X Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Вулкан – огнедышащая гора
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Этим летом в июне было извержение вулкана Фуэго в Гватемале, признанное одним из самых сильных за последние годы. Из-за активности Фуэго был закрыт международный аэропорт столицы Гватемалы. В результате стихийного бедствия погибли люди, были эвакуированы тысячи человек. И мне стало интересно что это за огромная гора, которая взрывается, грохочет и подвергает людей опасности. И я решил расспросить ребят в классе, а знают ли они хоть что-то о вулкане и о том, как он извергается.
Варианты ответов:
1. да
2. не уверен
3. Не знаю ничего
Количество опрошенных 25 учащихся 2 А класса
Результаты анкетирования 1А класса:
1 . Вы, когда либо, слышали про вулканы?
1. 24
2. 1
3. 0
2 . Знаете ли вы как извергается вулкан?
1. 2
2. 0
3. 23
3 . Как вы считаете, можно ли остановить извержение вулкана?
1. 0
2. 2
3. 23
4 . Вы знаете названия каких-либо вулканов?
1. 2
2. 0
3. 23
5 . Знаете ли вы о том какой вред наносят вулканы?
1. 7
2. 18
3. 0
6 . Есть ли у нас в России вулканы?
1. 2
2. 10
3. 13
Я увидел, что многие ребята имеют представление о вулкане, но не знают и не понимают, что происходит внутри вулкана, о том какой вред они приносят, как и я сам и поэтому решил выяснить: что такое вулкан; как он образуется; как устроен; какие виды вулканов бывают; есть ли у нас в России вулканы; есть ли польза от вулканов, или только вред; а самое главное попробовать самому с помощью родителей дома сделать вулкан и выяснить можно ли его остановить?
Цель: выяснить что такое вулкан и можно ли остановить вулкан во время извержения.
Задачи:
1. Изучить материал по данной теме (интернет ресурсы, литература).
2. Узнать, какие бывают виды вулканов и есть ли от них польза.
3. Узнать есть ли вулканы на территории России.
4. Провести опрос и рассказать одноклассникам про вулканы.
5. Определить опытным путем можно ли остановить извергающийся вулкан и показать одноклассникам.
Объект исследования: Вулканы
Гипотеза исследования:Предполагаю, что вулкан приносит одни беды и его можно остановить во время извержения.
Целевая группа исследования: обучающиеся 2А класса лицея с. Булгаково.
Срок реализации: сентябрь - декабрь
Методы исследования:
1. Изучение литературы и интернет ресурсов.
2. Проведение эксперимента
3. Проведение опроса среди одноклассников
Теоретическая и практическая значимость исследования: Результаты моей работы могут быть использованы на уроках окружающего мира.
1. Основная часть
Если посмотреть на нашу планету Земля из космоса, то можно увидеть, что она имеет форму шара и кажется голубой (рис.1), потому что большая часть ее поверхности покрыта морями и океанами.
А что же находится внутри?
1.1. Внутреннее строение Земли
Земля состоит из нескольких слоев (рис.2). В центре планеты находится внутреннее ядро, оно твердое. Его окружает внешнее ядро, оно жидкое. Затем расположена мантия. Мантия, которая соприкасается с поверхностью планеты, называется магма – она находится под давлением, так же, как и газированные напитки в закрытой бутылке. Ей тесно внутри, и она ищет слабое место в земной коре. Найдя его, магма с огромным взрывом вырывается наружу и становится лавой. Над мантией - земная кора, на поверхности которой мы живем. Земная кора состоит из гигантских пластин - тектонических плит, которые двигаются по жидкой мантии. Хотя мы и не замечаем, но плиты постоянно передвигаются. Когда они сталкиваются, мы ощущаем землетрясения, а если одна наедет на другую, то образуются горы. Когда плиты расходятся из них извергается магма и образуется вулкан.
1.2. Что такое вулкан и откуда произошло его название?
Слово "вулкан" происходит от латинского «vulkanus» и означает "огонь, пламя". В Древнем Риме бог подземного огня назывался Вулканом. Он и дал им свое имя. Вот та самая легенда о происхождении слова «Вулкан»:
Жил на свете бог по имени Вулкан. Нравилось ему кузнечное дело: стоять у наковальни, бить тяжёлым молотом по железу, раздувать огонь в горне. Построил он себе кузницу внутри высоченной горы. А гора стояла прямо посреди моря. Когда вулкан работал, гора дрожала от верхушки до основания, а грохот и гул разносились далеко вокруг. Из отверстия на вершине горы с оглушительным рёвом летели раскалённые камни, огонь и пепел. «Вулкан работает», - со страхом говорили люди и уходили жить подальше от горы, чтобы не спалило огнём их жилища, не засыпало пеплом их сады и поля. Говорят, с тех пор, все огнедышащие горы стали называть вулканами.
В настоящее время под вулканом подразумевается отверстие в земной коре, по которой на земную поверхность извергается лава, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.
Вулкан состоит из вулканического очага, жерла и кратера (рис.3). Очаг вулкана — это место, где образуется магма. Жерлом называют канал, который объединяет очаг с поверхностью земли. Если подняться на вершину вулкана, то можно увидеть кратер, глубокую впадину, похожую на гигантскую чашу. Перед извержением часто бывает землетрясение, слышится подземный гул. Потом под давлением газов дно кратера взрывается и из кратера летят куски раскаленных камней. Вулкан грохочет и дрожит, а по его жерлу поднимается раскаленная лава. Она бурлит, переливается через край кратера и течет по склонам вулкана, уничтожая все на своем пути.
Сначала лава имеет очень высокую температуру - 1000 градусов и течет по склонам вулкана. Но на воздухе она остывает и затвердевает, образуя вокруг отверстия в земной коре - вулканическую гору. Поэтому вулкан после каждого извержения растет.
1.3. Типы вулканов по активности
На Земле чуть больше 1000 вулканов, которые могут начать извергаться в любой момент. На вид вулкан — это обычная гора, но внутри нее есть очень горячая магма, и пока магма живет в своем домике - он называется спящим, как например, у нас на Кавказе горы Эльбрус и Казбек, вершины которых покрыты белыми ледниками.
А та же самая гора только с извергающейся из нее магмой, огнем, дымом – это действующий вулкан. Многие из таких вулканов находятся под водой.
Также по природе вулканы могут быть потухшими: они получают такое название в том случае, если ученые уверены, что извержений больше не будет.
1.4. Типы вулканов
Вулканы бывают трещинные (линейного типа) и центральные. Линейные вулканы или вулканы трещинного типа имеет вид трещины (рис.4). Извержение происходит или вдоль трещины. Из таких трещин изливается жидкая магма, которая растекается в стороны на много километров.
Вулкан центрального типа - вулкан, чьи извержения происходят чаще всего из жерла, вокруг которого образуется гора с кратером на вершине (рис.5).
1.5. Форма вулканов
Форма вулканов зависит от типа лавы и от силы взрыва (рис.6)
Стратовулканы образуются, когда лава очень густая, она быстро застывает вокруг жерла, образуя крутой конус. А лава из них вытекает не только через основной кратер, но и из трещин. Знаменитая Этна (рис.7), Фудзияма и Везувий – это пример стратовулканов.
Более жидкая лава растекается быстрее, остывает медленнее, поэтому она успевает стечь на большие расстояния. Это щитовой вулкан (рис.8). Они бывают невысокими и плоскими.
Самые страшные вулканы - кальдеры, они взрываются так сильно, что разрушают самих себя, а на их месте остаётся лишь большая воронка (рис. 9).
1.6. Вулканы России
Меня интересовало, а есть ли на территории нашей страны вулканы? Из интернета я узнал, что на территории нашей страны находится около 200 вулканов, большая их часть находится на территории Камчатки и Курильских островов. Вот те, которые впечатлили меня больше всего.
Ключевская сопка расположена на Камчатке (рис.10). Среди всех действующих вулканов Ключевский является самым высоким. Вершина вулкана представляет собой конус. Из кратера постоянно выходит горячий воздух. Внизу вулкана имеется около 70 побочных конусов, куполов, а также кратеров. В кратере вулкана постоянно происходят взрывы, при которых на поверхность выбрасываются бомбы и пепел. На вершине расположены ледники снега. Рядом с Ключевской сопкой расположена вулканологическая станция.
Карымская Сопка (рис.11) - его размеры в несколько раз меньше Ключевского, но уровень опасности извержения один из самых высоких. Из кратера вулкана постоянно выделяются горячие газы. Карымский вулкан, это стратовулкан, он является самым активным на Камчатке: за последние сто лет он извергался двадцать раз. При этом данные извержения были продолжительными и некоторые длились годами. Когда Карымская Сопка просыпается, то она будит все остальные вулканы по соседству.
Рядом с ним находится Карымское озеро. В 1996 году здесь произошла катастрофа – на дне водоема произошел сильный взрыв, в результате чего все живые организмы в озере погибли.
Шивелуч (рис.12) действующий вулкан. Он обладает большим запасом энергии и в результате извержений всегда подвергается саморазрушению. Недалеко от Шивелуча находится крупный поселок Ключи, который после каждого взрыва покрывается слоем вулканического пепла. Здесь регулярно закрывают школы, а жители носят с собой марлевые повязки.
1.7. Есть ли польза от вулканов или они несут только разрушения?
1.7.1. Опасности, исходящие от вулкана
Потоки лавы уничтожают всю растительность, посадки и дороги (рис.13, 14, 15). Газовые облака могут вызывать удушье у людей и животных. Осадки из пепла утяжеляют крыши домов и могут вызвать обрушение (рис.16, 17). Раскаленные облака - самая большая опасность. Укрыться от раскаленных облаков из газа и камней практически невозможно. Вулканы несут в себе угрозу цунами (рис.18). Единственный способ спасения – эвакуация.
1.7.2. Польза, исходящая от вулканов
Просматривая с мамой статьи в интернете и видео о вулканах и о том какой разрушительный вред, они несут человечеству, мы были удивлены узнав для себя, что на самом деле вулканы приносят еще и пользу.
Пепел является прекрасным удобрением, поэтому почвы вокруг некоторых вулканов очень плодородны. В таких местах подземные воды нагреваются до температуры кипения, и в воздух периодически выбрасывается фонтан горячей воды и пара. Энергия гейзеров и горячих источников используется для выработки электричества. Извержения порождают крепкие строительные материалы и используются человеком для строительства домов и церквей. Например, во Франции из темной лавы построен собор Клермон-Ферран из камней Вольвика (рис.19).
Вулканы извергают большое количество драгоценных металлов. Что касается серы, то ее собирают для того, чтобы производить спички.
3. Описание опыта
Для создания вулкана мне понадобятся следующие материалы (рис. 20): газеты, белая бумага, бутылка пластиковая 0,5 л, ножницы, клей ПВА, кисточка, краски и кусок плотного картона (в нашем случае крышка от коробки из-под обуви).
Мы с мамой сделали заготовки: у бутылки отрезали горлышко; я нарвал газету на кусочки примерно 15 – 20 см; листы белой бумаги нарезал полосками шириной около 1,5 см. Начинаем делать основание: к плотной картонке я приклеел клеем ПВА бутылку (рис.21) и дал ему высохнуть. После этого мы с мамой сделали каркас (рис.22): полоски белой бумаги приклеиваем одной стороной к внутренней стороне горлышка бутылки, другой к краю картонки. Делаем это по всему диаметру. Затем приклеиваем горизонтальные полоски (рис.23). Наливаем клей ПВА в миску, обмакиваем в нем кусочки газеты и наклеиваем их на наш каркас вулкана (рис.24). Делаем 3 слоя (рис.25). Последним слоем наклеиваем белую бумагу (рис. 26, 27). После того как слои газеты и бумаги высохли, приступаем к покраске нашего вулкана (рис.28, 29, 30). Даем нашему вулкану хорошенько высохнуть. И можно приступать к самому интересному – извержению!
Для этого нам понадобиться (рис.31): сода пищевая, уксус столовый, жидкость для мытья посуды и красный пищевой краситель. Вулкан мы поставили на поднос, чтобы лава не растеклась по столу. Внутрь жерла вулкана я насыпал 8 (восемь) чайных ложек соды (рис.32), насыпал красного пищевого красителя, добавил несколько капель средства для мытья посуды, чтобы лава пенилась (рис.33). Аккуратно наливаем в жерло вулкана столовый уксус (рис.34, 35, 36, 37) и извержение начинается!
Можно ли остановить извержение вулкана? Именно этот вопрос мучал меня! А если поливать лаву большим количеством воды, она же застынет? Да она застынет на каком-то участке, но вулкан то все равно продолжит извергаться. Лава очень горячая и ее очень много и никакой воды не хватит. Остановишь передний край, а лава сзади через него перетечет. И потом существует очень много подводных вулканов. Они находятся постоянно в воде, и все равно продолжают извергаться. Выходит, что если даже поливать вулкан водой, то он все равно будет извергаться! Значит, остановить извержение вулкана невозможно!
Заключение
Несомненно, Вулканы являются одним из удивительных и опасных явлений на земле, которое способно уничтожить нашу планету. В своей работе я изучил строение вулкана, понял, как происходит извержение, узнал, что вулканы бывают разной формы, о том, что в России тоже есть вулканы. Я узнал, что вулканы не только опасны и вредны, но и могут приносить пользу человечеству. Оказывается, почва вокруг вулканов очень плодородная. Камни и пемза, которая образуется от застывшей лавы используется для строительства. А еще с лавой на поверхность земли выходят драгоценные металлы. Я создал модель вулкана, увидел, как происходит извержение и понял, что мы не можем влиять на извержение вулкана, потому что он неуправляем. Моя гипотеза о том, что вулкан приносит одни беды и его извержение можно остановить, не подтвердилась.
Свой опыт я показал своим одноклассникам и после моего рассказа в классе им было очень интересно узнать для себя про вулкан, а главное им было очень интересно посмотреть, как он извергается (рис. 38, 39, 40, 41, 42).
После этого мы вместе с учителем решили провести повторный опрос и задать те же самые вопросы моим одноклассникам.
Варианты ответов:
1. да
2. не уверен
3. Не знаю ничего
Количество опрошенных 25 учащихся 1 А класса
Р езультаты анкетирования 1А класса:
Вы, когда либо, слышали про вулканы?
1. 25
2. 0
3. 0
2 . Знаете ли вы как извергается вулкан?
1. 17
2. 0
3. 8
3 . Как вы считаете, можно ли остановить извержение вулкана?
1. 19
2. 0
3. 6
4 . Вы знаете названия каких-либо вулканов?
1. 16
2. 9
3. 0
5 . Знаете ли вы о том какой вред наносят вулканы?
1. 15
2. 10
3. 0
6. Есть ли у нас в России вулканы?
1. 19
2. 6
3. 0
Из этого можно сделать вывод, что я не зря провел столько работы по изучению вулканов.
Список использованных источников и литературы
1. География Энциклопедия, ЗАО «Росмэн-Пресс», 2005 г., 14-19 с.
2. Детская энциклопедия Махаон «Вулканы», ООО «Издательская группа Аттикус» Москва, 2008 г.
3. Современная школьная энциклопедия. Георафия, ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС» 2008 г., 70-77 с.
4. Я познаю мир: География: Детская энциклопедия, ООО «Издательство АСТ», 2002 г., 30-33 с.
5. Самые опасные вулканы России: сайт. – URL: https://moiarussia.ru/samye-opasnye-vulkany-rossii/ (дата обращения: 15.11.2018). – Текст: электронный.
6. Что такое вулканы: виды, извержения: сайт. – URL: http://ekologiya.net/?q=node/36915/ (дата обращения: 16.11.2018). – Текст: электронный.
Приложение 1
Рис.1 Планета Земля
Рис.2
Рис.3 Строение вулкана
Рис.4 Вулкан трещинного типа
Рис.5 Вулкан центрального типа
Рис.6 Форма вулканов
Рис.7 Вулкан Этна (Сицилия, Италия)
Рис.8 Щитовой вулкан Мауна-Лоа на Гавайях
Рис.9 Йеллоустонская кальдера
Рис.10 Ключевская сопка
Рис.11 Карымская сопка
Рис.12 Вулкан Шивелуч
Рис. 13
Рис.14
Рис. 15
Рис. 16
Рис.17
Рис.18
Рис.19 Собор Клермон-Ферран из камней Вольвика
Рис.20
Рис.21
Рис.22
Рис.23
Рис.24
Рис.25
Рис.26
Рис.27
Рис.28
Рис.29
Рис.30
Рис.31
Рис.32
Рис.33
Рис.34
Рис.35
Рис.36
Рис.37
Рис.38
Рис. 39
Рис. 40
Рис.41
Рис. 42