Файл: Компас и магнитное поле Земли.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.05.2024

Просмотров: 6

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Новонукутская средняя общеобразовательная школа


Индивидуальный итоговый проект
на тему
«Компас и магнитное поле Земли»


Выполнил: ученик 9б класса Петров Роман
Руководитель проекта: Шармаева Ольга Санжиевна учитель географии

п. Новонукутский
2020г.


Оглавление

__________________________________________________________

Введение

I. Вводная часть

1. Что такое компас?

2. История создания компаса

3. Магнитное поле Земли

4. Причины возникновения магнитного поля Земли

II. Исследовательская часть

1. Виды компаса

2. Изготовление домашнего компаса

3. Как действует магнитное поле на климат и наш организм.

Заключение

Литература

Приложение

Введение

Цель работы: узнать историю компаса и магнитного поля земли

Задачи:

  • Изучить историю создания компаса;

  • Познакомиться с разновидностями компаса;

  • Выяснить причину возникновения магнитного поля Земли

Гипотеза:

Можно ли в домашних условиях создать магнитный компас?

Объект исследования: компас

Методы исследования: поисковые, теоритические и практические

I.Вводная часть

  1. Так что же такое компас?

Компас (в профессиональной речи моряков: компас) — устройство, облегчающее ориентирование на местности.

Компас стал первым навигационным прибором, который позволил отважным морякам оставить морские берега и выйти в открытое море.

  1. История создания компаса

Предположительно, первый прототип современного компаса появился в древнем Китае в 220 году до н.э. Он был сделан из магнитного железняка и напоминал по форме ложку. Ложка плавала в чашке с водой, её ручка указывала не на север, а на юг. Ложка устанавливалась на медную или деревянную пластину. Роль магнитной стрелки выполнял черенок ложки. Это был самый первый древний компас, названный сын-ань —т.е. «ведающий югом».


  1. Магнитное поле Земли

Магни́тное по́ле Земли́ или геомагни́тное по́ле — магнитное поле, генерируемое внутриземными источниками. Появилось 4,2 млрд лет назад

  1. Причины возникновения магнитного поля Земли

В 1947 г. советский физик Я. И. Френкель объяснил образование магнитного поля на Земле.

Он предположил, что вещество земного ядра обладает электрической проводимостью и совершает вихреобразные перемещения.

Если имеется какое-то небольшое начальное магнитное поле, то земное ядро будет представлять собой некое подобие генератора электрического тока: движение проводника в магнитном поле приведет к возникновению электрического тока, а электрический ток вызовет магнитное поле, которое будет складываться с первоначальным и усилит его.

Оба предположения, положенные в основу этой гипотезы, вполне разумны.

Часть ядра Земли, в интервале 1,5— 3 тыс. км от центра Земли, ведет себя как жидкое пластичное тело, и перемещения вещества в нем возможны.

Вызвать вихревые перемещения конвективного характера может сильный нагрев за счет распада радиоактивных веществ в центральной части ядра или же изменение вещества в самом жидком слое.

Впоследствии гипотеза Я. И. Френкеля была значительно переработана и развита другими учеными в стройную теорию происхождения магнитного поля Земли.

Удалось выяснить, что проводящая жидкость, движущаяся в магнитном поле, искажает его: магнитные силовые линии как бы захватываются и увлекаются движущейся жидкостью.

Жидкая, пластичная часть ядра при вращении увлекает за собой силовые линии начального магнитного поля.

В результате образуются два круговых соленои: две баранки, состоящие из силовых линий магнитного поля, одна из которых опоясывает ядро по широте в Южном полушарии, а другая — в Северном.

Вещество жидкого ядра совершает, кроме того, конвективные перемещения, о которых говорилось в гипотезе Френкеля.

Взаимодействие этих конвективных движений с кольцевыми полями внутри ядра и приводит к возникновению того магнитного поля, которое мы наблюдаем.

Ось такого магнитного поля должна быть близка к оси вращения, а возбужденное таким образом магнитное поле, как показывает теория, будет пульсировать.


С этими пульсациями и связаны, очевидно, вариации магнитного момента.

Увеличиваясь по амплитуде, пульсации в какой-то момент приводят к изменениям знака магнитного момента — происходит инверсия геомагнитного поля

Виды компасов:

1. Магнитный - Данный компас состоит из коробочки, чаще всего пластмассовой или металлической, в центре которой находится намагниченная стрелка, сделанная из стали. Основным отличием магнитных компасов от других видов является то, что в нём постоянно находятся магниты, которые взаимодействуют с магнитным полем Земли.

2. Жидкостный компас. Компас с плавающей картушкой, – это самый точный и стабильный из всех магнитных компасов. Он часто применяется на морских судах.

3. Планшетный компас используют начинающие туристы и для тот кто занимается ориентированием на местности

4. Гирокомпас - данный вид компасов не используется путешественниками в лесу, а служит неотъемлемой частью управленческих систем морских судов.

5. Электронный компас - это самый сложный вид компасов, который существует на данный момент. Дело в том, что он определяет нужные координаты с участием систем спутниковой навигации.

II. Исследовательская часть

Изготовления домашнего компаса

Для компаса нам понадобятся: иголка, магнит, пенопласт, широкая стеклянная емкость с водой (глубокая тарелка).

Магнитом проводим по одному из кончиков иголки, 20-30 раз в одном направлении. Так мы намагничиваем его. Делаем стрелку компаса. Вставляем иголку в пенопласт так, чтобы оба ее конца выглядывали из него. При этом наша стрелка должна ровно держаться на воде, не переворачиваясь, то есть надо четко найти и установить центр тяжести. Опускаем стрелку в емкость с водой. Она начнет крутиться и через время остановится, намагниченный конец будет указывать на север. (приложение 1,2,3,4)

Как действует магнитное поле на климат и наш организм.

Современная наука уже доказала, что магнитное поле Земли влияет на живые организмы. Установлено также, что живые существа не только воспринимают электромагнитные потоки, но и генерируют собственные.

Биофизики и врачи отмечают положительное влияние магнитного поля на систему кровообращения – состояние кровеносных сосудов, активность переноса кислорода через кровь, транспортировку питательных веществ.

Влияние солнечной активности на климат современной науке хорошо известно. Имеются очень много статистически значимых периодов в жизни Земли, когда рост солнечной активности совпадал с потеплениями климата и наоборот спад солнечной активности совпадал с похолоданиями климата. Но до настоящего времени очень мало известно о механизме этого влияния.

Влияние магнитного поля Земли на климат и здоровье людей

По последним исследованиям датских ученых, магнитное поле Земли оказывает большое влияние на климат планеты. Придется пересмотреть мнение о том, что парниковые газы вызывают глобальное потепление, поскольку магнитное поле Земли в этом процессе тоже играет не последнюю роль.

«Результаты исследования показывают устойчивую связь между силой магнитного поля Земли и уровнем осадков в тропиках» - заявил один из исследователей, обнаруживших данный факт (Мэдс Форсчоу Кнудсен из Университета Ааргус в западной Дании).

Он, вместе со своим коллегой Питером Риисагером, сравнил данные реконструкции магнитного поля Земли за прошедшие 5000 лет, с данными, которые они получили при исследовании сталагмитов в Китае и Омане.

Этим исследованием они подтвердили неоднозначную теорию астрофизика из Дании Генрика Свенсмарка, которая появилась десять лет назад - он утверждает о наличии сильного влияния галактических космических лучей, попадающих в атмосферу на климат Земли.

Теория Свенсмарка объединяла магнитное поле нашей планеты с климатом, известно, что именно магнитное поле может регулировать количество космических лучей, проникающих в атмосферу.

«Если изменения в магнитном поле Земли, которые происходят независимо от климата, связаны с изменением количества осадков, это объясняется тем, что магнитное поле может блокировать эти космические лучи»

Заключение

Мы выяснили, что компас создан в 220 году до н.э. в Китае. История компаса была долгой. От ложки, плавающей в чашке до сложнейшего электронного, который определяет нужные координаты с участием систем спутниковой навигации.

Использование компаса в 21 веке ещё более необходимо, чем в начале тысячелетия.

Литература

  • Почтарев В. И. Михлин Б. 3. «Тайна намагниченной Земли».

  • Энциклопедический словарь юного географа - краеведа.

  • Большая энциклопедия открытий и изобретений. М. Издательство «Росмэн». 2007 г., стр. 146

  • https://go.mail.ru/re

  • Лагутин А.С., Ожогин В.И., «Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперименте»

Приложение 1



Приложение 2



Приложение 3



Приложение 4


N

S