Самолет, детский волчок, велосипед, мотоцикл, пуля – что общего может быть у столь разных вещей? Их главная особенность – устойчивость тела по отношению к оси вращения, которая обеспечивается гироскопическим эффектом. Он лежит в основе действия многих устройств или приборов, широко применяемых в современной технике для автоматического управления движением самолётов, морских судов, ракет, торпед и других объектов, для определения горизонта или географического меридиана, для измерения поступательных или угловых скоростей движущихся объектов (например, ракет). Целью данной работы является изготовление действующей модели гироскопа и изучение его поведения. Исследовательская работа изучает принцип действия гироскопа, историю его создания, рассматриваются основные характеристики гироскопа и его конструкция. В экспериментальной части описываются характеристики  двух опытных образцов гироскопа и их поведение в зависимости от различных факторов.

В работе рассматриваются варианты усовершенствования ветротурбин дя повышения устойчивости к сильным ветрам. Проанализированы параметры, влияющие на повышение устойчивости и представлены собственные разработки моделей усовершенствования ветротурбин.

Обычно вертикальные ветрогенераторы делают в виде цилиндра. Я решил сделать лопасти в виде шара, тем самым увеличив обтекаемость конструкции, необходимую для безопасной работы при сильных порывах ветра. Это – первый предлагаемый вариант повышения устойчивости ветрогенераторы к сильным ветрам

Моя вторая разработка представляет собой несколько S- образных труб, соединенных вместе. В этой системе сила распределена равномерно благодаря реактивному эффекту, возникающему при выходе воздуха из противоположного конца трубки. В данной конструкции нагрузка на излом лопастей уменьшается почти вдвое.

Третья разработка представляет собой реактивную модель, заключенную в элипсоидный кожух. Это позволяет достичь большей обьекаемости и на больших скоростях получить эффект самолетного крыла.

В ходе экспериментальной части модели были спроектированы в программе Solid Works, распечатаны на 3D принтере и испытаны. Проведены измерения силы давления на ось и частоты вибрации ротора для каждой модели.

Вывод: использование реактивного эффекта позволяет повысить устойчивость ветрогенератора почти в 4 раза

Фотографии изготовленных моделей прикреплены.

Данная работа посвящена изучению свойства эффекта памяти формы у сплава титана и никеля (нитинола). В ходе работы были проведены опыты с нитиноловой проволокой и собрана модель чехла для сотового телефона с термоконтроллером из нитиноловой проволоки.

В своей работе я попыталась изучать свойства всем известного волосяного гигрометра.

Актуальность исследования: В настоящее время мы слышим много информации о космосе, о полётах космонавтов, об экспериментах, над которыми работают космонавты, о программах освоения Луны, Марса. Сейчас существует много программ для учащихся для связи с космонавтами, работающими на МКС. Связь с космонавтами осуществляется с помощью радиоволн.

Цель: Создать устройство, позволяющее передавать звуковой сигнал с помощью света.

«Фотофон» состоит из двух устройств – приёмника и передатчика.  Оба устройства выполнены на основе интегральных микросхем, и питаются от источника постоянного тока напряжением 9 вольт. В качестве источника лазерного излучения используется лазерная указка мощностью менее 5 мВт, не требующая при эксплуатации применения средств индивидуальной защиты (специализированных защитных очков).

Экспериментальная часть: изучение расходимости лазерного луча, Фокусировка луча с помощью линз, Изменение направления распространения лазерного луча, несущего полезную информацию.

Вывод: Было создано устройство «Фотофон», позволяющее передавать звуковой сигнал с помощью света. Изучены особенности лазерного луча, провели эксперименты по способам регулирования громкости и улучшению качества сигнала.

Наша страна находится в холодных климатических условиях – это географический фактор. По этой причине мы потребляем много тепловой энергии. В основном она расходуется на отопление жилых и производственных помещений.

Исследование данной темы позволяет на основе информации, полученной из научных источников, и проведённого опыта  узнать, что заставляет воздух перемещаться по комнате.

В данной работе изучались процессы пеломления света в неоднородных средах. Были проведены два эксперимента, описанных в тексте работы. На основе проделанной работы выдвинута гипотеза о том, что с помощью неоднородной среды можно спрятать объект.

Работа посвящена выявлению оптимального режима интенсивности пламени горелки газовой варочной панели. 

Значительная часть механических движений – движение машин, работающих циклически; почти все акустические явления; переменный ток, применяющийся в быту и в разнообразных технических устройствах; радиотехника и часть электроники; вся волновая оптика; волновые свойства частиц – вот далеко не полный перечень явлений и технических приложений, описываемых на языке колебательных и волновых процессов. В конце концов, наши сердца бьются; наши легкие колеблются при дыхании; мы дрожим, когда нам холодно; мы можем слышать и разговаривать благодаря колебаниям барабанных перепонок и голосовых связок. Световые волны, которые позволяют нам видеть, имеют колебательную природу. Когда мы ходим, наши ноги совершают колебания. Колеблются даже атомы, из которых мы состоим. Если расширенно толковать термин «колебания», то сразу становится очевидным, что многие события повседневной жизни обладают необычайной цикличностью. Мир, в котором мы живем, удивительно склонен к колебаниям. Именно поэтому колебательному движению уделяется особое внимание в физике и технике.

Эта тема актуальна, так как может пригодиться мне для дальнейшего изучения физических процессов и их применения на практике и создания новых научно-исследовательских проектов.

Данная работа представляет собой вольное прочтение третьего закона термодинамики в квантовой интерпретации и описание его связи с понятиями темной энергии и темной материи

Цель: предложить или вернее дополнить, математическое описание при котором, все модели темной энергии наиболее популяризированные  в квантовой механике будут объединены в одну модель сообразно с М - теорией

Методы проведения исследований:

1. Мысленный эксперимент.
2. Научные суждения согласно методологии Декарта (дедукция)
3. Индуктивное умозаключение
4. Построение логических рассуждений, на основе документальных свидетельств, (как следствие индукции).

Результаты исследования.

В ходе работы был обоснован новый математический аппарат более четко прояснен переход между размерностями, описан принцип действия нового двигателя (100 Тэв мощностью предложена модель унимодулярной гравитации как приближение более общей картины модель дионов, как составляющих адронов переход колебаний в спинтронике (при условии экспериментального применения Расширение теории Калуцы Клейна на новые размерности, открытие новых свойств трехмерных жидких квантовых кристаллов(трехмерные жидкие кристаллы времени, все это следствие данной работы. В данной работе описаны и систематизированы динамика потенциалов частиц, свойства высокотемпературных конденсатов. Внесены поправки к Лоренцевскому преобразованию.

Актуальность. Возможны применения работы в области спинтроники освоения космоса, ядерной физики. Благодаря этой гипотезе возможно удастся создать сверхпроводники нового типа (излучающие гравитон в момент перехода к сверхпроводимости.) Главным актуальным допущением является, допуск притяжение без гравитационной силы разрешение основных проблем адронной теории струн.

Значимость и новизна.

Одним из важнейших следствий данной работы является создание мощной альтернативы современным двигателям своеобразный «EmDrive 2.0 «Значимость данной работы в значительной степени отражена в модифицированной гипотезе трехмерных жидких квантовых кристаллов как продолжения идей Ф. Андерсона Нобелевского лауреата также из лауреатов престижной премии смежные идеи были высказаны и разработаны Р. Глаубером ,Ж. Алферовым , Джулианом Швингером и др.  Таким образом данная работа дает развитие множеству гипотез в различных сферах науки и техники

Объединены более 11 теорий включая теорию аксивселенной, гипотезу хиггсовского взрыва, физика конденсированного  состояния в виде мезоскопической физики, квантового эффекта Холла, спиновых цепочек физики сильнокоррелированных систем. Квантовой теории поля в виде теории Печчеи _Квинн и конформной теории поля

Создана рабочая модель портативного сцинтилляционного гамма-спектрометра на основе кремниевого фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). Разработанный прибор обладает высоким энергетическим разрешением, низкой себестоимостью, малой массой, низким энергопотреблением, возможностью анализа спектров непосредственно на месте их снятия.

В ходе выполнения работы были оптимизированы важнейшие элементы гамма-спектрометра: сцинтилляционный кристалл, кремниевый фотоэлектронный умножитель, а также проведено сопряжение ФЭУ с оптическим окном кристалла, разработана схема обработки сигнала и питания ФЭУ. Проведена энергетическая калибровка гамма-спектрометра по трём линиям: 352 кэВ, 1460 кэВ, 2614 кэВ с помощью трёх изотопов ²²⁶Ra, ⁴⁰К и ²³²Th соответственно и создан алгоритм поиска фотопиков на спектре. Предложен алгоритм расчёта экспозиционной и амбиентной эквивалентной дозы по гамма-спектру и проведены испытания созданного гамма-спектрометра, включающие в себя поиск радиоактивных загрязнений.

Почему лист бумаги мы видим белым, а листья растений зелеными? Почему предметы имеют различный цвет? 

С древних времен ученые пытались объяснить природу цвета. Однако, вплоть до 60-х годов XVII века имели место самые неправдоподобные теории этого явления.

Аристотель (384-322 гг. до нашей эры) считал, что причиной возникновения цветов является смешение света с темнотой.  Подобные теории выдвигались и значительно позднее такими учеными, как Рене  Декарт (1596-1650), Иоганн Кеплер (1571-1630), Роберто Гук (1635-1703).

Причину цвета многие ученые того времени связывали со свойствами самого света, а не с работой глаза.

Измерение и контроль протекающего тока являются принципиальным требованием для широкого круга приложений, связанных с питанием электронных устройств, зарядкой аккумуляторов и т.п. На рынке имеется датчик тока ACS712, работающий на основе эффекта Холла, но проблема состоит в том, что у каждого датчика свои собственные индивидуальные характеристики, отсюда возникает необходимость калибровки таких датчиков. Для калибровки датчика тока была разработана программа в среде LabVIEW

При проектировании эксплуатации современных быстроходных машин возникает необходимость не только предвидеть возникновение опасных колебаний, но и использовать в ряде случаев колебания (вибрации) для решения технологических задач с помощью машин вибрационного действия. Область применения вибрационных машин непрерывно растет и в настоящее время широко охватывает строительную индустрию, транспортную технику, горное и литейное производство, машиностроение и друге отрасли техники. При этом для повышения эффективности указанных машин некоторые процессы здесь требуют дополнительного исследования. В частности, научная новизна нашей работы заключается в исследовании процессов поступательного движения тел под воздействием вибрации при анизотропных коэффициентах сухого трения соприкасающихся поверхностей. Научная разработка имеет важное практическое применение для бесколесного транспорта с использованием инерционных сил.

В данной работе рассмотрено устройство вакуумного насоса и предложен аппарат для приема пластиковых бутылок, который позволит решить проблему сбора пластиковой тары для последующей транспортировки и переработки. Аппарат значительно  дешевле в производстве и эксплуатации, чем существующие аналоги, т.к. использует мускульную силу человека.

Данная работа относится к области исследования процессов трения, возникающего в плоскости касания соприкасающихся тел.

В работе изучено влияние на силу трения двух соприкасающихся тел ультразвукового поля с различно направленным вектором амплитуды колебаний и пар трения из различных материалов, найдены аналитические и эксперементальные зависимости эффективных коэффициентов трения трущихся пар при воздействии ультразвукового поля различного направления от определяющих параметров. 

Данная работа относится к области исследования процессов механической вибрации твердых тел и их технического приложения к разработке моделей бесколесных транспортных устройств.

В работе исследуются влияния на кинематические характеристики устройства бесколесного транспорта определяющих параметров процесса поступательного движения под воздействием вибрации.

В данной работе исследована возможность не коалесцирования капли с вертикально колеблющимся раствором и по среднему времени жизни капли определения частоты колеблющегося раствора. Слияние капли с жидкостью ингибируется из-за наличия тонкой воздушной прослойки, которая в случае вибрирующей поверхности сохраняется неограниченно долго.

В работе представлены зависимости времени жизни капли  от размера капли, от частоты и амплитуды колебаний поверхности жидкости, от толщины воздушной прослойки, от параметров воздуха.

Цель работы: создать действующую модель электродвигателя.

Задачи:

изучить литературу об электродвигателях;

понять принцип работы электродвигателя;

создать действующую модель электродвигателя.

Принцип работы электродвигателя и его основные цели заключаются в передаче рабочим органам необходимой для совершения технологических процессов механической энергии. Сам двигатель вырабатывает ее за счет потребляемой из сети электроэнергии.

Любой электродвигатель состоит из двух частей: неподвижной части – статора или индуктора (для электродвигателей постоянного тока) и подвижной части – ротора.

Требования к создаваемой модели:

1. Эстетичный вид;
2. Минимально возможное количество деталей, обеспечивающее надежность и функциональность модели;
3. Простота монтажа.

Этапы работы:

Для катушки потребовался провод, который был намотан на каркас нерабочего электродвигателя, состоящего из трех соединенных между собой частей. Потом была подготовлена основа, на которую в дальнейшем была смонтирована установка. Батарейка была закреплена в пластмассовом корпусе, привинченном к основе. Рядом укреплен выключатель.

Коллектор находится в верхней части электродвигателя. Чтобы защитить коллектор и провода от механических повреждений, сверху коллектор накрыт резиновым кружком.

При поднесении дугообразного магнита к ротору электродвигателя, последний начинает вращаться. Если вращения не происходит, то следует слегка сдвинуть ротор в любую сторону.

Актуальность исследований в области оптически активных материалов определяется возрастающей ролью оптических методов исследования различных биохимических процессов. В науке известны такие оптические явления как вращение плоскости поляризации света и эффект Тиндаля. 

Создание экспериментальной установки, позволяющей проводить в школьных условиях исследования аналогичные научным, является целью работы.

В 1831 г. Жан-Батист Био опытным путём установил следующие законы: угол поворота плоскости поляризации прямо пропорционален толщине слоя раствора и прямо пропорционален концентрации активного вещества. С использованием созданной установки был проведён ряд опытов, позволяющих подтвердить теорию о вращении плоскости поляризации при прохождении луча через растворы сахара с различными концентрациями. В ходе данных экспериментов были проведены измерения изменений угла поляризации. Полученные при проведении опытов данные стали основой для расчёта значений удельного вращения  и создания сравнительных таблиц. При добавлении в растворы сахара соли, ясно наблюдалось явление фотолюминесценции и проявление эффекта Тиндаля.

Выводы

Создана экспериментальная установка. Вычислены значения удельного вращения для  лазеров с разными длинами волн. Выявлено явление люминесценции как для различных растворов. Проведенные исследования в целом подтвердили закономерности выше названных явлений, что позволяет утверждать о целесообразности использования этого прибора в учебно-исследовательском эксперименте в школьных условиях.

Список использованной литературы

1. Физический энциклопедический словарь/Под ред. А. М. Прохорова, Д.  М. Алексеева  и др. – М.: Советская энциклопедия, 1983. – 928 с.
2. Ландсберг Г. С., Оптика / Г. С. Ландсберг – М.: ГИТТЛ, 1976. – 759 с.

Автор: Фадеев Денис Вадимович, МОУ многопрофильная гимназия №12 г. Твери, 8 класс.
Научный руководитель: Андреева Ольга Николаевна, учитель физики, МОУ многопрофильная гимназия №12 г. Твери.
Цель работы: проанализировать с позиции геомеханики природу распространения механических колебаний в различных средах, и на этой основе обосновать критерий наступления режима биения при сложении колебаний.
Актуальность исследования. Возникновение биений в механике и радиотехнике известно достаточно давно. Наиболее обстоятельное изучение этого явления еще в начале прошлого века, завершенное его описанием и получением критериев, при соблюдении которых биения не могут возникать, выполнил академик Л.И.Мандельштам. Однако, несмотря на имеющееся мнение о том, что явление биений «достаточно подробно изучено и детально описано в монографиях по теории колебаний …» до сих пор одной из сложностей изучения процесса биений является выявление причин склонности колебательной системы к развитию биений на основе относительно простого определяемого критерия.
Содержание работы. В работе был исследован механизм распространения механических колебаний в сплошной среде. Проведенное исследование показало, что распространение механических волн в различных средах связано с деформацией среды (сдвига или растяжения сжатия), в которой она распространяется. Это позволило выдвинуть гипотезу о возможности описания волновых процессов с позиции напряженно-деформированного состояния (НДС) среды, в которой они распространяются.
В работе был применен новый подход описания механизма наступления биения на основе теории инвариантов предельных состояний природных систем, позволяющей увязать воедино многие проблемы нелинейной механики деформированных сред и физико-химии структуры. Согласно этому подходу различные природные объекты объединяет единство их инвариантов предельных состояний как некий физический принцип гармонии развития структурных систем. В результате проделанной работы на основе графической интерпретации теории прочности Кулона – Мора была создана модель (круговая диаграмма НДС) предельного равновесного состояния структурной системы при сложении двух гармонических колебаний одного направления. В данной модели плоское напряженное состояние или состояние двухосного сжатия, определяемое главными напряжениями G1, G3, было инвариантно заменено на состояние, получаемое при сложении двух колебаний с определяющими параметрами в виде их периодов Т1 и Т2 соответственно. В результате была получена расчетная зависимость периода результирующего колебания Трез, как инварианта нормального напряжения на площадке, наклоненной к горизонтальной плоскости под углом в момент разрушения.
Далее в работе было произведено уточнение границ наступления процесса биения на основе критерия предельного равновесного НДС Кн.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые сделана попытка на основе теории инвариантов предельных состояний природных систем исследовать основные “механизмы” наступления режима биения при сложении механических колебаний.
Итоги исследования. Проведенные исследования доказывают возможность, на основе нового подхода с позиции НДС структурной системы, описания момента наступления различных предельных состояний в колебательных системах.

Экспериментально исследована колебательная система (пружинный маятник в неоднородном переменном магнитном поле), Влияние поля на металлический груз приводило к появлению нелинейных эффектов, в частности к явлению нелинейного резонанса, который наблюдался как на основной частоте, так и на удвоенной и утроенной частоте. Снятая амплитудно-частотная характеристика имела гистерезисный характер, наблюдались как регулярные (квазигармонические, кноидальные) колебания, так и нерегулярные (стохастические) колебания. Создана экспериментальная установка с автоматическим выведением данных на компьютер, внешнее воздействие создавалось катушкой с переменной и постоянной составляющей.

Рассмотрена  теоретическая модель расслоения низкотемпературной плазмы СВЧ-разряда, поддерживаемого излучением сверхвысокочастотного генератора в непрерывном режиме. При достижении высоких значений концентрации электронов, близких к критическому, развивается ионизационно-полевая неустойчивость, приводящая к появлению стратифицированных стационарных структур на нелинейной стадии развития неустойчивости. В модели используется одномерное диффузионное уравнение второго порядка  для концентрации плазмы с учетом процессов рождения и гибели электронов. Получены точные решения рассматриваемого уравнения при определенных значениях параметров задачи.  

Исследование функциональных возможностей катушки Тесла показало возможность применять беспроводную передачу электричества, что является на данный момент перспективной технологией, но в основном находится в зачаточном состоянии, а так же то, что каждый обучающийся может применить метод конструирования катушки Тесла, и на уроках физики  использовать ее принцип работы для демонстрации явлений электромагнитного поля. Это позволит, повысить заинтересованность учеников к углубленному изучению физики, к исследовательской деятельности, и, возможно, для кого-то определит область дальнейшей деятельности, поможет в выборе профессии. Также мы рассмотрели беспроводную передачу электричества, и в дальнейшем будем изучать и развивать способы повышения КПД при беспроводной передаче электричества.

На данный момент, эту технологию можно рекомендовать внедрить некоторым предприятиям, а в будущем полностью избавиться от проводов.

Экспериментально исследована колебательная система (пружинный маятник в неоднородном переменном магнитном поле), Влияние поля на металлический груз приводило к появлению нелинейных эффектов, в частности к явлению нелинейного резонанса, который наблюдался как на основной частоте, так и на удвоенной и утроенной частоте. Снятая амплитудно-частотная характеристика имела гистерезисный характер, наблюдались как регулярные (квазигармонические, кноидальные) колебания, так и нерегулярные (стохастические) колебания. Создана экспериментальная установка с автоматическим выведением данных на компьютер, внешнее воздействие создавалось катушкой с переменной и постоянной составляющей.

Целью научно-исследовательской работы "Конструирование электромобиля " Liolf"было доказать, что электромобиль может сконструировать любой человек. В ходе работы было произведено много расчётов.Произведен сравнительный анализ стоимости различных электромобилей, и высчитана примерная себестоимость предполагаемого электромобиля.

Эта исследовательская работа по созданию вижигателя по металлу. В этой работе представлена поэтапная инструкция сборки этого прибора, а так же анализ полученных результататов.

Вам никогда не проходила в голову мысль - какой класс электродвигателей более эффективный? Эта работа ознакомит вас с сравнением разных классов электродвигателей и их характеристик.

Механизмы образования звуков в саксофоне и органе имеют одну и ту же природу, при этом понимание процессов звукообразования в органе оказывается проще чем в саксофоне. Это обстоятельство позволило объединить исследование инструментов в одну работу, целью которой является изучение процессов звукообразования в саксофоне и органе на примере  явления образования звука в полых трубах. Кроме того, мы знакомимся с методами постановки и проведения экспериментов.

   Цель работы заключается в том, чтобы разработать универсальный, портативный счётчик Гейгера способный регистрировать α, β, γ и n излучения. А так же разработать методику, определения преобладающего излучения. Проблема заключается в том, что с помощью счётчика Гейгера-Мюллера затруднительно зарегистрировать α-частицы и нейтроны, и то что счётчик Гейгера-Мюллера не идентифицирует частицы. [1]
  Для окошка счётчика было решено использовать бериллиевую бронзу, так как чистый бериллий слишком дорогой, и конструкционно его сложно использовать, в то время как бериллиевая бронза по свойствам схожа со сталью. И стоит отметить, что при массовой доли бериллия 2% в бериллиевой бронзе процентное содержание его ядер в материале составляет 12,5%. Для решения проблемы было решено применить ядерные реакции, α-частицы с окошком счётчика из бериллия или алюминия, в ходе которой образуется нейтрон и реакцию этого, или прибывшего из вне, нейтрона с находящемся в рабочем объёме счётчика парафином или алюминием, в ходе которой образуется протон или α-частица соответственно. [2] 

   В ходе работы был разработан корпус счётчика, основные его части были начерчены в программе Компас, для дальнейшего изготовления. Сначала была изготовлена демонстрационная модель в масштабе 1:1, детали корпуса модели были распечатаны на 3D-принтере. Потом было изготовлено два прототипа, детали корпуса были выполнены из оргстекла и стали, у одного прототипа окошко было выполнено из бериллиевой бронзы, у другого из алюминия. После чего прототипы были успешно испытаны на прочность и герметичность с помощью форвакуумного насоса. 

 Наполняются прототипы средой состоящей из 90% аргона и 10% спирта по массе, при давлении 100 мм.рт.ст.[4]

 Было рассмотрено несколько вариантов питания счётчика, и съёма, обработки данных.  Рассмотрен вариант изготовления платы питания и обработки данных «с нуля». Но решено было использовать готовую плату питания, заводского изготовления, с возможностью съёма сигнала с платы на микроконтроллер Ардуино, с помощью которого осуществлена обработка данных и их вывод на ЖК-экран. В ходе работы была написана соответствующая программа.

Методика идентификации была разработана на основе свойств частиц, проникающей способности, и том эффекте, что замедленные нейтроны с большей вероятностью реагируют с материалом. Применятся, этот счётчик может как в быту, так и в исследовательских лабораториях, особенно в тех лабораториях, где нейтронное излучение может составлять значительную часть фона, например, при работе с токамакамом или фузор-реактором. А так же в космической сфере, где нейтронное излучение так же может составлять заметную часть фонового излучения.

Библиографический список

1 Ионизирующая радиация: обнаружение, контроль, защита / Ю. А. Виноградов. – М.: СОЛОН-Р, 2002. 224 с.

2 И.Н. Бекман ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА Лекция 15. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ 

3 Сенченков А. П. Техника физического эксперимента: Измерение электрических величин. Работа с высоким напряжением и ядерными излучениями. Вакуумная техника. М.: Энергоатомиздат, 1983. 240 с.

4 Современная физика. Пособие для инженеров / Спроул Р. - М.: Физ-мат. лит. 1961. — 501 с.

Прямой пьезоэлектрический эффект - возникновение электрических зарядов на поверхности диэлектрика при его механической деформации. На прямом пьезоэффекте основано действие пьезоэлектрического преобразователя. Целесообразно оснащение участков интенсивного движения наземного транспорта пьезогенераторами. Так, трансформируя энергию деформации дорожного полотна Крымского моста через Керченский пролив, вызванную движущимися автомобилями, в электроэнергию, целесообразно накапливать её и направлять в общую сеть региона. Сделать пьезогенерацию полноценным источником электроэнергии смогут инновационные наноструктурированные и композиционные материалы.  В ходе работы изучены физическая природа, свойства и основные характеристики пьезоэффекта, выявлены особенности природных и синтетических пьезоэлектриков, рассмотрены характеристики и методы использования пьезоэлементов, принцип действия пьезогенератора, проведены опыт по поляризации пьезоэлемента под действием механических напряжений и экспериментальное исследование формы и площади пятна контакта колеса с дорогой, рассмотрена возможность внедрения пьезогенераторов в дорожное полотно участков интенсивного движения, в том числе Крымского моста через Керченский пролив.

Данная работа посвещена катушке Тесла, которая имеет несложную схему, но большой практический, демонстрационный и эмоциональный эффект. Это зрелище покоряет и завораживает.

Цель: создание автоматизированной гидропонной системы для домашнего выращивания различных растений, которая должна в значительной мере дополнять идею умного дома.

Актуальность работы: использование гидропонной установки – это способ обеспечения семьи свежей зеленью и плодами ягод (земляника, клубника), особенно в несезонное время года. В современной городской жизни многие семьи отказываются от ведения дачного хозяйства и всё чаще покупают овощи, зелень и ягоды в магазинах. Но не всегда такие продукты могут быть экологически чистыми и полезными, а главное, на их покупку уходит существенная часть семейного бюджета.

В настоящий момент технологии с всё большей интенсивностью проникают в нашу жизнь. Это явление послужило идеей для создания концепта так называемого «умного дома», который призван автоматизировать многие процессы внутри дома, тем самым существенно облегчить жизнь человека.

Практическая значимость и новизна: автоматическая система полива растений полностью контролирует процесс орошения; осуществляется сбор и обработку данных полива; система компактна, что является крайне важным пунктом в условиях домашней обстановки; использована модульность основных компонентов с возможностью замены каждой детали в случае необходимости.

Актуальность работы: «Умный дом» — технология, с помощью которой человек может управлять системой, включающей в себя различные инструменты, повышающие уровень комфорта и безопасности жизни человека. В мире уже есть изобретения, которые приближают нас к идеальной концепции умного дома.  Но сегодня стоимость, качество устройств, зачастую сложность использования стали основными проблемами в популяризации технологий умного дома.

Цель - разработать и собрать автоматизированную установку капельного полива комнатных растений для "Умного дома" на Arduino.

Практическая значимость и новизна: Мы проанализировали установки капельного полива, которые сегодня предлагаются потребителю. Наша разработка имеет меньшую себестоимость и простоту в эксплуатации. Выполнена по оригинальному проекту, не имеет аналогов. Основная ее особенность - мобильность, легкая замена компонентов, возможность установки в любом месте без подведения дополнительного оборудования, автоматическое управление процессами полива.

Познакомиться с теорией работы диска Нипкова и изучить историю телевидения, решить проблему: можно ли сделать модель диска Нипкова и получить изображение, подобное тому, которое давал первый механический телеприемник?

Цель работы: провести исследования работы диска Нипкова, узнать принцип работы первого телевидения, выяснить, как диск используется в наши дни.

Задачи:

1. Изготовить прибор, использующий диск Нипкова;
2. Проверить прибор в рабочем режиме;
3. Расширить знания о применении диска Нипкова.

Настоящая работа посвящена исследованию вибраций термоотражающего кожуха в автомобиле УАЗ Патриот

В работе выявлены области применения кирлиан-эффекта, позволяющего исследовать физическое. психоэмоциональное и энергетическое состояние человека. Проведён сравнительный анализ приборов, работающих на Кирлиан-эффекте. Описана методика создания Кирлиан-прибора. Рассчитаны параметры и созданы две модификации Кирлиан-прибора из доступных подручных материалов для исследования  свечения предметов и биологических объектов в школьной лаборатории. Представлены фото и видеоматериалы экспериментов.

Оптика

Собрана оригинальная экспериментальная установка на базе оптической скамьи. Проведены опыты по дифракции света на различных физических объектах с периодической структурой. Измерены длины волн лазерных источников излучения. Рассчитаны пространственные периоды нескольких физических объектов.

Практическая значимость работы определяется тем, что созданный мною электростатический пылесос позволит эффективно выполнять свою работу по уборке пыли, мела и других мелких частиц.  Конструкция пылесоса отличается тем, что статическое электрическтво постоянно поступает на рабочий стержень. Рабочий орган электростатического пылесоса состоит из эбонитового цилиндра, который совершая вращение вокруг своей оси и соприкасаясь с шерстяной тканью, накапливает электрические заряды. Обеспечивает движение коленвала и цилиндра электрический мотор, встроенный в основание корпуса и запускаемый кнопкой включения

Практическая значимость работы определяется тем, что созданный мною электростатический пылесос позволит эффективно выполнять свою работу по уборке пыли, мела и других мелких частиц.  Конструкция пылесоса отличается тем, что статическое электрическтво постоянно поступает на рабочий стержень. Рабочий орган электростатического пылесоса состоит из эбонитового цилиндра, который совершая вращение вокруг своей оси и соприкасаясь с шерстяной тканью, накапливает электрические заряды. Обеспечивает движение коленвала и цилиндра электрический мотор, встроенный в основание корпуса и запускаемый кнопкой включения

Цель работы: предложить новое техническое решение регулирования водного стока в руслах рек для предупреждения наводнений.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности регулирования уровня воды в реке при любой ее прибыли и предупреждение розлива реки с переходом в наводнение.

Актуальность: Каждый год повсеместно наводнения наносят огромный ущерб. В связи с этим имеется необходимость в более эффективных способах предупреждения наводнений.

Гипотеза: Предполагаем, что регулирование водного стока в руслах реки через обводные трубопроводные магистрали позволит предупредить паводковые наводнения. 

Изобретение относится к системам регулирования стока рек и может быть использовано, в частности, для сезонного и многолетнего регулирования стока вод в речном русле в качестве мероприятия для предупреждения затопления территорий при наводнении в период весеннего половодья или выпадения чрезмерных осадков. Техническим результатом применения изобретения является исключение катастрофических наводнений. 

Для предлагаемой системы регулирования водного стока в руслах рек необходимо рассчитать средний расход воды, который имеет место на каждом отдельном участке при равномерном движении потока, суммарную производительность всех обводных магистралей, а так же фактическое количество магистралей в системе. 

           Система теплоснабжения с регулировкой подачи горячей воды

Андреева Марина

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение "Гимназия №1"

Научный руководитель: Комарицкая Алла Юрьевна

Целью данной работы является теоретическое обоснование и конструирование макета системы отопления с регулировкой подачи горячей воды.

Задача предлагаемого способа - обеспечение возможности регулирования подачи воды в системе отопления в период оттепели.

Актуальность данного изобретения: Одна из самых затратных частей коммунально-жилищного хозяйства – отопление. Предлагаемый способ осуществит регулирование расхода теплоносителя в системе отопления.

В научной была выдвинута гипотеза, о том, что данное устройство осуществит регулировку подачи воды в системе отопления, в период потепления, что в конечном итоге даст экономию расхода топлива.

Объект исследования: Системы теплоснабжения с регулированием расхода теплоагента с учетом перепада в окружающей среде. 

Для подтверждения гипотезы был изучен теоретический материал сфере теплоснабжения. Был создан макет системы теплоснабжения с регулировкой подачи горячей воды, возможности, были апробированы на созданном макете.

Итоги работы: при помощи расчетов и апробировании регулирования расхода теплоносителя с учетом изменения температур в окружающей среде было подтверждено, что данное техническое решение позволяет экономить топливо в системе отопления, в период потепления.

Бийск, 2018

В работе были исследования свойства капилляров. Проведены наглядные эксперименты свойств капиллярности. Изучены явления смачиваемости и несмачиваемости. Проведены эксперименты по смачиваемости некоторых видов бумаги. Изучили где и как природа приспособилась использавать капилляры. В домашних условиях окрасили цветы в различные цвета и наблюдали за скоростью окрашивания листьев пекинской капусты. Также првели эксперименты по наблюдению за скоростью смачивания керамзита, песка и земли. Были сделаны выводы о том где и как можно испоьзовать эти свойства. Данный материал можно использовать как наглядное пособие для проведения уроков и продолжить дальнейшее исследование по изучению свойств и измерению диаметров капилляров.

В работе выполнено экспериментальное исследование взаимодействия намагниченного тела с магнитным полем катушки с током и описана расчетная модель, позволяющая в деталях объяснить наблюдаемые в эксперименте зависимости. Установка для проведения эксперимента была собрана с применением цифровых датчиков силы и магнитного поля и позволяла изучать зависимость силы, действующей на намагниченное тело, находящееся на осевой линии катушки, от положения этого тела по отношению к катушке, а также измерять радиальную компоненту индукции магнитного поля ускоряемого тела, важную с точки зрения расчета силы взаимодействия ускоряемого тела и катушки с током. Расчет силы взаимодействия строился на суммировании сил Ампера, действующих на витки катушки, находящиеся в магнитном поле ускоряемого тела. Хорошее совпадение результатов расчета силы взаимодействия с экспериментом позволило провести оценки конечной скорости ускоряемого тела и зависимости ее от времени, а также рассчитать зависимость от времени координаты (положения) ускоряемого тела.

Разработанная модель может быть использована для оптимизации характеристик магнитной системы и источника питания пушки Гаусса на стадии ее проектирования.

Цель работы: узнать свойства и возможности сферического зеркала, которые применяются в жизни. Для достижения цели были выдвинуты задачи и определены методы их решения.

Актуальность моей работы заключается в том, что с помощью сферических зеркал современный мир получает достаточное количество отраженного света и упрощает себе жизнь.

Практическая значимость – результаты исследовательской работы можно использовать в быту, в экстремальных ситуациях, на уроках по теме Оптика.

Разработка прибора, который будет следить за солнцем и постоянно поддерживать солнечную батарею в положении, перпендикулярном солнцу.

В данной работе были построены графики зависимости угловых скоростей галактик от расстояния до центра скопления и распределения галактик в анализируемых скоплениях по абсолютной звёздной величине, которые отличаются от теоретических. Это может свидетельствовать о наличии флуктуаций тёмной материи в скоплениях, поэтому одно из скоплений включено в перечень наблюдаемых источников g–телескопа ГАММА-400. В процессе работы проанализировано время задержки максимума импульса с макета детектора КК1 относительно триггера по данным калибровки  на синхротроне С - 25Р «ПАХРА» в декабре 2017 г.

В ходе работы была разработана математическая модель и рассчитано распределение поля, проведена оптимизация для уменьшения длины области спада магнитного поля. А также изготавлен макет фокусирующего магнита, на котором затем будут проведены измерения распределения магнитного поля.

Чтобы измерить коэффициент вязкости жидкости, а также проанализировать от чего зависит вязкость жидкости мы взяли мензурку (40 см), шарики разных диаметров и плотностей, 3 вида жидкостей при различных температурах.

Для измерения коэффициента мы измеряли время, за которое шарики различных радиусов и плотностей опустятся на дно мензурки, наполненной одной из трех жидкостей.

После нескольких измерений точного времени при помощи камеры и секундомера, мы вычисляли среднее полученное число. После этого считали скорость шара. Зная скорость и радиусы шара, вычисляли по формуле Стокса сопротивление жидкости.

Результаты эксперимента и вычислений, а так же исходные данные заносили в таблицу.

Актуальность данной работы: наша работа носит исследовательский характер, и измерения проведенные нами необходимы для просчетов скорости большинства транспортных средств, бытовых расчетов вроде скорости предметов и так далее.

Важную информацию об объектах вселенной можно получить на основе спектрального анализа. Для этого значимо максимально точно определить длину волны в спектре исследуемого излучения.  Дифракционные решётки позволяют определять длину волны с высокой точностью и тем самым получить достоверную информацию об исследуемом объекте. Получаемая информация может быть разнообразна, например, сведения о природе космических светил, их движении, развитии и химическом составе. Сегодня спектральный анализ является одним из основных средств изучения астрономических объектов в астрофизике и не малую роль здесь играют дифракционные решётки.

Автор провёл работу по сбору информации по теме исследования и нашёл множество интересных работ по изготовлению самодельных спектрометров на основе дифракционных решеток из CD и DVD. Кроме того, автор провёл поиск информации по программному обеспечению спектрометров. Особенно нас интересовало использование современных смратфонов, работающих на системе android. Было найдено несколько программ представленных как в платном распространении, однако бесплатных аналогов найти не удалось. Это привело нас к мысли о создании доступного спектрометра с собственным программным обеспечением.

Альтернатива традиционным источникам энергии существует. И это вселяет надежду на то, что в будущем человечество сможет преодолеть энергетический кризис, связанный с истощением невозобновляемых источников энергии! В этом проекте я хочу рассказать и показать свои идеи по этому поводу.

Проведена исследовательская работа с целью определения пределов упругой деформации для различных алюминиевых сплавов и дальнейшего применения этих данных в производстве

Работа посвящена объяснению иллюзии освещения Луны сверху, когда Солнце уже на горизонте.

Спиральные пружины, используемые во многих областях техники, требуют точных алгоритмов расчета деформации и пределов упругости. Изложены данные экспериментального исследования деформации пружины с учетом нелинейности процесса.  Показано, что модель деформации пружины – это, с одной стороны, процесс линейных изменений, с другой стороны, нелинейный процесс после прохождения предела упругости. Теоретическая модель обоснована и апробирована эмпирическими исследованиями. Показана новизна и перспективы применения полученной модели. Исследователи применяют линеаризацию функции, что приводит к её упрощению и потере точности. Применение регрессионного анализа и идеи выделения двух частей функции позволяет достигать точных результатов моделирования деформации пружины при нагрузке и высчитывать предел упругости. Моделирование нелинейной функции деформации пружины  от нагрузки показало, что она близка к кубической. 

В ходе анализа влияния геометрических параметров пружины на её предел упругости выявлено, что предел упругости не зависит от диаметра. Предел упругости зависит от количества витков и толщины проволоки. Причем  их совместное влияние выше, чем каждого в отдельности.

Данная работа включает в себя экспериментальную часть по теме смачивания твердых тел жидкостями. Для проведения исследования я использовала метод Ван-Осс-Гуда (метод тестовых жидкостей), в котором использовались три тестовые жидкости: вода, дийодметан и формамид, а также образец древесины березы модифицированный и без модификаторов. В качестве модификаторов были взяты парафин и воск. Также необходимо было рассчитать свободную поверхностную энергию. Для более удобного расчета мною была разработана программа на языке программирования Delphi, для расчета удельной свободной поверхностной энергии. Также представлена небольшая исследовательская часть по капиллярным явлениям. Все результаты, детали и выводы, полученные в ходе исследования, вы сможете увидеть в самой работе.

Цель работы заключается в создании портативного экструдера для выплавки пластиковой нити для 3д принтера.

Для решения поставленной цели, были выделены основные задачи:

1)         Изучить требования к пластмассовой нити;

2)         Рассчитать и приобрести материалы необходимые для создания экструдера;

3)         Изготовить работоспособную одношнековую установку;

4)         Определить основные преимущества собственного экструдера.

Экструдер — это устройство, предназначенное для формирования изделий путем разжижения исходного материала и выдавливания массы через отверстие определенной формы. Главным рабочем органом у червячного экструдера выступает архимедов винт (червяк) который выполняет вращательные движения вокруг обогреваемого корпуса. При работе червячного экструдера, необходимый материал засыпается в цилиндр из контейнера, все эти твёрдые частицы движутся вперёд, при этом плавятся и смешиваются. В голове экструдера прикрепляется специальная форма, или матрица, через которую продавливается полученная смесь, и после остужения, получается необходимая форма. После получения формы, происходит процесс охлаждения. В червячных экструдерах оно бывает смешанное, водяное или воздушное. Это устройство вполне возможно сделать. Зачем? Хотя бы из-за того, что гранулы пластика стоят намного дешевле, чем готовый пруток аналогичного веса. Кроме того, у вас будет возможность контролировать процесс. И наконец, у вас будет возможность экспериментировать с различными материалами, считающимися «экзотичными» в мире 3D-печати, но в реальности зачастую очень распространёнными. Взять, хотя бы, ПЭТ пластик, из которого изготавливаются чуть ли не все пластиковые бутылки для напитков. Это и бесплатный расходный материал, и способ улучшить экологию, путём вторичной переработки пластиковых отходов.

Исследовательская работа "Задача о движении тела, брошенного под углом к горизонту" выполнена Сапожниковым Даниилом, учеником 11 В класса многопрофильного лицея ЗабГУ. Работа выполнена в лаборатории на актуальную тему, которая связана с исследовательской деятельностью. Работа состоит из введения, трёх параграфов, итогов исследования, списка использованной литературы.

Первый параграф посвящён решению физической задачи по заявленной теме. Основное внимание сосредоточено на криволинейном движении падения тела. На представленных рисунках в работе показаны особенности его движения.

Во втором параграфе приведена подборка подобных задач по заданной теме, показано их решение.

В третьем параграфе дано полное описание самостоятельно собранной модели гаусс пушки, выполняющей запуск тела на движение под углом к горизонту. Раскрыт принцип её действия. Приведена историческая справка применения вышеуказанного устройства. Проанализированы и описаны преимущества, а также недостатки гаусс пушки по сравнению с другими устройствами.

В конце работы сделаны выводы, приведён список использованной литературы из 7 источников.

В целом работа интересна, является завершённым научно-практическим исследованием.

Что говорится о происхождении жизни? Что говорится о формировании планет, галактик, твердых тел, структурированного вещества, элементов? Всё это сформировалось СЛУЧАЙНО, как нам шепчет термодинамика. «Система стремится к разупорядоченности»… Так, стоп! А откуда же тогда взялась «порядочность, от которой всё разупорядочивается?

Поговорим о начальном этапе развития вселенной. Большой взрыв, плазма, расширение пространства, инфляция, остывание… Возникает вопрос, что же должно было взорваться? И как же тогда образуется материя, если вся энергия скорее рассредоточится, чем скомкается в частицы?

Случайность? Нет уж.

Предлагаю модель, по которой ответы на все эти вопросы не связаны со случайностями.

Исследовательская работа: 

"Подавление скачков напряжения при размыкании цепей, содержащих катушку индуктивности."

Топоровский Владислав

(г. Подольск, МОУ «Лицей 23», 10 класс)

Хоменко С.В., кандидат физ.-мат. наук, ООО «Научные развлечения», г. Москва

Морозов В.С., учитель физики МОУ «Лицей 23», г. Подольск.

Краткая потановка цели и задач исселедования:

Рассмотреть способоы уменьшения скачков напряжения, возникающих в содержащих катушки индуктивности цепях при переключениях, приводящих к уменьшению тока.

Описание научно-исследовательской работы:

В научно-исследовательской работе представлены иллюстрации нескольких типов упрощенных схем с катушкой индуктивности, для которых измерялись начальные данные и те, что получены при скачке (все это хорошо видно на графиках). Все это подтверждает выведенные до этого теоретические значения. Из разнообразия используемых элементов, получилось вывести некоторые зависимости, которые представлены в работе.

Актуальность, значимость и новизна исследования

Данные методы защиты имеют обширное применение. Например: заводские станки, состоящие из (условно) большого количества катушек и резисторов, при размыкании цепи которых как раз и происходит тот самый процесс, описанный в работе, приводящий к большому скачку напряжения. Именно в этих самых условных "станках" и применяются данные способы защиты. Поэтому эти методы имеют практическое применение, помимо того что на их примере можно знакомить учащихся с примитивными методами защиты.

Итоги исследования:

1. 1) Получено аналитическое выражение для максимальной величины напряжения, которое может возникнуть на катушке при отключении источника питания. Показано, что величина импульса напряжения прямо пропорциональна сопротивлению резистора, включенного параллельно катушке.
2. 2) Экспериментально измерена зависимость максимального напряжения на катушке от сопротивления резистора, включенного параллельно катушке индуктивности, и проведено сравнение данных расчета и эксперимента.
3. 3) Экспериментально изучены характеристики электрических цепей, в которых последовательно с резистором включены диод или конденсатор, блокирующие протекание тока через резистор до отключения источника питания. Показаны преимущества схемы с диодом по сравнению со схемой с конденсатором в цепи постоянного тока.

Список использованной литературы:

1. 1) Дифференциальные уравнения первого порядка. Примеры решений.
2. 2) Дифференциальные уравнения с разделяющимися переменными. - http://mathprofi.ru/differencialnye_uravnenija_primery_reshenii.html
3. 3) Поваляев О.А., Хоменко С.В. и др. «Проблемы создания школьного компьютеризированного практикума по физике и возможные пути их решения», - Физическое образование в вузах, 2009, т.15 №1 стр. 100-113.
4. 4) Поваляев О.А., Ханнанов Н.К., Хоменко С.В. «Обучение школьников навыкам исследовательской деятельности с использованием различных наборов от «Научных развлечений»», - Физика в школе, 2013, №6 стр. 31-45.
5. 5) Б.П. Асеев. Колебательные цепи. Государственное издательство литературы по вопросам радио и связи, Москва, 1955г., 463с., с.33

Цель работы:

Провести вычислительный эксперимент по расчету эволюции шарового звездного скопления.

Актуальность исследования:

В истории нередки случаи, когда математикам и программистам, создававшим математические модели слабоизученных объектов, удавалось предсказать их свойства и поведение до того, как их открытия были подтверждены учеными-экспериментаторами. Именно поэтому ведущей целью данного проекта является создание наиболее точной модели эволюции шаровых звездных скоплений

 Всё в нашем мире подчиняется законам физики, однако есть такие явления или вещества, которые сначла покажутся нам чудом. Яркие примеры - всем известные неньютоновская жидкость и феррожидкость. Моя задача не только изучить их свойства и применение, но и разработать свои альтернативные методы использования, причем так, чтобы повышался научно-технический прогресс нашей страны.

Цели и задачи исследования:

 Выяснить, существуют ли проблемы в фундаментальном описании массы как меры инерции. Изучить законы механики связанные с инерцией.

Путем проведения опытов,  анализа  результатов и исследования  законов ньютоновой  и релятивисткой механики понять, что такое инерция и есть ли открытые фундаментальные вопросы, касающиеся массы как меры инертности 

Краткое описание работы:

Мной последовательно изучены законы ньютоновой механики, проведены опыты с инертными телами. После этого исследованы законы релятивисткой механики и анализирована инертность тел в релятивистской механике после. После анализированы результаты и сформулированы открытые фундаментальные вопросы, понятие сути которых сильно поможет в фундаментальном виденье механики.

Актуальность исследования:

 Фундаментальное понимание законов природы всегда актуально и открытая постановка вопросов касательно механизмов инерции может помочь в  фундаментальном понимании  мира и возможное построение моделей объясняющих эти вопросы может повлиять на фундаментальных  исследование разных явлений.

Значимость и новизна исследования:

В жизни каждый сталкивается с инерцией тел; это повсеместно, и важно  разобраться  с фундаментальными  принципами  таких явлений для лучшего понимания мира. Более глубокое понимание и возможное построение моделей объясняющих на фундаментальном уровне массу как меру инерции может помочь решить задачи связанные с движением небесных тел и лучше понять устройство мира

В работе было расмотрено поведение вещества в закрытых акустических резонаторах. Как видно на представленных фотографиях опилки выстраиваются в некие столбцы, но такое поведение характерно только для частот, которые соответствуют стоячим волнам. Также опилки не ведут себя так по всему периметру резонатора и местоположение столбцов зависит от частоты. Местоположение слобцов частично совпадает с положением пучностей стоячей волны.

Одно из главных условий выживания и успешного развития человечества – умение прогнозировать наиболее опасные риски и предотвращать связанные с ними угрозы. Это важнейшая задача науки и техники.Развитие человеческой цивилизации сопровождается углублением понимания мира ,в котором мы  живём , и самого человека.

Электрические сигналы - неотъемлемая часть жизнедеятельности организмов. Самый распространённый и известный тому пример - нервная система, позволяющая с помощью электрических сигналов и импульсов управлять всем организмом. Но это далеко не все возможности электрических сигналов в живых организмов. Например, другой пример электрических сигналов, пьезоэлектричество. Дело в том, что целлюлоза в растениях, как и коллаген в животных, - пьезоэлектрики. А это значит, что и в тех и других организмах при деформации возникают электрические заряды и поля. В моей  работе показана и обоснована роль пьезоэлектрического поля целлюлозы и коллагена в системах живых организмов. На основе этих свойств биополимеров разработана схема энергосберегающего насоса, предложена схема нового типа ветряной электростанции.

Актуальность темы.  Несмотря на многочисленные публикации о сильных пьезоэлектрических полях в биополимерах целлюлозы и коллагена - основе питательных капилляров растений и человека, роль этих полей в жизнедеятельности  биоструктур изучена мало. С другой стороны,  хорошо известные сведения о высокой энергетической эффективности фотосинтеза растений пока  не применяются для создания на этой основе новых устройств солнечной энергетики -  одной из главных альтернатив сжиганию углеводородов, сильно загрязняющему атмосферу и приводящему к опасным погодным катаклизмам.

Значимость и новизна исследования: Впервые за прототип предлагаемой полезной модели принимается природное устройство капилляров стволов или стеблей растений из волокон целлюлозы. Использование естественной силы электростатического выталкивания нефти из скважин, не зависящей от плотности нефти, становится особенно актуальным в условиях резкого падения цен на нефть, когда выкачивание тяжелой нефти из глубоких скважин, которых много в сибирской части России, посредством традиционных технологий электронасосов – качалок становится убыточным. Самопроизвольный подъем молекул нефти за счет сил электростатического выталкивания в пьезоэлектрических шлангах не требует внешних энергозатрат и поэтому экономическая выгодность этой процедуры определяется просто себестоимостью шлангов и их рабочим ресурсом. Так как в России накоплено большое количество скважин с большими остатками тяжелой нефти, использование предлагаемой пьезоэлектрической методики для выкачивания этой нефти позволит обеспечить значительный приток доходов при минимальных стартовых затратах. Основу генератора электричества от живых растений так же составляют природные осциляции потенциалов.

Заключение: Показана и обоснована роль пьезоэлектрического поля целлюлозы и коллагена в системах живых организмов. На основе этих свойств биополимеров разработана схема энергосберегающего насоса, предложена схема нового типа ветряной электростанции.

В настоящее время термин «антигравитация» часто используется в научной фантастике для объяснения явления гравитационного отталкивания. В современной науке большинство ученых признают это понятие лженаучным, тем не менее, не могут полностью отрицать существование гравитационного отталкивания как такового, в том числе и потому, что природа гравитации находится на начальной стадии изучения.

Актуальность моей работы заключается в том, что большинство современных научных исследований основаны на теории гравитации. Если гравитации не существует, то существующий взгляд на структуры галактики Вселенной может быть неправильным. Может быть, поэтому, ученым часто трудно объяснить гравитационное движение отдаленных астрономических тел, и они ввели понятие «тёмной материи», чтобы сбалансировать свои уравнения. Новая теория гравитации может пролить свет на некоторые досадные проблемы космической физики, которые учёные не могут объяснить. Например, темную энергию, которая расширяет Вселенную, со скоростью, превышающей скорость света, или темную материю, которая, предположительно, является связующим галактическим веществом. Это может побудить учёных к переосмыслению процессов, происходящих во Вселенной.

�

Исследование принципа работы магнитного поезда

Автор Лазарев Никита

В ходе данной работы был подробно описан принцип работы магнтного поезда. Полностью исследована динамика системы на качественном уровне. Выведена математическая модель. Проведен ряд экспериментов, которые прекрасно сошлись с теорией. Посторен график скорости и найдено КПД. Рассмотрено возможное применение: метрополитен.

На сегодняшний день основными видами передачи крутящего момента в большинстве механизмов являются зубчатые, ременные и цепные передачи. Однако применение перечисленных видов передач в особых условиях (вакуум, низкие температуры, космос) становится затруднительным и даже невозможным. Например, зубчатая и цепная передачи требуют смазки для своей работы, ременная, в свою очередь, не отличается долговечностью. Возможной альтернативой перечисленным видам передач может стать «магнитная передача». Данный вид передачи вращательного момента основан на взаимодействии между магнитами, встроенными в шестеренку. У этого метода передачи имеются ощутимые преимущества перед традиционными системами – для работы данного механизма не требуется непосредственного соприкосновения шестеренок (возможно наличие среды, разделяющей шестерни) и долговечность ограничена лишь ресурсами конструкционных материалов. В ходе ближайшего рассмотрения особенностей данной системы возникла идея создать на её основе аккумулятор кинетической энергии – аккумулятор, который накапливает энергию не за счет химический реакций, а с помощью раскручивания массивного диска и запасания тем самым кинетической энергии. Данный тип аккумулятора имеет весомые преимущества по сравнению с остальными видами аккумуляторов: долговечность, дешевизна, отсутствие вредных для окружающей среды веществ.

В данной работе представлено исследование передачи крутящего момента основанной на магнитном взаимодействии, описаны этапы его проведения, используемые методы и приборы, достигнутые результаты и перспективы применения данного  устройства. 

Цель работы: Разработка магнитной передачи и сравнение свойств с традиционными видами передач. Разработка концепции аккумулятора кинетической энергии и анализ возможностей его использования на практике. Расчёт характеристик механизма передачи крутящего момента на основе магнитных шестерёнок для аккумулятора кинетической энергии.

Созданное мною электронное приложение поможет ученику при подготовке к урокам физики , подготовке к государственной итоговой аттестации.

Электронное приложение состоит из 5 лабораторных работ.

Каждый школьник знаком со следующей задачей:

Мальчик Петя бросает вертикально камень со скоростью v. На какую высоту поднимется камень? Через какое время камень вернётся к Пете?

Я думаю, каждый знает, как эта задача решается в школе. Но что будет, если попробовать решить её с релятивистскими поправками? Казалось бы, на небольших скоростях поправки будут ничтожными, однако сам факт того, что мы рассматриваем задачу в другой механике, влечёт за собой очень много интересных последствий. Это решение позволило нам связать воедино "школьную" модель гравитации и то, что каждый школьник может увидеть в фильме "Интерстеллар". Мы увидели чёрные и белые дыры, гравитационное замедление времени и красное смещение. Самое замечательное, что для этого нам не пришлось использовать ничего сложнее школьной математики и физики. 

Работа постоянно дорабатывается, дополняется, меняется, ибо тема действительно увлекательная и значимая.

Это еще не конечная версия

Цель моей работы создание различных моделей вихревых плазменных "пушек" и изучение этих самых вихрей со всеми вытекающими явлениями. Поведение газовых вихрей было описано еще лет 100 назад, но вот поведение плазменных вихрей совершенно непредсказуемо, именно поэтому эта тема является очень интересной для исследования.

    Экспериментально исследованы воздействия электрического и магнитного полей на траектории движения ионных потоков в воде и воздухе. Обнаружено закручивание циркулярных потоков при нескольких вариантах сочетаний магнитного и электрического полей, пламени свечи и ветра. На основе полученных результатов предложены новые схемы генераторов электричества, использующих энергию потоков воздуха и воды в условиях жилых домов. Отличительная черта предлагаемых генераторов – простота конструкций, минимум вращающихся частей и доступность приобретения и технического обслуживания. Это серьезно облегчит решение проблемы обеспечения жилых домов альтернативными источниками электроэнергии, сберегающими экологию.

Цель работы: создать ветряную и солнечную батарейку из подручных средств.

Проведен комплексный анализ альтернативных источников энергии, потенциальных нетрадиционных энергетических ресурсов Мурманской области. Проведены расчеты по экономии электроэнергии на ферме страусов в Мурманской области. Описаны методики создания ветряной и солнечной батарейки. 

Созданы  из доступных подручных материалов-ветряная батарейка, генерирующая напряжение до 3 В и солнечная батарея  на основе оксида меди. Без освещения солнечная батарея способна генерировать около 0,67 мВ. При дневном свете получили напряжение 32,5 мВ. Результаты работы представлены на видео: https://yadi.sk/i/RfKa79B33RQvMv.