Контакты
Главная Издания, полные версии 6 конкурс сборник 6 конкурс стр. 71-80

Многие наши города и сельские населенные пункты расположены на берегах больших и малых рек, лиманов и озер, морей. Но очень немногие используют экологически чистую энергию этих рек, энергию волн для освещения населенных пунктов. Между тем, простейшие маломощные гидроустановки, не требующие устройства плотин, то есть использующие энергию воды, можно легко сконструировать.
В этой работе приводятся исследования, необходимые для создания простейшей гидросиловой установки.
Энергия частиц воды зависит от скорости течения реки, скорости волнового движения в море или заливе. Чем эта скорость больше, тем выше мощность может развивать водяной генератор.
В большинстве равнинных местностей России скорость среднего течения крупных рек колеблется от 0,8 м/с до 1,6 м/с в секунду на перекатах и быстротоках. В предгорьях Кавказа, Урала, Алтайского края скорость течения рек повышается и может достигать 1,6 – 3,2 м/с и выше.
Мощность водяного генератора, использующего энергию течения, зависит также от площади поперчного сечения потока, занимаемой лопастью генератора.
Цель исследования: исследовать качественные характеристики турбин маломощных генераторов .
Задачи исследования
1. Изучить информационные ресурсы по данной проблематике
2. Спроектировать и подготовить к исследованию модели турбин 
3. Исследовать качественные характеристики турбин маломощных генераторов от площади, от формы 
Объект исследования – турбины маломощных генераторов
Предмет исследования: качественные характеристики роторных, шаровых и конусообразных турбин маломощных генераторов 
Гипотеза исследования. Качественные характеристики (частота вращения, мощность) турбин маломощных генераторов зависят от площади турбин и от их формы.
В ходе наших исследований мы определили, что мощность турбин маломощных генераторов зависит от площади рабочей поверхности и, следовательно, от формы турбин генераторов. 
Наиболее привлекательными в качестве турбин являются полые шары, закрепленные на валу. Такие турбины имеют максимальную площадь рабочей поверхности и при всех остальных равных параметрах дают максимальную мощность. 
В настоящее время стоит остро вопрос об экологических аспектах энергетики. Бесплотинные ГЭС по-другому называют проточными или свободнопоточными ГЭС – один из возможных вариантов решения данной проблемы. Они наиболее привлекательны для конструкторов в связи

71

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
с отсутствием серьезных затрат по строительству плотины.
Наше исследование поможет решить качественный выбор формы турбины для маломощного генератора, использующего энергию волн или течения.
Для автономных удаленных поселений, особо для народностей Северного Кавказа, живущих возле рек – энергетическую установку можно быстро и достаточно компактно и просто развернуть. 
По существу, автономная энергетическая установка с шаровыми турбинами может решить многие энергетические и социальные проблемы всей автономной энергетической инфраструктуры и существенно улучшить условия проживания многих миллионов жителей России и мира.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕМНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТОКОВ

Автор: Гусев Дмитрий,
МОУ Гимназия № 14 г.Ейска, Краснодарский край.
Руководитель: Семке А.И.

В ходе недавних экспериментов были открыты два новых важных явления. Одно из них состоит в том, что в проводе, один конец которого заземлен, а другой уходит высоко вверх, возникает ток, что происходит либо благодаря вращению Земли вокруг своей оси, или благодаря ее поступательному движению. Однако еще нет уверенности в том, что ток станет постоянно проходить по проводу до тех пор, пока электричеству не будет создана возможность просачиваться в воздух. Его истекание в большой степени облегчится, если поднятый конец провода подсоединить к терминалу с большой поверхностью и множеством острых граней и шипов. Так мы сможем получать постоянный приток электрической энергии, просто удерживая провод на высоте, но, к сожалению, количество электричества, которое может быть получено таким способом, мало. 
Второе явление, заключалось в том, что верхние слои воздуха имеют постоянные электрические заряды, противоположные заряду Земли. Так, по крайней мере, интерпретировали свои наблюдения исследователи. Из этих работ следует, что Земля с ее внутренней изолирующей и верхней проводящей оболочками образует сильно заряженный электрический конденсатор, содержащий, по всей вероятности, огромное количество электрической энергии, которую можно обратить на пользу человеку.
Если иметь возможность поднять электрод на достаточно большую высоту или увеличить площадь электрода, то можно получить достаточную для использования электрическую энергию.
Цель работы: исследовать возможность использования электрической энергии Земли.

72

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Задачи исследования:
1.Изучить информационные источники, литературу по данной проблеме, Интернет ресурсы.
2.Исследовать земные токи, измерить электрический потенциал.
3.Исследовать зависимость электрического потенциала от высоты электрода.
4.Исследовать зависимость электрического потенциала от площади электрода.
Объект исследования – электрическое поле Земли.
Предмет исследования: Электрический потенциал Земли и электрические токи Земли.
Гипотеза исследования.
Электрические земные токи зависят от ориентации электродов.
Электрический потенциал зависит от площади электрода и высоты относительно Земли.
В ходе наших исследований мы обнаружили земной электрический ток. Действительно значение тока зависит от ориентации электродов. Так, при ориентации электродов с Юга на Севере земного тока не было, при ориентации электродов с Запада на Восток возникал электрический ток. Значение электрического тока зависело от высоты коллектора. В ходе нашего исследования мы получили: максимальное значение силы тока 600мкА при разности потенциала 0.025 В. Данные значения позволяют выразить идею использования земного тока для освещения улиц городов, небольших населенных пунктов.
При измерении разности потенциалов между Землей и электродом, мы обнаружили, что значение потенциала зависит от высоты электрода. Мы получили максимальное значение на высоте 2,1 м: 0, 21 В. 
Значение потенциала зависит и от площади электрода. Увеличив площадь электрода в 2 раза (высота электрода 2 м) значение потенциала увеличилось с 0,095В до 0,195 В.
Сведенные в график данные наблюдений говорят об определенной упорядоченности суточных и сезонных изменений напряженности. Этот факт свидетельствует о том, что изменения в напряженности атмосферного электрического поля вызываются не случайными обстоятельствами, а являются следствием определенных геофизических закономерностей.
Данные исследования позволяют сделать вывод о пригодности земного тока и электрической энергии Земли для использования в быту, для освещения и т.д.

73

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ШУМА НА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ

Авторы: Завойкин Алексей, Симонов Владимир,
МОУ «Пречистенская СОШ», Ярославская обл.
Руководитель: Петухова Т.Б.

Данная работа выполнена в плане исследования шумового загрязнения и методов борьбы с ним. Исследования проводятся с 2009 года.
Актуальность данной работы диктуется жизненной потребностью человека, нуждающегося в комфортной среде, которая определяется не только биосферными явлениями солнечного излучения, погодой, но и звуковым ландшафтом.
По данным муниципального Роспотребнадзора уровень шумовых нагрузок возрос на 8% из-за увеличения числа перевозок, т.е. наблюдается увеличение шумового загрязнения исследуемой территории.
Практическая значимость работы заключается в том, что наши исследования подтвердили, что в настоящее время шум стал одним из наиболее опасных факторов, наносящих вред здоровью человека. Длительный шум неблагоприятно влияет на органы слуха, понижая чувствительность к звуку. 
Проблема шумового загрязнения в нашем населенном пункте не изучалась. 
Цель работы: Исследовать степень шумового загрязнения и его влияние на окружающую среду.
Методы исследования: наблюдение, измерения, расчеты, полевые методы, эксперимент, статистический анализ.
Проведены:
- шумовые замеры на улицах п. Пречистое, в образовательном учреждении, в районе железнодорожной станции, на трассе Москва – Холмогоры;
- эксперимент «Реакция человека на звуковые сигналы»;
-исследовано влияние музыки на рост и развитие комнатного растения маранта;
- влияние разных звуковых частот на настроение и самочувствие человека;
- проанализирована заболеваемость населения на исследуемой территории. 
Результаты работы.
-Согласно исследованиям уровень шумовых нагрузок в районе железнодорожной станции и на трассе «Москва – Холмогоры» составляет: 90 – 95Дб, 83 – 90Дб по сравнению с нормой 43Дб. В данном районе наблюдается увеличение числа заболевших сердечнососудистыми заболеваниями (470чел. и 237чел.)

74

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

- Изучен уровень шума в школе в различных местах и в различное время дня (утро, перемена, время урока, столовая, гардероб после уроков, урок физкультуры). Максимальный уровень шума зарегистрирован во время обеда в столовой. 
-В ходе исследования проводилось изучение реакции человека на звуковые сигналы, для этого были задействованы шумометр – прибор для определения уровня шума и звуковой генератор – прибор, излучающий звуковые колебания различной частоты.
- Проведены исследования о влиянии музыки разного вида и частоты на рост и развитие комнатного цветка маранта. Выяснилось, что Маленькая ночная серенада Моцарта положительно влияет на рост растения (в среднем выросло на 5 см), а растение, которому включали Rammstein -Du Hast, прибавило в росте лишь на 2 см.
- Разные частоты вызывают разное настроение и самочувствие человека. В эксперименте участвовали учащиеся 9 классов школы. 
- Шум является важнейшим источником беспокойства местных жителей и приводит к различного рода заболеваниям. Наиболее чувствительны к действию шума лица старшего возраста. До 27 лет на шум реагируют 46,3% людей, в возрасте от 28-37 лет -57%, в возрасте 38-57 лет -62,4%, а в возрасте 58 лет и старше - 72%. Число жителей, живущих близко к источникам шума, заболевает чаще, чем по мере удаления от них.
- Разработаны рекомендации по снижению шума. Они направлены на перепланировку грузопотоков, увеличение зеленых насаждений во дворах и на улицах, замену деревянных окон на пластиковые в жилых помещениях.
-Повышенный уровень шумового загрязнения требует серьезного подхода и планомерных решений муниципальной власти.


ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СВОЙСТВ ВОДЫ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА «ЛЕД-ВОДА»

Авторы: Калитина Карина, Штанюк Андрей,
МОУ лицей № 10, Белгород.
Руководитель: Муравьев Г.В.

Данная работа посвящена исследованию новых альтернативных источников энергии, а также накопителей электрической энергии. Мы исследовали появление электрического тока на границе раздела двух однородных сред – воды и льда. Целью исследования является выявление условий возникновения ЭДС на границе двух однородных веществ и возможности использования альтернативных восполняемых источников энергии.
Актуальность данной работы показывает, что в наше время, когда

75

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

развивается наука и техника, и все больше расходуется электроэнергия, нужно думать о новых источниках энергии, в первую очередь, экологически чистых. В настоящее время все больше внимания уделяется проблемам экологии. Угроза глобального экологического кризиса на рубеже XX-XXI столетий определяет необходимость формирования стратегий оптимальных взаимоотношений человека и природы. Происходит интенсивное уничтожение природных экосистем. Большинство электроэнергии получается из переработки исчерпаемых источников энергии (уголь, урановое топливо). Способ получения электроэнергии с помощью энергии, которая образуется на границе раздела одной среды, находящейся в разных агрегатных состояниях (например: вода и лед), во-первых, экологически чистый (электроэнергию можно получать практически без воздействия на окружающую среду), во-вторых, эти источники энергии практически неисчерпаемы (как правило, на Крайнем севере и в космосе поддерживается постоянная разность температур). Итак, исследование контактной разности потенциалов - это перспективное направление в современной науке. 
Практическая значимость работы заключается в том, что мы исследовали возникновение разности потенциалов на границе раздела двух сред: воды и льда. Вода и лед могут образовать гальваническую пару, так как на границе между твердой и жидкой фазами вещества возникает разность потенциалов.
В 2-ой части работы было исследовано, является ли лед полупроводником. В результате исследований на осциллографе было установлено, что на границе лед-вода проявляются свойства полупроводников.
Мы считаем, что способ получения электрической энергии с помощью гальванической пары, составленной из воды и льда, экологически чистый, так как эти источники (вода и лед) практически неисчерпаемы, энергию можно получать без воздействия на окружающую среду.
Мы обнаружили неожиданный эффект. При быстром замораживании воды возникает ЭДС большой величины. Насколько большой мы не знаем, но судя по сгоревшим приборам 50В < Е < 100В лежит где – то в этих пределах.
При медленном замораживании так же в домашних условиях (холодильник) возникает ЭДС значительно меньше 5В < Е < 12В. Эта работа требует дальнейшего исследования.
Результаты работы:
В результате исследований мы пришли к выводу, что лед-вода является полупроводником, по крайней мере в промежутке от -18 до -3 градусов Цельсия (позволило оборудование). 
Полупроводник лед – вода является полупроводником р-типа. Однако, чтобы достоверно объяснить, какие частицы движутся, пока мало данных.

76

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ШУМОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Автор: Кузнецова Анна, 
22 средняя школа г. Рига, Латвия.
Руководитель: Шмуксте Е.Г.

Данная работа выполнена в плане изучения влияния шума на организм человека. Исследования проводятся с 2008 года с целью выявления основных источников шума в жизни современного человека и их влияния на состояние человека.
Актуальность данной работы продиктована тем, что шум способен привести к расстройствам нервной системы и сердечно-сосудистым заболеваниям, в итоге сокращая жизнь человека на 8-10 лет. Тем временем по исследованиям, проводившимся в Европе, около 20% жителей страдают от шума, уровень которого признан специалистами недопустимым, то есть таким, который приводит к нарушениям сна и неблагоприятно отражается на здоровье. Всемирная организация здравоохранения заявляет, что 40% жителей Европы подвержены влиянию шума транспортного движения, интенсивность которого превышает 55 дБ днем. Более 30% подвержены воздействию шума той же интенсивности ночью, при том, что норма составляет около 35 дБ.
Практическая значимость работы заключается в том, что исследуя главные источники шума в жизни человека, имеется возможность не только предложить наилучшее решение при выборе способа защиты от шума, но и контролировать уровень шума в источнике, к примеру, в учебном учреждении уровень шума возможно снизить, принимая определенные меры.
Результаты работы:
· Проведены замеры шума в различных районах Риги, составлена карта, отображающая результаты замеров. Самыми шумным являются улицы Ганибу Дамбис, ул. А. Чака. Жители всех районов Риги, в которых проводились замеры 17.00-18.00 подвергаются воздействию повышенной интенсивности шума.
· Проведены замеры шума в Рижской 22 средней школе во время перемен, в процессе проветривания помещения и с закрытыми окнами.
· Проведена корректурная проба среди учеников 12 классов, с целью исследования влияния шума на способность человека сосредоточиться. Повышенный уровень шума понизил способность учеников сосредоточиться и в процессе работы возникло больше ошибок. Количество выполненных рядов при уровне шума в помещении, не превышающем 35 дБ (А), увеличилось в среднем на 14,05. Количество ошибок наоборот, снизилось в среднем на 5 ошибок. По результатам корректурной пробы, шум, интенсивность которого составляет в среднем 80 дБ мешает человеку сосредоточиться и снижает производительность труда, а шумовой фон,

77

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

представленный таким природным звуком, как шелест листьев, воздействует успокаивающе, но в то же время не мешает работе.
· Проведены замеры 30 кухонных вытяжек и 30 пылесосов. Средняя громкость кухонных вытяжек составила 60-70 дБ (А). Средняя интенсивность шума пылесосов равна в среднем 70-75 дБ (А).
· Шум оказывает воздействие на человека во всех сферах жизни: в быту, на улице, в школе.
· После проделанной работы, в каждой сфере жизни человека были разработаны рекомендации по снижению шумового загрязнения.


ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ФОНА В РАЙОНЕ ВОЛГО-АХТУБИНСКОЙ ПОЙМЫ

Автор: Митина Анна, МОУ СОШ № 11 г.Ейска, Краснодарский край.
Руководитель: Семке А.И.

Проблема биологического влияния ионизирующих излучений на живые организмы и установления значений относительно безопасных доз облучения тесно связана с фактом существования естественного фона ионизирующей радиации на поверхности Земли. Радиоактивность не была изобретена учеными, а была лишь открыта ими. Суть дела заключается в том, что в любом месте на поверхности Земли, под землёй, в воде, в атмосферном воздухе и в космическом пространстве существует ионизирующая радиация различных видов и разного происхождения. Эта радиация была, когда ещё не было жизни на земле, есть сейчас и будет, когда погаснет Солнце. В условиях существования естественного радиационного фона возникла жизнь на земле прошла путь эволюции до своего настоящего состояния. Поэтому можно с уверенностью сказать, что доза облучения, близкие к уровню естественного фона, не представляют сколько-нибудь серьёзной опасности для живых организмов.
В большинстве мест на земле значительная часть дозы естественного фона обусловлена внешним облучением, создаваемым гамма- излучением естественных радиоактивных изотопов земной коры- урана, тория, калия и ряда других элементов. Мощность дозы внешнего облучения зависит от типа пород земной коры в данной местности, от материалов, из которых построены здания. Наибольшей радиоактивностью обладают гранитные породы и стены каменных зданий, наименьшей – стены деревянных зданий. Доза внешнего фонового гамма – излучения колеблется в большинстве мест от 0,3 до 0,6 мЗв за 1 год.
Наиболее интересными объектами для исследования радиационного фона и радиационного загрязнения являются природные зоны

78

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Волгоградской области, так как в этой местности произошла череда опасных радиационных катастроф на АЭС г. Волгодонска.
Цель работы: в полевых условиях измерить уровень радиационного фона местности; измерить уровень радиоактивной загрязненности воды.
Задачи исследования:
1. Изучить имеющиеся информационные, научные и электронные источники информации по данной теме исследования.
2. Выбрать контрольные точки.
3. Провести измерения радиационного фона и сделать вывод об экологической обстановке в указанных контрольных точках.
4. Произвести измерение объемной активности проб воды (питьевой, речной, озерной) и сделать вывод о наличии в этих источниках радионуклидов.
5. Подготовить рекомендации об улучшении радиационной обстановки в Волгоградской области.
В результате наших исследований мы определили, что в целом в Волго-Ахтубинской пойме радиационный фон находится в норме. Так в районе реки Ахтуба радиационный фон не превышает 26,5 мкР/ч и в основном обусловлен солнечной радиацией и радионуклидами, присутствующими в привозных грунтах.
В целом на этот район не повлияли выбросы радионуклидов, связанных с авариями на атомной электростанции в районе г.Волгодонск.
Исследования проб воды показали, что объемная активность проб в норме и не превышает предельно-допустимую норму радионуклидов. Объемная активность проб воды взятая в реке Ахтуба и ериках в близи г.Волгоград, в пойменных озерах не превышает норму. Связано это в большей степени с водосбором воды, которая проходит сквозь глиняные и песчаные грунты.
В ходе нашего исследования мы выявили, что объемная активность пробы родниковой воды вблизи реки Ахтуба не превышает допустимую норму. Мы дали рекомендации жителям населенного пункта о пригодности использования этой воды в бытовых и технических целях.
В ходе проведения нашего исследования мы контактировали с местными жителями, информировали о радиационной обстановке и давали консультации о безопасном использовании питьевой воды.

79

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


СРАВНЕНИЕ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМП

Автор: Петухов Павел,
МОАУ Лицей №21 города Кирова
Руководитель: Сысоева Т.А.

Данная работа выполнена в плане исследования эффективности работы ламп накаливания и энергосберегающих ламп. Опыт проводился с целью экспериментальной проверки надежности и экономичности ламп накаливания и люминесцентных ламп.
Актуальность данной работы продиктована переходом на территории России с 2011 года на более экономичное потребление электроэнергии при помощи энергосберегающих ламп, с целью сохранения природных ресурсов страны. 
Практическая значимость работы заключается в том, что, работая над данным проектом, доказывается энергоэффективность ламп и получение экономической выгоды для населения при использовании люминесцентных ламп. 
В рамках этого проекта была проведена следующая работа:
1)экспериментально доказано, что люминесцентные лампы дают больший световой поток;
2)рассчитана экономическая выгода по применению люминесцентных ламп.
3)предложен способ утилизации энергосберегающих ламп.
Для подтверждения практической значимости использования люминесцентных ламп был проведен эксперимент: лампы (накаливания и энергосберегающая) сравнивались по световому потоку, приходящемуся на определенную поверхность (фотоэлемент). Эксперимент проводился в кабинете физики нашего Лицея. Для постановки опыта использовалось школьное оборудование: миллиамперметр, фотоэлемент, лампа накаливания(мощность 75 Вт), люминесцентная лампа(мощность15 Вт, что эквивалентно 75 Вт лампы накаливания), патрон, провода, линейка, штатив. В работе представлены фотографии экспериментов.
Все люминесцентные лампы содержат ртуть (в дозах от 1 до 70 мг), ядовитое вещество 1-го класса опасности ("чрезвычайно опасные"). Причем соединения ртути в люминесцентных лампах значительно опасней ртути металлической. Эта доза может причинить вред здоровью, если лампа разбилась, и если постоянно подвергаться пагубному воздействию паров ртути, то они будут накапливаться в организме человека, нанося вред здоровью. По истечении срока службы лампу, как правило, выбрасывают куда попало. На проблемы утилизации этой продукции в России

80

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

VI Всероссийский конкурс школьных исследовательских работ (с международным участием) «Инструментальные исследования окружающей среды»: Сборник материалов участников

СТРАНИЦЫ: [1-10] [11-20] [21-30] [31-40] [41-50] [51-60] [61-70] [71-80] [81-90] [91-100] [101-110] [111-120] [121-130] [131-140] [141-150] [151-160] [161-170] [171-180] [181-190] [191-200] [201-210] [211-220]

 

Издания, полные версии

Интересный материал? Помести его к себе

 
 
 
 
Яндекс цитирования Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика