Городская подпрограмма
|
Скачать 0.97 Mb.
|
|
ГОРОДСКАЯ ПОДПРОГРАММА «ФОРМИРОВАНИЕ ЗДОРОВОГО ОБРАЗА ЖИЗНИ И ОРГАНИЗАЦИЯ ОТДЫХА, ОЗДОРОВЛЕНИЯ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЗАНЯТОСТИ ДЕТЕЙ, ПОДРОСТКОВ И УЧАЩЕЙСЯ МОЛОДЕЖИ ГОРОДСКОГО ОКРУГА ГОРОД АГИДЕЛЬ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН» Юный исследователь -2014 Сборник лучших исследовательских работ в рамках Малой академии наук школьников городского округа город Агидель Республики Башкортостан САМОЕ ЛУЧШЕЕ ОТКРЫТИЕ ТО, КОТОРОЕ ТЫ СДЕЛАЛ САМ! г. Агидель Ответственный за выпуск, Л.А.Вазетдинова, методист ИМК компьютерный набор, Отдела образования администрации верстку и печать городского округа город Агидель РБ Юный исследователь – 2014, Агидель, 40 стр. Сборник содержит материалы научно – практической конференции – работы победителей конкурса исследовательских работ в рамках Малой академии наук школьников Республики Башкортостан Предлагаемый материал адресован руководителям образовательных учреждений, руководителям научных обществ, учащихся в образовательном учреждении и всем желающим
ГОРОД АГИДЕЛЬ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН НОМИНАЦИЯ «ФИЗИКА» МОДЕЛИ ВЕЧНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ДЛЯ УРОКОВ ФИЗИКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ МУАР ЭФФЕКТА Фахртдинова Рената, Шарипова Ирина, обучающиеся 8 класса МОБУ СОШ №1 Руководитель: Ялалова Ф.Ф. Введение Однажды на уроке труда учитель показала нам глянцевую ткань с проступающим узором и переливающимся на свету разными оттенками. Название этой ткани было не менее красивым - муар ткань. Мы решили узнать о технологии производства этой ткани и выяснили, что название ткани происходит от интересного и загадочного явления в физике – муар эффект. Цель проекта - изучить физическое явление муар эффект. Задачи проекта:
Объект исследования – муар-узор
При наложении двух систем контрастных полос возникает узор, образованный их сгущениями в местах, где полосы одной системы попадают в промежутки между полосами другой системы. Возникновение таких узоров называют муаровым эффектом. (Приложение 1) Понятие «муар» происходит от ткани муар, при отделке которой использовалось данное явление. Муар-это узор на ткани в виде переливающихся волн на матовой текстуре. Раньше таким названием называли шелковую ткань, которую прессовали так, что под определенным углом можно было рассмотреть переливы в виде волн. Сегодня эффект муар делают многими другими способами, образуя уже более точный рисунок. Муар узор неповторимый, переливающийся, эффектный рисунок, который достигается дорогим способом на полотне тафты в поперечный рубчик. Возникает сам по себе переливающийся, по форме часто напоминающий павлиний хвост узор. (Приложение 2) Если две решетки из равноудаленных параллельных прямых, несколько отличных по величине шага, двигать одну относительно другой в направлении, перпендикулярном линиям, то полосы муарового узора будут двигаться со скоростью гораздо большей, чем относительная скорость движения самих решеток. При этом направление их движения совпадает с направлением относительного смещения решетки с меньшим шагом. Таким образом, малое перемещение одной из решеток приводит к значительному перемещению полос муара, которое легко обнаружить и измерить. Описанное проявление муарового эффекта издавна используется во всех измерительных приборах, таких, как микрометр или штангенциркуль. В настоящее время метод муара широко применяют при контроле точности делительных устройств, для изготовления дифракционных решеток. В Японии используют муаровый эффект для составления топографических карт предметов. Объект фотографируют через решетку из тонких нитей, сбрасывающую на него четкую тень. Тень деформируется в соответствии с рельефом объекта и при взаимодействии ее с реальной решеткой возникает муаровый узор, наложенный на изображение объекта. MVC — скрытый муаровый узор. Он присутствует на всех номиналах модифицированных банкнот — от 10 до 5000 рублей. MVC-эффект необходим для защиты банкнот от подделки на копировальных аппаратах. Рельефные штукатурки с эффектом муаров – материал, чаще всего применяемый для оформления стен интерьеров, то есть декоративной обработки стен, поэтому содержат в своем составе особые вещества для защиты покрываемых поверхностей от загрязнений и влаги, поэтому они очень популярны. Графические элементы с периодической структурой (например, сетка микрофона или от комаров, шахматный узор, параллельные или радиально расходящиеся линии) также могут вызвать муар. Муар может возникнуть и на штриховой графике. Но все же с наибольшей вероятностью он появляется при сканировании изображений, полученных типографским способом. В компьютерном мире слово "муар", скорее, несёт отрицательный оттенок и чаще всего используется для обозначения нежелательных оптических эффектов на экране монитора. (Приложение 5) Существует и способ муаровой фотографии для съемки предметов одинакового цвета, когда их элементы имеют хотя бы небольшой рельеф. С помощью муар узора моделируют многие сложны физические явления, такие, как взаимодействие электростатических полей, интерференция волн и другие. Подобными методами решаются некоторые задачи архитектурной акустики. (Приложение 6) Приложение 6. Модель интерференции и когерентности волн С помощью муара изучили самый «модный» материала нашего времени – графена. Графен, за открытие которого была присуждена Нобелевская премия по физике 2010 года, представляет собой листы углерода, тоньше которых ничего быть не может, поскольку их толщина составляет всего один атом. Случается, что листы укладываются в стопку, причем не всегда ровно один над другим. Иногда они образуют скрученную структуру, как показано на примере листов бумаги (Приложение 7). В этом случае распознать 6такую структуру снова помогают муары (Приложение 7). Узор из темных линий, образованный решетками двух слоев графена, напоминает муары, получающиеся при наложении двух сеток из прямых линий, что позволяет точно измерить угол поворота верхнего листа относительно лежащего внизу. Муар можно наблюдать в микроскоп, но уже не оптический, а электронный. Рисунок муар используют в производстве обоев, обивки мебели, в пошиве свадебных платьев. 2. Исследование по изучению секрета создания муар - эффекта В чем секреты красоты муар эффекта? Как можно создать муар узоры? Мы решили провести свое исследование. Мы создали свои узоры и поэкспериментировали с ними, а также промоделировали с помощью муаровых узоров явление интерференции и когерентности волн. Множество муаровых узоров можно получить, совмещая решетки, образованные самыми различными линиями, например, концентрическими окружностями, спиралевидными волнообразными или исходящими из точки линиями. Чтобы самостоятельно разобраться в этом явлении, мы поставили следующий опыт. С помощью компьютера мы нарисовали узоры, возникающие при наложении линий различной толщины и под разным углом друг к другу. 1Опыт. Из рисунка, на которых наложены два параллельных узора с одинаковым шагом, видно, что, благодаря небольшой не параллельности, линии разных то налагаются друг на друга, то попадают друг другу в просветы. Там, где линии попадают в просветы, величина просветов, естественно, уменьшается, отчего вдоль соответствующих направлений создаются широкие темные полосы узора. Вдоль других направлений создаются, наоборот, светлые полосы узора. (Приложение 8) 2 Опыт. Если на параллельный растр накладывается слегка расходящийся, то картина муара оказывается весьма своеобразной: светлые и темные полосы муара красиво изгибаются, малейший поворот или сдвиг одного растра относительно другого приводит к большим изменениям узора. Узор «оживает», «переливается», «играет». (Приложение 9) 3 Опыт. Если на параллельный растр наложена серия концентрических окружностей, то узор муара отсутствует там, где окружности перпендикулярны к прямым (слева и справа), и отчетливо видны в тех областях, где окружности параллельны или почти параллельны прямым (вверху и внизу). Все это приводит к очень сложной игре узоров муара. (Приложение 10) 4 Опыт. Муаровый узор можно создать семействами равномерно расположенных точек. Такой узор возникает при наложении двух периодических сетчатых рисунков. Поворот цветного поля относительно черной сетки - 5 градусов. Изменяя угол поворота можно добиться изменения частоты (периодичности) муаровой сетки. Чем меньше угол поворота линейного растра (цветного поля) относительно линейки - тем крупнее ячейка муаровой сетки. (Приложение 11) 5 Опыт. Очень красивый муаровый узор получается с помощью устройства, который называется спирограф. Спирограф один из самых высокоинтеллектуальных игр 20 века. Количество вычерчиваемых узоров исчисляется цифрой с четырьмя нулями. И ограничивается только способностями фантазией и способностями сам человека. У детей спирограф развивает воображение, фантазию, творческое и логическое мышление, способность к рисованию, моторику руки и координацию движения кисти. Улучшает характер почерка и увеличивает скорость письма. Учит моделированию цветов и пространственному мышлению. Совершенствует эстетические способности и повышает интеллект. У взрослых спирограф поднимает жизненный тонус и успокаивает нервную систему. Как следствие - уменьшается количество стрессов и мелких заболеваний. С помощью спирографа мы нарисовали муар узоры. (Приложение 12) 6 опыт. Далее мы выяснили, что муаровый эффект позволяет создать анимацию прямо на листе бумаги без хитрых приспособлений. Для того чтобы создать анимацию нужен лист бумаги и черная решетка. Решетка - это бумага, на которой рисуются параллельные непрозрачные линии определенной толщины. На другом листе рисуются штрихи, которые образуют несколько картинок с небольшим сдвигом. Если приложить решетку на лист, то будет виден один кадр. Если сдвинуть решетку в бок, то откроется следующий кадр и закроется предыдущий. А если сделать просветы уже, а линии шире то можно будет скрыть больше фаз. При трех фазах можно получить движение. Этот вариант придумал Руфус Батлер Седер и называется она сканимацией (scanimation). В варианте Руфуса непрозрачные линии имеют ширину 4,76 мм, а просветы между — 0,79 мм. Для отличного качества нужно плавно водить решеткой, а линии на пленке должны быть параллельны штрихам на картинке. (Приложение 13+видео на презентации) 4. Проект «Движущиеся модели вечных двигателей для уроков физики» с применением муар эффекта. Используя метод сканимации, мы создали проект «Модели вечных двигателей для уроков физики». 1.Модель «птичка Хоттабыча» (птичка периодически наклоняется, опускает клюв в воду и поднимает его) 2. Модель через блок перекинута цепь. Свешивающаяся правая часть под действием силы тяжести переходит с одного уровня на другой. 3. Модель два одинаковых шара уравновешены в воздухе на коромысле весов. Если один шар опустить в сосуд с водой, то вода будет выталкивать его и коромысло наклонится. 4. Модель магнитный вечный двигатель. Железный шарик, притягиваясь магнитом, поднимается по наклонной плоскости и провалившись через отверстие падает, затем обладая запасом энергии поднимается. А вот как будут выглядеть эти модели с помощью сканимации. Они просто оживают. (Приложение 14,15,16,17 + видео на презентации) 5. Рекомендации по применению муар узоров Нас муаровые эффекты привлекли своеобразной лёгкой призрачной красотой. Он возникает как оптический фокус, обман, наложение или визуальное искажение при взаимодействии периодических линий. Муар-узор завораживающе красивое зрелище. Его сложная форма чрезвычайно чувствительна к малейшим колебаниям взаимного расположения графических элементов. Стоит чуть-чуть что-то сдвинуть и всё - узор заметно изменяется. Изучив, теоретически это явление и нарисовав множества узоров мы, пришли к следующим выводам. Выводы: 1. Муар узор возникает при изменении угла поворота растра относительно другого растра; 2.Муар узор может быть квадратной и розеточной формы; 3.Муар узор используют как оформительский элемент; 4. Муар узор позволяет нам разобраться в одном из самых сложных вопросов физической оптики: понятия когерентности и интерференции; 5.Муар узор помогает оживить картинку и тогда модель можно использовать при изучении темы. Приложение 13. Муаровый эффект позволяет создать анимацию прямо на листе бумаги Проект «Модели вечных двигателей для уроков физики» с применением муар эффекта Приложение 14.Модель «птичка Хоттабыча» Приложение 15. Модель через блок перекинута цепь Приложение 16. Модель два одинаковых шара уравновешены в воздухе на коромысле весов Приложение 17. Модель магнитный вечный двигатель НОМИНАЦИЯ «ИСТОРИЯ» Случаен ли выбор талисмана Олимпийских игр? Юсупов Данила, 5 класс, МОБУ СОШ №2 Руководитель: Сафарова В.Ф. Введение |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 |
Целевая подпрограмма Подпрограмма муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения средней общеобразовательной школы 10 «Сыны Отечества» разработана... |
|
Пояснительная записка Подпрограмма «Мир природы» Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Саранпаульская средняя общеобразовательная школа |
|
Утверждаю директор му «мибс» Подпрограмма муниципальной целевой комплексной программы «Литературное пространство России» «Детские писатели 21 века» |
|
Подпрограмма I «Сохранение объекта культурного наследия усадьбы «Лыткарино» в городе Лыткарино» Постановлением Главы г. Лыткарино от 11. 11. 2013 №903-п, от 25. 12. 2013 №1063-п, от 16. 01. 2014г. №05-п |
|
I городская научно-практическая конференция «К вершинам науки» Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №200 города Белогорска Амурской области |
|
Центральная городская библиотека «Земля, где живу» Сборник сценариев... Составитель : А. В. Польшина, заведующая отделом краеведения Центральной городской библиотеки |
|
Харьковская Городская Художественная Галерея Муниципальная галерея представляет выставку керамики постоянного автора и хорошего друга галереи Жаннеты Соловьевой – Заслуженного... |
|
Vi городская конференция учащихся по научно-техническому творчеству Секция «Программирование» Методы распознавания образов широко используют при оптическом и акустическом распознавании (в том числе текста и речи), медицинской... |
|
«Самые красивые книги Германии 2008» цгпб им. В. Маяковского, отдел... Немецкий культурный центр им. Гёте в Санкт-Петербурге и Центральная городская публичная библиотека им. В. Маяковского приглашают... |
|
4. Сроки проведения. Городская конференция ноу проводится в 3 этапа:... Совершенствование условий поддержки и развития интеллектуально и творчески одаренных детей посредством научно-исследовательской деятельности.... |