XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Почему айсберги не тонут?
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
На уроке окружающего мира мы изучали свойства воды. Я узнала, что это уникальная жидкость может быть в трёх состояниях: жидком, газообразном, твёрдом. Меня заинтересовало именно твёрдое состояние, ведь лёд, в который она переходит, не тонет, а плавает.
Ледники – это многолетние массы льда, образованные за счёт собирания и преобразования снега, которые движутся под действием силы тяжести и принимают форму потоков, выпуклых щитов или плавучих плит (шельфовых ледников). Лёд погружается в воду, что приводит к образованию шельфовых ледников - плавучих плит, состоящих из фирна (спрессованного пористого снега) и льда. От них периодически откалываются айсберги. Но как мало я знаю о них . Мне захотелось выяснить, почему айсберги не тонут? Приложение 1.
Три состояние воды:
Жидкое Твердое Газообразное
Гипотеза моего исследования :
Предположим, что айсберги не тонут в воде потому, что солёная вода в море выталкивает лёд.
Цель моей работы: изучить состав льда и выяснить причину удерживания его на воде.
Задачи:
Изучить литературу и выяснить какие бывают айсберги и где они обитают
Сделать модель айсберга и выявить его особенности.
Выявить причины непотопляемости айсбергов и сделать выводы.
Определить: какую опасность и пользу несут в себе айсберги.
Объект исследования: айсберги.
Методы исследования:
Сбор и обработка информации.
Проведение опытов.
Наблюдение
Анализ полученных данных
Продуктом работы является создание буклета «Что такое айсберг?»
Глава 1. Теоретическое исследование проблемы
Что такое айсберг?
Ледяной горою айсберг.
Ледяной горою айсберг
Из тумана вырастает,
И несёт его теченье
По бескрайним по морям.
Хорошо тому, кто знает,
Как опасен в океане,
Как опасен в океане
Айсберг встречным кораблям!
Автор: Козлова Л.
В переводе на русский язык с немецкого слово «айсберг» значит «ледяная гора».
Это плавающие горы изо льда, рождённые сползающими в море ледниками. Конец ледника на какое-то время повисает над морем. Его подтачивают приливы, морские течения, ветры. Наконец он обламывается и с грохотом падает в воду.
Айсберги не встретить на реках и озёрах нашей России. Но если отправиться в путешествие и на морском корабле поплыть к берегам Гренландии и Антарктиды, то обязательно можно увидеть там величественные и опасные плавучие горы.
Родина айсбергов – Арктика и Антарктида. Надводная часть айсберга составляет лишь одну десятую его объема, остальная часть скрывается под водой.
Самый большой айсберг в истории, именем Б-15, измеряемой около 300км и длинной 40км. Б-15 айсберг, отколовшийся от шельфового ледника Росса в январе 2000 года. Приложение 2.
Самый большой айсберг. Около 90% объёма айсберга
находится под водой.
Из чего состоят и откуда берутся айсберги?
Огромный айсберг красив. Он медленно плывёт, сверкая белоснежной верхушкой. В солнечных лучах переливается бирюзовым, зелёным, синим цветом.
Откуда же берутся белые, голубые, и даже чёрные айсберги? Обычно айсберги бывают белыми, потому что состоят из льда и пузырьков воздуха. Воздушные пузырьки образуются в леднике, от которого откалывается айсберг. Когда снег спрессовывается и превращается в ледяные крупинки, часть воздуха тоже «запрессовывается» в лёд и может занимать до 15% объема айсберга. При движении ледника в нем образуются трещины. Их заполняет вода, которая, в отличие от снега, замерзает без пузырьков. Тогда айсберг имеет голубые прожилки: это лёд, свободный от воздуха. Коричневые или чёрные слои могут быть горными породами, которые переносит ледник при движении. Часто они находятся в нижней части айсберга, но при таянии он может перевернуться, и над водой поднимается чёрный фрагмент. При опрокидывании большие айсберги могут захватывать со дна песок или камни, отчего тоже возникают пятно и слои тёмного цвета. Если айсберг синего цвета, скорее всего ему более 1000 лет. Тёмно-синий цвет имеют так называемые «чёрные» айсберги, недавно перевернувшиеся в воде. Когда они переворачиваются, то являются причиной ужасного цунами. Девять десятых всей массы айсберга спрятаны под водой. Айсберги напоминают нам кристаллы драгоценных камней они бирюзового, тёмно-синего, ярко-зелёного, белого цвета. Так преломляются лучи солнца в идеально чистых и насыщенных пузырьками воздуха полярных льдинах. Благодаря этим пузырькам айсберги не полностью погружаются в воду. Дальность плавания айсбергов и длительность их существования зависит не только от скорости и направления морских течений, но от свойств самого айсберга. Приложение 3.
Голубой айсберг. Белый айсберг. Черный айсберг.
Какую опасность несут айсберги.
Айсберги, даже незначительных размеров, представляют большую угрозу для судоходства.
Пассажирский лайнер «Титаник» столкнулся с айсбергом и затонул 14 апреля 1912 года, когда огромный корабль находился в своём первом плавании. Трагедия унесла от 1495 до 1645 человек при 2208-2225 людях на борту, из которых всего 712 человек было эвакуировано. Катастрофа произошла более чем в 600км к юго-востоку от канадского острова Ньюфаундленд. В результате трагедии был сформирован Международный ледовый патруль для защиты интересов судоходства в Северной Атлантике.
В 1959 году датский корабль «Хедтоф» врезался в айсберг и затонул, в результате чего 95 человек погибли. Многие корабли теперь оснащены собственным радиолокационным оборудованием для обнаружения плавучих льдов. Приложение 4.
Столкновение «Титаника» с айсбергом.
Какова польза айсбергов.
Айсберг представляет собой своеобразное хранилище пресной воды. Даже относительно небольшая ледяная гора толщиной 150м, длиной 2км и шириной полкилометра содержит в себе почти 150млн. тонн пресной
воды, причем совершенно чистой, лишённой примесей и загрязняющих веществ.
Но как практически использовать ледяные дары полярных стран?
Предложили-транспортировать айсберги к местам, где нужна ледяная вода, с помощью морских течений, используя их как тягловую силу. Когда же ледяной груз нужно будет послать в ином направлении, предполагалось сделать «пересадку» на другую ветвь морского течения или прибегать к помощи буксиров.
А как выгрузить на берег громадины, весящие миллионы тонн? Дробить на куски невыгодно: будут большие потери.
Для этого трудного положения инженеры нашли оригинальный выход: подтягивать айсберг к берегу и обволакивать водонепроницаемой но очень прочной пленкой-защитой. Она не даст воде испариться и направит её в подготовленные водоёмы.
Давно разработаны эти проекты, но по-прежнему ни один из них не осуществлён.
Правда, кое-где айсберги все же используют. Однажды, по предложению одного канадского метеоролога, для метеорологической станции на острове Элсмир, расположенной в Арктическом архипелаге, ледоколом был прибуксирован айсберг, запасов его воды хватило на несколько лет.
Глава 2. Практическое исследование проблемы.
Почему айсберги не тонут?
Природа айсбергов была впервые верно объяснена русским ученым Михаилом Ломоносовым. Эта ледяная гора отламывается от шельфовых, то есть плавучих или частично опирающихся на дно ледников. Ученый доказал, что айсберги состоят из пресной воды.
Айсберг не тонет, потому что он состоит изо льда. А, как известно, лёд легче воды и имеет меньшую плотность, чем вода. Пот закону Архимеда: тело погружённое в воду, действует выталкивающая сила, которая равна весу вытесненную этим телом (в нашем случае, айсбергом) воды. Так как выталкивающая сила больше веса айсберга, то он плавает.
Таким образом, мною были выявлены причины непотопляемости айсбергов:
Плотность льда меньше плотности воды.
На лёд со стороны воды действует выталкивающая сила.
Опрос одноклассников по теме исследования.
Изучая литературу по теме исследования, мне стало интересно, а что знают об айсбергах наши одноклассники. Был проведён опрос на данную тему. После проведения опроса, оказалось, что точное представление об айсбергах и причинах его непотопляемости знают не все и хотели бы узнать об этом больше. Итоги опроса приведены в таблице. Приложение 5
Таблица опроса учащихся 2 класса:
|
Не знают ничего об айсбергах |
Имеют некоторое представление о них |
Имеют точную, обширную информацию |
|
6 |
13 |
7 |
Модель айсберга.
Чтобы выявить особенности айсберга, я решила вырастить модель айсберга. В пустую ёмкость я налила воду и положила в морозильник на определённое время. Через некоторое время вода в ёмкости замёрзла. Из-за низкой температуры, вода превратилась в лёд и приняла форму в котором она находилась-так появился айсберг.
Опыт «Как ведёт себя лёд в солёной воде?».
В этом опыте я решила определить, как ведёт себя лёд в солёной воде. Взяла стакан, наполнила его холодной водой, добавила морской соли и поместила в стакан модель айсберга. При погружении увидела, что лёд плавает на поверхности воды и не тонет, следовательно, он легче воды. Айсберг не только не тонет в воде, но и, будто живой, постоянно переворачивается. Приложение 6.
Заключение.
Итак, я добилась той цели, которую ставила перед собой в начале исследования-изучила состав льда и выяснила причину удерживания его на воде. Узнала много интересной информации об айсбергах, как они появляются, какими бывают. Проведя ряд опытов, я выяснила, что плотность льда меньше плотности воды. Таким образом, в начале исследования выдвинутая мною гипотеза о том, что айсберги не тонут в воде потому, что солёная вода в море выталкивает лёд, подтвердилась.
Айсберги- уникальные творения природы, которые поражают своими размерами, формами и красотой. Мне бы очень хотелось, чтобы люди на нашей планете научились видеть красоту природных явлений, ценили то, что нас окружает и помнили, что человек и природа взаимосвязаны.
Список литературы:
Маркин В.А. Я познаю мир: Детская энциклопедия: География.-М.:ООО «Изд. АСТ-ЛТД», 1997.- с.158.
Котляков, В.М. Снег и лёд в природе Земли.-М.: Наука,1986.- с. 157.
Непомнящий Н.Н. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Природные катастрофы.-М.: ООО «Изд. АСТ», «Изд. Астрель», 2001.-с. 388.
Нуждина Т.Д. Мир животных и растений. Энциклопедия для детей. Чудо-всюду.- Ярославль: Академия развития,2000.- с.160.
http://ru. wikipedia. org.