявить произведения, в которых на лицо наличие физического

   явления;        

 - истолковать это явление с точки зрения физики;  

 - определить роль физического явления в сюжете и жизни персонажей.

Наша  работа содержит пять глав. Соответственно, столько же литературных произведений будет мною рассмотрено. Каждая из глав содержит в себе физический и литературный смысл явления, найденного нами в произведении. Первая и вторая главы рассказывают о явлении в классической литературе, третья и четвертая главы – в детской литературе, а пятая – в лирике.

Для наиболее объективного подхода к достижению цели работы, в них использована следующая литература: сборник стихотворений В.Я Брюсова «Стихи», который помог мне в поиске лирического произведения, содержащего физическое явление; собрание сочинений А.С.Пушкина, в котором я нашла одно из классических произведений литературы с ярко выраженным физическим явлением; пособие для учащихся «Физика в природе», которое помогло мне в описании природных явлений и их свойств;

учебное пособие по физике Мякишева Г.Я. и Буховцева Б.Б. «Физика» было полезно для описания волн и их свойств; а пособие Л.А. Гильберга «От самолета к орбитальному комплексу» дало представление о реактивном движении.

            Александр Николаевич Островский. «Гроза»

В данном произведении на лицо присутствие такого физического явления, как гроза. Попробуем для начала раскрыть его физический смысл, а затем раскроем какую же роль оно играет в произведении.

Восходящие и нисходящие воздушные потоки в грозовой туче. Для существования грозы необходимо наличие грозовой тучи. Грозовая туча образуется в жаркий день, когда воздух у поверхности земли сильно прогрет и хорошо насыщен водяными парами. Происходит мощная конвекция: потоки нагретого воздуха устремляются вверх. Подъем теплых воздушных масс еще больше усилится, если ветер пригонит холодный воздух. Массы пришедшего холодного воздуха, стелющегося у самой поверхности земли, проникают под нагретую воздушную массу и поднимают её вверх.

Рассмотрим же, что происходит внутри грозовой тучи на разных этапах её «жизни» - от зарождения до разрушения, т.е. этап формирования тучи, этап зрелости, этап разрушения.

На этапе начального развития наблюдаются мощные восходящие потоки воздуха. Содержащиеся в них водяные пары, начиная с некоторой высоты, конденсируются. Процесс конденсации паров продолжается при дальнейшем подъеме воздушных масс, вследствие чего облако быстро растет в высоту, постепенно превращаясь в грозовую тучу.

Мощные восходящие потоки теплого влажного воздуха обусловливают сильный рост грозовой тучи в высоту. Верхняя граница тучи оказывается на высоте 10…15 км, она может достигать даже 20км. На таких высотах восходящие воздушные потоки затухают. Таким образом, наблюдается довольно сложная картина – наряду с восходящими потоками воздуха, нагретого у поверхности земли, возникают нисходящие потоки воздуха, охлажденного в верхней части тучи. Такая ситуация соответствует созревшей грозовой туче.

Нисходящий холодный воздушный поток, выходя из тучи, мощно ударяет по поверхности земли – появляется сильный порывистый ветер, возникают пылевые вихри. Одновременно из тучи начинаются интенсивные осадки – ливень, иногда град.

Падающие вниз сквозь тучу холодные воздушные массы, вызывая ливень или град, в то же время гасят встречные восходящие потоки воздуха. А это означает, что туча начинает разрушаться – за этапом созревания очень быстро следует этап разрушения тучи. Теперь внутри тучи существуют лишь нисходящие воздушные потоки. Постепенно деятельность ветра прекращается, дождь стихает. Туча буквально на глазах «худеет», ее вершина вытягивается по направлению ветра, образуя «наковальню». Недолгая жизнь грозовой тучи подходит к концу.

Электрические заряды в туче.

 Речь идет о молниях. Они наблюдаются именно в зрелой грозовой туче. Молнии – характерная черта грозовой активности.

 Возникновение молний говорит о том, что в тучах накапливаются значительные электрические заряды.

Прежде всего, заметим, что уже в чистой атмосфере, где вообще нет никаких облаков, имеются свободные электрические заряды. В слоистых и слоисто-дождевых облаках объемная плотность зарядов примерно в 100 раз выше, чем в чистой атмосфере. Степень электризации облака увеличивается по мере укрупнения его частиц, роста толщины облака, усиления осадков из него. Наибольший заряд содержат грозовые тучи.

Верхняя часть тучи заряжена положительно, а нижняя отрицательно. Центр положительных зарядов находится на высоте 7-10 км, где температура составляет -20-30°С. Центр отрицательных зарядов находится на высоте 3-4 км, где температура 0 -10°С.

Нижнюю часть тучи и земную поверхность можно уподобить пластинам своеобразного конденсатора; верхняя пластина заряжена отрицательно, а нижняя положительно. Конденсатор разряжается, во-первых, за счет молний, проскакивающих между тучей и земной поверхностью, а во-вторых, за счет осадков. И в том и в другом случае положительные заряды переносятся с поверхности земли в тучу.

Атмосферное электричество. Представим себе ясный безветренный день, на чистом небе ни единого облачка. Кажется, что атмосфера совершенно спокойна и неподвижна. Но эта неподвижность обманчива: все воздушное пространство над земной поверхностью пронизывают электрические токи, текущие сверху вниз – от «небес» к Земле. Однако земная поверхность велика, поэтому в расчете на всю поверхность нашей планеты получаем весьма внушительную силу атмосферного тока – 1800 ампер.

В начале нашего века полагали, что ионы в атмосфере возникают благодаря радиоактивности Земли. Согласно гипотезе концентрация ионов в воздух должна была бы уменьшаться по мере подъема над земной поверхностью.

Чтобы проверить гипотезу, В. Гесс поднимался на воздушном шаре и измерял степень ионизации атмосферы на разных высотах. В результате он установил: степень ионизации с высотой не уменьшается, а, напротив, растет. Это открытие привело к рождению нового направления в физике, названного впоследствии физикой космических лучей. Оказалось, что именно космические лучи (потоки заряженных частиц и жесткого электромагнитного излучения), приходящие к нам из мирового пространства и в частности, от Солнца, непрерывно снабжают земную атмосферу ионами.

Итак, вследствие ионизации воздуха космическими лучами электропроводность атмосферы быстро растет с высотой. Фактически уже на высоте 50 км воздух становится хорошим проводником, так что эта высота может рассматриваться как нижняя граница ионосферы.

Осадки и молнии переносят положительный заряд с земной поверхности в нижнюю часть тучи, после чего он переходит в ее верхнюю часть и, в конечном счете, обусловливает появление положительных токов от тучи к нижней границе ионосферы.

Молния. Изучив процесс электризации облаков, рассмотрим непосредственно молнию. Существует несколько разновидностей молний: линейная, ленточная, шаровая. Однако наиболее часто мы встречаем в нашей жизни линейную молнию. Физику этой молнии мы и разберем поподробнее. Линейная молния, проскакивающая между тучей и землей, представляет собой несколько импульсов, быстро следующих друг за другом. Начнем с рассмотрения первого (начального) импульса.

 В его развитии есть две стадии: сначала образуется канал разряда между тучей и землей, а затем по образовавшемуся каналу быстро проходит импульс основного тока.

Свободные электроны получают в таком поле огромные ускорения. Эти ускорения направлены вниз, поскольку нижняя часть тучи заряжена отрицательно, а поверхность земли положительно. На пути от одного столкновения до другого электроны приобретают значительную кинетическую энергию. Поэтому, сталкиваясь с атомами или молекулами, они ионизируют их. В результате рождаются новые (вторичные) электроны, которые, в свою очередь, ускоряются в поле тучи и затем в столкновениях ионизируют новые атомы и молекулы. Возникают целые лавины быстрых электронов, образующие у самого «дна» тучи плазменные «нити» - так называемые стримеры.

Сливаясь друг с другом, стримеры дают начало плазменному каналу, по которому впоследствии пройдет импульс основного тока. Этот развивающийся от «дна» тучи к поверхности земли плазменный канал наполнен свободными электронами и ионами и поэтому может хорошо проводить электрический ток.

Головка лидера выскакивает из тучи и движется к земле с огромной скоростью. Пройдя около 50 м, она внезапно останавливается. Остановка длится около 50 мкс. Лидер как бы «набирается сил», как бы «размышляет», в каком направлении ему двигаться далее. Затем следует бросок еще на 50 м, причем совсем не обязательно в направлении предыдущего броска, - и снова остановка на 50 мкс. Так отдельными бросками (ступенями) головка лидера постепенно приближается к земной поверхности, оставляя позади себя канал разряда в виде прихотливой ломаной линии. Заметим, что лидер светится относительно слабо, он почти не виден; при высокоскоростной фотосъемке его головка выглядит небольшим светлым пятнышком, рывками перемещающимся к земле.

Но вот лидер достиг земли. Теперь тучу соединяет с землей плазменный канал, прекрасно проводящий ток. Канал ионизированного газа как бы замкнул тучу с землей накоротко. На этом первая стадия развития начального импульса заканчивается.

Вторая стадия протекает быстро и мощно. По проложенному лидером пути устремляется основной ток. Импульс тока длится примерно 0,1 мс. Сила тока достигает значений порядка 10000 А. Выделяется значительное количество энергии. Температура газа в канале достигает 10-20 тыс. К. Вот теперь как раз и рождается тот необычайно яркий свет, который мы наблюдаем при разряде молнии, и возникает гром, вызванный резким расширением внезапно нагретого газа.

Такова в общих чертах физика линейной молнии, возникающей между тучей и землей. Следует оговориться, что действительная картина физических процессов оказывается сложнее. Так, не всегда стреловидный лидер следует точно и полностью по пути, проложенному ступенчатым лидером. В какой-то точке этого пути он может вдруг «предпочесть» изменение дальнейшего маршрута. И тогда мы наблюдаем молнию в форме раздвоенной ломаной линии.

Гром.

Гром возникает вследствие резкого расширения воздуха при быстром повышении температуры в канале разряда молнии.

Почему мы слышим гром в течение нескольких секунд, тогда как разряд молнии (с учетом всех импульсов) длится всего 0,1…0,2 с? Причин тому две. Во-первых, молния имеет большую длину (она измеряется километрами); звук от разных ее участков доходит до нас в разные моменты времени. Во-вторых, происходит отражение звука от облаков и туч – возникает эхо. Эти две причины и приводят к тому, что вслед за короткой вспышкой молнии слышатся более или менее долгие раскаты грома.

Теперь обратимся непосредственно к роли данного физического явления в произведении Александра Николаевича Островского «Гроза».

Уже из названия мы видим, что рассматриваемое нами явление играет в произведении далеко не последнюю роль. Вообще, можно сказать, что одним из счастливых озарений А.Н. Островского стало найденное им название пьесы. Прежде всего, гроза имеет в тексте свое прямое значение, т.е. перед читателем представлены непосредственно две грозы, разразившиеся над городом Калиновым.

Мотив грозы развивается в пьесе от первого до четвертого акта. Островский воссоздает образ грозы, как пейзажист, и мы видим налитые влагой облака, ощущаем в воздухе духоту, слышим раскаты грома, следующие за искровыми разрядами, молниями.

По-разному реагируют на громовые раскаты персонажи произведения. В отличие от самой природы, в которой «каждая теперь травинка, каждый цветок радуется», обыватели города боятся грозы, прячутся от нее, точно от «напасти какой». Средневекового взгляда на это явление природы придерживаются Кабаниха и Дикой. Их приводят в гнев Кулигинские разъяснения Божьей «благодати». Боится грозы и Борис: он ищет места, где менее страшно, - сказываются присущие ему запуганность и робость. Варвара пытается фатально оценить грозу: «Уж коли чему быть, так и дома не спрячешься». По-особому пугается грозы Катерина: смерть может застать с неотмоленными  грехами. Раскаты грома определяют поступки героини пьесы. Один  Кулигин  по-настоящему не боится грозы и радуется ее приходу как природному диву, пытается осмыслить ее физическую природу.

Кроме чувств, которые выражают герои по отношению к нашему физическому явлению, в пьесе гроза несет в себе более глубокий, скрытый смысл. Гроза бушует в душе Катерины, сказывается в борении добрых и греховных чувств. Героиня, по словам Варвары, «дрожит вся, точно ее лихорадка бьет; бледная такая мечется по дому, точно чего ищет. Глаза как у помешанной!» Для Катерины встреча с любовью стала яркой молнией, покаяние – грозовым освежающим ливнем. Дикой и Кабанова кажутся обывателям города грозой, готовой неожиданно разразиться бранью. Поэтому Тихон, отправляясь в Москву, ощущает облегчение: «Недели две надо мной никакой грозы не будет». Гроза превращается здесь в знак тирании, наказания, страха, подавленности.

Гроза в пьесе обретает и символический смысл, выражая идею всего произведения в целом. Появление в «темном царстве» таких людей, как Катерина и Кулигин, - это гроза над Калиновым. Кабаниха пугается этого урагана: «Вот времена-то какие пришли, какие-то учителя появились». Особенно страшны для нее воля, свобода чувствований, поэзия любви, решительность поступков, несомые Катериной. Ураган этот, в представлении Кабанихи, несет разрушительную силу. Семейство, на страже которого она была, по словам Тихона, «врозь расшиблось». Не зря второй прохожий пророчествовал: «От грозы дом сгорит». Но нельзя не увидеть и живительную силу грозы. Зашатались устои «темного царства». Его бесчеловечные основы на виду у всех обнажились. Безропотный Тихон трезвеет и произносит веские слова осуждения тирании. Буря взметнула стоячий мир Калинова. Гроза в пьесе передает катастрофичность бытия, состояние расколотого надвое мира.

Таким образом, мы видим, насколько велика роль описанного нами явления в произведении. Гроза олицетворяет коренные изменения, произошедшие в судьбах героев, и символизирует ломку устоев в Калинове.  

Александр Сергеевич Пушкин. «Метель»

Здесь мы также можем выделить сразу такое физическое явление, как метель. И пойдем по предыдущей схеме: сначала опишем физику данного явления.

Какие бывают метели. Короткий зимний день клонится к закату. Над снежным полем возникает легкий ветер – его скорость невелика: всего 6…8 м/с (сила ветра 3…4 балла). Под действием ветра над поверхностью снега появляются тонкие, почти прозрачные, непрерывно меняющиеся снежные струйки. Они стелются, или, лучше сказать, струятся над самой поверхностью снежного покрова – до высоты 20…30 см.

Это поземок – самая слабая метель.

Но вот ветер заметно усиливается, его скорость возрастает до 10…15 м/с, что сопутствует силе в 5…7 баллов. Теперь снег поднимается до высоты в несколько метров – начинается так называемая низовая метель. При сильных низовых метелях, когда скорость ветра достигает 20 м/с и более, снежные массы поднимаются в воздух до высот, измеряемых десятками метров. Обратим внимание на то, что низовые метели происходят в отсутствие снегопада; небо может быть даже безоблачным. Плотные снежные вихри, заполняющие, как представляется застигнутому метелью путнику, все окружающее его воздушное пространство, - это снег, который еще недавно мирно покоился на земной поверхности, а теперь оказался поднятым вверх силой ветра. Низовые метели и поземки часто возникают, когда над данной местностью проходит периферия антициклона.

Можно указать несколько районов на Земле, где низовые метели случаются довольно часто и достигают большой силы. Среди территорий нашего государства можно выделить степи Поволжья, Западную и Восточную Сибирь. Особенно сильные низовые метели свирепствуют (и при том почти круглый год) в Антарктиде, где скорость метелевых ветров достигает 60…90 м/с.

Надо сказать, что частички снега, мчащиеся по воздуху во время сильной низовой метели, очень мелкие и колкие. Фактически это ледяные обломки обычных снежинок. Они обладают исключительной проникающей способностью, легко забиваются в малейшие поры одежды.

Волны на снегу. При низовой метели на открытой равнинной местности формируются снежные волны. Зарождение этих волн можно объяснить тем, что прыжки метельных частиц имеют вполне определенную среднюю дальность. Как мы уже отмечали, длина снежной волны соответствует длине прыжка. Чем больше скорость ветра, тем дальше перелетают метельные частицы и тем более длинной будет снежная волна. Волны, возникающие на снегу после сильных метелей, имеют длину от нескольких метров до нескольких десятков метров (в зависимости от силы ветра).

Подветренные склоны непрерывно растут, а наветренные, наоборот, теряют снежный покров. В результате возникает медленное перемещение гребней снежных волн по направлению ветра. По окончании метели это перемещение, естественно, прекращается, и снежные волны застывают в неподвижности.

Метелевое электричество. Во время достаточно сильной метели огромные массы снега стремительно несутся по воздуху. При этом происходит электризация метельных частиц; на них накапливаются значительные электрические заряды. Как и в случае электризации грозовой тучи, процессы эти сложны и недостаточно изучены. Можно утверждать, что важную роль играет здесь трение частиц о поверхность земли, о воздух, а также столкновения частиц друг с другом.

 Метели являются, по сути дела, зимними грозами; они сопровождаются молниями.

Электризация метельных частиц приводит к появлению дополнительных (электрических) сил, действующих на эти частицы. Метелевое электричество особенно опасно для современных линий электропередач. Вследствие значительного ухудшения электроизоляционных свойств воздуха во время метели возникает опасность пробоя.

Теперь обратимся к литературной части нашего вопроса. В повести А.С.Пушкина «Метель» рассмотренное нами физическое явление играет очень важную роль и несет в себе огромную смысловую нагрузку.

А.С.Пушкин неслучайно взял именно такое название для своего произведения, что еще раз говорит нам о том, насколько значимую позицию займет в его творении метель, механизм протекания  которой достаточно подробно описан выше.

Метель выступает в произведении и как реальное явление в природе, и как некий символ чувств и событий, происходящих с героями. На страницах первой части нашей повести мы видим описание метели, а также эмоции, вызванные ей у героев. «Поднялся ветер, и сделалась такая метель… В одну минуту дорогу занесло; окрестность исчезла во мгле мутной и желтоватой, сквозь которую летели белые хлопья снегу; небо слилося с землею». Такой видит метель автор. А как к ней относятся наши герои? Мария Гавриловна боится метели и считает очень дурным знаком, особенно в день такого важного и авантюрного события. А гусарский полковник Бурмин считает ее «ужасной».

Вроде бы обычное природное явление оказывается судьбоносным для героев. Она срывает тайное венчание Марьи Гавриловны и Владимира. Так как последний не успевает приехать в церковь. Из-за страшной метели, поднявшейся в поле, Владимир блуждает и не попадает в нужное место в нужный час, а его любимую венчают, как позднее выясняется, совсем на другом человеке. После этого влюбленные расстаются совсем. А Марья Гавриловна находит свою судьбу в лице именно того человека, с которым ее обвенчали несколько лет назад. Таким образом, метель коренным образом изменила судьбу героев и заняла тем самым центральное место в повести.

Метель делит произведение на две части: до нее и после нее. До нее все события описаны сумбурно и лихорадочно, одно действие сменяется другим – и все это происходит на очень высоких скоростях. Первую часть мы можем уподобить самой метели: подобно снежинкам, переносимым ветром, происходят события в пьесе, такой же необузданной силой наполнены сердца главных героев, такой же сумбур в их голове, так же лихорадочны и необдуманны их действия – их юношеский задор здесь подобен метели, сильной и всеобъемлющей. Вторая же часть, после метели, исполнена спокойствием как в природе, так и в поступках героев. Пропали вместе с метелью их энтузиазм и стремление быть вместе даже с согласия родителей – изменились их образы жизни, изменились они сами.

Таким образом, мы можем отметить, что постоянные перевороты, смешения, столкновения и кувырки снежинок в воздухе под влиянием ветра, называемые метелью, в нашем произведении становятся символами изменений, происходящих с героями и их судьбами. А роль метели в повести А.С.Пушкина можно определить как главенствующую.

Ганс Христиан Андерсен. «Снежная королева»

Речь в нашем произведении пойдет о снеге и льде, так поговорим сначала о них.

Снежинки в воздухе. Снежинки развиваются из мелких ледяных кристалликов, имеющих форму шестигранников. Во время очень сильных морозов ледяные кристаллики выпадают в виде «алмазной пыли» - в этом случае на поверхности земли образуется слой очень пушистого снега, состоящего из тоненьких ледяных иголочек. В одних условиях ледяные шестигранники усиленно растут вдоль своей оси, и тогда образуются снежинки вытянутой формы – снежинки-столбики, снежинки-иглы. В других условиях шестигранники растут преимущественно в направлениях, перпендикулярных к их оси, и тогда образуются снежинки в виде шестиугольных пластинок или шестиугольных звездочек. К падающей снежинке может примерзнуть капелька воды – в результате образуются снежинки неправильной формы. Мы видим, таким образом, что распространенное мнение, будто снежинки обязательно имеют вид шестиугольных звездочек, является ошибочным. Формы снежинок оказываются весьма разнообразными. Порхающую в воздухе снежинку подстерегают две опасности. Во-первых, она может растаять, оказавшись в более теплых воздушных слоях. Во-вторых, во время полета происходит постепенное испарение снежинки, усиливающееся в ветреную погоду и при уменьшении относительной влажности воздуха. Заметим, что чем мельче снежинка, тем быстрее она испаряется. В первую очередь испаряются выпуклости и выступы снежинки, и, прежде всего ее острые концы. Отсюда следует, что чем дольше падает снежинка, тем более круглой становится ее форма.

В ветреную погоду часто выпадают мелкие снежинки почти круглой формы – снежная крупа.

Этот изменчивый снег. Из справочника можно узнать, например, что плотность железа 7870 кг/м³, а плотность, скажем, сухого дерева оказывается, в зависимости от погоды, в пределах примерно от 300 кг/м³ (липа) до 900 кг/м³ (вишня, дуб, бук). Но напрасно стали бы мы искать в справочнике плотность снега. Ее там нет, потому что «снег снегу рознь». Сразу после выпадения в тихую погоду снег имеет плотность 30…60 кг/м³. Плотность свежего снега, выпавшего во время метели, в несколько раз выше: 100…200 кг/м³. У слежавшегося снега плотность возрастает до 300 кг/м³, а у снега, подвергавшегося длительное время действию ветра, она достигает 400…500 кг/м³. При оттепелях снег оседает и еще более уплотняется. Совместное действие оттепелей и ветров, а также давление постепенно нарастающих слоев снега на нижние слои может привести к образованию так называемого снежника (фирна), имеющего плотность от 500 до 800 кг/м³.

В сибирской тайге, где, как правило, не бывает зимних оттепелей, средняя плотность снега составляет примерно 100 кг/м³. В тундре же, где гуляют сильные ветры, снег оказывается существенно уплотненным. По сравнению с тайгой снежный покров в тундре в несколько раз меньше, а его плотность в несколько раз больше – она достигает 400 кг/м³.

Лед на Земле. 

С севера наша страна омывается водами Северного Ледовитого океана. Его недаром называют «ледовитым» - зимой         90% его поверхности (12 млн км²) покрыто дрейфующими льдами, летом площадь ледяного покрова уменьшается до 8 млн км². Толщина арктических льдов составляет в среднем 2 м, многолетний лед в Центральной Арктике достигает толщины 4 м.

Когда у нас лето, в Южном полушарии зима. В это время общая площадь плавучих льдов вокруг Антарктиды равна примерно 20 млн км². В теплый период она сокращается до 2,2 млн км². Толщина антарктических плавучих льдов составляет в среднем 1,5 м.

Огромные запасы пресного льда сосредоточены на суше – в виде медленно движущихся ледников. Эти запасы непрерывно тают (в буквальном смысле) и столь же непрерывно восполняются за счет атмосферных осадков. Общая площадь поверхности, покрытой ледниками, превышает 16 млн км² (11% всей поверхности суши), общий объем льда в ледниках оценивается примерно в 30 млн км³. Различают три типа ледников: наземные ледниковые покровы (ледниковые щиты), шельфовые ледники, горные (долинные) ледники. Суммарная площадь ледниковых щитов составляет примерно 14,5 млн км². Из них 1,5 млн км² приходятся на Гренландию (толщина льда достигает там 3 км), а остальные 13 млн км² на Антарктиду (средняя толщина льда 1,7 км, наибольшая до 4,5 км). Шельфами называются материковые отмели. Общая площадь шельфовых ледников равна примерно 1,5 млн км², почти все они сосредоточены у побережья Антарктиды. Относительно небольшую долю (как по площади, так и по объему льда) составляют горные ледники, опускающиеся с гор Гренландии, Исландии, со Скалистых гор в Северной Америке, со Скандинавских гор, Пиренеев, Альп в Европе, с Гималаев, Памира, Тянь-Шаня в Азии, а также с других высоких горных хребтов.

Отдельно отметим айсберги – плавающие в океане ледяные массивы, отколовшиеся от ледника. Высота надводной части айсбергов может достигать нескольких десятков метров, высота подводной части – в 6…8 раз больше. Площадь отдельных айсбергов может доходить до сотен квадратных километров. В Северной Атлантике айсберги встречаются примерно до широты 40°. В Южном полушарии айсберги встречаются в большем количестве, но несколько дальше от экватора, чем в Северном полушарии (в Южной Атлантике до широты 45°, а в Индийском и Тихом океанах – до широты 50°). Ежегодно в южных широтах плавает более 200 тыс. айсбергов – это около 20 тыс. км³ пресного льда.

Рассмотрим теперь роль снега и льда в сказке Ганса Христиана Андерсена «Снежная королева». А их роль здесь очень велика.

Мы видим здесь изображения бескрайних ледяных и снежных просторов, великолепно выполненный, точно из стекла, ледяной дворец самой Снежной королевы, нам также описывается зима на улицах города, где живут Кай и Герда.

В различных произведениях снег несет различное значение: где-то снег – это добро, а где-то – зло. Так вот, в нашей сказке снег ассоциируется со злом, с бессердечностью. Снежная королева и ее дворец, сотворенные из снега и льда, холодны и неприветливы. Сама повелительница снегов пытается посеять ненависть и холод в души простых людей. Приходя в города вместе с зимой, она старается сделать каменными самые горячие сердца. А в городе про ее волшебства жители рассказывают друг другу самые невероятные истории.

Одной из ее жертв становится наш главный герой, мальчик Кай. Ему в сердце попала лишь маленькая льдинка, но при этом совершила страшную беду. Кай позабыл свою бабушку, свою верную подругу Герду – забыл, что значит по-настоящему любить и быть любимым. Его сердце стало таким же холодным и безжизненным, как снег, оно стало подобно земле, закаменевшей от мороза, его душу замели беспрестанные метели. Родным, дому и семье он предпочел холодный замок Снежной королевы, для которой он стал занятной игрушкой. Кай и Герда преодолели много препятствий. Но все-таки лед в его сердце растаял, спасла Кая лишь любовь Герды. История заканчивается на позитивной ноте: добро все же побеждает зло. Любовь растапливает снег и лед в душе мальчика.

Пусть снег в этом произведении – отрицательный персонаж, но ведь не было бы этой замечательной истории без снега. Без какой-то маленькой льдинки не развился бы такой интересный и захватывающий сюжет. Без снега и зимы не пришла бы на улицы маленького города Снежная королева. А чувства Кая и Герды не прошли бы такой серьезной проверки всевозможными препятствиями. Таким образом, мы видим, что и в сказке физическое явление может играть просто огромную роль.

Николай Николаевич Носов

«Незнайка на Луне»

   В данном произведении перед нами предстает такое физическое явление, как реактивное движение.

Типичным примером реактивного движения является движение ракет.

Мощную современную космическую ракету движет сила реакции газов, вытекающих из сопла ракеты. Вырываясь огненным столбом из ракетного двигателя, они толкают сам двигатель и все, что с ним конструктивно связано, в противоположном направлении.

Ракетный двигатель – сердце ракеты, летательного аппарата, движущегося за счет реактивной силы, возникающей при отбросе части собственной массы. Именно наличие ракетного двигателя и превращает летательный аппарат в ракету.

Космическая ракета представляет собой весьма сложный и совершенный летательный аппарат. Она состоит из корпуса ракеты, двигателей и их систем, систем управления движением ракеты и полезной нагрузки – космического корабля или космического автоматического аппарата.

Ракетные двигатели представляют собой могучую ветвь обширного семейства реактивных двигателей, двигателей прямой реакции.

Главное принципиальное отличие любого реактивного двигателя состоит в том, что он непосредственно вырабатывает движение, сам приводит в движение связанный с ним транспортный аппарат без участия промежуточных агрегатов, называемых движителями.

Реактивный двигатель не нуждается в опоре в окружающей среде, в массе, от которой отталкивался бы аппарат. Масса, отбрасываемая назад реактивным двигателем, в результате чего происходит движение вперед, называется рабочим телом или рабочим веществом двигателя.

Обычно раскаленные газы, работающие в реактивном двигателе, образуются при сгорании топлива, т.е. при химической реакции бурного окисления горючего вещества. Химическая энергия сгорающих веществ преобразуется при этом в тепловую энергию продуктов сгорания. А тепловая энергия полученных в камере сгорания двигателя горючих газов, которая представляет собой кинетическую энергию теплового движения молекул газа, превращается при его расширении в сопле в механическую энергию поступательного движения ракеты или реактивного самолета.

Для протекания реакции в двигателе должны взаимодействовать два вещества – горючее и окислитель.

К горючим элементам относятся водород, углерод, бор и некоторые металлы – литий, бериллий, алюминий и др. Окислителем являются кислород, фтор, хлор. Причем наиболее сильной способностью к окислению обладают кислород и фтор.

Горючее для реактивного двигателя всегда находится на борту летательного аппарата, а окислитель может также находиться на борту или поступать из окружающего воздуха (кислород). Таким образом, большая группа реактивных двигателей, хотя и вырабатывает движение непосредственно, без специального агрегата, взаимодействующего с окружающей средой, - движителя, все же в такой среде нуждается. Этим двигателям нужен воздух или, точнее, кислород воздуха для окисления горючего. Поэтому они называются воздушно-реактивными. Воздушно-реактивными двигателями оснащены реактивные самолеты.

Другой класс реактивных двигателей – это двигатели, для которых и горючее, и окислитель находятся на борту летательного аппарата. Именно эти двигатели называются ракетными. Они совсем не нуждаются в окружающей среде. Как раз это и делает их пригодными для работы в космосе.

На этом физическая часть нашего вопроса заканчивается.

Теперь поподробнее поговорим о литературной стороне нашего вопроса.

Пусть в данном произведении реактивное движение не несет в себе такого глубокого смысла, который был заложен во все физические явления в уже исследованных произведениях, однако это не умаляет его роли в роман-сказке Н.Н.Носова «Незнайка на Луне». Наоборот, вся сюжетная линия построена на основе этого физического явления, ведь если бы не реактивное движение, Незнайка и его друг Пончик никогда бы не попали на Луну, и не один читатель не узнал бы о невероятных приключениях, случившихся с ними не земном спутнике.

Валерий Яковлевич Брюсов. «Круги на воде»

А теперь после исследования классики и детской литературы я решила обратиться к лирическим произведениям. И обнаружила физическое явление в стихотворении В.Брюсова – им стали волны.

Что называется волной? Почему возникают волны? Отдельные частицы любого тела – твердого, жидкого или газообразного – взаимодействуют друг с другом. Поэтому если какая-либо частица тела начинает совершать колебательное движение, то благодаря взаимодействию между частицами это движение начинает с некоторой скоростью распространяться во все стороны.

Волной называют колебания, распространяющиеся в пространстве с течением времени.

В воздухе, твердых телах и внутри жидкостей механические волны возникают благодаря силам упругости. Эти силы осуществляют связь между отдельными частями тела. В образовании волн на поверхности воды играют роль сила тяжести и сила поверхностного натяжения.

Наиболее наглядно главные особенности волнового движения можно увидеть, если рассматривать волны на поверхности воды. Волны представляются бегущими вперед округлыми валами. Расстояния между валами, или гребнями, одинаковы. Однако если бросить в воду легкий предмет, например спичечный коробок, то он не будет увлекаться вперед волной, а начнет совершать колебания вверх и вниз, оставаясь почти на одном месте.

При распространении волны происходит перемещение определенного состояния колеблющейся среды, но не перенос вещества. Возникшие в одном месте колебания воды, например от брошенного камня, передаются соседним участкам и постепенно распространяются во все стороны, вовлекая в колебательное движение все новые и новые частицы среды. Течение же воды не возникает, перемещается лишь форма ее поверхности.

Волны в среде. Волна при распространении от какого-либо источника в сплошной среде постепенно захватывает все большие и большие области пространства. Это хорошо видно на примере круговой волны на поверхности воды от брошенного камня. Энергия, которую несут с собой волны от источника, с течением времени распределяется по все большей и большей поверхности.

А теперь попробуем определить роль волн в нашем стихотворении.

Волнам, распространяющимся по воде, В.Брюсов в данном стихотворении уподобляет, распространяющуюся по Земле войну. Ведь оно было написано в начале Первой Мировой войны. Эта волна бежит с огромной скоростью по территории планеты и проникает во все ее даже самые отдаленные уголки. Она задевает и Марну, и Вислу, и Палестину, и многие другие местечки. Война проникает даже в спокойный и умиротворенный мир природы, который вводится в стихотворение для сравнения миру людей.

Подобно гребням волн встают друг против друга народы еще недавно бывшие дружественными. Подобно кругам на воде быстро и всеобъятно распространяется по планете ужас и страх, ненависть и презрение.

Где-то волны встречаются и происходят кровопролитные противостояния армий, уносятся десятки и сотни тысяч.

Таким образом, мы видим, что введение физического явления в произведение может рассматриваться как некое художественное средство. В.Брюсов с помощью волн старается воссоздать более четкую и верную картину событий, происходящих во время Первой Мировой войны. Все это придает необычайную красочность стихотворению. А мы можем сделать вывод, что и в лирике мы можем встретить такие произведения, в которых физические явления играют далеко не последнюю роль.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, теперь можно подвести итог. В результате исследования было доказано, что существует ряд литературных произведений, в которых физические явления играют далеко не последнюю роль. В некоторых они выступают символами, происходящих событий, в некоторых служат украшением, в некоторых становятся причиной каких-либо происшествий.

Проделав эту работу, мы пришли к выводу, что введение физических явлений в сюжет, можно приравнять художественному средству в литературе, потому что зачастую физическое явление может придать такой непередаваемый колорит произведению, такой неожиданный поворот. Более того, это иногда помогает более полно и более интересно раскрыть даже самый невзрачный образ.

Для многих героев физическое явление стало просто судьбоносным. Их жизнь из одного привычного русла очень резко перетекла совсем в другое ранее не приемлемое ими русло. У многих из героев даже меняется характер, причем очень кардинально.

Теперь в полной мере можно заявлять, что физические явления в некоторых литературных произведениях играю колоссальную роль, и являются непосредственными помощниками авторов.

Нам эта работа очень понравилась. Она очень захватывает. Хочется находить все новые и новые физические явления в произведениях. Однако из-за ограниченности работы по объему ее приходится завершать, но исследование на этом не будет закончено. Существует еще масса не рассмотренных нами лирических произведений, хочется также обратиться и к басням.

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Брюсов В.Я. «Стихи», Пермь,1983
2. Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я. «Физика», М., 2003
3. Гильберг Л.А. «От самолета к орбитальному комплексу», М.,1992
4. Носов Н.Н. «Незнайка на Луне», М.,1996
5. Пушкин А.С. «Сочинения в трех томах», М., 1987
6. Тарасов Л.В. «Физика в природе», М.,1988