НОВЫЙ ШАГ В НАУКУ

Научно-практическая конференция «Шаг в науку» прошла в школе №2, участие в ней приняли 34 школьника 5-11 классов, представив на суд жюри 33 работы в четырех секциях: 1) «Математика. Физика. Информатика»; 2)«Социология. Общественные дисциплины»; 3) «Гуманитарная»; 4) «Химия. Биология. Экология. Психология».
Такой научный форум проходит здесь второй раз, и как сообшила на его открытии директор шлолы №2 Е.А. Зайцева, научно-практические конференции проводятся в рамках районной стажировочной площадки «Школа успеха» и пообещала: на этом празднике науки будет интересно. В чём и предстояло убедиться.
Работы, представленные в секции «Математика. Физика. Информатика» были не просто интересными и зрелищными – многое здесь удивляло и завораживало. Но начнём по порядку.

Громы и молнии

Что такое молниеотвод, мы вроде бы знаем. А много ли найдётся охотников посмотреть его работу во время грозы? Зато 7-классник Данил Шляхтицев из школы №1 дал нам такую возможность – его действующий макет стоял прямо перед нами в кабинете информатики. Свою работу Данил так и назвал «Молниеотвод» и сообщил в докладе интересные факты из истории этого изобретения. Оказывается, начало созданию молниеотвода положил америанский политик Бенджамин Франклин, также занимавшийся физикой. Это он в 1752 г. провел опыт с воздушным змеем, заземленным с помощью провода, змей запускался во время грозы, притягивая грозовые разряды. Но главная роль принадлежит русским ученым Михаилу Ломоносову и его помощнику Георгу Рихману. Последний даже заплатил за открытие собственной жизнью: во время опыта с построенной Рихманом «громовой машиной», он был убит шаровой молнией. Михаил Ломоносов создал первый молниеотвод, который сразу же прочно вошёл в обиход и за три столетия спас немало человеческих жизней.
-Молниотвод состоит из трёх, связанных между собой частей. Молниеприёмник служит для принятия разрядов молний и располагается в месте возможного контакта с ними, — рассказывает Данил Шляхтицев. – Токоотвод – это проводник, который получает электрические заряды от молниеприёмника и передаёт их на заземлитель, с помощью которого они уходят в землю, не причиняя никакого вреда людям и зданиям.
…На своём макете Данил подсоединяет положительную клемму высокого напряжения к облаку, а отрицательную клемму – к земле и, подавая напряжение, вызывает дуговой разряд по крыше здания. Во втором опыте он уже задействует молниеотвод, и теперь маленькая, но самая настоящая молния попадает точно в металлический штырь. Так происходит и в действительности, по словам Данила, 40 тысяч раз в день, ведь именно столько молний фиксируется на Земле.

Серебро из жидкости

Работа Никиты Ефимова была посвящена гальванотехнике. Эта технология широко распространена в современном производстве и служит как для изготовления точных механических копий, так и в ювелирном деле. Как рассказал Никита, открыл гальванотехнику русский физик Борис Семенович Якоби в 1838 г. Благодаря этому явлению, даже были украшены интерьеры Зимнего дворца и Исаакиевского собора. Плоды исследовательской работы Н. Ефимова были скромнее: он провел опыты по гальваностегии, покрывая угольные пластины слоем металла.
-Мне потребовались электролитические ванны, азотная кислота, чтобы растворить в ней серебро и получить электролит, содержащий ионы серебра, затем медные и угольные пластины, провода… — рассказывает Никита Ефимов. – Процесс растворения серебра занял более недели… В ванну с электролитом я погружаю угольные стержни, собираю и замыкаю электрическую цепь, с течением времни замечаю, что на поверхности угольного стержня выделяется серебро в чистом виде.
Добавим, точно такой же опыт Никита провел с получением меди, только процесс был еще сложнее.

О погоде и турникетах

«У природы нет плохой погоды» — так называлась работа Екатерины Мартюшевой из школы №9. Её доклад начинался забавной цитатой ученого Франка Хаббарда: «Не браните погоду: если бы она не менялась, девять человек из десяти не смогли бы начать ни одного разговора». Девятикласснице было что сообщить, она рассказала о гидрометеорологии, методах прогнозирования погоды, структуре «Росгидромета», интернет-сайтах с прогнозами погоды и даже о такой новинке, как цифровые метеостанции. Было интересно, ведь метеорология – едва ли не отдельная наука, и хотя не даёт сегодня стопроцентного прогноза погоды, но очень разнообразна и увлекательна.
Мария Кречетова из 10 класса школы №9 проанализировала работу школьной пропускной системы, выявила её достоинства и недостатки, а главное – работу можно применить на практике, и тогда у школьных турникетов не будет «пробок».

Вопреки законам физики

Теперь расскажем о чудесах. Точнее, дадим слово 10-класснику школы №9 Александру Саинскому, поведавшему о таком изобретении, как «Качер Бровина» — разновидности трансформатора Тесла, созданной советским радиофизиком Владимиром Бровиным в 1987 г.
-В настоящее время в ряде стран проводятся разработки по беспроводной передаче энергии как наземного, так и космического базирования, которые могут кардинально повлиять на социально-экономическое развитие… Решением проблемы энергетических ресурсов может стать создание космических солнечных электростанций, которые будут транслировать энергию на Землю, — рассказывает Александр Саинский, показывая на слайде проект американской КЭС с двухкилометровыми зеркалами и приёмным диском 500 м в диаметре…
Но это лишь вступление. Автор работы напоминает о том, что наибольшего успеха в передаче энергии на расстоянии добился легендарный Никола Тесла. 200 электрических ламп мощностью 50 Вт светились от электромагнитного излучения на расстоянии 40 км. Американец Вилли Браун создал вертолет, работавший на электроэнергии, принимаемой его антенной решеткой от сверхвысокочастоного (СВЧ) передатчика. В 1976 г. он же сумел передать по СВЧ 30 кВт мощности на 1,5 км, причём с минимальными потерями: КПД – коэффициент полезного действия — достигал 80%…
-Качер Бровина – аналог трансформатора Тесла, устройство может быть собрано на различных активных элементах, в т.ч. на транзисторах. Прибор был изобретен гениальным В.И. Бровиным в 1987 г. – продолжает А.Саинский.
…Детальный рассказ о схеме, на основе блокинг-генератора и транформатора Тесла ничего не даст большинству читателей, не сведущих в радиоэлектронике. Важно другое: при включении прибора изобретатель заметил нестыковки с законами физики! Главный радиоэлемент, который в условиях лавинного пробоя (т.е. повреждения) по всем правилам должен был прекратить своё существование, прекрасно работал, самовосстанавливаясь каким-то волшебным образом. А в результате, сегодня даже школьник может собрать эту схему из 8-ми радиодеталей.
И вот она (см. фото) на столе: высокая катушка из тонкого провода, намотанного на пластиковую трубу, вокруг неё – первичная обмотка в несколько витков, а под ними в корпусе – маленькая схема. Автор работы подаёт на прибор 220 вольт, а когда по его просьбе выключают свет, он и его помощник подносят к прибору люминисцентные лампы, которые загораются в полуметре от катушки. Причем они даже не держатся за электроды ламп, а берутся за их корпуса. То же самое происходит с лампой светодиодной, с радиолампой и лампочкой накаливания. Что это, как не передача электрической энергии на расстоянии?
В следующем опыте А. Саинский превратил лампочку накаливания в так называемый плазменный шар. Это было красиво: при включении внутри колбы молниями забегали плазменные разряды. Аплодисменты — зрители поражены! Остаётся вопрос: откуда название «Качер Бровина»? Оказывается, Владимир Ильич Бровин составил его из слов: «качатель реактивностей». Но все-таки, почему он работает? Даже сегодня это мало кто понимает.

Вижу звук!

Ещё одно чудо явил нам 10-классник школы №9 Вячеслав Костров, чья работа называлась «Визуализация звука».
-Звуковые волны невидимы, меня занитересовал вопрос наглядного представления звуковой волны, я решил сделать трубу Рубенса и установку для демонтрации фигур Хладни, — начал свой доклад В. Костров. Ручаюсь, что, кроме его научного руководителя, преподавателя физики Н.Т. Лысенко и ее коллеги из школы №1 Н.П. Солодовниковой, никто в аудитории не понял, о чём речь. Так способные ребята умеют поставить в тупик и взрослых, и сверстников.
Из обстоятельного доклада Вячеслава приведём лишь то, что напрямую касается его моделей: звуковые волны имеют амплитуду, частоту, т.е. тембр, постоянную скорость распространения (330 м/сек.), области сжатия и разрежения. И перейдём к описанию первой установки – трубы Рубенса, созданной немецким физиком Генрихом Рубенсом.
Её копия состоит из горизонтальной трубы диаметром 42 мм и длиной около метра с просверленными в ней наверху отвестиями через 1 см. С одного торца к трубе герметично крепится динамик, с другого – шланг от газового баллона. И вот как это работает: на газовом баллоне открывается кран, газ заполняет трубу и выходит из верхних ответстий, где его поджигают, и над трубой загорается чёткий ряд язычков пламени. Затем на динамик подается сигнал от звукового генератора, и картина меняется – группы огней выстраиваются полукруглыми горками, разделенными промежутками. То есть, газ принимает форму звуковых волн. А чем выше их частота (благодаря генератору), тем короче огненные горки и — наоборот. Потом через динамик включают музыку, и тогда пламя натуральным образом пускается в пляс.
Во втором опыте Вячеслав Костров повторял эффект, которого добился немецкий физик Эрнст Хладни. Для этого школьник взял динамик, прикрепил к его каркасу стальную пластину, а к ней по центру одним винтом закрепил на расстоянии еще одну пластину. На неё насыпали немного сахара-песка, а когда на динамик подавали звуковой сигнал, частицы сахара выстроились в решетку из четких линий. Звук опять стал видимым. Но вот и третий опыт – на этот раз датского физика Ханса Йенни. Здесь условия проще: над звучащим динамиком просто держали блюдце с водой, а она покрывалась устойчовой рябью стоячих волн. И опять все та же закономерность: чем ниже частота, тем крупнее водяные горки, а чем выше – тем мельче.
И, между прочим, эти явления применяются на практике, например, фигуры Хладни используются в дефектоскопии. Так если исследуемая пластина не имеет повреждений, то и фигуры на ней будут четкими.

Ё-моё, забыли букву Ё!

В секции гуманитарных наук была масса интересного, например, тема забвения одной из букв нашего алфавита. Её раскрыла в своей работе «33 или 32?» пятиклассница из школы №2 Яна Кель. И действительно, всё чаще вместо буквы Ё в различных текстах применяется универсальная Е. А в компьютерной клавиатуре Ё вообще стоит особняком от алфавитных кнопок, словно вообще здесь чужая.
-Неужели всё идет к тому, чтобы букве полностью выйти из употребления? Ведь есть в русском языке буквы, которые мы используем намного реже, чем Ё: ч, ю, ы – но их извлекать никто даже не думает. За что же мы так невзлюбили букву Ё? – задаётся попросом Яна Кель и предлагает гипотезу: неиспользование буквы Ё приводит к неправильному чтению и исчезновению буквы из алфавита.
…А ведь как хорошо всё начиналось: сам Николай Карамзин предложил писать Ё вместо ЙО. Хотя широко применять её начали в советское время, а точнее, во время Великой Отечественно войны. Тогда И.В. Сталину очень не нравились путаница и разночтение: «БерЁзино или БерезинО?» 7 декабря 1942 г. газеты «Правда» и «Ивестия» вышли с буквой Ё. Но в 1956 г. были приняты орфографические правила, рекомендующие употреблять Ё только в отдельных случаях. Только в 2007 г. буква закрепилась в именах собственных, например, геграфических названиях. И всего-то.
-Николай Алексеевич Некрасов в поэме «Кому на Руси жить хорошо» употребляет слово «берёста», а не «береста», — рассказывает Я. Кель. – Мне кажется, что к мнению Некрасова стоит прислушаться: ведь «берёста» — от слова «берёза»… Ученые подсчитали, что буква Ё содержится более чем в 12,5 тысячах слов. Её игнорирование часто приводит к искажению русских слов.
В подтверждение этой мысли Яна провела эксперимент, она предложила школьникам расставить буквы и, соответственно, ударение в словах с буквой Ё, и вот что получилось: «грАвер» вместо «гравЁр», «углУбленный» вместо «углублЁнный», «шелкОвыЙ» вместо «шЁлковый» и «чебОты» вместо «чЁботы». А как в отсутствие буквы Ё прочесть такое слово, как «желудевый», куда в нём ставить ударение? Если прочесть без Ё, выходит нелепость вроде «желУдевый», но такого уродца в языке нет.
Яна Кель так убедительно доказала нужность буквы Ё, что в этом свете замечание в адрес нашей газеты, игнорировавшей эту букву, кажется вполне справедливым. Мы-то думали, что все читатели – люди грамотные и сами определят, что и как прочесть. Но оказывается, возможны разночтения. Спасибо, Яна, мы исправились!

Мы – славяне

В этой секции нас снова удивил Никита Ефимов, он выступил с докладом о старославянском алфавите. А ведь это были не просто буквы, а знаки-символы, носители смысла и духа всего народа. И было тогда не латинское слово «алфавит», от «альфа» и «вита», а была Азбука от Аз, Буки, Веди… Целый связный текст образовывали буквы старинной азбуки. Вот как предствил его Никита Ефимов:

Азъ, буки, веде,
Глаголь, добро, есте,
Живите, зело, земля,
И, иже, како, люди,
Мыслите, наш, он, покой,
Рцы, слово, твёрдо.
Укъфертыхеръ.
Цы, черве, штаъраюсъ, яти.

…Согласен, не вполне понятно, но Никита Ефимов дал нам примерный перевод со старославянского:

Я знаю буквы.
Письмо – это достояние.
Трудитесь усердно, земляне.
Как подобает разумным людям.
Постигайте мироздание.
Несите слово убежденно.
Знание – дар Божий….

А еще у каждой буквы было числовое значение и своебразное звучание, которое стало находкой для акустиков. А в завершение доклада автор прочёл по-старославянски наугад выбранный предствителем жюри фрагмент из старинной книги.

Победители все

Итоги конференции подвели в тот же день. Работы оценивало жюри в составе: заместитель начальника управления образования Н.В. Студеникина, преподаватели Таштагольского филиала КузГТУ В.А. Харчевный и Н.С. Мешкова, директор информационно-методического центра управления образования О.В. Пороховниченко, методист методического центра Л.Ф. Тагильцева, педагог-психолог Е.Н. Остроухова, педагог Н.И. Казанцева и методист Таштагольского техникума И.Н. Юдина.
Как и было заявлено, на конференции не было ни победителей, ни побежденных, сам факт участия в таком форуме – достижение само по себе. Поэтому всем участникам вручались сертификаты и дипломы 1-2 степеней. Эту миссию с удовольствием выполняли замдиректора школы по научно-методической работе И.В. Шепета и заместитель начальника управления образования Н.В. Студеникина.
А подвела итоги конференции директор информационно-методического центра управления образования О.В. Пороховниченко:
-Ребята, ваши работы были настолько замечательными, глубокими по содержанию, разнообразными по методам исследования – научные работы с большой буквы. Вы, наверное, понимаете, что без научных руководителей они бы не состоялись. Большое спасибо и научным руководителям, и экспертам, которые смогли на время оставить свою работу и уделить нам внимание… Мы, наверное, уже начинаем привыкать к тому, насколько активно работает инновационная стажировочная площадка на базе школы №2, и называется она «Школа успеха». Пройдет 2-3 года, и вы будете защищать свои проекты в качестве выпускной работы из средней школы в конце 11 класса или основной – в конце 9 класса. Поэтому навыки, которые сейчас приобретают 5-е, 6-е, 7-е классы – очень важны. Выдержать структуру научной работы – серьезный труд. И лучшие ваши работы отправятся в Кемерово на различные научно-прктические конференции. А мы подскажем, что нужно доделать для того, чтобы подтянуть их до областного уровня.
P.S. Школьники сделали новый шаг в науку. И настолько уверенно, что простой пересказ содержания всех 33-х представленных работ оказался бы весьма поверхностным отчетом. Но очень надеюсь, что с их авторами мы еще встретимся. А сегодня, 10 марта, во второй школе защищать свои научные работы будут младшие школьники 1-4 классов, тоже сделавшие свой «Шаг в науку».

Кирилл САЗАНОВ, фото автора

Похожие сообщения

Оставить комментарий

Войти с помощью: