Фізика в професії

Навіщо вивчати фізику? Вона складна, в ній багато формул. Зате її вивчення дає поняття про те, як саме влаштований наш світ.

Іноді школярі кажуть, що фізика, її закони і формули занадто далекі від повсякденного життя. Це неправда, тому що фізика не вигадана "з голови". Фізика навколо нас. З урахуванням законів фізики планується будівництво приміщень, мостів, кораблів, мереж зв'язку. Якби люди не знали фізику, не відкрили б фізичних законів і формул, то не було б автомобілів, ракет, літаків, мобільних телефонів. Та що казати, навіть водопровід не можна правильно полагодити, якщо не враховувати законів фізики. Фізика в нашому житті є всюди.

З фізикою пов'язано дуже багато професій в найрізноманітніших сферах діяльності людини. Фахівці зі знанням фізики необхідні в галузі медицини, механіки та машинобудування, енергетики, металургії, гірничої промисловості, автоматики та електроніки, високих технологій і в багатьох інших областях.Вибір професії це надзвичайно важливий етап у житті людини, адже від цього вибору залежить майбутнє людини. Тому важливо заздалегідь готувати себе до майбутньої професії

Пропонуємо бажаючим взяти участь у черговому веб-квесті з фізики "Фізика у професії", який розпочнеться 3 квітня 2017 року. Під час веб-квесту ми спробуємо визначити роль фізики у деяких сучасних професіях та дізнаємось про професії майбутнього, у яких без фізики не обійтись.

Мета квесту:

  • показати учням значення фізики у майбутній професії;

  • визначити професії майбутнього, пов'язані з фізикою;

  • підвищити вміння учасників користуватись Інтернетом безпечно;

  • сприяти розвитку ІТ-компетентності учасників навчально-виховного процесу.

Учасники:

Учні 6-11 класів загальноосвітніх навчальних закладів.

Терміни проведення:

03.04 - 04.04 - перше завдання

05.04 - 06.04 - друге завдання

07.04 - 08.04 - третє завдання

10.04 - 11.04 - четверте завдання

12.04 - 13.04 - п'яте завдання

14.04 - 15.04 - шосте завдання

До останнього завдання будуть допущені учасники, які набрати більше 50% необхідних балів за попередні п'ять завдань. Кращі з кращих отримають цікаві призи. Переможці будуть оголошені 16.04.2017 р.

Організатор квесту: Богданова О.О., вчитель математики та інформатики Новоодеської гуманітарної гімназії.

Спосіб зв'язку:

e-mail: bogdanova111112@gmail.com

Останні приготування:

Отже, 3 квітня 2017 року ми розпочинаємо нашу подорож "Всесвітньою павутиною". На Вас чекають шість завдань, під час яких вам доведеться бути кмітливими, творчими, уважними, а в останньому завданні показати вміння навчатися самостійно та опановувати нові технології.

Для подорожі слід знати декілька правил безпечного користування Інтернет-ресурсами. Для цього ознайомтесь з інформаційною сторінкою "Як вільно користуватись Інтернетом і при цьому залишатись безпечним"

Всі завдання будуть розміщуватись в день відкриття (див.графік) з 8 до 9 ранку. Прийматись відповіді будуть до 23-55 останнього дня.

Для участі у веб-квесті необхідно заповнити реєстраційну картку:

Карта учасників

Завдання 1. Художник

Завдання

Здивовані? Мабуть, у кожного із вас виникає питання: навіщо художнику знати фізику? Достатньо ж вміти малювати!

Чи знаєте ви, що деякі кольори можна описати через фізичні поняття: теплі - холодні (температура), легкі - важкі (вага). Деякі фізичні характеристики світла мають величезне значення для художників: сила світла, освітленість, кут падіння променів і т.п. У фізиці ж і астрономії для характеристики властивостей об'єктів і явищ використовується поняття колір: "червона межа фотоефекту", "чорна діра", "білий карлик", "кольорові кварки" і т.п.

1. Століттями художники змішували різні фарби на палітрі, щоб отримати потрібний колір. Але, з фізичної точки зору, вони при цьому, як не дивно, не складали, а вираховували кольори. Як саме? (1 бал)

2. Великий голандський живописець Рембрандт ван Рейн може увійти в історію не тільки як художник, який фактично заснував сучасний живопис, але і як хитромудрий винахідник, котрий використовував останні досягнення фізики для полегшення своєї роботи.

Британські фізики звернули увагу на те, що пропорції тіла і голови Рембрандта на всіх його автопортретах і "вставках" в інші картини неприродні, що дуже дивно, враховуючи статус і талант живописця. Крім того, художник дивиться не прямо на глядача, а в сторону, що вкрай складно написати, так як живописцю доводиться дивитися на себе в дзеркало. В чому секрет? (1 бал)

3. Молодий швейцарський художник - володар поетичного підходу до фотографії. Змішуючи мистецтво, науку і технології, він створює небувалі образи і робить "наступний крок". Художника надихає і направляє світ, в якому він живе. Він уважно спостерігає за тим, що відбувається в різних областях науки. І прагне відобразити в своїх роботах явища і процеси, іноді непомітні для людського ока. Тому він зняв чарівні "космічні туманності" за допомогою скловолоконних ламп і ватяні хмарки диму від вибуху повітряних куль, наповнених кукурудзяним крохмалем, різнокольорові кристали і візерунки феромагнітних рідин - найнеймовірніші гами фарб, розтікаються в просторі під дією центробіжних сил.

Як звуть цього художника? Чия робота надихнула його на подібне мистецтво? Знайдіть його роботи та надішліть посилання на одну з них. (1 бал)

4. Помилки допускають всі. Вчені роблять невірні висновки, фінансисти вкладають кошти в ризиковані проекти. Імунітету від цього немає ні у геніїв, ні у простих смертних. Звичайним людям навіть приносить задоволення бачити, як помиляються великі майстри. І якщо вчені мають можливість виправити свою недоліки, то люди мистецтва залишають свої творіння нащадкам. В результаті помилки виявляються закарбованими самою історією. Розгляньте ряд картин:

Хто автори цих картин? Вкажіть помилки, які допустили художники з фізичної точки зору. (по 1 балу за кожну правильну відповідь)

5. Одна з картин відомого французького імпресіоніста Едгара Дега, "Портрет жінки", давно привертає увагу мистецтвознавців і любителів мистецтва тим, що через неї поступово проступає інший портрет, який поки неможливо нормально розгледіти. Яким чином зможе допомогти у цьому фізика? Хто зображений на цьому портреті? (1 бал)

6. Сьогодні ми перебуваємо у світі 3D тобто тривимірного простору. За останні 20 років з нанотехнологіями та комп’ютером людина змогла створити неймовірний прорив. Об’ємне зображення кардинально змінило світ. Його впроваджують в медицину, мистецтво, інформаційні технології, це розваги та багато – багато роботи учених над створенням 3D.

У чому секрет 3D графіки? (1 бал)

7. Багато відомих фізиків були художниками. Наприклад, про відомого всім Леонардо да Вінчі до цих пір спорять, ким він був більше: художником чи вченим-фізиком?

Вкажіть прізвище одного відомого фізика, який любив малювати або відомого художника, який займався фізикою. (1 бал)

8. Сьогоднішнє мистецтво вражає своєю оригінальністю та винахідливістю. Сучасні скульптори в своїй творчості використовують всі доступні технології, за допомогою яких вони створюють приголомшливі шедеври.

Цей скульптор створює скульптури, що рухаються. Як звуть цього скульптора? У чому принцип руху його скульптур? Надішліть посилання на скульптуру цього автора. (1 бал)

Всього за виконане правильно Завдання 1 ви зможете отримати 10 балів.

Відповіді запишіть до форми:

1. Синя фарба, нанесена на аркуш, при освітленні білим світлом поглине з нього всі довгохвильові компоненти, а відобразить короткохвильові: зелений, синій, фіолетовий. Суміш цих хвиль око бачить як синій колір. Жовта фарба поглине короткохвильову частину спектру, а відобразить жовту, помаранчеву і червону. Ми бачимо жовтий колір. Таким чином, фарба, працює як фільтр. Якщо ж змішати синю і жовту фарби, то перша зріже всі довгохвильові компоненти, друга — короткохвильові. Залишиться лише середня, зелена частина спектра, яку і відобразить папір, і ми побачимо зелений колір. Такий спосіб отримання кольорів називається субстрактивним. Існує і протилежний спосіб змішування кольорів, званий адитивним. Тут відбувається справжнє додавання кольорів. Для ока неважливо, які були змішані кольори, важливо інше: які кольори потраплять до нього.

2. На думку вчених, ці дивні речі виникли через те, що Рембрандт користувався проекторами - набором з лінз, вигнутих дзеркал і камер-обскура, які дозволяли йому виводити своє відображення прямо на полотно. Фізики сконструювали кілька таких "проекторів" і отримали ті ж спотворення пропорцій, що і на картинах Рембрандта. Вони виявили, що такі проекції найкраще видно на аркушах міді, на якій написані більшість автопортретів художника.

3. Фабіан Офнер. У віці 14 років Фабіан побачив фотографію Гарольда Еджертона, на якій було зображено процес пробивання кулею яблуко, і купив свою першу фотокамеру. Офнер експериментував в різних видах мистецтва, але саме фотографія стала його головним захопленням. Він заробив професійну репутацію, спираючись на синтез науки і мистецтва.

4. 1) Італієць Караваджо в картині "Вечеря в Еммаусі" зобразив кошик набитий фруктами, який заперечує закони фізики - стоячи на краю стола, вона не перевертається. Можливо, тому що за столом сидить сам Ісус?

2) Ще одна помилка (якщо це можна так назвати) була допущена да Вінчі в картині "Благовіщення", де архангел Гавриїл отримав від художника настільки маленькі крила, що навряд чи зміг би без травм спуститися на них на грішну землю.

3) Айвазовський "Дев'ятий вал". Зображений корабель, що потопає під час шторму далеко від берега. Але хвилі в цьому місці моря, не біля берега, бувають зовсім не такими, якими їх написав художник. Хвилі в шторм в морях і океанах мають конусоподібну, пірамідальну форму і ніяк не нагадують прибережну хвилю з "фартухом", яка виникає на мілині.

5. Використовуючи нові види рентгенівських сканерів, фізики змогли "перемотати час вперед" і дізнатися, хто зображений на цьому портреті. Методика "проявлення" картини грунтувалася на простому спостереженні - кожна фарба містить в собі унікальний набір хімічних елементів. Вчені склали карти розподілу свинцю і цинку (білий колір), хрому (зелений колір), міді і кобальту (синій колір) та інших елементів, що входять до складу інших фарб. Потім вони наклали ці карти один на одного, і виявилося, що на полотні зображена Емма Добиньї - широко відома натурниця Дега, що грала роль "прачки" на інших картинах французького художника. Чому він вирішив зафарбувати її і написати поверх портрет невідомої жінки, залишається загадкою.

6. Як відомо людина за допомогою очей безпосередньо бачить саме двомірну картинку. Але, дивлячись на реальні об'єкти, на фотографії або при перегляді відео, ми вмудряємося витягнути з даних двомірних зображень стільки інформації, що вони починають нам здаватися об'ємними, як-би тривимірними. Ми дуже добре сприймаємо відносне розташування об'єктів в просторі тільки за рахунок зору.

7. Відомі фізики-художники (відповіді учасників)

  • Ломоносов Михайло - він і поет, який відкрив нові способи віршування, і художник, творець грандіозних мозаїчних панно, і автор першого підручника древньої історії Росії, і картограф, і географ, і геолог.

  • Ісай Михайлович Зейтман - російський художник-імпресіоніст єврейського походження. Крім графіки і живопису, викладав фізику в Бауманском університеті в Москві.

  • Леонардо да Вінчі - видатний італійський вчений, дослідник, винахідник і художник, архітектор, анатоміст і інженер, одна з найвизначніших постатей італійського Відродження.

  • Максим Шкіндер - У дитинстві Максим дуже любив малювати, тому після школи пішов вивчати промисловий дизайн. На третьому курсі Київського інституту декоративно-прикладного мистецтва і дизайну він зробив ескізи дрилі, але предмет був більше схожим на автомобіль, ніж на дриль. Так у житті Максима, який до цього ніколи не цікавився автомобілями, з'явився автомобільний дизайн.

  • Річард Філіпс Фейнман — американський фізик, один з творців квантової електродинаміки. Потім Фейнман зацікавився мистецтвом, щоб зрозуміти, який саме вплив мистецтво чинить на людей. Він узяв кілька уроків малювання. Спочатку його малюнки не відрізнялися красою, але з плином часу він став непоганим портретистом. Свої картини він підписував псевдонімом Офей (Ofey). Ofey (сленг) — так називали афроамериканці блідолицих. Фейнман досяг успіху у створенні картин, це дозволило йому провести свою персональну виставку.

8. Девід Рой створює рухомі скульптури, які можна назвати кинетичними. Всі їх частини пов'язані між собою в рухомий механізм. Якщо надати енергію хоча б одній частині, то вона буде повідомляти її всій скульптурі. Кінетична скульптура буде рухатися, поки її енергія не вичерпається на опір. Скульптури Девіда Роя зроблені так, щоб навіть від слабкого подуву вітерця починався рух. І, за словами автора, після цього вони будуть рухатися від півтори до п'ятнадцяти годин.

Завдання 2. Лікар

Завдання

В даний час, термін "медична фізика", як правило, відноситься до діяльності фізиків, які працюють в лікарнях. Це участь в клінічній роботі, почалося приблизно 100 років тому, але зв’язок між фізикою і медициною, має більш давню історію.

Внесок фізики в медицину численний і різноманітний. В області діагностики це рентген, ядерна медицина, клінічне ПЕТ-сканування, магнітно-резонансна спектроскопія, ультразвукове лікування і т. д. В області лікування — променева терапія, хірургічна техніка і технології, фізичні процедури і багато іншого. Нові технології дозволять краще зрозуміти молекулярні механізми і дозволять лікувати пов’язані з ними хвороби. Ми зараз стоїмо на порозі нової революції, пов’язаної з успіхами в області генної медицини.

1. Кого вважають першим медичним фізиком? (1 бал)

2. В.К.Рентген, А.Беккерел, М.Складовська-Кюрі, Д.Томсон, М.Планк, Н.Бор, А.Эйнштейн, Е.Резерфорд - видатні фізики. Що їх пов'язує? (1 бал)

3. Які фізичні величини слід знати в першу чергу, коли людина захворіла? (1 бал)

4. Використання фізики в медицині - це необхідність в сучасному світі. Жодне, навіть найбідніше медичний заклад не обходиться без діагностичного обладнання, створеного фізиками звичайно ж. Назвіть ТОП-5 найбільш затребуваного діагностичного обладнання. (1 бал)

5. Дослідіть роль фізики для лікаря-хірурга, лікаря-офтальмолога, лікаря-стоматолога. Опишіть коротко, які розділи фізики їм потрібно знати і для чого? (3 бала)

6. Наприкінці XIX ст. в Парижі відкрилася всесвітня виставка, на якій було представлено Ейфелеву вежу, що вразила всіх своєю висотою та вишуканістю конструкції. Згодом архітектори встановили, що конструкція цієї вежі повторює будову кістки. Якої саме? (1 бал)

7. Між іншим, фізику багато в чому створили лікарі, а до досліджень їх часто спонукали питання, які ставила медицина. Лікарі-мислителі давнини першими задумалися над питанням, що є теплота. Вони знали, що здоров'я людини пов'язано з теплотою його тіла. Великий Гален (II століття н.е.) ввів в ужиток поняття "температура" і "градус", що стали основоположними для фізики та інших дисциплін. Так що лікарі давнини заклали основи науки про тепло і винайшли перші термометри.

Вкажіть прізвища двох лікарів, які мають визнання у фізиці. Вкажіть їх фізичні винаходи. (2 бала)

Всього за Завдання 2 ви зможете отримати 10 балів

Відповіді запишіть до форми:

Відповіді

1. Першим медичним фізиком був Леонардо да Вінчі (п'ять століть назад), який проводив дослідження механіки пересування людського тіла. Найбільш плідно медицина і фізика стали взаємодіяти з кінця XVIII - початку XIX ст., коли було відкрито електрику і електромагнітні хвилі, тобто з настанням ери електрики.

2. Кінець XIX - середина ХХ ст. пов'язані з відкриттям рентгенівських променів, радіоактивності, теорій будови атома, електромагнітних випромінювань. Ці відкриття пов'язані з іменами В.К.Рентгена, А.Беккереля, М.Складовської-Кюрі, Д.Томсона, М.Планка, Н.Бора, А.Ейнштейна, Е.Резерфорда і дають початок швидкому розвитку медичної фізики.

3. Температура та тиск.

4. Рентгенограічне обладнання, електрокардіографи, УЗД, офтальмологічне обладнання, МРТ, прогрівання, ультрафіолетове випромінювання, електрофорез, дефібрилятор

5. Лікар-хірург:

Лікар-офтальмолог:

Лікар-стоматолог:

6. Гомілкової, що витримує вагу людського тіла. Саме тому башта ця міцна й довговічна.

7. Вільям Гільберт (1544-1603), лейб-медик англійської королеви, вивчав властивості магнітів. Він назвав Землю великим магнітом, довів це експериментально і придумав модель для опису земного магнетизму.

Томас Юнг, був практикуючим лікарем, але при цьому зробив великі відкриття в багатьох галузях фізики. Він по праву вважається, разом з Френелем, творцем хвильової оптики. До речі, саме Юнг відкрив один з дефектів зору - дальтонізм (нездатність розрізняти червоний і зелений кольори). За іронією долі це відкриття обессмертило в медицині ім'я не лікаря Юнга, а фізика Дальтона, який виявився першим, у кого виявився цей дефект.

Юліус Роберт Майєр (1814-1878), який зробив величезний внесок у відкриття закону збереження енергії, служив лікарем на голландському кораблі "Ява". Він лікував матросів кровопусканням, яке вважалося в той час засобом від всіх хвороб. З цього приводу навіть жартували, що лікарі випустили більше людської крові, ніж її було пролито на полях битв за всю історію людства. Майер звернув увагу, що, коли корабель перебуває в тропіках, при кровопускання венозна кров майже така ж світла, як артеріальна (зазвичай венозна кров темніше). Він припустив, що людський організм, подібно парову машину, в тропіках, при високій температурі повітря, споживає менше "палива", а тому і "диму" виділяє менше, ось венозна кров і світлішає. Крім того, задумавшись над словами одного штурмана про те, що під час штормів вода в морі нагрівається, Майер прийшов до висновку, що скрізь має існувати певне співвідношення між роботою і теплотою. Він висловив положення, які лягли по суті в основу закону збереження енергії.

Видатний німецький вчений Герман Гельмгольц (1821-1894), теж лікар, незалежно від Майера сформулював закон збереження енергії і висловив його в сучасній математичній формі, якої до теперішнього часу користуються всі, хто вивчає і використовує фізику. Крім цього Гельмгольц зробив великі відкриття в області електромагнітних явищ, термодинаміки, оптиці, акустиці, а також в фізіології зору, слуху, нервових і м'язових систем, винайшов ряд важливих приладів. Отримавши медичну освіту і будучи професійним медиком, він намагався застосувати фізику і математику до фізіологічних досліджень. У 50 років професійний лікар став професором фізики, а в 1888 році - директором фізико-математичного інституту в Берліні.

Французький лікар Жан-Луї Пуазейль (1799-1869) експериментально вивчав потужність серця як насоса, качає кров, і досліджував закони руху крові у венах і капілярах. Узагальнивши отримані результати, він вивів формулу, яка опинилася надзвичайно важливою для фізики. За заслуги перед фізикою його ім'ям названа одиниця динамічної в'язкості - пуаз.

Завдання 3. Спортсмен

Завдання

Кожен із нас знає, яке важливе місце в житті людини займає спорт. А який зв'язок між фізикою і спортом? Сучасній людині, завдяки лише дуже хорошій фізичній підготовці важко досягти високого результату. Саме тому фізика - найкращий друг спорсмена!

  1. Аж до кінця XIX століття бігуни стартували з вертикального положення. Але в 1887 році в природний хід історії втрутився молодий спринтер Чарльз Шерілл. Будучи спостережливим студентом Єльського університету, бігун зауважив, що ... Які спостереження та висновки зробив студент? (1 бал)

  2. При швидкісному спуску на санях і гірських лижах костюми і спорядження спортсменів повинні бути обтічними. Для чого? Як це досягається? (1 бал)

  3. Поява пластику з різними фрикційними властивостями дозволило в одних випадках створити бігові доріжки, футбольні поля і корти з штучними покриттями, а з іншого вирішити ще більш складне завдання: замінити слизький сніг на гірськолижних трасах і трамплінах. Який матеріал доцільно для цього використовувати і чому? (1 бал)

  4. Спортсменам ковзанярського спорту, хокею та фігурного катання необхідно знати закони фізики, пов'язані з характером взаємодії конька з льодом. Результати залежать від трьох чинників: сили тертя, сили тяжіння, і руху поштовхів ноги. Поясніть, у яких моментах ковзання можна побачити ці чинники? (1 бал)

  5. У ряді спортивних дисциплін важливими є умови погоди. Вкажіть види спорту, у яких слід врахувати погодні умови. (1 бал)

  6. Під час фехтування на рапірах і шаблях фізика допоможе найбільш точно фіксувати уколи. Як саме? (1 бал)

  7. Знання законів фізики сприяло розвитку техніки стрибка з шестом. Про який закон йдеться? (1 бал)

  8. Спортсменів-фігуристів порівнюють з космонавтами. Чому? (1 бал)

  9. Виявляється, перша шайба для гри в хокей була квадратної форми. Хокейна шайба виготовлена з вулканізованої гуми і важить 200 гр. Перед початком гри її заморожують. Для чого? (1 бал)

  10. М'ячі для професійного футболу давно не роблять зі шкіри. Чому? Які параметри сучасного футбольного м'яча? (1 бал)

Всього за правильно виконанезавдання ви зможете отримати 10 балів.

Відповіді запишіть до форми

На допомогу учасникам

http://www.popmech.ru/science/7975-olimpiyskaya-nauka-fizika-i-fiziologiya-v-mire-sporta/

http://ru.calameo.com/read/00328039273621503a688

http://uniorsport.ru/fz1.php

http://class-fizika.narod.ru/tren7.htm

https://solncesvet.ru/изучение-законов-физики-в-различных-в-3/

https://www.slideshare.net/lehoa1692/ss-48778936

http://kp.ua/sport/560102-kak-sportsmeny-nad-zakonamy-fyzyky-nasmekhauitsia

http://интересные-факты.com/15-interesnyh-i-maloizvestnyh-faktov-o-hokkee/

http://www.media.mts.ru/technologies/124319/

Відповіді

  1. Будучи спостережливим студентом Єльського університету, бігун зауважив, що кенгуру перед стрибками і бігом нахиляється до землі, а потім розвиває величезну швидкість. З цими думками Шерілл пішов до тренера. На наступних змаганнях спортсмен став у нову позицію. Глядачі сміялися, але на фініші сміх припинився. Кілька чергових перемог Шерілла викликали чималий інтерес з боку фахівців. Низький старт дозволяє виграти кілька миттєвостей, а на коротких дистанціях кожне з них важливе.

  2. При швидкісному спуску на санях і гірських лижах костюми і спорядження спортсменів повинні бути обтічними, щоб зменшити зустрічний опір повітря. Це досягається шляхом використання спеціальних тканин і матеріалів, а також "продувкою" спортсменів або їх манекенів в аеродинамічних трубах.

  3. Для цього найбільш доцільно використовувати матеріали, які мають не тільки низький коефіцієнт тертя, але і рифлену поверхню.

  4. Між лезом ковзана і льодом при ковзанні утворюється плівка води. Вона дуже тонка, проте, без неї цього ковзання не було б. Під тиском лід плавиться, утворюючи мастило, що ще зменшує тертя ковзання. За рахунок руху ковзанярі по льоду виникає сила тертя. Так само при ковзанні по гладкій поверхні бере участь сила тертя спокою, що дозволяє відштовхуватися від гладкої поверхні, коли він ставить ковзани на ребро, або різко зупиняється.

  5. Так, в легкій атлетиці проводяться вимірювання швидкості вітру, яка може вплинути на результати бігу та стрибків. У вітрильних регатах, де в умовах затишності змагання взагалі неможливі при стрибках на лижах з трампліну, де бічний вітер може загрожувати життю спортсменів. Контролю підлягає температура снігу і льоду в зимових видах спорту, температура води у водних видах спорту

  6. Коли спортсмен наносить "удар" супернику, то електричний ланцюг, до якого включений костюм спортсмена і сигнальна лампочка, замикається.

  7. Стрибун спирається на знання законів маятника

  8. Відомо, що фігуристи під час обертань відчувають перевантаження, які можна порівняти з тими, що випадають на долю космонавтів під час зльоту. А при цьому спортсмен ще повинен тримати рівновагу і контролювати, щоб обертання відбувалося в одній точці (інакше судді покарають позбавленням балів). Природно, фігуристам доводиться не тільки техніку відточувати, але і тренувати вестибулярний апарат. Наприклад, за допомогою спеціальної диск-платформи з електроприводом. Швидкість обертання на подібному тренажері регулюється до 5 оборотів в секунду. При роботі в максимальному режимі виникає відцентрове прискорення з перевантаженням в 9 G (космонавти під час польоту відчувають 5 - 7 G)!

  9. Хокейна шайба виготовлена з вулканізованої гуми і важить 200 гр. Перед початком гри її заморожують, щоб не була пружною.

  10. М'ячі для професійного футболу давно не роблять зі шкіри. Цей матеріал дуже добре вбирає вологу, через що на мокрому полі шкіряний м'яч швидко стає дуже важким. Покришка справжнього сучасного футбольного м'яча зроблена з полівінілхлориду або поліуретану. Розмір м'яча для дорослих команд - 68-70 см, вага - не більше 450 м

Завдання 4. Режисер

Завдання

Всі ми любимо дивитися голлівудське кіно. Ми розуміємо, що ці фільми - казки, а в казковому всесвіті чого тільки не буває. Але каліфорнійський вчений Адам Вайнер вирішив на секунду припустити: а що сталося б з героями, якби вони діяли в нашому, звичайному, світі?Зазвичай, кінематографісти з Голлівуду слідують законам фізики при створенні чергового фільму. Але коли вони використовують спецефекти, схоже, ми забуваємо, як все це працює в реальності.

Пропонуємо оцінити декілька кіносюжетів з боку фізики та дізнатися, чи можливі запропоновані у фільмах трюки здійснити у житті.

1. Коли героям фільму-катастрофи "Післязавтра" здається, що Земля загинула і гірше бути не може, з верхніх шарів атмосфери починають стрімко спускатися маси повітря температурою 100 градусів за Цельсієм. Вони перетворюють в лід все на своєму шляху. Де режисер допустив помилку? (1 бал)

2. У блокбастері Роланда Еммеріха "День незалежності" до Землі наближається гігантський інопланетний корабель (його в фіналі успішно підривають герої Уілла Сміта і Джеффа Голдблюма). По ходу нам повідомляють, що його маса дорівнює чверті маси Місяця. Причому він в десять разів ближче до Землі, ніж Місяць. Чи можлива така ситуація? (1 бал)

3. У незабутньому "Армагеддоні" Брюс Вілліс з командою буровиків відправляється на астероїд "розміром з Техас", який на повній швидкості мчить до Землі. Їхній план простий: просвердлити в астероїді дірочку, закласти туди бомбу потужністю в 100 мегатон і розколоти інопланетного гостя на дві частини. Обидві повинні пролетіти повз нашу планету. Чому це неможливо? (1 бал)

4. У знаменитій сцені з старого фільму "Бетмен" супергерой в обнімку з Кім Бесінгер летить вниз з хмарочоса. На щастя, він встигає випустити вгору мотузку з гаком, вчепитися нею за статую і різко загальмувати перед самою землею. Чи можливо це у реальному житті? (1 бал)

5. Фільм "Гравітація", на мій погляд, містить не тільки дрібні огріхи, на які можна було б і не звертати уваги, але і дуже серйозні. Весь фільм з цієї причини сприймається як справжнісінька комедія зібрана з безглуздих і в принципі неможливих ситуацій, зважаючи на те, що на екрані розвиваються воістину драматичні події. Наприклад, стрес, фізичне і психологічні навантаження доводять головну героїню до сліз, які, раптом, починають літати навколо, як кульки. Яку допустив помилку режисер? (1 бал)

6. Фільм "Особливо небезпечний". В ньому члени суспільства супервбивць можуть крутануть пістолетом при пострілі, так що куля огинає перешкоду. Якому закону фізики заперечує цей фрагмент фільма? (1 бал)

7. З великою кількістю фільмів, в яких є сцени з кун-фу (від Матриці до Ангелів Чарлі), просто не можна не згадати уроки фізики.

Який фізичний кіноляп допускають режисери? (1 бал)

8. На екранах усіх кінотеатрів світу з ревом і вибухами проноситься "Форсаж 8" - останній фільм самої нестримної серії остаточно добиває нещасні закони фізики. У "Подвійному форсажі" сумніви викликає фінальна сцена зіткнення машини Брайана і Рамона з катером головного лиходія. Чому? (1 бал)

9. Пам'ятайте одну з найефектніших сцен в "Місія нездійсненна-2"? Там Том Круз і лиходій у виконанні Дугрей Скотта несуться на мотоциклах назустріч один одному. За секунду до того, як байки стикаються, персонажі неймовірним чином злітають з сидінь, чіпляються один в одного в повітрі, падають на землю і продовжують сутичку. Чи можливо це в реальності? (1 бал)

10. Закони фізики порушують не тільки режисери кінострічок, а й режисери-мультиплікатори. У 1980 році вийшла стаття "Закони анімаційної фізики" за авторством О'Доннела. Знайдіть порушення фізичних законів у мультфільмах та запишіть одне з них. (1 бал)

Всього за Завдання 4 ви зможете отримати 10 балів.

Вдповіді запишіть до форми:

На допомогу учасникам

http://ahiin.livejournal.com/154290.html

http://www.crimea.kp.ru/daily/24067.3/306468/

http://www.mc.com.ua/article/cinema/1683

http://fishki.net/1411540-film-quotgravitacijaquot-glazami-fizika.html

http://urchenco.livejournal.com/2112.html

Відповіді

  1. Насправді температура повітря в тропосфері складає від -45 до -75 градусів. Але навіть якщо б вона була -100, опускаючись до Землі, повітря б неминуче нагрівалося. На це абсолютно справедливо вказує вчений персонаж у виконанні Йена Холма. На жаль, ні повітряні потоки-вбивці, ні режисер його не слухають.

  2. Саме наближення подібного монстра до Землі принесло б їй більше шкоди, ніж будь-які інопланетні бомбардування. В океанах виникли б величезні приливні хвилі. Всі прибережні райони були б негайно залиті водою. Не витримала б і земна кора: почалися б жахливі землетруси. Але інопланетяни випускають і інші кораблі, поменше. У знаменитій сцені над Нью-Йорком нависає жахливих розмірів "літаюча тарілка", що повністю закриває своєю тінню місто. Якби корабель рухався відповідно до законів Ньютона, тиск повітря розчавило б Нью-Йорк. Бомбардувати інопланетянам було б просто нічого.

  3. Все б добре, але "розміром з Техас" - значить діаметром десь в 1400 кілометрів. А Вілліс і нафтовики бурять свердловину всього в 400 метрів - за розрахунками Вайнера, це все одно що підірвати бомбу на поверхні. Команда буровиків має бомбою потужністю в 100 мегатонн. Звучить переконливо, але ... Для того щоб розколоти гігантський астероїд на дві частини і дати поштовх, необхідний, щоб ці частини збилися з курсу і пролетіли повз Землю, потрібно ще приблизно 80 мільйонів бомб такої ж потужності!

  4. В реальності таке різке гальмування в повітрі мало чим відрізняється від удару об землю, принаймні по травматичності. Герої разом важать близько 140 кг, падають зі швидкістю 60 м/сек., а зупинка займає десяту частку секунди ... Загалом, сила, з якою довелося зіткнутися Людині-летючої миші, в 60 разів перевищує силу гравітації. Мотузка напевно б порвалася, а якби не порвалася, висмикнула б у Бетмена руку або як мінімум зламала її. Плюс до цього безліч внутрішніх травм: внутрішні органи, які жорстко не закріплені всередині тіла, продовжать рух.

  5. На цьому моменті не топтався вже тільки ледачий, тому я краще віддам слово Крістоферу Хедфілд, для проведення експерименту

    1. Зауважимо, що цей, неймовірний з точки зору фізики, але красивий і емоційний образ - не новий. Як мінімум, він був ще 15 років тому використаний в Final Fantasy VIII

  1. Це суперечить першому закону Ньютона: якщо на тіло не діє ніяка сила, або дія цих сил скомпенсировано - тіло рухається рівномірно прямолінійно або покоїться. На кулю, яка вилетіла із пістолета, діє тільки сила тяжіння і сила опору повітря, тобто вона може тільки сповільняться і падати.

  2. Так, сцени виглядають чудово, але в реальності все трохи обмежено, адже на кожну дію є протидія. Тому, коли ви бачите дівчину, яка б'є супротивника ногою, і він летить по всій кімнаті, технічно, ця дівчина повинна полетіти в іншу сторону, ну якщо звичайно у неї за спиною немає стіни.

  3. Мало того, що розрахувати "вдале приземлення" подібного роду практично неможливо, так ще й режисер показав траєкторію польоту так, ніби автомобіль пролетів пару сотень метрів над водою до прицільного попадання.

  4. Мотоцикли несуться зі швидкістю приблизно 80 км/год. Том Круз важить близько 80 кг, Дугрей Скотт - 90. Вся сила удару доводиться на верхню половину їх тіл. Ну і яка ж сила тиску в цьому місці? 350 000 ньютонів на квадратний метр! Вивчення автокатастроф показало: 50 відсотків людей, які зазнали таких зіткнень, вмирають на місці. У тих, що вижили - важкі пошкодження внутрішніх органів, від яких часом доводиться лікуватися не один рік.

  5. Порушення законів фізики у мультфільмах (відповіді учасників):

  • У мультфільмах всі принципи гравітації зводяться нанівець страхом. Тобто сильний переляк змушує персонажа стрибнути нереально високо в повітрі. Прикладом цього є мультфільм "Маша та Ведмідь" – серія "Двоє на одного": Даша (сестра Маші) підстрибує кожен раз, як бачить Ведмедя; свиня підстрибує і занурюється в калюжу при першому знайомстві з Дашею.

  • Том і Джері - неушкодженість (будь-які небезпечні дії не завдають герою великої шкоди).

  • Коли ми дивимося мультфільм, нас не здивує біжить Койот, у якого під ногами закінчується грунт, і через деякий час він помічає це і падає.

  • У мультфільмах як і у фільмах транспортні засоби летять в повітрі або перелітають на іншу сторону мосту або берег. Це протирічить законам фізики. Мультфільм "В гору" - у ньому дім піднімається у гору та пролітає велику відстань, що в реальному житі не можливо. "Том і Джері" - у кожній серії цього мультфільму порушуються велика кількість законів фізики.

  • Не раз буває коли ми дивимося мультфільми, то бачимо сюжет коли наприклад Вовк з мультфільму "Ну постривай" біжить по канату, який закінчується під його ногами чи грунт, і через деякий час він помічає це і падає. Це неможливо. Бо не маючи твердої поверхні під собою тіло не може рухатись по повітрю. На нього діє як мінімум, сила земного тяжіння. Або Іван з казки про сірого Вовка. сів на ядро з гармати і полетів. Це неможливо. Поперше ядро після виходу з дула буде на стільки гарячим, що на ньому не всидиш, та й маса ядра разом з Іваном не дозволить далеко відлетіти...

Завдання 5. Слідчий

Завдання

Більшість дорослих у дитинстві мріяли стати космонавтами, міліціонерами, розвідниками, пожежниками тощо. Але всі ці професії потребують не тільки вміння логічно мислити, а й елементарні знання з фізики. Не вірите? Спробуйте у наступному завданні використати фізичні знання для розв'язування простеньких задач для слідчого і ви в цьому переконаєтесь!

Ось уже протягом кількох століть люди захоплюються талановитим детективом Шерлоком Холмсом, дивуються його здібностям. У нього добре розвинута логіка та мислення, він добре знає математику, хімію, і, звичайно ж фізику. Ось декілька загадок від Шерлока Холмса.

  1. Шерлок Холмс увійшов до квартири й почав розмову з господарями. Через хвилину він сказав: “Шановна господине, у Вас на кухні кипить чайник.” Як він це визначив, якщо знаходився в кімнаті, з якої не видно кухні? (1 бал)

  2. Господарка дому, де був Холмс, підійшла до дверей і впустила кішку до кімнати. Подивившись на кішку Холмс сказав: “Погода на вулиці погана”. Як він це визначив? (1 бал)

  3. Щоб швидше остудити каструлю з молоком господарка дому поставила її на лід. Холмс подивився і подумав: “А з фізикою вона не дружить”. Чому в нього виникла така думка? (1 бал)

  4. Була зима Шерлок Холмс зайшов до кімнати з вулиці. Крізь замерзлі вікна було видно лише край дороги. “Господарка квартири неекономна”, - подумав він. Чому Шерлок Холмс зробив такий висновок? (1 бал)

  5. "Давайте звіримо годинник для нашої операції", - сказав Шерлок Холмс Вотсону. "Мої йдуть неточно і часто ламаються", - відповів той. "Заводите їх тільки вранці, і вони завжди будуть йти вірно", - порадив Шерлок Холмс. "Чи не все одно, коли заводити?" - заперечив Уотсон. "О ні, друже, і в цьому треба знати суть", - парирував неквапливо Холмс. Що ж саме треба знати? (1 бал)

  6. Господиня поставила на стіл тарілку з бутербродами - з сиром і ковбасою. Шерлок Холмс подивився на них і подумав: "А ніж господар точить рідко". Чому у нього виникла ця думка? (1 бал)

  7. "Я глянув на ртутний термометр, він показував -40 градусів" - відповів злочинець слідчому. "Цього не може бути!" - заперечив Шерлок. Чому Шерлок Холмс так вважає? (1 бал)

  8. Спробуйте себе у ролі слідчого та виконайте завдання. (3 бала)

Один із свідків зробив фото з місця злочину. Визначте за малюнком:

Котра година?

З якою швидкістю рухається потяг?

Чи легко машиністам зустрічних потягів гальмувати?

Всього за Завдання 5 ви зможете отримати 10 балів.

Відповіді запишіть до форми:

Увага! До фінального Завдання 6 допускаються тільки учасники, які мають не менше 25 балів за виконані 5 завдань (див. результати гри)!

Відповіді

  1. Коли чайник кипить, то його кришка побрязкує завдяки утвореній парі.

  2. У холодну погоду хутро кішки стає особливо пухким, щоб у проміжках між ворсинками було більше повітря.

  3. У цьому випадку лише нижня частина охолоджуватиметься за рахунок теплопровідності

  4. Вікна квартири замерзли. Значить в простір між рамами проникло з кімнати тепле вологе повітря, дотикаючись до холодного скла, замерзло на ньому. Тобто, вікна не заклеєні

  5. Заводити наручний годинник, знявши його з руки ввечері, небажано, так як пружина нагріта, а після заводу і подальшого охолодження вона сильно деформується і може лопнути.

  6. Якщо ніж тупий, то він чинить менший тиск і на зрізі сиру залишаються "рвані" широкі сліди.

  7. Ртутний термометр може вимірювати температури до - 39 градусів Цельсія, так як при більш низьких температурах - ртуть стає твердою речовиною.

  8. Місяць старий, отже його видно на ранковій зорі. Потяг стоїть, бо світиться червоне світло на світлофорі. Знак біля залізничної колії показує, що зустрічному поїзду доведеться підніматися вгору по ухилу. Загальмувати його буде неважко.

Завдання 6. Всі професії важливі! Всі професії потрібні!

Завдання

Сучасний світ змінюється настільки швидко, що людство ледве встигає реагувати на виклики часу. Те, що кілька років тому здавалося неможливим, сьогодні стає реальністю. Розвиток технологій, відкритість кордонів, необхідність шукати на ринку вільні ніші примусили офісних працівників освоювати нові навички й знаходити для себе нові заняття. Можна стверджувати, що через п’ять-десять-двадцять років більшість галузей зазнають переформатування і ринок праці буде виглядати дещо по-іншому. Які фахівці будуть затребувані через 15-20 років?

Якщо вірити "Атласу нових професій", в майбутньому люди будуть їздити на електрокарах по "розумним" дорогах, відпочивати в віртуальних світах і жити в "розумних" будинках, на дахах яких будуть рости овочі і фрукти. Медики зможуть змінювати геном людини і підбирати молекулярну дієту.

Оберіть одну із запропонованих професій майбутнього:

Розробники альтернативних видів транспорту

Погодна поліція

Фахівець з боротьби зі зміною клімату

Космонавти, космічні гіди та архітектори

Спеціаліст із переробки сміття в енергію

Нано-медик

Будівельник "розумних" доріг

Створіть презентацію, у якій познайомте учасників з обраною професією (3-5 слайдів - 5 балів). Доведіть, що обрана професія буде дуже затребувана у недалекому майбутньому (2-3 слайда - 5 балів). У висновку опишіть науки, які потрібно знати для здобуття такої професії (2-5 слайдів - 5 балів).

Як ви вже зрозуміли, що майже всі професії потребують хоча б початкових знань фізики. Та й в повсякденному житті фізика займає не останнє місце. Фізика - точна та цікава наука. Особливо цікаво ставити фізичні досліди та експерименти.

Пропонуємо учасникам здійснити декілька фізичних головоломок. Тільки відмінне знання законів фізики, допоможе з'єднати дві яскраві однакові фігури. Прибираючи деякі геометричні фігури, ви повинні створити необхідний рух на майданчику, щоб поєднати дві форми на кожному рівні.

Презентацію та скрін-шот результату гри надішліть на електронну адресу організатора bogdanova111112@gmail.com

Всього за Завдання 6 ви зможете отримати від 1 до 26 балів.

На допомогу учасникам

https://tsn.ua/nauka_it/profesiyi-maibutnogo-yaki-viniknut-u-naiblizhchi-20-rokiv.html

http://studway.com.ua/top-professions/

http://portal.lviv.ua/news/2015/08/17/profesiyi-maybutnogo-yakoyu-bude-robota-cherez-10-15-rokiv

https://ukr.media/business/262075/

http://fakty.ictv.ua/ru/lifestyle/korusni-novynu/20141217-1537084/

Відповіді

Результати гри

Переможці

"Майбутнє – це великий потяг, який їде по рейках. Деякі люди кажуть: "Я надто старий, щоб у нього сідати. Я не можу цього навчитися", але молоді люди вважають інакше: "Це мій потяг, це моє майбутнє. Я хочу бути машиністом, я хочу вести цей потяг, тому це моя доля, це моє майбутнє"

Мічіо Кайку

Три великі наукові революції – квантова механіка, біогенетика і штучний інтелект, – що кардинально змінили світ в останні сто років, трансформують наше життя в наступному сторіччі.

Як ви вже зрозуміли з нашого веб-квесту, яку б професію ви не обрали у майбутньому, знання фізики будуть цінними. А професії майбутнього мають кожного із вас надихнути до розширення знань з фізики та інформатики. Хто знає, можливо серед наших гравців є майбутні вчені-винахідники, від яких залежитиме майбутнє?

А зараз звучать гучні фанфари і ми оголошуємо переможців! Ними стали:

І місце

Цимбалюк Олександр, учень 7 класу Тернопіської ЗОШ №28 (вчитель-консультант Слободян Ольга Григорівна)

Норков Арсеній, учень 7 класу Первомайської ЗОШ №7 Харківської області (вчитель-консультант Караченцева Наталя Миколаївна)

ІІ місце

Осипов Владистав, учень 11 класу Мукачівського НВК "ДНЗ - ЗОШ І ст. - гімназія" Закарпатської області (вчитель-консультант Дьорка Аліна Іванівна)

ІІІ місце

Панасюк Ангеліна, учениця 7 класу Тернопільської ЗОШ №28 (вчитель-консультант Слободян Ольга Григорівна)

Команда учнів Кандибинської ЗОШ Новоодеського району Миколаївської області на чолі з Кравченком Максимом (вчитель-консультант Кравченко Валерія Володимирівна)

Вітаємо переможців!

Не пропустіть серію ігор веб-квестів у наступному навчальному році (див. Дошку оголошень)!

Увага! Нагороди переможцям будуть надіслані у травні 2017 р.!