Физические явления в природе: Гроза
Российская Федерация
Челябинская область
Брединский район
МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЁННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
КНЯЖЕНСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА
457323 п. Княженский, ул. Генерала Григорьева 36, Брединского района, Челябинской области.
Проектная работа
по физике
«Физические явления в природе: Гроза»
Выполнили:
Цыс Вероника,
Набиуллина Римма
учащиеся 7 класса
Руководитель :Клексина М.И.,
учитель физики и математики
2016
Оглавление
1. Введение | |
1.1 Актуальность темы проекта | 3 |
1.2 Цели и задачи исследовательской работы | 3 |
2. Теоретический материал | |
2. 1 История изучения грозы | 4 |
2.2 Возникновение молнии и грозовых разрядов | 6 |
2.3 Виды молний 2.4 Что такое гром? | 8 9 |
3. Практическая часть | |
3.1 Правила поведения во время грозы | 10 |
4. Заключение | 12 |
5.Список источников и использованной литературы | 13 |
Гроза прошла, и ветка белых роз
В окно мне дышит ароматом…
Еще трава полна прозрачных слез,
И гром вдали гремит раскатом.
Александр Блок
- Введение
1.1 Актуальность темы проекта
Большую роль в понимании явлений природы и сохранении устойчивого окружающего мира играет ФИЗИКА, так как в основе большинства природных и технологических процессов лежат физические явления, описываемые физическими законами. Если мы будем знать причины опасных явлений в окружающей среде, то сумеем найти способы их устранения или использования.
1.2 Цели и задачи исследовательской работы
Цель работы: изучение природных электрических явлений – грозы и молнии.
Задачи работы:
1.Познакомиться с историей изучения грозы;
2.Узнать причину возникновения данного природного явления;
3.Рассмотреть сопутствующие грозе явления: гром и молния;
4.Разработать правила поведения во время грозы
Объекты исследования: электрические явления
Предмет исследования: молнии различных типов, возникающие во время грозы
Методы: сравнительно-аналитический, частично- поисковый, анализ, синтез.
2.Теоретический материал
2.1. История изучения грозы
Уже в XVII веке высказывались предположения, что молния – это гигантская искра, ничем, кроме размеров, не отличающаяся от искры, проскакивающей между двумя разноимённо заряженными шариками. А проскакивает молния между двумя разноименно заряженными грозовыми облаками или между грозовым облаком и землей.
Исследования атмосферного электричества проводились во многих странах, но наибольший вклад в создание теории атмосферного электричества внесли российские академики Михаил Васильевич Ломоносов и Георг Рихман, и американский исследователь Бенджамин Франклин.
Бенджамин Франклин — выдающийся американский политический деятель, один из разработчиков американской Декларации независимости, занимался физикой всего семь лет, но сделать успел очень много. Франклин провел знаменитый опыт с воздушным змеем, запуская его при приближении грозовых туч. К верхнему концу вертикальной планки крестовины змея он прикрепил заостренную проволоку. Как только змей оказывался под грозовой тучей, заостренная проволока начинала извлекать из тучи электрический огонь. Таким образом в 1752 г. было доказано, что грозовые облака действительно сильно заряжены.
Михаил Васильевич Ломоносов и его друг Георг Рихман в 1752-1753 гг. совместно проводили исследования атмосферного электричества, с помощью изобретенного Рихманом электрического указателя — прообраза электрометра. Рихман установил электрическое состояние атмосферы в отсутствие грома и молнии. А Ломоносов разработал теорию образования атмосферного электричества, происхождение которого он связывал с восходящими и нисходящими потоками воздуха.
У себя дома Георг Рихман устроил экспериментальную установку по изучению грозовых разрядов — «громовую машину». 26 июля 1753 г. во время сильной грозы, когда ученый приблизился к электрометру «грозовой машины» на расстояние 30см, неожиданно из толстого железного прута прямо в него ударил бледно-синий огненный шар величиной с кулак. Это была шаровая молния. Раздался оглушительный взрыв и Рихман упал замертво.
Ломоносов тяжело переживал смерть своего друга и сделал все от него зависящее, чтобы имя Георга Рихмана навсегда осталось в истории науки.
Электрическую сущность грозовых явлений Ломоносов изложил в работе «Слово о явлениях воздушных, от электрической силы происходящих ». В результате своих исследований атмосферного электричества М. В. Ломоносов и В. Франклин пришли к заключению, что человек может отвлечь молнию от своих жилищ с помощью высоких заземлённых металлических стержней- «громоотводов » или, как их правильно называть, молниеотводов. Первый в мире молниеотвод в июне 1754 г. Водрузил над крестом своего храма сельский священник из Моравии Прокоп Дивиш.
- 2.2Возникновение молнии и грозовых разрядов
Гроза — атмосферное явление, при котором внутри облаков или между облаком и земной поверхностью возникают электрические разряды — молнии, сопровождаемые громом.
Рассекающая небеса молния вызывает страх. Так было тысячи лет назад. Так происходит и сегодня. Как бы ни храбрились люди, но немногие спокойно себя чувствуют, когда над головой возникают стрелы молний и грохочут раскаты грома. Учёные подсчитали, что ежегодно на нашей планете бушует 44 тысячи гроз и каждую секунду в землю вонзается 100 молний. Казалось бы, это явление должно уже быть хорошо изучено. И все же во многих случаях оно продолжает оставаться загадкой.
Молниями называют мощные электрические разряды в атмосфере, которые могут возникать как между отдельными кучевыми облаками, так и между дождевыми облаками и землей. Молния – это своего рода гигантская электрическая дуга, длина которой в среднем составляет 2,5 – 3 километра. О невероятной силе молний говорит тот факт, что ток в разряде достигает десятков тысяч ампер, а напряжение – нескольких миллионов вольт. С учетом того, что такая фантастическая мощность высвобождается в течении нескольких миллисекунд, разряд молнии вполне можно назвать своего рода электрическим взрывом невероятной силы. Понятно, что подобная детонация неизбежно вызывает появление ударной волны, которая затем вырождается в звуковую, и затухает по мере распространения в воздушной среде. Таким образом становиться очевидным, что такое гром.
Молнии вызываются статическим электричеством. Оно обладает точно такими же свойствами, как и электричество, вырабатываемое искусственно, но образуется по–другому. Статическое электричество возникает естественным путём при трении двух веществ друг о друга. Молния возникает оттого, что частицы воды и воздуха, образующие облако, постоянно трутся друг о друга. При этом в облаке постепенно накапливается электрический заряд, который, в конце концов ударяет в землю либо в другое облако в виде гигантской вспышки.
Возникновение молнии и грозовых разрядов
- Внутри слоистых облаков возникают воздушные потоки, переносящие с места на место водяные капельки и крохотные льдинки.
- По мере того, как частицы воды и льда «трутся» друг о друга, в облаке накапливается большой потенциал статического электричества.
- Этот потенциал растет до тех пор, пока не разряжается гигантской искрой. Вы можете наблюдать эту искру в небе в виде вспышки молнии.
- Молния, пронизывая воздух, очень сильно его нагревает. Нагретый воздух стремительно расширяется, как при взрыве, производя при этом рокочущий звук — раскат грома.
- Вы легко можете определить, насколько далеко от вас гроза, если засечёте время между вспышкой молнии и первым после неё раскатом грома. Каждые пять секунд говорят о расстоянии примерно 2 км.
2.3 Виды молний
- Плоская.
- Линейная.
- Чечеточная.
- Шаровая.
Плоская молния представляет собой электрический разряд на поверхности облака, не имеет линейного характера
Линейная молния представляет собой искру длиной 1-10 км с разветвлениями, диаметром несколько сантиметров. Вспышка длится 0,01-0,1 с, температура превышает 25000°C. Часто происходит несколько повторных разрядов по одному и тому же каналу, при этом общая продолжительность вспышки может достигать 1 с и более
Чечеточная молния — разряд в виде цепочки отдельных точек и черточек. Чечеточная молния имеет ряд утолщений на канале разряда; это яркие светящиеся узелки, или «ракеты». Встречается очень редко.
Шаровая молния имеет сферическую форму, диаметр 10-50 см, движется медленно, может существовать 1-2 минуты, после чего исчезает со взрывом или без взрыва. Встречается редко.
2.4 Что такое гром?
Гром — это звуковые колебания, возникающие в атмосфере под влиянием ударной волны, вызванной мощным электрическим разрядом. С учетом того, что воздух в канале молнии мгновенно разогревается до температуры около 20 тысяч градусов, что превышает температуру поверхности Солнца, такой разряд неизбежно сопровождается оглушительным грохотом, как и любой другой очень мощный взрыв. Но ведь молния длиться меньше секунды, а гром мы слышим длинными раскатами. Отчего же так происходит, почему гремит гром? У ученых, изучающих атмосферные явления, есть ответ и на этот вопрос.
Почему мы слышим раскаты грома?
Раскаты грома возникают в атмосфере из-за того, что молния, как мы уже говорили, имеет весьма большую длину и поэтому звук от различных ее участков доходит до нашего уха не одновременно, хотя саму световую вспышку мы видим целиком в один момент. Кроме того, возникновению громовых раскатов способствует отражение звуковых волн от облаков и поверхности земли, а также их рефракция и рассеивание.
3. Практическая часть
3.1. Правила поведения во время грозы
1. Если появились признаки приближения грозы, переждите ее в помещении.
2. Закройте окна, двери, дымоходы. Выключите телевизор, радио, электроприборы, телефон.
3. Держитесь дальше от электропроводки, антенны, окон, дверей.
4. Если гроза застала вас на улице, укройтесь в ближайшем здании.
5. Если гроза застала вас в парке, лесу, не укрывайтесь вблизи высоких деревьев, особенно таких, как дуб, тополь.
6. Если вы находитесь на возвышении, скале, в горах, немедленно спускайтесь вниз или ищите убежища в углублениях среди нагромождения камней.
7. Нельзя находиться на открытых незащищенных местах, вблизи металлических оград, крупных металлических объектов, влажных стен, заземления молниеотвода и других объектов, которые с большой степенью вероятности могут быть поражены молнией.
8. Если гроза застала вас в водоеме, немедленно выбирайтесь на берег и отходите подальше от воды.
9. Почувствовав щекотание кожи, а также то, что у вас волосы поднимаются дыбом, знайте, что молния ударит поблизости от вас. Не раздумывая, бросайтесь ничком на землю – это уменьшит риск вашего поражения.
10. Если вы застигнуты грозой, будучи на велосипеде или мотоцикле, прекратите движение, покиньте их и переждите грозу на расстоянии примерно 30 метров от них.
11. Если вы едете в машине, оставайтесь в ней. Закройте окна, опустите автомобильную антенну и остановитесь.
12. При отсутствии укрытия нужно лечь на землю, лучше на сухом песчаном грунте, удаленном от водоема. Если вам удобнее сидеть, то постарайтесь сжать колени вместе, обхватите их руками, опустите голову пониже.
13. Во время грозы не бегайте.
14. При встрече с шаровой молнией сохраняйте спокойствие и не двигайтесь. Не приближайтесь к ней, не касайтесь ее чем-либо, не убегайте от нее.
4. Заключение
Изучив это природное явление, стало понятно, что гроза хоть и явление по-своему красивое, таит в себе немалую опасность. В своей работе мы рассказали лишь об одном природном явлении. Это только кажется, что такие бедствия происходят далеко от нас.
Таким образом, мы видим, что нас окружают разнообразные природные явления и процессы, которые уносят тысячи жизней. Именно изучение и прогнозирование таких явлений поможет нам избежать человеческих потерь.
5.Список источников и использованной литературы
Алексеева М.Н. (сост.). Физика — юным: Теплота. Электричество. Книга для внеклассного чтения. — М.: Просвещение, 1980. — 160 с.
Томилин Анатолий Николаевич. Мир Электричества.-М.:Дрофа,2004.
Л.Купер «Физика для всех. Введение в сущность и структуру физики». Том 1, Москва,1973 год
http://www.syl.ru/article/205425/new_chto-takoe-grom-grom-i-molniya—ustrashayuschee-yavlenie-prirodyi
Гроза — опасное природное явление
Гроза – одно из чрезвычайно опасных атмосферных явлений природы, силу которого зачастую недооценивают. Молния может вызвать пожар, взрыв, разрушение строений и конструкций, травмирование и гибель людей, животных. Предотвратить развитие грозы невозможно. Однако можно значительно сократить шанс поражения человека молнией, если знать и соблюдать основные правила безопасности.
У молнии есть свои «излюбленные» места, куда она чаще всего попадает: высокое отдельно стоящее дерево, стог сена, печная труба, высотное строение, вершина горы. В лесу молния часто поражает дуб, сосну, ель, реже березу, клен.
Молния поражает человека в следующих ситуациях:
— В результате прямого попадания;
— При прохождении электрического разряда в непосредственной близости от человека;
— При распространении электричества в сырой земле или в воде.
Во избежание несчастных случаев во время грозы МОНД и ПР № 9 УНД и ПР ГУ МЧС России по Тюменской области настоятельно рекомендует гражданам соблюдать следующие правила:
— Для уменьшения вероятности поражения молнией тело человека должно иметь как можно меньший контакт с землей. Для этого можно сесть или встать на изоляционный материал: бревно, доску, камень, рюкзак.
— Во время грозы старайтесь сохранить одежду и тело сухим. Не находитесь рядом с включенными электроприборами, проводкой, металлическими предметами, не касайтесь их руками.
— Во время грозы стоит отказаться от купания в водоемах, нахождение вблизи водоема может быть опасно. Вода – лучший проводник электричества, поэтому если молния ударит в воду – площадь распространения заряда электричества будет огромной – до нескольких сот метров.
— Избегайте холмов и других возвышенностей.
— Не стоит пытаться во время грозы добираться домой на мотоцикле или велосипеде.
— Если гроза застала Вас в автомобиле, не следует покидать его. Металлический корпус автомобиля защитит Вас, даже если молния ударит прямо в него.
— Если вам не удалось найти укрытие, то присядьте на корточки и обхватите руками колени.
— Необходимо срочно избавиться от всех металлических предметов.
— Запрещается во время грозы разговаривать по сотовому телефону. Как советуют специалисты, нужно обязательно его выключить – он «содействует» молниям, даже когда Вы не разговариваете по нему.
— В квартире, дачном доме необходимо ликвидировать сквозняки, плотно закрыть окна, отсоединить электроприборы от источников питания. Не стоит располагаться у окна, камина, массивных металлических предметов.
— В случае возникновения пожара от удара молнии незамедлительно вызовите пожарных и спасателей, постарайтесь ликвидировать его своими силами. В случае поражения человека молнией, необходимо немедленно провести реанимационные мероприятия, обработать места ожогов, сопутствующие раны, и в кратчайшие сроки доставить пострадавшего в лечебное учреждение.
МОНД и ПР № 9
Факты о грозах и советы по безопасности
Грозы являются одними из самых опасных погодных явлений в США. Все грозы вызывают молнии, которые являются одной из трех главных причин смерти, связанной с погодой, в США. На самом деле молния ежегодно убивает около 50 человек. Грозы также могут вызывать град, торнадо и наводнения. В некоторых случаях град может быть размером с бейсбольный мяч и двигаться со скоростью 100 миль в час. Чтобы обезопасить себя, свою семью и имущество от разрушительных последствий грозы, узнайте, что делать до, во время и после грозы.
Перед грозой
Знайте предупреждающие знаки. Наряду с проверкой канала погоды и подпиской на обновления для мобильных погодных приложений, вы можете быть в курсе предстоящей грозы, наблюдая за изменениями погоды. Ищите такие изменения, как:
- Большие пухлые кучевые облака
- Темнеющее небо и облака
- Резкие изменения направления ветра
- Внезапное падение температуры
- Падение атмосферного давления
Подготовьте свое имущество. Даже если гроза не создает торнадо, она все равно может вызвать порывы ветра со скоростью более 58 миль в час. Сильный ветер может легко повалить деревья и ветки деревьев. Рассмотрите возможность удаления деревьев или веток, которые могут упасть при сильном ветре и повредить ваше имущество.
Крыши из керамики, шифера или шифера могут быть легко разрушены градом. Если ваш дом или бизнес находится в районе, где бывает град, рассмотрите возможность использования черепицы из нержавеющей стали или битума. Металлическая черепица поможет предотвратить повреждение вашего дома градом, но ее легко помять. Они могут прослужить до 40 лет, но к этому моменту могут уже не выглядеть так хорошо.
Вы также захотите сделать несколько краткосрочных приготовлений к приближающейся грозе:
- Отключите от сети как можно больше электроприборов, чтобы предотвратить их повреждение или поражение электрическим током.
- Переместите уличные транспортные средства и уличную мебель внутрь, чтобы они не были повреждены. Если его нельзя сдвинуть, постарайтесь закрепить его, чтобы его не унесло ветром.
- Зашторьте окна, чтобы защитить их от града. Если вы не можете закрыть их, закройте шторы или портьеры, чтобы осколки стекла не попали в ваш дом или помещение.
- Держитесь подальше от окон и стеклянных дверей.
Во время грозы
Укрыться. Очень важно найти укрытие во время грозы. Всегда лучше проникнуть внутрь дома или здания во время грозы, но если вы застигнуты снаружи, есть несколько вариантов, о которых вам следует знать.
- В лесистой местности. Укройтесь под группой небольших деревьев.
- В поле. Доберитесь до самой низкой области, которую сможете. Держитесь подальше от одиночных деревьев, которые не сгруппированы вместе, или других высоких сооружений.
- В воде. Немедленно отправляйтесь на землю и найдите лучшее укрытие.
- В машине. Поднимите крышу, если у вас кабриолет. Оставайтесь в машине, если вы не можете добраться до лучшего укрытия, такого как дом или здание. Не прикасайтесь к металлическим предметам в автомобиле, так как они могут проводить электричество и привести к поражению электрическим током.
Берегите себя во время вождения в условиях града. Оставайтесь в машине, если вы попали под град. Выходите только в том случае, если вы можете безопасно добраться до другого убежища или если вы уже находитесь в более безопасном укрытии. Безопасно остановитесь и остановитесь, если град станет настолько сильным, что повредит вашу машину, а у вас нет другого укрытия. Если возможно, расположите свой автомобиль так, чтобы лобовое стекло было обращено в сторону, откуда идет град. Переднее ветровое стекло вашего автомобиля более устойчиво, чем боковые. Он сможет выдержать больший урон. Кроме того, подумайте о том, чтобы пригнуться в машине и прикрыться руками или одеялом, если град повреждает окна.
Держитесь подальше от опасностей. Электрическая проводка и приборы в вашем доме или офисе могут быть опасны во время грозы. Не используйте проводные электроприборы или телефоны. Однако беспроводные телефоны можно использовать. Молния может проходить сквозь бетон, поэтому не стойте на нем и не прислоняйтесь к бетонным стенам. Кроме того, не приближайтесь к сантехническим приборам и не пользуйтесь проточной водой в вашем доме или офисе, так как это тоже проводит электричество.
После грозы
Подождите, пока стихнет гроза. Свяжитесь с погодным каналом, чтобы убедиться, что шторм в вашем районе прекратился. Не думайте, что буря прошла, потому что вы больше не слышите гром. Штормы движутся группами, и вы можете столкнуться с небольшим нарушением шаблона.
Берегите себя. Возможно, вы имеете дело с оборванными линиями электропередач, поврежденным имуществом, затопленными дорогами и отключением электроэнергии после грозы. Вот несколько советов, которые помогут вам оставаться в безопасности после того, как буря утихнет:
- Никогда не ездите по дорогам с затопленной водой. Дорога могла быть смыта водой.
- Следите за любым повреждением линий электропередач и держитесь подальше от них.
- Никогда не заходите в дом со стоячей паводковой водой.
- Сообщите об отключении электроэнергии и поврежденных линиях электропередач в электроэнергетическую компанию.
Оценка ущерба. Как только будет подтверждено, что шторм прошел, безопасно оцените ущерб, нанесенный вашему дому или бизнесу. Обязательно проверьте крышу на наличие повреждений. Если вам неудобно подниматься по лестнице для проверки, вы можете перебраться на более высокое место (второй этаж соседа). Оттуда используйте бинокль, чтобы осмотреть крышу. Проверьте, не повреждены ли черепица или дымоход. Вы также захотите взглянуть на любую уличную мебель и транспортные средства, которые не были учтены. Проверьте, нет ли разбитого или треснутого стекла и помятого металла. Сфотографируйте любые повреждения и немедленно свяжитесь со своей страховой компанией.
Грозы могут показаться безобидными, но они могут вызвать разрушительные погодные явления, такие как град и молнии. Важно, чтобы вы знали, как оставаться в безопасности и обеспечивать безопасность членов вашей семьи или сотрудников во время шторма. Это включает в себя держаться подальше от проводных электронных устройств, воды и бетона во время шторма, а также знать, где укрыться, если вы находитесь на улице во время шторма. Следуя советам из этой статьи, вы поможете защитить себя, других и свое имущество во время грозы.
Штормы и другая погода | Центр научного образования
Перейти к основному содержаниюГрозы
Сейчас в мире бушует около двух тысяч гроз. Хотя они распространены, они драматичны с сильным дождем, градом, ветром, молнией, громом и даже торнадо.
Как образуются грозы
Задумывались ли вы когда-нибудь о том, какие атмосферные условия необходимы для образования грозы?
Где бывают грозы
В некоторых местах США бывает больше гроз, чем в других. Каково среднее количество грозовых дней в вашем штате?
Гром и молния
Молния — самый зрелищный элемент грозы. Узнайте, как формируется молния и как молния приводит к грому.
Торнадо
Темная воронка облаков простирается за штормом. Если он достигает земли, это торнадо.
Как формируются торнадо
Только одна гроза из тысячи вызывает торнадо. Так как же образуются торнадо?
Где случаются торнадо
Торнадо, также называемые смерчами, представляют собой столбы воздуха, вращающиеся с опасной скоростью. Узнайте, где они происходят.
Ураганы
Сильный ураган может привести к катастрофе. Эти огромные штормы являются самой мощной из всех погодных систем. Узнайте о том, как они формируются и какие последствия они могут иметь.
Как формируются ураганы
Тропические штормы могут перерасти в ураганы, а ураганы могут перерасти в более сильные ураганы. Однако лишь небольшое количество штормов перерастает в тропические штормы. Еще меньше становятся ураганами. Узнайте, что необходимо для образования ураганов.
Ураган Урон
Когда ураган приближается к суше, прибрежным городам и окружающей среде может быть нанесен огромный ущерб. Узнайте о потенциальных опасностях и о том, как предсказать размер ущерба, нанесенного ураганом, когда он обрушится.
Что вызывает штормовой нагон?
Узнайте о многих факторах, влияющих на то, насколько сильно штормовой нагон затапливает побережье, когда на берег обрушивается ураган или тропический шторм.
Что такое муссоны и почему они случаются?
Муссоны вызывают очень влажное лето и сухую зиму, характерные почти для всех тропических континентов. Муссон — это не шторм, подобный урагану или летней грозе, а гораздо более масштабная картина ветров и дождей, охватывающая большую географическую область — континент или даже весь земной шар.
Зимние бури
Надеетесь на снежный день? Снежная буря — это всего лишь один из видов зимней бури. Узнайте, что происходит, когда происходит зимний шторм, и как это может повлиять на нас.
Метели
Сильный ветер может разносить снег по воздуху, ухудшая видимость и вызывая перебои в подаче электроэнергии. Это лишь часть того, что можно ожидать от снежной бури.
Ледяная зимняя погода
Когда метеорологи прогнозируют зимнюю бурю, одним из важных прогнозов, которые они делают, является тип или типы осадков, которые могут выпасть. Вызовет ли ледяной дождь ледяную бурю? Будут ли ледяные шарики, называемые мокрым снегом, оставлять землю покрытой слякотью? Будет дождь или снег?
Будет дождь, мокрый снег или снег?
Можете ли вы предсказать, будет ли дождь, мокрый снег или снег? Проверьте свои навыки прогнозирования!
Ледяные осадки
Снежинки — не единственный вид ледяных осадков.