Презентация на тему проекта по физике на тему Космос далекий и близкий

техникум Костромской области»
Исследовательский проект
«На Марсе
будут яблони цвести…»

глобального потепления, о последствиях природных катаклизмов (извержениях вулканов, цунами,

землетрясениях и др.)

Нас очень волнует, будет ли в дальнейшем наша Земля так же, как и сейчас, пригодна для жизни человека, и может быть уже пора осваивать другие планеты. Мы согласны с ребятами нашего техникума, разработавшими проект первого внеземного города и предложившими строить его на Марсе…

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской

области»

очень мало знаем, как и из каких материалов, учитывая

физические условия другой планеты, соорудить средства передвижения

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

и грузов
Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический

техникум Костромской области»

и рельефе планеты Марс.
2. Систематизировать и сравнить собранную информацию,

для осуществления выбора наиболее подходящего средства передвижения

3. Исходя из собранных и систематизированных материалов, сделать выбор наиболее экономичных средств передвижения по поверхности Марса

4. Провести физические и математические расчеты, которые помогут доказать рациональность использования выбранного проекта

5. Использовать полученные результаты исследования:
Для выбора наиболее рационального и экономичного средства передвижения по поверхности Марса

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

для жизнедеятельности человека, то возможно создать надежные, экономичные и

достаточно простые средства передвижения по поверхности этой планеты.

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

физические, климатические и другие условия планеты Марс
Областное государственное бюджетное

профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

полученной информации
Экспертиза полученной информации
Выстраивание полученных результатов в логической

последовательности

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

на Земле, имеются большие перепады высот. Обнаружены на Марсе

ущелья и каньоны, которые по своим масштабам и форме напоминают земные русла высохших рек. Исследователи Марса более 100 лет назад приняли их за «каналы», существование которых долгое время пытались объяснить деятельностью разумных обитателей Марса.
Исследования марсианского грунта проведенные автоматическими станциями на поверхности планеты, позволяют сделать вывод о сходстве пород с земными и лунными, а красноватый оттенок ее объяснить наличием гидратов оксидов железа.
Магнитное поле Марса значительно слабее Земного.

Марс вдвое меньше земли по диаметру. Его орбита имеет значительную вытянутость. Год Марса почти вдвое длиннее земного, есть там и смена времен года, так как ось суточного вращения Марса наклонена к плоскости его орбиты, почти как земная.
Даже не в очень мощный телескоп на Марсе можно заметить белые полярные шапки, темные пятна («моря») на общем оранжево-красном фоне марсианских «пустынь».
Автоматические станции-лаборатории, производили фотографирование поверхности планеты и изучение ее атмосферы, существование которой было установлено уже давно. Оказалось, что атмосфера планеты очень разрежена и ее давление примерно в 100 раз меньше земного. В основном она состоит из углекислого газа, кислорода и водяных паров в ней крайне мало.
Условия на Марсе суровые. Даже на экваторе летом температура редко поднимается до 00С, а к ночи падает до жестокого мороза (-700С; -1000С). Суточные температурные изменения на Марсе достигают 100 – 1500С.
Особенно холодно на полюсах (до -1400С). В таких условиях замерзает не только вода, но и углекислый газ, которые образуют белый покров, хорошо видимый у полюсов, но имеющийся и в других частях планеты.

В атмосфере Марса (в отличие от Венеры) лишь иногда можно наблюдать редкие белые облака и туман, чаще над полярными шапками.
Изредка на Марсе происходят мощные пылевые бури, иногда длящиеся месяцами, поднимающие в атмосферу колоссальнейшие количества мельчайших пылинок. Таким образом, подтверждается существование там песчаных пустынь, определивших собой оранжевый цвет марса в целом. Судя по пылевым бурям, на Марсе могут быть сильные ветры, дующие со скоростями в десятки метров в секунду.

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

часть времени суток температуры находятся ниже нуля градусов. Жидкой

воды нет, в атмосферы водяного пара мало. Иначе Марс очень сухая и холодная планета с разряженной атмосферой на 95% состоящей из углекислого газа. Кроме СО2 в атмосфере Марса есть азот (2.5%) и аргон (1.5%). Кислорода - 0.1% водяного пара - 0.2%.
На полюсах сконцентрированы большие количества льда. Вот только до конца не известно, сколько там водяного и сколько сухого люда. Предполагается наличие вечной мерзлоты.
Давление на поверхности Марса порядка 6 мбар или такое же, как в земной атмосфере на высоте порядка 35 км. Человек без скафандра на поверхности Марса потеряет сознание через 10 -15 сек, а если давление и состав воздуха не будет восстановлен в течение одной максимум двух минут и ему не будет оказана экстренная помощь, то наступит летальный исход.
В течение суток температура на Марсе меняется так. Вблизи полудня на экваторе предметы нагреваются до +20С - + 27С, тогда как воздух остается холодным. На высоте 1 м уже ниже нуля. Утром и вечером температура поверхности находится ниже нуля, а ночью под утро может опуститься до -100ºС. В средних широтах температура ночью примерно такая же как и на экваторе ночью, но днем предметы нагреваются только до 0ºС. На полюсе температура может упасть уже до - 123 ºС. Контраст суточных температур на экваторе достигает 130ºС. В целом температурные условия более суровые чем в Антарктиде. Сохранение тепла в обитаемых сооружениях становится одной из самых важных проблем будущих колонистов.
Серьезный климатический фактор, присутствующий на Марсе - мощные пыльные бури. Во время пыльной бури происходит переохлаждение поверхности планеты, но при этом несколько нагревается атмосфера. При пыльной буре в атмосферу поднимается много пыли. Скорее всего, колонистам на Марсе во время пыльных бурь придется сократить свое присутствие вне города до минимума. Поэтому город должен быть расположены компактно, и располагать всем необходимым для длительно проживания людей в пределах ограниченного пространства.
На поверхности Марса уровень радиационного облучения примерно в два раза ниже, чем в космическом пространстве. Но все равно это высокий уровень. Длительное пребывание без специальной защиты будет приводить к накоплению доз облучения со всеми вытекающим последствиям.

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

нас …
Поехали!
Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский

политехнический техникум Костромской области»

техникум Костромской области»

нормальный состав воздуха, что требует герметичности. Для выхода на

поверхность кабины или салоны должны быть оборудованы шлюзовыми камерами.

Надежную теплоизоляцию, чтобы эффективно сохранять тепло при минимальных энергозатратах.

Постоянный подогрев кабин и салонов.

Эффективную радиационную защиту.

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

установка.
Установка для сварки пластических материалов.

Оборудование
Компрессоры и вентиляторы.
Светильники, и

электрическая арматура.
Электрообогреватели.
Перфораторы, электродрели, болгарки, запасы сверил и дисков.
Набор кузнечного оборудования.
Оборудование для систем обогрева помещений.
Инструмент разный.

Начальные запасы
Запас конструктивных металлических элементов (уголки, швелера, трубы, арматура)
Несколько комплектов для сборки шлюзовых камер.
Кабельно-проводниковые материалы.
Баллоны разные.
Шланги, вентили и прочая арматура.
Электрогенераторы, электромоторы.
Запас резины и резинотехнических изделий.
Запас взрывчатки и детонаторов.
Запас полиэтилена в гранулах.
Запас клеев, шпаклевок, красок.
Крепежные изделия.
Запчасти разные.

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

для перемещения грузов надувные шары, монгольфьеры или дирижабли.

+(плюс)

- Любое тело на поверхности Марса будет весить меньше, чем на Земле, потому что размеры и масса Марса много меньше, чем у Земли.

-(минус) - Поднимающая, шар вверх, сила Архимеда, будет меньше, т.к. плотность марсианской атмосферы, много меньше земной.

«Груз, какой массы, может поднять воздушный шар диаметром 10 м, заполненный теплым воздухом (конечно марсианским) на планете Марс?»

Мы задали себе вопрос:

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

Марса ≈ 0,02 кг/м3

gМарса = γ*

≈ ≈ 3,71м/с2


Vшара * ≈ 500 м3

Т.О.
Fарх. на Марсе = 0,02 кг/м3 * 3,71 м/с2 * 500 м3 ≈ 37,1 Н

Вот это, да! Крайне мало!
На Земле такой шар, поднимается вверх силой 6321 Н!

По нашим расчетам получается, что такой огромный шар, поднимет груз массой всего 10 кг!!!
Не рационально!

Даже если нагревать марсианский воздух газовой горелкой до 1000С, его плотность уменьшится только, приблизительно в 1,5 раза. Поэтому подъемная сила шара, наполняемого теплым воздухом, оказывается крайне маленькой.
Об использовании гелия и водорода речь даже не идет, т.к. их плотности больше чем у марсианского воздуха. Поэтому шары, заполненные этими газами, даже не оторвутся от поверхности Марса…

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

поверхности Марса, тело массой 50 кг?»

Будем пользоваться формулой

Р = m*g
В результате получилось:
- на Земле ≈ 490 Н;
- на Марсе ≈ 185,5 Н.
Т.е. почти в 3 раза меньше!!!

Вывод:
Значит, если мы на Марсе возьмем в руки тело массой 50 кг, то оно будет весить столько же, сколько тело массой около 18 кг на Земле!!!

Здорово! Можно носить все в руках!
Самим! Легко!

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

человек будет жить в закрытых помещениях с автономной системой

жизнеобеспечения, можно предложить, осуществление передачи грузов и перемещение людей на Марсе посредством «канатной дороги» на электроприводе.
- такая дорога не зависит от неровностей поверхности,
- может перемещать на небольшие расстояния герметичные кабины, для людей,
- электрические приводы достаточно экономичные, их в любой момент можно заменить. Для замены можно использовать бензиновые или работающие на дизтопливе приводы. Можно использовать мускульную силу самого человека, передвигая грузы при помощи системы блоков, лебедок.
- такая дорога достаточно долговечна и надежна,
- недостаток такого средства перемещения грузов и пассажиров - стационарность.

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

к проблемам внеземного строительства,
сохранения уникальной земной среды,
повышение

заинтересованности молодежи к истории и проблемам российской космонавтики ,
наша личная заинтересованность к проблемам новых технологий в том числе и космических.

Мы готовы поделиться опытом и интересными проектами

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»

ОГБ ПОУ «Нерехтский политехнический техникум
Костромской области»,
Руководитель: Н.А. Петрова

преподаватель физики и
Информатики ОГБ ПОУ «Нерехтский
политехнический техникум Костромской области».
2015 г.

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Нерехтский политехнический техникум Костромской области»