Можно ли доверять производителям пиротехнических изделий?



Дата18.06.2018
өлшемі79.6 Kb.
түріОбзор
c:\users\1\documents\1 кафедра\банк школа 654 с 27.10.2017\без номера протокла.jpg

Можно ли доверять производителям пиротехнических изделий?

Авторы работы:

ученики 9 класса

Романес Александр, Суранович Игорь, Обыденнов Николай


Научный руководитель:

Солодова Елена Михайловна


Москва 2017-2018


Содержание

Аннотация 3 Введение 3

Обзор литературы 4

Теория баллистического полета 4

Принцип полета ракеты 4

Описание на этикетке 4

Методы исследования 5

Социальный опрос 5

Вывод формул 5

Измерение высоты на практике 6

Результаты исследования 7

Максимальная высота полета 7

Максимальная дальность полета 8

Определение радиуса опасной зоны 8

Сравнительный анализ полученных результатов 8

Результаты социального опроса 9

Вывод 11

Список литературы 12

Задачи на будущее 12

c:\users\1\documents\проектные работы\пиротехника\пт.jpg

Аннотация:

В этом проекте мы хотим изучить гипотезу, выдвигаемую компаниями о радиусе опасной зоны для пиротехнических изделий, в нашем случае ракет.



Введение:

Предмет: физика

Учебная дисциплина: Физика, механика

Возраст учащихся: 15 лет

Состав: Романес Александр, Обыденнов Николай, Суранович Игорь.

Тип проекта: групповой, краткосрочный, предметный, исследовательский.

Проблема: проверка гипотезы, выдвигаемой рекламными компаниями, о радиусе опасной зоны пиротехнических изделий.

Актуальность: в наши дни многие подростки и взрослые люди запускают фейерверки, не соблюдая правил безопасности. Важнейшей из них отход на расстояние больше радиуса опасной зоны.

Объект исследования: две различные по массе ракеты.

Предмет исследования: радиус опасной зоны.

Гипотеза: радиус, заявленный производителем меньше реального.

Цель: рассчитать радиус опасной зоны у пиротехнических изделий и проверить результаты практическим путем, используя оборудование конвергентной лаборатории Курчатовского проекта.

Задачи:

  1. Провести социальный опрос.

  2. Изучить заявленные характеристики ракет.

  3. Изучить научную литературу по теме.

  4. Экспериментально определить высоту подъёма двух разных по массе ракет.

  5. Рассчитать дальность полета двух разных по массе ракет, основываясь на результатах, полученных в эксперименте.

  6. Сравнить полученные результаты с заявленными производителями.

  7. Сделать выводы

Необходимое оборудование: рулетка, датчик угла поворота 0..360 (для измерения углов), две ракеты разной массы, пусковая трубка, камера (для обнаружения максимальной высоты).

Обор литературы:

Знание основ теории полета баллистических ракет способствует лучшему пониманию вопросов конструкции и эксплуатации ракетной техники.



Теория полета баллистических ракет (баллистика) базируется на теоретической механике, теория автоматического управлении, математике и занимается изучением движения баллистических ракет.

Под баллистической ракетой (БР) понимают управляемый летательный аппарат, почти вся траектория которого представляет собой траекторию свободно брошенного тепа (баллистическую траекторию). Траекторией БР называется пространственная кривая, описываемая в полете центром масс (ц.м.) ракеты.

Различают два вида полета летательных аппаратов: баллистический и программный. Баллистическим полетом называется полет, основывающийся на принципе бросания и полностью определяющийся заданием начальных условий движения (например, полет артиллерийского снаряда). Программным полетом называется полет, основывающийся на принципе управления по определенной программе силами, действующими на летательный аппарат (например, полет самолета).

Принцип полета ракеты:

Представим себе в свободном от тяжести пространстве два шарика и между ними упирающуюся в них сжатую пружину. Если пружине дадим возможность расширяться, то одному шарику она сообщит движение направо, другому — налево. При этом она разделит свою работу поровну между обоими шариками. То же будет, если два резиновых мячика будут прижаты друг к другу, а потом отпущены. Тут даже пружина излишня... Или вообразим трубку со сжатым газом. Если один конец ее будет открыт, то газ будет давить только на другой конец, и труба, под влиянием этого давления, кинется, положим, направо. Тогда газ устремится налево. То же будет с ружьем и пушке при выстреле. Окружающая приборы материальная среда или атмосфера играет роль второстепенную и, может-быть, даже мешает проявлению реакции во всей чистоте и силе.

Описание на этикетке:

Исследуем описание на ракете радиуса безопасной зоны. Из описания следует, что максимальная высота подъема большей ракеты составляет 40 м, а средней 25 м. Минимальное безопасное расстояние до ракеты должно составлять 10 м, а желательный радиус опасный зоны 30м. радиус разрыва для большой ракеты составляет 2.5 м, для средней 1.5м.



Методы исследования:

Мы провели социальный опрос со следующими вопросами:

Как часто вы приобретаете пиротехнические изделия?

Производите ли вы запуски в специализированных местах?

Для чего вы используете пиротехнические изделия чаще всего?

Запускаете ли вы фейерверки со взрослыми?

Обращаете ли вы внимание на правила безопасности?

Отходите ли вы на безопасное расстояние? (30 метров)

Какие типы фейерверков вы покупаете?



Вывод формул:

Из курса физики мы знаем, что дальность полета рассчитывается по

формуле:

S=v0t-gt²/2

S=h

так как при горизонтальном полете скорость тела направлена по горизонтали: l=vt1



Так как ракета при горизонтальном и вертикальном движении имеет одинаковую начальную скорость, тогда:

v= v0

Мы знаем, что ракета в высшей точке остановится, следовать конечная скорость будет равна 0, значит:

0= v0-gt

Значит:

v0x= gt

Из формулы для высоты выведем формулу для времени. Начальную скорость не учитываем, так как ракета в конце полета остановиться:

h=gt1²/2

t1=

Таким образом дальность полета рассчитывается по формуле:



l = gt

Определение высоты полета:

Наша установка измеряет угол a к горизонту. Он как накрест-лежащий равен углу b, а угол b с углом d составляют 90°, как и угол с с углом d, следовательно, угол а = углу с (смотри рисунок).

По рисунку видно, что высота полета равна расстоянию от места пуска до места измерения, деленное на тангенс угла а.



Результаты исследования:

Определение высоты полета:

Соберем установку для определения высоты полета через тангенс угла, состоящую из доски, датчика угла поворота 0..360, с включенным уровнем, и телефона, у которого включена фронтальная камера для определения высшей точки (смотри фото).

f:\project\dsc_5146.jpg

Запускаем две различные ракеты и определяем углы для каждой из них, на расстоянии 17 метров от места пуска. Для большей ракеты угол наклона к горизонту 25°, для меньшей 43°.



f:\project\dsc_5149.jpg

Тогда высоты равны(смотри введение):

Для большей ракеты: h=17/tg25=17/0.47=36 м

Для меньшей ракеты: h=17/tg43=17/0,93=18 м



Определение дальности полета:

По видеоматериалу измерим время для первой ракеты, которое равно 4 секунды.



l=10*4*=40*0,45=18 м

По видеоматериалу измерим время для второй ракеты, которое равно 2,5 секунды.



l=10*2,5*=25*0,45=11,25м

Определение радиуса опасной зоны:

Прибавим каждой дальности полета по соответственному радиусу разрыва:



  1. 18+2,5=20,5 м

  2. 11,25+1,5=12,75 м

Из расчетов с реальной высотой полета, радиус опасной зоны может составлять: для большей ракеты 20,5 м, для меньшей 12,75 м.
Это меньше радиуса, который заявлен производителями.

Сравнительный анализ полученных результатов:

Реальная высота полета, измеренная на практике, не соответствует с заявленной, она меньше её: для большей на 4 метра, для меньшей на 7 метров. Радиус безопасной зоны для большей ракеты в теории составляет 20,5 м, для меньшей 12,75 м, следовательно, компании берут достаточно большой запас по радиусу опасной зоны для средней ракеты.



Результаты социального вопроса:

Проанализировав результаты опроса, мы выяснили, что большинство опрашиваемых приобретают пиротехнические изделия не часто. Но многие запускают их в неотведенных для запуска местах. Как и следовало ожидать, наибольшее количество запусков приходится на Новый год. Но к сожалению, запускающие используют пиротехнические изделия не по правилам, то есть без присмотра взрослых, так как возраст опрашиваемых 15 лет. К тому же большинство не отходит на безопасное расстояние (30 метров), что и немудрено так как больше половины участников опроса не обращают внимания на правила безопасности. По последнему вопросу выяснилось, что большинство опрашиваемых приобретает ракеты, поэтому мы и решили провести исследование для радиуса опасной зоны для этого изделия.



Вывод:

Делая этот проект, мы опровергли поставленную гипотезу о том, что производитель неправильно указывает радиус опасной зоны для своих пиротехнических изделий, занижая их. На практике радиус с довольно большим запасом.



Накануне Нового года просим вас соблюдать правила техники безопасности во время запуска фейерверков. Смотрите радиус опасной зоны, так как он больше реального радиуса, то есть дан с запасом, запускайте только в специализированных местах и обязательно со взрослыми!

Список литературы: учебник по физике 9 класс, этикетка на ракете, сайт http://epizodsspace.narod.ru/bibl/rynin/rynin-ts/04.html

Задачи на будущее:

  1. Составить компьютерную программу для расчета опасной зоны для разных пиротехнических изделий.

  2. На основе программы создать приложение для мобильных устройств в котором будут собраны все характеристики различных пиротехнических изделий.




Каталог: media -> work
work -> Исследование процессов регенерации тканей животных и человека исследовательская работа Работа подготовлена ученицей 8
work -> Название проекта: аскорбиновая кислота в овощах и фруктах
work -> Гбоу лицей №1553 имени В. И. Вернадского, эбц гбоудо мдюц экт
work -> Департамент образования города москвы
work -> Исследовательская работа Выполнили:
work -> Воздействие фунгицидов на организм человека
work -> Департамент Образования города Москвы Северо-Западный округ гбоу школа №1747 Целительные свойства алоэ
work -> Исследовательская работа Чуплашкин Егор Алексеевич


Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет