Екологізація фізичного навчання в процесі розв’язку задач

   Відповідь: Склавши рівняння теплового балансу

ηVгg = ρвVвc(t2 - t1) ,

    виразимо шуканий об'єм  світильного газу за формулою:

Vг = ρвVвc(t2 - t1) / η g 

  І проаналізуємо її:  якби ККД  η або теплота згоряння газу g  були б в 2 рази  більшими, то для нагрівання води газу потрібно у 2 рази менше. Але зі зменшенням витрат палива на досягнення того ж корисного ефекту зменшується й шкода для природи, пов'язана з викидом у довкілля продуктів згоряння й з видобутком палива. Отже, для захисту природи важливо збільшити ККД теплових установок і користуватися паливом, що ефективно згоряє, дає якнайменше шкідливих продуктів згоряння, саме це є основою раціонального використання природних енергетичних ресурсів.

 

•Задача 2

        Як на основі молекулярно-кінетичної теорії пояснити механізм усмоктування живильних речовин із ґрунту волосками коренів рослин?

 

•Задача 3

        Як змінюється висота підйому води в капілярах грунту з підвищенням температури?

 

•Задача 4

               Як під час посухи й суховіїв зберегти вологу на полях, щоб 

          урятувати посіви від загибелі?

    Відповідь: Під час обговорення цих задач у темі „Вивчення поверхневого натягу рідин і капілярних явищ” важливо відзначити, що родючість ґрунтів являє собою результат тривалої еволюції; властивості ґрунтів залежать головним чином від діяльності організмів, що їх населяють.

Нераціональне використання мінеральних добрив і отрутохімікатів, забруднення земель відходами, неправильна агротехніка, призводять до придушення біологічної активності ґрунту та його деградації, особливо в районах суцільної оранки.   Тому всі форми інтенсифікації сільськогосподарського виробництва, пов'язані з порушенням природної родючості грунту та його капілярних систем, повинні ретельно досліджуватися на факт можливих екологічних наслідків й застосовуватися обережно, як правило, разом з нейтралізуючими негативні фактори заходами.

 

•Задача 5

        Довжина  злітної  смуги на аеродромі 675 м. Яке прискорення літака, якщо він, рухаючись по ній рівноприскорено,  злетів за 15 с після старту? Яка швидкість літака після зльоту?

   Відповідь: Користуючись під час розв'язку задачі формулами α = 2s /t2  i  

ν = α*t,    учні одержують:   α = 6 м/с2   ν = 90 м/с.

        Звертаю увагу на те, що рух масивного літака з таким прискоренням вимагає, щоб його двигуни розвивали під час зльоту більшу потужність, а це означає значні витрати пального. Таким чином, авіація, маючи багато переваг у порівнянні з іншими транспортними засобами, не позбавлена, проте, головного недоліку: вона в значних кількостях забруднює атмосферу. Так, у результаті спалювання в двигунах літака бензину в повітря потрапляє більше 200 хімічних сполук, частина з яких шкідлива. Серед них, сірчаний ангідрид, який з'єднуючись із атмосферною вологою, утворює сірчасту й сірчану кислоти, що випадають потім на землю разом з опадами („кислотні дощі”). Це становить велику небезпеку для природи нашої планети. І хоча головне джерело сірчастого ангідриду – промислові викиди, щоб обмежити його потрапляння в атмосферу, треба думати й про вдосконалення анімаційних двигунів; створення нових конструкцій, які б не менш забруднювали атмосферу. Відзначаю  й той факт, що літаки видають інтенсивний шум, особливо під час зльоту й посадки, що теж є негативним екологічним фактором.

 

Я навела декілька прикладів обговорення задач із метою формування екологічного мислення учнів, але більшість задач можна збагатити екологічним змістом.

 

 

Людство вступило в таку епоху існування, коли потенційна потужність створюваних ним засобів стає небезпечною для самого людства. Як відомо, основні джерела енергії сьогодні – викопні види палива (вугілля, нафта, газ), а найбільший недолік енергетичних установок на викопному паливі – великий обсяг відходів (як твердих – шлаки, зола, так і газових). Гази, що виділяються, обумовлюють посилення парникового ефекту (вуглекислий газ)  випадання кислотних дощів (сітчасті гази). Оскільки в електроенергетичних ресурсах багатьох країн (у тому числі  України) основну роль відіграють ТЕС, екологічні неприємності, пов'язані з витратами викопного палива, поступово наростають, а ще – загрожують зникненням його запасів. 

Найбільш реальний вихід з положення – пошук альтернативних органічному паливу джерел енергії, причому вимоги до нових джерел – це їхня екологічна чистота, значна загальна потужність і відносно низька ціна. У  наш час найбільш повно відповідає цим вимогам (і буде відповідати  найближчими десятиліттями) ядерна енергетика. Так що прагнемо ми цього чи ні, але зараз тільки використання ядерного палива може забезпечити людство необхідною енергією й зберегти чистою біосферу. 

Звичайно, науково технічний прогрес позбавляє людство права на помилки. Після Чорнобильської катастрофи перспективи розвитку атомної енергетики, її екологічні наслідки були переглянуті й глибоко осмислені: результатом гострих наукових суперечок і дискусій стало не заперечення ядерної енергетики, а переконання в необхідності й можливості зробити її практично безпечною. Основний шлях у цьому напрямі – створення реактивів з „внутрішньою”, обумовленою фізичними принципами дії, безпекою.

Щоб основні проблеми ядерної енергетики стали зрозумілі учням, важливо розглядати питання