Коперник  – гелиоцентрическая система  мира, вызов церковному авторитету.

      С.Карно  Вначале XIX в. в технике всё больше значение приобретают тепловые двигатели. Паровая машина, изобретённая ещё в XVIII в. внедряется в промышленности и на транспорте. В связи с этим одной из важнейших технических проблем становился вопрос об усовершенствовании тепловых машин. Нужно было узнать от каких условий зависит их экономичность. И первой такой работой, относящейся к теории тепловых машин была работа французского учёного С.Карно (Цикл Карно).

      Альберт Эйнштейн. Его письмо президенту США  в 1940 г стимулировало организацию  ядерных испытаний в этой стране, о чём он потом очень жалел.

Приложени12.

 

1. Атмосферное давление.

      Давление  воздушной оболочки Земли на всю  землю и на всё, что на ней находится  называется атмосферным давлением. Плотность воздуха быстро уменьшается  с высотой. Нормальное атмосферное  давление 760 мм рт. ст. 1000 гПа=101300Па. При подъёме в горы давление уменьшается на каждые 12 м на 1 мм рт. ст.или на 1,33 гПа. Зная данную зависимость, можно по изменению показаний барометра определить высоту над уровнем моря. Изменение атмосферного давления зависит от погоды.

2. Закон Бернулли и реки.

      При переходе жидкости с широкого участка  пути в узкий скорость течения  увеличивается. Поэтому горные текут  значительно быстрее, чем равнинные.

      Те  участки реки, где течение реки резко изменяется, образуют пороги. Преодолевая их, река пенится, высоко вверх летят брызги, возникают водовороты.

3. Конвекция. Ветер.

      Конвекция – перемещение тепла струями  жидкости или газа.

      Главная причина возникновения ветра  – это разница в атмосферном  давлении над разными участками  поверхности. Примером тому является бриз (дневной и ночной).

      Жарким  летним днём воздух перемещается с  моря на сушу (конвекция). Суша нагревается  быстрее, чем вода. Нагревшийся от суши воздух расширяется, становится легче  и поднимается вверх. Воздуха  над сушей становится меньше и  давление понижается. Более холодный и плотный у поверхности моря воздух устремляется в сторону нагретой суши (дневной бриз).

      Ночью – наоборот: суша остывает быстрее, чем вода. Холодный воздух под ней  уплотняется, прижимается к поверхности, а пришедший поверху со стороны  моря воздух увеличивает давление над сушей. Там, откуда он ушёл, - над морем давление понижается. Охлаждённый над сушей воздух из места с большим давлением перемещается туда, где давление меньше (ночной бриз).

      Чем больше разница между давлением, тем сильнее ветер. Ветры – главная причина океанских течений.

4. Круговорот воды в природе.

      Вода  – единственное вещество в природе, которое может быть в трёх состояниях: жидком, твёрдом и газообразном. Вода – жидкость, воздух – пар, снег, лёд – твёрдое тело. Облака –  испарение воды, роса – конденсация пара.

5. Молния – шаровой разряд.

      Молния  возникает либо между двумя облаками, либо между облаком и землёй. Сила тока в молнии достигает 500000 А, а  разность потенциалов -

6. Солнечные лунные затмения.
7. Оптические явления в атмосфере.

      Цвет  неба – голубой – обусловлен рассеиванием солнечного света в  земной атмосфере. Из всех лучей голубые  и фиолетовые имеют наибольшую частоту, а красный цвет – наименьшую.

      Красный цвет заходящего (и восходящего) солнца обусловлен тем, что солнечный свет из-за низкого положения в такие моменты Солнца над горизонтом преодолевает большую толщину воздуха, чем днём. Сине-голубые лучи успевают рассеяться, а красные нет.

      Появление миражей обусловлено тем, сто  в среде с меняющимся показателем преломления световые лучи изгибаются.

      Нижние  миражи возникают над сильно нагретой поверхностью (пустыня). Верхние миражи – над сильно охладившейся поверхностью.

      Радуга  является результатом преломления, дисперсии и отражения солнечных  лучей в дождевых каплях.

Приложение11.

 
        

1. Диффузия  жидкостей и газов в природе, которая обнаруживается обонянием  людей и животных.
2. Сила тока, напряжение, сопротивление в организме.
1. В перевозбуждённом состоянии клетки всегда заряжены снаружи «+», а изнутри «-». Напряжением между внутренней и внешней частями клетки равно 0,05-0,13. Разность потенциалов возникает благодаря тому, что оболочка клетки неодинаково поглощает и пропускает различные ионы. На образование разности потенциалов расходуется энергия, освобождающаяся при обмене веществ.

        В живых организмах постоянно существуют биотоки. Правда, величина биотоков в растениях и  животных невелика, у мелких корней она достигает 0,01мкА/мм².

        Сопротивление человеческого  тела не имеет постоянного значения. Оно зависит от состояния человека, его кожи, наличия на её поверхности пота, содержания алкоголя в крови. Сухая, огрубевшая кожа имеет высокое сопротивление, а тонкая, нежная и влажная – низкое сопротивление. Снижается сопротивление. И при различных повреждениях кожи (порезы, царапины, ссадины).

        При сухой и неповреждённой коже сопротивление тела человека от пальцев одной руки до пальцев  другой составляет R₁=10⁵ Ом и выше. Если руки потные, то сопротивление между ними оказывается равным R₂=1500 Ом и ниже. Каждому из этих случаев соответствует своё смертельное напряжение V₁=10000 В, V₂=150 В. Наиболее чувствительны к току такие участки тела как кожа лица, шеи и тыльной стороны ладоней. Их сопротивление меньше, чем у других частей тела. На самые уязвимые – это аккупунктурные точки на шее и мочках ушей, смертельным может оказаться напряжение 10-15 В.

2. Действие электрического тока на человеческий организм отрицательное и положительное. Тело человека является проводником. Проходя по нему, электрический ток может вызвать повреждение жизненно важных органов, а иногда и смерть. Тяжесть поражения током зависит от силы тока, прошедшего через человека и от продолжительности его действия, по какому пути он шёл. Наибольшую опасность представляет прохождение тока через мозг и нервные центры, которые контролируют дыхание и сердце человека. Положительное действие электрического тока на человеческий организм – это применение гальванизации при неврологии, радикулите, электрошок. Кратковременные высоковольтные электрические разряды через сердце помогает предотвратить смерть и его остановку.

        Задача.

        При каждом биении человеческого  сердца левый желудочек сокращаясь, выталкивает в аорту около 0,07 кг крови под давлением 200 мм рт.ст., плотность крови  кг/м³. Определить работу сердца при погрузке.

3. Биологические ситуации, которые можно объяснить с точки зрения физики.
• Глубоководные рыбы при подъёме на поверхность воды гибнут: их внутренние органы разрываются.

        Ответ: при подъёме  внешнее давление на рыбу уменьшается, а давление внутри остаётся большим, оно и разрывает органы.

• За счёт чего слабые ростки и стебли растений способны пробить асфальт, чтобы выйти наружу?

        Ответ: благодаря  большому внутреннему давлению в  стеблях, оно сравнимо с давлением  в паровых котлах теплоэлектростанций.

• Обитатель морей – кальмар время от времени набирает воду в специальную полость, а затем выбрасывает её в виде струи. Зачем?

        Ответ: он движется по закону сохранения импульса от реакции  струи, как ракета.

• Собака, поплавав в воде, встряхивается, освобождаясь от влаги. Зачем?

        Ответ: по инерции капли при встряхивании стекают вниз

• Водоросли имеют мягкий, легко сгибающийся стебель.

        Ответ: под действием  выталкивающей силы для поддержания  растений в вертикальном положении  в воде нужна меньшая сила, чем  на воздухе, гибкость же стебля обеспечивает легкую его деформацию без изломов под действием течения.

4. В организме человека происходит непрерывное окисление питательных веществ. При окислении 1г белков и углеводов даст 17Дж энергии, а 1г жиров 38Дж энергии.
5. Волос человека по прочности находится между железом и медью, он крепче свинца и уступает лишь бронзе, железу, стали. Коса в 200000 волос выдерживает массу 20 тонн.

        Задача. Рассчитайте  калорийность суточного рациона  для человека, занимающегося тяжёлым  трудом, если он должен потреблять 163 г белков, 153 г жиров и 631 г углеводов.

6. Кровь по сосудам движется так же, как вода по трубам (закон Бернулли). Такие сосуды называются капиллярами (поднятие жидкости по сосудам организма в растениях по стеблям растений – это капиллярные явления.
7. Рычаги в нашем организме – это руки и ноги. Глаза и зрение. Человеческий глаз – это оптический прибор, где хрусталик является двояковыпуклой линзой. Близорукость и дальнозоркость.
8. Тепловые характеристики человека.
9. Собственные физические поля человека.
10. Периодические процессы в организме человека.
11. Биофизика мембран.

Можно рассмотреть следующие темы:

1. Эхолокаторы (летучие мыши, дельфины).
2. Термолокаторы (змеи).
3. Кожа скороход (дельфины).
4. Живые ракеты (кальмары).
5. Живые сейсмографы (медузы).
6. Живая гидравлика (пауки).

Приложение9.

 
      

1. Соотношение в прямоугольном треугольнике. Теоремы  синусов и косинусов.

      Используются  при решении задач по механике для определения силы, при решении  задач на математические понятия  и при решении задач на взаимодействие зарядов.

      Задача1. Найти ускорение .

      

,

      

,

      

, , , .

      

      

,

       (отношение противолежащего катета к гипотенузе),

       (отношение прилежащего катета  к гипотенузе),

       (теорема Пифагора),

      

      Задача2.

      

      

      Задача3. При движении по окружности скорость является касательной к окружности.

      

      

      Задача4. Центростремительная сила может быть найдена геометрическим способом: в OBC и BDE сходственные стороны пропорциональны. или , откуда .

      

      Задача5. Даны угол падения и угол между лучом отражения и преломления . Найти угол преломления.

      Развёрнутый угол равен  , а прямой . , , , , значит, .

      

2. Использование формул для вычисления площадей геометрических фигур.