Font Size

SCREEN

Layout

Menu Style

INFOFIZ

Поиск по сайту

Елена Дудко

    20 февраля 1986 года в Советском Союзе был произведен запуск орбитальной научной станции «Мир», пришедшей на смену орбитальным станциям «Салют» и ставшей на полтора десятка лет единственной в мире пилотируемой космической лабораторией для долговременных научно-технических экспериментов и исследования человеческого организма в космосе.

   Станция представляла собой базовый блок для построения многоцелевого постоянно действующего пилотируемого комплекса со специализированными орбитальными модулями научного и народнохозяйственного значения. В дальнейшем к станции были пристыкованы и начали работу модули «Квант», «Квант-2», «Кристалл», «Спектр».

   Строительство орбитального комплекса было полностью завершено 26 апреля 1996 года, когда к «Миру» был пристыкован пятый, последний модуль дооснащения – «Природа» со сложнейшей научной аппаратурой. С завершением строительства комплекса его вес (базовый блок и пять модулей) составил почти 129 тонн.

   Орбитальный комплекс «Мир» находился в эксплуатации до июня 2000 года – почти что втрое дольше, чем было запланировано при запуске станции. За это время на нем было проведено 28 космических экспедиций, в общей сложности на комплексе побывали 139 российских и зарубежных исследователей космоса, было размещено 11,5 тонн научного оборудования 240 наименований из 27 стран мира.

   За время существования этой космической лаборатории на ее борту были выполнены 24 международные программы экспериментальных исследований, проведено более 16,5 тысяч экспериментов. В процессе создания комплекса разработано более 600 новейших технологий.

   Также на российском космическом комплексе «Мир» были установлены мировые рекорды по длительности орбитального полета, продолжительности пребывания в космосе, выходам в открытый космос.

   В январе 2001 года правительство России подписало постановление о прекращении работы комплекса из-за его крайней изношенности. 23 марта 2001 года орбитальный комплекс завершил свой триумфальный полет.

Источник: © Calend.ru

Воскресенье, 19 Февраль 2017 23:34

Переделанные песни про физику

   Для различных внеклассный мероприятий часто придумывают новые слова к известным песням. Вот именно такие песни я буду собирать на этой страничке.

Все, что полей касается
(Звери "Все, что тебя касается")

 

Минусовка песни

 

Текст песни

Я на уроках сижу беспокойно
И все никак не дождусь перемены,
Ньютон открыл три каких-то закона
А Архимеду моря по колено а
Не надо думать, что все обойдется,
Сейчас меня обязательно спросят
Все будет плохо, все перевернется ааа

Все, что полей касается, 
Все, что лучей касается
Физикой называется, называется а
Все, что полей касается, 
Все, что лучей касается
Физикой называется, называется

Какие формулы страшные пишут
Еще чуть-чуть и покатятся слезы
И ничего я не слышу, не вижу
Я понимаю, что это серьезно а
Не надо думать, что все обойдется
Сейчас меня обязательно спросят
Все будет плохо, все перевернется ааа

Все, что полей касается, 
Все, что лучей касается
Физикой называется, называется а
Все, что полей касается, 
Все, что лучей касается
Физикой называется, называется

Воскресенье, 19 Февраль 2017 23:09

Физика и науки

  Теории и методы физики широко используются в астрономии, химии, биологии, геологии и других естественных науках. Теория относительности и квантовая механика объяснили ряд явлений во Вселенной. Метод меченых атомов применяется для изучения химических реакций. Молекулярная и атомная физика входит в различные области биологической науки и т. д. Широко применяются достижения физики в радиоэлектронике, ядерной энергетике, ракетной и полупроводниковой технике, автоматике и телемеханике, вычислительной и контрольно-измерительной технике.

   В настоящее время происходит величайшая научно-техническая революция, которая началась более четверти века назад. Она произвела глубокие качественные изменения во многих областях науки и техники. Одна из древнейших наук — астрономия переживает революцию, связанную с выходом человека в космическое пространство. Рождение кибернетики и электронных вычислительных машин революционно изменило облик математики, проложило путь к новой области человеческой деятельности, получившей название информатики. Возникновение молекулярной биологии и генетики вызвало революцию в биологии, а создание так называемой большой химии стало возможным благодаря революции в химической науке. Аналогичные процессы происходят также в геологии, метеорологии, океанологии и многих других современных науках.

   Во всем мире наблюдаются глубокие качественные перемены в основных отраслях техники. Революция в энергетике связана с переходом от тепловых электростанций, работающих на органическом топливе, к атомным электростанциям. Создание индустрии искусственных материалов с необычными, но очень важными для практики свойствами произвело революцию в материаловедении. Комплексная механизация и автоматизация ведут нас к революции в промышленности и сельском хозяйстве. Транспорт, строительство, связь становятся принципиально новыми, значительно более производительными и совершенными отраслями современной техники.

   Физические понятия являются простейшими и в то же время основополагающими и всеобщими в естествознании (пространство, время, движение, масса, работа, энергия и др.). Физические законы (такие, например, как законы сохранения), выводы, следствия из физических теорий имеют глубокий философский смысл.

Воскресенье, 19 Февраль 2017 22:43

Физика и фотография

   Рассматривая изображение на фотографии, редко кто задается вопросом: «Каков же принцип действия фотографии?».

   А принцип действия фотографии в основном основывается на фиксировании изображения с помощью физических и химических процессов и получении самого изображения. Сами химические и физические процессы получают с помощью света, а точнее с помощью электромагнитных волн.

   Еще в древности при помощи отражения от различных предметов видимого света получали различные изображения, которые использовались для технических и живописных работ. Такой метод, при помощи которого получаются изображения с помощью отраженного света, позже назвали ортоскопической фотографией.

   Для названия изображения было много вариантов, но в 1839 году во Французской академии посчитали что название «фотография» самое подходящее.

   Основой для изобретения фотографии послужило наблюдение знаменитого греческого ученого Аристотеля. В IV веке до н.э. он описал любопытное явление: свет, проходящий сквозь маленькое отверстие в оконной ставне, рисует на стене тот пейзаж, который виден за окном. Изображение получается перевернутым и очень тусклым, но воспроизводит натуру без искажений. В конце X века н.э. в работах арабских ученых появились первые упоминания о camera obscura (с лат. "темная комната") - приспособлении для точного срисовывания пейзажей и натюрмортов.

   В современном мире фотография и является очень распространенным видом творчества. А использовать фотоаппарат может каждый, кто умеет жать на кнопки. Но, может быть, не каждый знает, что проецировать изображение окружающего мира на плоскость, племена Северной Африки, могли уже тысячи лет назад.

   В наше время, когда технический прогресс всеми возможными и невозможными путями проник в нашу жизнь – иметь современный, компактный и красивый фотоаппарат просто дело необходимое. Я, например, и не знаю такого человека, у которого его просо не было! И это хорошо, ведь творчество всегда прививало человеку любовь к окружающему миру и созерцание. Но чтобы творить в полном смысле этого слова, необходимо понимать и знать как устроена эта загадочная коробочка, издающая в момент съемки такие замысловатые звуки.

Воскресенье, 19 Февраль 2017 22:20

Физика и музыка

   Значение звука и музыки на протяжении всего развития человеческой цивилизации трудно переоценить. Еще наши древние предки, не имевшие полноценного вербального общения, придавали огромное, часто мистическое значение природным звукам. Звуки грома, землетрясения и извержения вулкана, звуки ветра и шторма... Людям казалось, что за всей этой «музыкой» стоят могучие и неизведанные силы, что привело к обожествлению подобных явлений. Но лю- ди довольно быстро выяснили, что различные ритмы, мелодии можно создавать и собственными силами, не дожидаясь прилета жаворонка или извержения вулкана. Главное, что характеризует звуки, музыку и ритмы, — они изменяют эмоциональное состояние и настроение человека.

   Науки акустики как таковой в древние времена не существовало. Первые известные нам опыты, касающиеся музыки, акустики, которые можно отнести к научному подходу, появились в VI веке до н.э. в Греции. Их проводили Пифагор и его ученики. Музыкальная теория Пифагора не ограничивалась лишь поиском благозвучных (консонансных) сочетаний звуков и их математических параметров. Его концепция охватывала также представления о гармонии Вселенной, единстве Бога, музыки и математики.

   Вплоть до XII века ничего радикального в развитии теории музыки и акустики в Европе не происходило. Пока Г. Галилей не заявил, что в изучении колебательных процессов заключено будущее развитие науки в целом. Он был, пожалуй, первым ученым Нового времени, который попытался связать музыку как искусство с физикой и математикой. В XIX веке Г. Гельмгольц и Д.У. Рэлей создали учение об акустике. Работы Гельмгольца о резонаторах и слуховых ощущениях до сих пор считаются классическими. А теория звука Рэлея входила в учебники по акустике практически без изменений на протяжении столетия.

Воскресенье, 19 Февраль 2017 22:17

Физика и техника

   Физика стоит у истоков революционных преобразований во всех областях техники. На основе ее достижений перестраиваются энергетика, связь, транспорт, строительство, промышленное и сельскохозяйственное производство.

   Техника — вся совокупность средств и устройств, созданных человеком, содействующая более высокой производительности труда, — основана на науке.

   Техника опирается на фундаментальные открытия всех наук, в частности естествознания. Когда физики открывали какое-нибудь явление и могли управлять им, сразу же появлялись специалисты, в задачу которых входило практическое использование приобретенных сведений. Так появились отдельные отрасли техники (теплотехника, электротехника, радиотехника, электроника, ядерная техника и др.).

   Наиболее бурный прогресс техники, связанный с развитием физики, происходит с конца XVIII в., когда на алтайских заводах гениальный русский механик И. И. Ползунов (1728—1766) построил пароатмосферную машину непрерывного действия. Универсальный паровой двигатель был создан английским изобретателем Д. Уаттом (1736—1819). Паровые машины работали на многих заводах и фабриках, приводили в движение колеса пароходов, создавались первые паровозы. Наступала эпоха пара. Изфизики выделилась новая наука — термодинамика.

   Конец XIX и начало XX в. ознаменовались множеством открытий в области изучения электромагнитных явлений. Большое значение для развития техники имело открытие итальянскими учеными Л. Гальвани (1737—1798) и А. Вольта (1745—1827) электрического тока и создание гальванических батарей. В.В.Петровым (1761 —1834) была открыта и исследована электрическая дуга. В 1889 г. немецким физиком Г. Р. Герцем (1857—1894) экспериментально были обнаружены электромагнитные волны, а в 1895 г. А. С. Попов (1859—1906) впервые использовал электромагнитные волны для беспроволочной связи. Наступил век электричества. Из физики выделились электротехника, радиотехника и другие науки.

   Со второй четверти XX в. происходит дальнейшее революционное преобразование физики, связанное с познанием структуры атомного ядра и происходящих в нем процессов. Важнейшим результатом этого этапа явилось открытие деления атомного ядра.  
В 1939-1945 гг. была впервые освобождена ядерная энергия с помощью цепной реакции деления . 
В 1954 г. в СССР была построена первая атомная электростанция (г. Обнинск). 
В 1952 г. была осуществлена реакция термоядерного синтеза
В настоящее время созданы атомные ледоколы и подводные лодки, дают ток атомные электростанции. Век, в котором мы живем, называют атомным, но этот век называют и космическим. 
   Под руководством С.П.Королева (1906 — 1966) 4 октября 1957 г. был запущен первый искусственный спутник Земли, а 12 апреля 1961 г. Ю. А. Гагарин на корабле «Восток» совершил первый в мире космический полет. Началась эпоха освоения космоса, человек вышел за пределы Земли.

Воскресенье, 19 Февраль 2017 21:49

ГЭС - гидроэлектростанции

Экономический потенциал гидроэнергетических ресурсов Российской Федерации оценивается в 852 млрд. кВт•ч годового производства электроэнергии.

По величине речного стока Россия занимает одно из первых мест в мире. Общие ресурсы речного стока составляют 4338 км3/год. Гидроэнергетика России характеризуется высокой степенью концентрации мощностей.

В стране действует 13 ГЭС единичной мощностью 1 ГВт и больше, из них 6 ГЭС имеют мощность по 2 ГВт и больше.

Электростанция

Река

Установленная
мощность,
МВТ

Саяно-Шушенская

Красноярская

Братская

Усть-Илимская

Волгоградская

Волжская

Чебоксарская

Саратовская

Зейская

Нижнекаменская

Воткинская

Чиркейская

Загорская ГАЭС

Енисей

Енисей

Ангара

Ангара

Волга

Волга

Волга

Волга

Зея

Кама

Кама

Сулак

Кунья

6400

6000

4500

3840

2541

2300

1370

1360

1330

1205

1020

1000

1000

Гидроэлектростанция (ГЭС) - комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию.

ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

Напор ГЭС создается концентрацией падения реки на используемом участке плотиной, либо деривацией, либо плотиной и деривацией совместно.

Основное энергетическое оборудование ГЭС размещается в здании ГЭС:

  • в машинном зале электростанции — гидроагрегаты, вспомогательное оборудование, устройства автоматического управления и контроля;
  • в центральном посту управления — пульт оператора-диспетчера или автооператор гидроэлектростанции.

Повышающая трансформаторная подстанция размещается как внутри здания ГЭС, так и в отдельных зданиях или на открытых площадках.

Распределительные устройства зачастую располагаются на открытой площадке.

Здание ГЭС может быть разделено на секции с одним или несколькими агрегатами и вспомогательным оборудованием, отделённые от смежных частей здания. При здании ГЭС или внутри него создаётся монтажная площадка для сборки и ремонта различного оборудования и для вспомогательных операций по обслуживанию ГЭС.

По установленной мощности (Мвт) различают ГЭС

  • мощные (св. 250),
  • средние (до 25),
  • малые (до 5).

Мощность ГЭС зависит от напора На (разности уровней верхнего и нижнего бьефа), расхода воды , используемого в гидротурбинах, и кпд гидроагрегата . По ряду причин (вследствие, например сезонных изменений уровня воды в водоёмах, непостоянства нагрузки энергосистемы, ремонта гидроагрегатов или гидротехнических сооружений и т. п.) напор и расход воды непрерывно меняются, а кроме того, меняется расход при регулировании мощности ГЭС.

Различают годичный, недельный и суточный циклы режима работы ГЭС.

По максимально используемому напору ГЭС делятся на:

  • высоконапорные (более 60 м),
  • средненапорные (от 25 до 60 м),
  • низконапорные (от 3 до 25 м).

На равнинных реках напоры редко превышают 100 м, в горных условиях посредством плотины можно создавать напоры до 300 м и более, а с помощью деривации — до 1500 м.

Классификация по напору приблизительно соответствует типам применяемого энергетического оборудования:

  • на высоконапорных ГЭС применяют ковшовые и радиально-осевые турбины с металлическими спиральными камерами,
  • на средненапорных — поворотнолопастные и радиально-осевые турбины с железобетонными и металлическими спиральными камерами,
  • на низконапорных — поворотнолопастные турбины в железобетонных спиральных камерах, иногда горизонтальные турбины в капсулах или в открытых камерах.

Подразделение ГЭС по используемому напору имеет приблизительный, условный характер.

По схеме использования водных ресурсов и концентрации напоров ГЭС обычно подразделяют на:

  • русловые,
  • приплотинные,
  • деривационные с напорной и безнапорной деривацией,
  • смешанные,
  • гидроаккумулирующие,
  • приливные.

В русловых и приплотинных ГЭС напор воды создаётся плотиной, перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в верхнем бьефе. При этом неизбежно некоторое затопление долины реки. В случае сооружения двух плотин на том же участке реки площадь затопления уменьшается. На равнинных реках наибольшая экономически допустимая площадь затопления ограничивает высоту плотины. Русловые и приплотинныс ГЭС строят и на равнинных многоводных реках и на горных реках, в узких сжатых долинах.

В состав сооружений русловой ГЭС, кроме плотины, входят здание ГЭС и водосбросные сооружения. Состав гидротехнических сооружений зависит от высоты напора и установленной мощности. У русловой ГЭС здание с размещенными в нём гидроагрегатами служит продолжением плотины и вместе с ней создаёт напорный фронт. При этом с одной стороны к зданию ГЭС примыкает верхний бьеф, а с другой — нижний бьеф. Подводящие спиральные камеры гидротурбин своими входными сечениями закладываются под уровнем верхнего бьефа, выходные же сечения отсасывающих труб погружены под уровнем нижнего бьефа.

В соответствии с назначением гидроузла в его состав могут входить судоходные шлюзы или судоподъёмник, рыбопропускные сооружения, водозаборные сооружения для ирригации и водоснабжения. В русловых ГЭС иногда единственным сооружением, пропускающим воду, является здание ГЭС. В этих случаях полезно используемая вода последовательно проходит входное сечение с мусорозадерживающими решётками, спиральную камеру, гидротурбину, отсасывающую трубу, а по спец. водоводам между соседними турбинными камерами производится сброс паводковых расходов реки. Для русловых ГЭС характерны напоры до 30—40 м к простейшим русловым ГЭС относятся также ранее строившиеся сельские ГЭС небольшой мощности. На крупных равнинных реках основное русло перекрывается земляной плотиной, к которой примыкает бетонная водосливная плотина и сооружается здание ГЭС.

Такая компоновка типична для многих отечественных ГЭС на больших равнинных реках. Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС — наиболее крупная среди станций руслового типа.

При более высоких напорах оказывается нецелесообразным передавать на здание ГЭС гидростатичное давление воды. В этом случае применяется тип плотиной ГЭС, у которой напорный фронт на всём протяжении перекрывается плотиной, а здание ГЭС располагается за плотиной, примыкает к нижнему бьефу. В состав гидравлической трассы между верхним и нижним бьефом ГЭС такого типа входят глубинный водоприёмник с мусорозадерживающей решёткой, турбинный водовод, спиральная камера, гидротурбина, отсасывающая труба. В качестве дополнит, сооружений в состав узла могут входить судоходные сооружения и рыбоходы, а также дополнительные водосбросы Примером подобного типа станций на многоводной реке служит Братская ГЭС на реке Ангара.

Другой вид компоновки приплотинных ГЭС, соответствующий горным условиям, при сравнительно малых расходах реки, характерен для Нурекской ГЭС на реке Вахш (Ср. Азия), проектной мощностью 2700 Мвт. Здание ГЭС открытого типа располагается ниже плотины, вода подводится к турбинам по одному или нескольким напорным туннелям. Иногда здание ГЭС размещают ближе к верхнему бьефу в подземной (подземная ГЭС) выемке. Такая компоновка целесообразна при наличии скальных оснований, особенно при земляных или набросных плотинах, имеющих значит, ширину. Сброс паводковых расходов производится через водосбросные туннели или через открытые береговые водосбросы.

В деривационных ГЭС концентрация падения реки создаётся посредством деривации; вода в начале используемого участка реки отводится из речного русла водоводом, с уклоном, значительно меньшим, чем средний уклон реки на этом участке и со спрямлением изгибов и поворотов русла. Конец деривации подводят к месту расположения здания ГЭС. Отработанная вода либо возвращается в реку, либо подводится к следующей деривационной ГЭС. Деривация выгодна тогда, когда уклон реки велик. Деривационная схема концентрации напора в чистом виде (бесплотинный водозабор или с низкой водозаборной плотиной) на практике приводит к тому, что из реки забирается лишь небольшая часть её стока. В других случаях в начале деривации на реке сооружается более высокая плотина и создаётся водохранилище; такая схема концентрации падения паз. смешанной, т. к. используются оба принципа создания напора. Иногда, в зависимости от местных условий, здание ГЭС выгоднее располагать на некотором расстоянии от конца используемого участка реки вверх по течению; деривация разделяется по отношению к зданию ГЭС на подводящую и отводящую.

В ряде случаев с помощью деривации производится переброска стока реки в соседнюю реку, имеющую более низкие отметки русла. Характерным примером является Ингурская ГЭС, где сток реки Ингури перебрасывается туннелем в соседнюю реку Эрисцкали (Кавказ).

Сооружения безнапорных деривационных ГЭС состоят из трёх основных групп:

  • водозаборное сооружение,
  • водоприёмная плотина,
  • деривация (канал, лоток, безнапорный туннель).

Дополнительными сооружениями на ГЭС с безнапорной деривацией являются отстойники и бассейны суточного регулирования, напорные бассейны, холостые водосбросы и турбинные водоводы.

Крупнейшая ГЭС с безнапорной подводящей деривацией — ГЭС Роберт-Мозес (США) с мощностью 1950 Мвт, а с безнапорной отводящей деривацией — Ингурская ГЭС (СССР) мощностью 1300 Мвт.

На ГЭС с напорной деривацией водовод (туннель, металлическая, деревянная или железобетонная труба) прокладывается с несколько большим продольным уклоном, чем при безнапорной деривации. Применение напорной подводящей деривации обусловливается изменяемостью горизонта воды в верхнем бьефе, из-за чего в процессе эксплуатации изменяется и внутренний напор деривации.

В состав сооружений ГЭС этого типа входят:

  • плотина,
  • водозаборный узел,
  • деривация с напорным водоводом,
  • станционный узел ГЭС с уравнительным резервуаром и турбинными водоводами,
  • отводящая деривация в виде канала или туннеля (при подземной ГЭС).

Крупнейшая ГЭС с напорной подводящей деривацией — Нечако-Кемано (Канада) проектной мощностью 1792 Мвт.

ГЭС с напорной отводящей деривацией применяется в условиях изменений уровня воды в реке в месте выхода отводящей деривации или по экономическим соображениям. В этом случае необходимо сооружение уравнительного резервуара (в начале отводящей деривации) для выравнивания неустановившегося потока воды в реке.

Наиболее мощная ГЭС (350 Мвт) этого типа — ГЭС Харспронгет (Швеция).

Особое место среди ГЭС занимают гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) и приливные электростанции (ПЭС).

Сооружение ГАЭС обусловлено ростом потребности в пиковой мощности в крупных энергетических системах, что и определяет генераторную мощность, требующуюся для покрытия пиковых нагрузок. Способность ГАЭС аккумулировать энергию основана на том, что свободная в энергосистеме в некоторрый период времени (провала графика потребности) электрическая энергия используется агрегатами ГАЭС, которые, работая в режиме насоса, нагнетают воду из водохранилища в верхний аккумулирующий бассейн. В период пиков нагрузки аккумулированная т.о. энергия возвращается в энергосистему (вода из верхнего бассейна поступает в напорный трубопровод и вращает гидроагрегаты, работающие в режиме генератора тока). Мощность отдельных ГАЭС с такими обратимыми гидроагрегатами достигает 1620 Мвт (Корнуолл, США).

ПЭС преобразуют энергию морских приливов в электрическую. Электроэнергия приливных ГЭС в силу некоторых особенностей, связанных с периодичным характером приливов и отливов, может быть использована в энергосистемах лишь совместно с энергией регулирующих электростанций, которые восполняют провалы мощности приливных электростанций в течение суток или месяцев. В 1967 во Франции было завершено строительство крупной ПЭС на реке Ране (24 агрегата общей мощностью 240 Мвт). В СССР в 1968 в Кислой Губе (Кольский п-ов) вступила в строй первая опытная ПЭС мощностью 0,4 Мвт, на которой ныне проводятся экспериментальные работы для будущего строительства ПЭС.

По характеру использования воды и условиям работы различают ГЭС на бытовом стоке без регулирования, с суточным, недельным, сезонным (годовым) и многолетним регулированием.

Отдельные ГЭС или каскады ГЭС, как правило, работают в системе совместно с конденсационными электростанциями (КЭС), теплоэлектроцентралями (ТЭЦ), атомными электростанциями (АЭС), газотурбинными установками (ГТУ), причём в зависимости от характера участия в покрытии графика нагрузки энергосистемы ГЭС могут быть базисными, полупиковыми и пиковыми.

Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами — их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на значительные, удельные капиталовложения на 1 Квт установленной мощности и продолжительные сроки строительства, придавалось и придаётся большое значение, особенно когда это связано с размещением электроёмких производств.

Одни из первых гидроэлектрических установок мощностью всего в несколько сотен Вт были сооружены в 1876—81 в Штангассе и Лауфене (Германия) и в Грейсайде (Англия).

Развитие ГЭС и их промышленное использование тесно связано с проблемой передачи электроэнергии на расстояние: как правило, места, наиболее удобные для сооружения ГЭС, удалены от основных потребителей электроэнергии. Протяжённость существовавших в то время линий электропередач не превышала 5—10 км, самая длинная линия 57 км. Сооружение линии электропередачи (170 км) от Лауфенской ГЭС до Франкфурта-на-Майне (Германия) для снабжения электроэнергией Международный электротехнический выставки (1891) открыла широкие возможности для развития ГЭС. В 1892 промышленный ток дала ГЭС, построенная на водопаде в Бюлахе (Швейцария), почти одновременно в 1893 были построены ГЭС в Гелыпене (Швеция), на реке Изар (Германия) и в Калифорнии (США). В 1896 вступила в строй Ниагарская ГЭС (США) постоянного тока; в 1898 дала ток ГЭС Рейпфельд (Германия), а в 1901 стали под нагрузку гидрогенераторы ГЭС Жонат (Франция).

В России существовали, но так и не были реализованы детально разработанные проекты ГЭС русских учёных Ф.А. Пироцкого, И.А. Тиме, Г.О. Графтио, И.Г. Александрова и др., предусматривавших, в частности, использование порожистых участков рек Днепр, Волхов, Западная Двина, Вуокса и др. Так, например, уже в 1892—95 русским инженером В.Ф. Добротворским были составлены проекты сооружения ГЭС мощностью 23,8 Мвт на реке Нарова и 36,8 Мвт на водопаде Б. Иматра. Реализации этих проектов препятствовали как косность царской бюрократии, так и интересы частных капиталистических групп, связанных с топливной промышленностью. Первая промышленная ГЭС в России мощностью около 0,3 Мвт (300 квт) была построена в 1895—96 под руководством русских инженеров В.Н.Чиколсва и Р.Э.Классона для электроснабжения Охтинского порохового завода в Петербурге. В 1909 закончилось строительство крупнейшей в дореволюционной России Гиндукушской ГЭС мощностью 1,35 Мвт (1350 Квт) на р. Мургаб (Туркмения). В период 1905—17 вступили в строй Саткинская, Алавердинская, Каракультукская, Тургусунская, Сестроредкая и др. ГЭС небольшой мощности. Сооружались также частные фабрично-заводские гидроэлектрические установки с использованием оборудования иностранных фирм.

1-я мировая война 1914—18 и связанный с ней интенсивный рост промышленности некоторых западных стран повлекли за собой развитие действовавших и строительство новых энергопромышленных центров, в т. ч. На базе ГЭС. В результате мощность ГЭС во всём мире к 1920 достигла 17 тыс. Мвт, а мощность отдельных ГЭС, напр. Масл-Шолс (США), Иль-Малинь (Канада), превысила 400 Мвт (400 тыс. Квт).

Общая мощность ГЭС России к 1917 составляла всего около 16 Мвт: самой крупной была Гиндукушская ГЭС. Строительство мощных ГЭС началось по существу только после Великой Октябрьской социалистической революции. В восстановит. период (20-е гг.) в соответствии с планом ГОЭЛРО были построены первые крупные ГЭС — Волховская (ныне Волховская ГЭС им. В. И. Ленина) и ЗемоАечальская ГЭС им. В.И. Ленина. В годы первых пятилеток (1929—40) вступили в строй ГЭС — Днепровская, Нижнесвирская, Рионская и др.

К началу Великой Отечеств, войны 1941—45 было введено в эксплуатацию 37 ГЭС общей мощностью более 1500 Мвт. Во время войны было приостановлено начатое строительство ряда ГЭС общей мощностью около 1000 Мвт (1 млн. Квт).

Часть ГЭС общей мощностью около 1000 Мвт оказалась разрушенной или демонтированной. Началось сооружение новых ГЭС малой и средней мощности на Урале (Широковская, Верхотурская, Алапаевская, Белоярская и др.), в Средней Азии (Аккавакские, Фархадская, Саларская, Нижнебуэсуйские и др.), на Северном Кавказе (Майкопская, Орджоникидзевская, Краснополянская), в Азербайджане (Мингечаурская ГЭС), в Грузии (Читахевская ГЭС) и в Армении (Гюмушская ГЭС). К концу 1945 в Советском Союзе мощность всех ГЭС, вместе с восстановленными, достигла 1250 Мвт, а годовая выработка электроэнергии — 4,8 млрд. Квт-ч. В начале 50-х гг. развернулось строительство крупных гидроэлектростанций на р. Волге у города. Горького, Куйбышева и Волгограда, Каховской и Кременчугской ГЭС на Днепре, а также Цимлянской ГЭС на Дону.

Волжские ГЭС им. В.И. Ленина и им. 22-го съезда КПСС стали первыми из числа наиболее мощных ГЭС в СССР и в мире. Во 2-й половине 50-х годов началось строительство Братской ГЭС на реке Ангаре и Красноярской ГЭС на реке Енисее.

С 1946 по 1958 года в СССР были построены и восстановлены 63 ГЭС общей мощностью 9600 Мвт. За семилетие 1959—65 было введено 11 400 Мвт новых гидравлических мощностей и суммарная мощность ГЭС достигла 22200 Мвт . К 1970 году в СССР продолжалось строительство 35 промышленных ГЭС (суммарной мощностью 32 000 Мвт), в т.ч. 11 ГЭС единичной мощностью свыше 1000 Мвт: Саяно-Шушенская, Красноярская, Усть-Илимская, Нурекская, Ингурская, Саратовская, Токтогульская, Нижнекамская, Зейская, Чиркейская, Чебоксарская.

В 60-х годах наметилась тенденция к снижению доли ГЭС в общем мировом производстве электроэнергии и всё большему использованию ГЭС для покрытия пиковых нагрузок. К 1970 всеми ГЭС мира производилось около 1000 млрд. Квт ч электроэнергии в год, причём начиная с 1960 доля ГЭС в мировом производстве снижалась в среднем за год примерно на 0,7% . Особенно быстро снижается доля ГЭС в общем производстве электроэнергии в ранее традиционно считавшихся «гидроэнергетическими» странах (Швейцария, Австрия, Финляндия, Япония, Канада, отчасти Франция), т. к. их экономический гидроэнергетический потенциал практически исчерпан.

Несмотря на снижение доли ГЭС в общей выработке, абсолютные значения производства электроэнергии и мощности ГЭС непрерывно растут вследствие строительства новых крупных электростанций. В 1969 в мире насчитывалось свыше 50 действующих и строящихся ГЭС единичной мощностью 1000 Мвт и выше, причём 16 из них — в Советском Союзе.

Дальнейшее развитие гидроэнергетического строительства в СССР предусматривает сооружение каскадов ГЭС с комплексным использованием водных ресурсов в целях удовлетворения нужд совместно энергетики, водного транспорта, водоснабжения, ирригации, рыбного хозяйства и пр. Примером могут служить Днепровский, Волжско-Камский, Ангаро-Енисейский, Севанский и др. каскады ГЭС.

Крупнейшим районом гидроэнергостроительства СССР до 50-х годах 20 века традиционно была Европейская часть территории Союза, на долю которой приходилось около 65% электроэнергии, вырабатываемой всеми ГЭС СССР.

Воскресенье, 19 Февраль 2017 15:52

Физика и биология

  Биология - совокупность наук о живой природе, закономерностях органической жизни.

   Учащиеся, как правило, с трудом улавливают связь физики с биологией. Обычно аргументы сводятся к различиям живой и неживой природы. Так где же связь? Биология наука о живой природе. Физика наука о природе.

   В чём отличие живого от неживого? Во времена Аристотеля разделение на физику и биологию не было. Всеми вопросами занимались физика. Развитие науки привело к разделению. И действительно, это привело как к рассвету физики, так и биологии. А что же сегодня? Сегодня учёные говорят об огромных открытиях на стыках наук, об упущенных в своё время возможностях, о решении сложнейших биологических проблем методами физики и наоборот. Все биосистемы развиваются по законам физики.

   Действительно, изучая любой организм, можно заметить множество физических явлений. Например, циркуляция крови подчиняется законам механики, органы слуха устроены по законам акустики. Распространение  информации о каком-либо событии сопровождается перемещением по нервам электрического импульса.

   Учащиеся 9 класса должны представлять, что тело человека изучает раздел физики и биологии - биомеханика. В 10 классе нельзя упустить вопрос о человеке и вообще о теплокровных животных, как о тепловых машинах с необычайно высоким КПД до 70%. Несколько столетий назад смеялись над животным электричеством. Сегодня нет ни тени сомнения в электрической природе нервной деятельности. Первое и второе начало термодинамики играют огромную роль в процессах рождения, развития и старения живых организмов. В 11 классе при разборе темы "Школа электромагнитных волн" особое внимание уделяют видимой части спектра. Почему человек видит очень узкую часть спектра всего от 400 до 800 нм? Без физики не обойтись. Эволюция всего живого на Земле связана с Солнцем. Именно максимум излучения Солнца в этой области определил развитие органов зрения. Именно эта часть спектра Солнца несёт наибольшую информацию.

   Деятельность мозга была, есть и будет величайшей тайной природы. Разгадка этой тайны будет не скоро. Но уже указан путь к разгадке. Разгадает тайну мозга физика. По словам академика, Бехтеревой мозг на молекулярном уровне изучен, но разгадки как не было, так и нет. Нужно идти дальше в глубь материи. Т.е. выходить на уровень атомов, элементарных частиц и полей.

   Именно при изучении количества тепла, выделяемого и поглощаемого живым организмом Майер открыл закон сохранения энергии. Можно сказать, что биология здесь повлияла на физику. Однако далее биологам потребовались знания основных физических закономерностей и методов, потребовались точные физические приборы и установки.

   Структура ДНК - носителя наследственной информации индивидуального организма - была расшифрована с помощью рентгенно-структурного анализа, метода, традиционно применяющегося для исследования структуры кристаллов.

   В настоящее время идет грандиозная работа по расшифровке генома человека. Клонирование живых организмов и вообще, вмешательство в устройство клетки невозможно без высококлассных оптических приборов и особых миниатюрных инструментов.

   Всех нас без исключения волнуют проблемы продления жизни и проблема бессмертия. Мы не можем согласиться с ограниченностью во время существования всего живого. Неживая материя существует бесконечно, а всё живое погибает. Несправедливо! Мы не знаем истинных причин строения и его смерти. Биология указывает на генетически заложенные программы старения живого. Физика указывает на второе начало термодинамики. С точки зрения физики все системы стремятся к минимуму энергии. Что все системы от Галактик до молекул должны рано или поздно разрушаться. Но процесс рождения живой материи указывает на ограничения, которые накладывает природа на Второй закон термодинамики. Видимо существуют ещё некоторые законы физики, которые приводят как к зарождению, так и старению живых тканей. Например, были сообщения о нестабильности протона - основы любого атома. Значит, исследуя материю далее в глубь протона, возможно, будут открыты новые законы, которые помогут нам разгадать тайну жизни и продлить жизнь. Не исключено - физика скажет и здесь своё решающее слово. Ведь многие учёные физики видят решение этой проблемы уже даже не на молекулярном, а на атомных и субатомных уровнях.

   А проблема фотосинтеза? Она не разгадана до сих пор! Именно фотосинтез помог бы решить многие продовольственные, химические, физические проблемы, в том числе проблему космических путешествий.

   И опять не исключено, так бывает часто, решение проблемы найдётся в другой области науки, например в физике...

   Сайт "Чердак" Американские и французские космохимики и геофизики нашли новое подтверждение тому, что Луна возникла в результате столкновения Земли и другой планеты.

   Основная на сегодняшний день гипотеза возникновения Луны гласит, что луна образовалась 4,5 миллиарда лет назад в результате столкновения Земли и другого, близкого ей по размерам небесного тела — предполагаемой планеты Тейи. В пользу так называемой импактной гипотезыговорит и похожий химический состав Земли и Луны. Тем не менее, это предположение не является полностью доказанным.

   Новый способ проверить гипотезу нашли ученые из калифорнийского Института океанографии Скриппса и парижского Института физики Земли. Исследователи изучили геологические образцы, появившиеся на месте первых испытаний ядерной бомбы «Тринити» на полигоне в штате Нью-Мексико (США). Оказалось, что эти образцы и образцы лунного материала, которыйдоставили на Землю американские космонавты, имеют ряд общих свойств.

   В результате испытаний «Тринити» образовались тринититы — похожие на зеленое стекло капли вещества. Они представляют собой спекшийся под воздействием огромных температур и давления песчаник. Образцы взяли в пределах от 10 до 250 метров от эпицентра взрыва. Выяснилось, что образцы, находящиеся ближе всего к взрыву, были беднее всего летучими элементами, в частности, цинком. При этом цинк ближе к центру был представлен более тяжелыми и менее радиоактивными изотопами. То есть, цинк и другие летучие элементы были «вымыты» взрывом из пород.

   Похожий состав имеют и лунные образцы — в них тоже мало цинка и много тяжелых изотопов. Условия ядерного взрыва, в частности, давление, похожи на те, в которых могло происходить столкновение планет или фазы, когда Земля была покрыта океаном расплавленной магмы (считается, что Тейя во время столкновения полностью расплавилась) — в таких условиях действительно происходит испарение цинка.

   «Эти результаты подтверждают потерю цинка и других летучих элементов через испарение во время формирования и эволюции Луны и других планетарных объектов», — говорится в статье.

   Исследование описано в журнале Sciences Advances.

   Источник:  Сайт "Чердак"

   Сайт "Чердак" Исследователи Сибирского федерального университета вместе с коллегами показали, что с помощью рентгеновского излучения можно выделять одно отдельное колебательное движение среди всего ансамбля колебаний молекулы.

   Даже простые молекулы, такие как вода, постоянно двигаются сложным образом. Их атомы колеблются в разных направлениях и с разными частотами, что называется колебательными модами. Суммарное движение молекул складывается из этих разных колебательных мод и часто называется «молекулярным танцем».

   Физики из Германии, Швеции, России, Швейцарии и Бразилии научились выделять в этом молекулярном танце отдельные моды с помощью эффекта пространственных ворот — локализации отдельных колебательных состояний в результате рассеяния рентгеновских лучей.

   Свои эксперименты ученые проводили в Швейцарии. Для них они брали молекулы воды в газообразной форме, облучали их рентгеновским излучением синхротрона и в результате после обработки получали спектры рассеяния рентгеновских лучей на отдельных колебательных модах молекулы.

   Ученые говорят, что разработанный ими механизм подходит для точного контроля химических реакций: если с помощью рентгеновского излучения можно сфокусироваться на отдельных колебаниях, то в перспективе можно будет и менять эти отдельные колебания, например накачивая их энергией.

   В перспективе метод может быть использован для более сложных систем из фотохимии или биофизики. В ближайшее время ученые планируют опробовать возможности нового метода на молекулах воды в жидкой фазе.

   Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.

   Источник: Сайт "Чердак"

Все права защищены

Все материалы взяты из открытых источников и представлены исключительно в ознакомительных целях, только на локальном компьютере. 
Все права на статьи, книги, видео и аудио материалы принадлежат их авторам или правообладателям и издательствам и отмечены соответствующими ссылками на первоисточники. Любое распространение и/или коммерческое использование без разрешения законных правообладателей не разрешается. 

 

Правообладателям

Если Вы являетесь автором материалов или обладателем авторских прав, и Вы возражаете против его использования на моем интернет-ресурсе - пожалуйста, свяжитесь со мной. Информация будет удалена в максимально короткие сроки.
Спасибо тем авторам и правообладателям, которые согласны на размещение своих материалов на моем сайте! Вы вносите неоценимый вклад в обучение, воспитание и развитие подрастающего поколения.

Правообладателям

Статистика

Яндекс.Метрика

 

 

 

​ 

Сейчас на сайте

Сейчас 27 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте