IV Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ВОДОВОРОТ И ПРИМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ВОДОВОРОТА
Власов М.С.
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


Введение

Актуальность выбранной темы. Выбранная мной тема является актуальной, так как при помощи силы водоворотов можно получать электрическую энергию. Также при таком способе получения электроэнергии можно сохранить окружающую нас природу и не навредить ей.

Объект исследования – водовороты.

Предмет исследования – свойства водоворотов и их применение.

Цель исследования:

  • понять, что такое водоворот и как он образуется

  • доказать, что используя свойства водоворота можно раскрутить лопасти турбины и, следовательно, получить электроэнергию

Задачи исследования:

  • Изучить литературу по теме

  • Описать схему образования водоворота

  • Описать виды водоворотов

  • Описать свойства применения водоворота

  • Проверить на практике применение свойств водоворота

Гипотеза – если создать искусственный водоворот и поместить в его центр турбину, она начнет вращаться.

Методы исследования:

  • Изучение специальной литературы

  • Обобщение и систематизация материала по данной теме

  • Наблюдение

  • Проведение эксперимент

  1. Что же такое водоворот?

Водоворот - это круговое движение воды.

Такое движение воды может развиться на отдельных участках водоемов или в руслах.

Почему вода закручивается?

  • Вода натыкается на препятствие, поворачивает назад и двигается против течения.

  • Вся вода вернуться назад не успевает и натыкается на новый водный поток.

  • После этого вода начинает крутиться со скоростью. Скорость вращения зависит от скорости основного течения.

  • Вода постоянно стремится к внешнему краю водоворота, чтобы вырваться из него и поэтому создается углубление в центре.

  1. Почему возникают водовороты?

  1. В результате слияния двух течений.

Я наблюдал за течением ручья. В том месте, где два ручейка соединяются образуется завихрение воды (отмечено красной линией на рисунке №2). На рисунке №3 показано слияние двух течений в море с образованием водоворотов.

Рисунок 1 Рисунок 2 Рисунок 3

2. В результате резкого сужения или расширения русла.

На рисунке №4, все тот же ручей. Я нашел место сужения ручья и обнаружил небольшой водоворот, на рисунке это место обведено красной линией. На рисунке №5 показан водоворот, который образовался в результате расширения русла реки.

Рисунок 4 Рисунок 5

  1. В результате появления препятствия.

Водоворот может образоваться в результате столкновения потока воды с препятствием. Это может быть выступ берега, большая яма в дне реки, опора моста и многое другое. Рисунок №6 - я взял кусок кирпича и положил его в спокойный участок ручья. Образовалось завихрение воды (обозначено красной линией). Потом я прошел дальше по ручью и увидел торчащую палку. Рядом с палкой тоже обнаружил водоворот (он тоже обозначен красной линией на рисунке №7). На рисунке №8 показан водяной вихрь при столкновение реки о выступ берега.

Рисунок 6

Рисунок 8

Рисунок 7

  1. Виды водоворотов

  1. Постоянные - образуются обычно на одной и той же территории на протяжении многих лет, они движутся на большой скорости.

  1. Сезонные - появляются в основном из-за сезонных изменений. Например, это может быть подъём воды в реке при таянии льда.

  1. Эпизодические - происходят от случая к случаю. Их появление предсказать обычно трудно, поэтому они способны нанести серьёзный ущерб. Например, к таким водоворотам можно отнести вихри, которые образуются во время приливов и отливов.

Удивительный факт

Вода крутится в разные стороны?

  • Оказывается в разных полушариях нашей планеты вода закручивается в разные стороны.

  • В северном полушарии вода закручивается против движения часовой стрелки.

  • В южном полушарии вода закручивается по часовой стрелке.

  • Такое направление движения воды связано с магнитным полем земли.

   
  1. Практическое применение свойств водоворота

  1. Водоворотная станция.

Электростанция нового типа.

Суть данной станции в следующем:

  • Перегораживать всю реку не надо, достаточно отвести часть потока реки в специальный канал, который будет направлять воду к плотине.

  • Плотина в данном случае - это конус из бетона (напоминает кухонную воронку или простую перевернутую пластиковую бутылку).

  • К конусу подходит вода по касательной, затем обрушивается в центре конуса в глубину.

  • В центре образуется водоворот, который раскручивает турбину.

Преимущества станции водоворота:

  • В процессе работы станции вода насыщается кислородом.

  • Более простая и дешевая в строительстве, чем обычная плотина.

  • Безопасно для рыбы, потому что лопасти турбины вращаются вместе с водоворотом.

  • В отличии от гидроэлектростанции не нарушает природу

  1. Примеры знаменитых водоворотов

Сальстраумен. Норвегия.

Самое сильное приливное течение в мире. Вода здесь развивает скорость 58 километров в час. Массивные водовороты до 13 метров в диаметре и 8 метров глубиной возникают здесь, когда сталкиваются два разных течения.

Москстраумен. Тихий океан.

Большинство водоворотов возникают из-за приливов и течений, но Москстраумен находится прямо в открытом океане. Водоворот может достигать 80 метров в диаметре, что делает его опасным даже для крупных судов.

Клайд Крузер. Шотландия.

Находится между двумя островами у побережья Шотландии, третий по величине водоворот в мире. Шум воды слышен за десятки километров.

Олд Соу (воронка в бездну). Канада.

Крупнейший водоворот в западном полушарии. Его воронка достигает 80 метров в диаметре. Во время прилива, служба спасения перекрывает все пути, ведь скорость течения превышает 40 км/ч.

Озеро Пенер. США.

Это озеро было спокойное, а потом превратилось в настоящий кошмар для моряков.

Дело в том, что на озере работали бурильщики, они искали нефть. В поисках нефти пробили дно озера и попали прямо в соляную шахту. В результате, образовался огромный водоворот, моментально утянувший в пучину 11 барж и несколько рыбацких лодок.

Заключение

В начале своей исследовательской работы я поставил себе задачи:

  • разобраться в том, что же это такое водоворот

  • как можно применить его свойства

  • проверить на практике применение свойств водоворота.

В ходе изучения литературы я выяснил, что с помощью водоворота человек может получать электрическую энергию не нарушая природу вокруг себя.

Я узнал, какие бывают водовороты, как они появляются и какие существуют в мире водовороты.

В ходе моего исследования я провел наблюдения и выяснил, что является причинами образования водоворотов.

Мной был проведен эксперимент, который показал, что с помощью свойств водоворота можно раскрутить лопасти турбины и, следовательно, получить электрическую энергию.

Проведенный мной эксперимент помог убедиться в правильности выдвинутой мной гипотезы: если создать искусственный водоворот и поместить в его центр турбину, она начнет вращаться.

Таким образом, задачи исследовательской

Список используемых источников и литературы

  1. http://priroda-yavlenie.ru

  2. http://awesomeworld.ru

  3. http://animalworld.com.ua

  4. http://www.molomo.ru

  5. http://information-technology.ru

  6. http://www.vseznaika.org

  7. http://www.bolshoyvopros.ru