Последнее время очень похолодало… Когда идешь в школу тебя прямо сдувает с ног… А что такое ветер? Давайте разбираться!
Ветер — поток воздуха, который быстро движется параллельно земной поверхности.
Он приносит с собой дождь или наоборот, разгоняет зависшие над городом тучи, возвращая голубое небо и хорошую погоду. Ветер у всех народов символизирует свободную натуру, неподвластную привязанностям и обязательствам.
Он подчиняется только своим желаниям, непредсказуем и может оказаться как другом, так и врагом. Но что такое ветер на самом деле, как он возникает и можно ли его подчинить?
Интегрированный поиск информации
Инструкция для учителя.
Определите возможные причины проблем, продумайте пути решения.
Фронтальный диалог
— Ребята, какие знания нам понадобятся, чтобы узнать от чего зависит богатый урожай? (какое происхождение почвы; какой у нее состав и свойства, какой вред наносит бытовой мусор почве)
Деление на команды для поиска информации в разных направлениях, можно проговорить правила работы в группе (время 5 минут). Группы изучают кейсы и докладывают информацию всем остальным.
Ученикам предлагается ознакомиться с кейсами с избыточной информацией
Кейс 1. «Образование и характеристики ветра»
Кейс 2. «Виды и значение ветра»
Информация для кейсов
Просмотр видео
Фронтальный диалог
Ребята, скажите, как образуется ветер? (Суша прогревается в течение дня лучше, чем водное пространство, зато вода лучше удерживает тепловую энергию. Все это приводит к тому, что атмосферный воздух, который нагревается в основном от поверхности планеты, в одних местах оказывается более теплым, чем в других. Нагретый воздух устремляется вверх, создавая разреженное пространство, на его место устремляется более холодный воздух из соседней зоны.
Сталкиваясь друг с другом, теплые и холодные воздушные потоки порой образуют шквалы, вихри и даже смерчи. Эти процессы идут над всей поверхностью планеты, которая при взгляде сверху напоминает бурлящий котел, где сталкиваются и кружатся в различных направлениях воздушные течения, увлекая за собой белую пену облаков.)
А какие бывают характеристики ветра? (Ветер характеризуется силой (скоростью) и направлением. Направление движения воздуха определяется взаимодействием нескольких сил. Направление ветра в метеорологии определяется той стороной горизонта, откуда он дует. Сила ветра (иначе говоря, скорость), зависит от высоты, на которой дует ветер, и от атмосферного давления. Чем больше разница температур между воздушными массами, тем сильнее ветер. Скорость ветра измеряется в метрах в секунду, километрах в час или баллах (1 балл равен 2 м/с). Средняя многолетняя скорость ветра у земной поверхности – 4-9 м/с. Ветер скоростью 5-8 м/с считается умеренным, выше 14 м/с – сильным, выше 20-25 м/с – штормом, выше 30-35 м/с – ураганом. Скорость ветра отличается большим непостоянством: она изменяется не только за продолжительное время, но и за короткие промежутки времени (в течение часа, минуты и даже секунды) на большую величину.
А какое значение ветра? (Воздушные шары, которые тоже двигались с помощью ветра, впервые позволили отправляться в воздушные путешествия, а современные летательные аппараты используют ветер для увеличения подъемной силы и экономии топлива.
Ветры могут влиять и на формирование рельефа, вызывая отложения, которые формируют различные виды грунтов или эрозию. Они могут переносить пески и пыль из пустынь на большие расстояния. Ветры разносят семена растений и помогают передвижению летающих животных, которые приводят к расширению видов на новой территории. Связанные с ветром явления разнообразными способами влияют на живую природу. Велико эстетическое значение ветра. Ощущать в жаркий день ласковый, нежный, легкий, летний ветерок – одно удовольствие.
Ветер заставлял работать ветряные мельницы. Существует мнение, что еще до нашей эры в Китае была изобретена ветряная мельница. Но подтвержденные сведения про использование энергии ветра в бытовых целях дошли до нас из Персии. Персы использовали ветер и ветряные мельницы, чтобы молоть зерно, примерно за 200 лет до н.э.)
Экспериментальное исследование
Опыт 1
Но как быть, если посмотреть на смерч все-таки хочется? Давайте попробуем сделать маленький смерч в классе.
— В одну из бутылок доверху наливаем воду. Закрываем ее горлышко шайбой.
— Сверху на шайбу ставим перевернутую вторую бутылку. Закрепляем бутылки в таком положении, обмотав горлышки скотчем. Обматывайте тщательно, — место стыка не должно пропускать воду. Наша установка для демонстрации смерча готова!
— Теперь надо перевернуть ее так, чтобы бутылка с водой была наверху. И когда вода начнет вытекать в нижнюю бутылку, необходимо сделать несколько вращательных движений установкой так, чтобы вода в ней закружилась.
— Вывод: в нашем опыте происходит то же самое, что и в настоящем смерче. Когда вода из верхней бутылки начинает перетекать вниз, то вверху образуется пустота (там нет ничего — ни воды, ни воздуха) — появляется область низкого давления. А в нижней бутылке образуется область высокого давления: ведь вода заполняет ее объем, заставляя воздух, который был там раньше, сжиматься. Этот воздух с трудом прорывается наверх в виде редких пузырей (ведь дырочка шайбы очень узкая, и всю ее занимает поток воды, льющийся вниз). Если же мы чуть закрутим воду, то воздух из нижней бутылки устремиться вверх ровным быстрым потоком внутри водяной струи. И мы наблюдаем маленький смерч.
Опыт 2
— Приоткрыть ненадолго окно и с помощью термометра определить температуру воздуха на полу и на шкафу.
— Сделать вывод, что теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается
Опыт 3
– Приоткрыть входную дверь и опустить на порог зажжённую свечу. Пламя свечи отклоняется внутрь кабинета.
— Затем свечу медленно поднимать вверх. Пламя отклонится в сторону коридора.
— Вывод: тёплый воздух поднимается вверх, он лёгкий, а тяжёлый холодный воздух устремляется на его место.
Задача
Представьте, что вам нужно пару раз по работе слетать из Москвы во Владивосток и вернуться назад. Первый раз вы летите туда и обратно при полном штиле, без ветра. А второй раз, при точно таком же перелёте в оба конца, постоянно дует западный ветер одинаковой силы: туда попутный, а обратно — лобовой. Как изменится общее время полёта во втором случае: уменьшится, увеличится или останется таким же, как в первом случае?
Скорость самолёта 800 километров в час. Западный ветер пусть дует со скоростью 100 километров в час. Расстояние от Москвы до Владивостока по воздуху — 6400 километров.
Решение:
6400/800 + 6400/800 = 16 часов – время перелета без ветра
6400/900 + 6400/700 = 16,25 часов — время перелета с ветром
Ответ: Получается, что постоянный ветер увеличивает общее время полёта, и чем сильнее ветер — тем больше времени займёт полёт.
Проектно-технологическая часть
Задание
С помощью цветного картона, клея, ножниц, деревянной шпажки и кнопки выполните вертушку.
Групповые отчеты по результатам работы. Демонстрации вертушек, объяснения последовательности работы.
