I.Учет воздействий деятельности человека на природу - антропогенный фактор.
II.Использование физики для сохранения устойчивого окружающего мира.
III.О зубной боли:
"Почему зубные врачи не рекомендуют есть холодное или пить холодное сразу же после горячего?
Или наоборот?"
По аналогии с курением - Температура табачного дыма на 35-40 C выше воздуха,
поступающего в рот при курении , что вызывает во рту довольно резкий перепад
температур.Вго время курения одной сигареты происходит 15-20 таких,что плохо
отражается на состоянии зубной эмали:она трескается.Вот поэтому зубы начинают
разрушаться раньше и быстрееу курящих людей,чем у некурящих.
IV.Примеси "чужих"молекул или атомов по-разному изменяют свойства тел.В технике
это используется для улучшения качества материалов.Например, мягкое железо можно
сделать твердым, добавляя в него атомы углерода.Такое железо мы называем сталью.
Для живых существ введение примесей в природную воду, воздух или почву допустимо
в очень малых количествах до определенного предела.Этот предел определяется
санитарными нормами как предельно допустимая концентрация, или сокращенно ПДК.
При превышении этого предела примеси становятся загрязнителями, опасными для человека
и живых существ.
Примеси в результате теплового движения молекул с течением времени распространяются
в воде или воздухе, а ветры и течения разносят их на большие расстояния.Например,
ядохимикаты, смытые дождем с полей у Коломны, доплывут по Оке до Нижнего Новгорода
и по Волге до Астрахани.Из-за этого пропали знаменитые осетры в Оке и намного меньше
их стало в Волге, а большое число рыб поражено различныными болезнями.Кроме ядохимикатов,
огромное количество других вредных и ядовитых веществ сбрасывается предпреятиями
в реки и озера.
V.Много ли мы выливаем нефти, бензина, масел в Мировой океан?
Очень много. В 1970 году было вылито т70 млн. тонн, а в 1991 год уже
190 млн. тонн в результате аварий танкеров, морских буровых платформ и
нефтепроводов. Нефть, вылитая в одном месте, распространяется по поверхности
Мирового океана. Таким образом, главная жидкость нашей планеты - вода Мирового океана
загрязняется и меняет свои свойства.
VI. Неприятные изменения происходят; газовой оболочкой нашей планеты -
атмосферой. Атмосферный воздух состоит в основном из азота - 78%, кислорода - 21%
и небольшого количества других газов, в состав которых входит озоы.Озона в
атмосфере очень мало, но роль его велика. Слой атмосферы с наибольшей
концентрацией озона, расположенный на высоте около 25 км, защищает все живое на
Земле от губительного ультрафиолетового излучения Солнца. В последние годы,
начиная с 1985 г., наблюдается разрушение озонового слоя. Это происходит из-за
выбросов в атмосферу большого количества фреона и соединений, содержащих азот.
Фреон используется в холодильниках, в баллончиках с краской, парфюмерией, в
металлургической и химической промышленности. Озон в результате взаимодействия
с фреоном превращается в обычный кислород, через который свободно проходит
ультрафиолетовое излучение, которое при длительном воздействии способно разрушать
органические молекулы живых организмов и вызывать в них опасные изменения.
Наиболее разрушительное действие фреона замечено над Антарктидой, где образовалась
так называемая озоновая "дыра ".
VII.Очень опасны пары ртути, попадающие в воздух, которые способствуют
разрушению зубов, выпадению волос, пагубно влияют на состав крови.
VIII. Сверхчистые материалы не делают курильщики. К вопросу о получении
искусственных веществ. Вот текст этой вставки.Сверхчистые металлы и полупроводниковые
материалы получают на основе ряда сложных физико-химических процессов при условии
соблюдения абсолютной стерильности. В лабораториях и цехах, где налажено изготовление
этих материалов, работают только не-курящие, поскольку малейшее загрязнение производственной
череды, пусть даже несколькими атомами других примесей, может привести к нарушению
технологического цикле, что, естественно, снизит качество этих материалов и изготовленных
затем из них приборов микроэлектроники.
IX. Не курите - экономите бумагу. Подсчитано, что один курильщик, ежедневно
выкуривая 20 сигарет, за год сжигает II7000 см бумаги, кото-рой хватает на издание
книги в 300 страниц. Если вы отказались на целый год от вредной привычки курить,
то этим вы сэкономили бумагу на выпуск весьма солидной по объему книги, а если
это сделали 10 человек, то уже можно из сбереженной бумаги сделать мини-библиотеку.
X. Воздушные течения, ветры, океанские течения давно сформировались на Земле
и обладают большой устойчивостью. Под их влиянием фор-мировалась жизнь на поверхности
Земли и в морских глубинах. Человек своим вмешательствам в природные явления повлиял
на воздушные течения. Это произошло из-за потепления климата, вырубки лесов, распашки
целинных земель, опустынивания. Там, где никог-да не было ураганов, они появились.
Сильный и особенно ураганный ветер вреден для сельского хо-зяйства. Он разрушает
почву, сносит гумус, нарушает водный режим местности. В Северной Америке и штате
Техас пыльные бури 30-х и 70-х годов превратили в пустыни около 20 млн. га плодо-родных
земель, унося миллионы тонн чернозема в Мексиканский залив. Такие же явления немного
меньшего масштаба происходят на Украине, на Северном Кавказе, в Калмыкии и Казахстане.
Ура-ганы и сопровождающие их смерчи наносят огромный ущерб, бывают и человеческие
жертвы.Изменение ветров повлекло за собой и изменение морских течений, а это ведет
к изменению климата, к ухудшению жизни людей.Устойчивость многих природных процессов
зависит от пос-тоянстве их скорости, непример от скорости течения воды или скорости
движения воздуха.Так,40 лет назад вода от истоков Волги текла до впадения в Каспийское
море около 45 дней. Позже на Волге был построен каскад из 14 плотин для орошения
и получения электроэнергии. Скорость движения воды сильно уменьшилась, и в наши
дни волж-ской воде требуется больше года, чтобы добраться до Каспия.
XI.Идея комбинирования, сочетания (композиции) используется в строительстве
при изготовлении армированных материалов, нап-ример железобетоне. При изготовлении
лыж склеивание слоев из различных пород дерева улучшает их упругость. Такой же
эффект достигается при армировании:пластмасс и металлов различными волокнами.
Такие материалы называются композитными.За счет повышения прочности и упругости
деталей возможно уве-личение нагрузки, продление срока их службы. На их изготовление
тратится меньше материала и энергии. А это значит, что уменьшается потребность
в руде, нефти. Улучшение свойств стали и других ма-териалов позволило строить
мощные локомотивы, повысить грузо-подъемность самолетов.Так, 150 лет назад мощность
паровозов была 15-20 л. с. (II-15 кВт), вес 15-20 т, а скорость движения с 3-4
вагонами дос-тигла 10-15 км/ч. Мощность современных локомотивов составляет
1OОО-3000 л.с. (736-2200 кВт) , а скорость они развивают до200-300 км/ч. При
этом нужно отметить одну важную характерис-тику - вес на единицу мощности. У
первых локомотивов она была. равна 1ООО кг/л.с., а у современных 1О-15 кг/л.с.
Это значит, что при почти одинаковом весе мощность современных локомотивов больше
в 100 раз. Достичь этого удалось благодаря успехам в исследовании физики твердого
тела и материаловедения. Научные исследования в этом случае привели к огромной
экономии матери-алов и энергии.
XII.Использование смазки, подшипников, улучшение качества трудящихся поверхностей
делают машины долговечными и экономичными. Так, за-мена масла не более высококачественное
снижает расход бензина на 10-15%. Улучшение формы кузова автомобиля, локомотива,
самолета уменьшает силу сопротивления воздуха (трение о воздух) и дает еще большую
экономию. Переход от кузова старой модели "Жигулей" к форме типа "зубило" позволил
уменьшить расход бен-зина почти на 3 л на 100 км пути. Это очень существенно,
так как вместе с экономией бензина уменьшается выброс вредных газов в атмосферу,
уменьшается также и шум, создаваемый при движении.
XIII.Плотины на горных реках иногда достигают большой высоты -200 м. Можно подсчитать, с какой силой эта масса воды да-вит на породы под водохранилищем.Сила давления воды на дно водохранилища равна весу воды в нем, тому же равна и сила давления плотины на породы под ней. Силу давления легко подсчитать, если известны размеры сооружения и плотность воды или плотность бетона.Если высота подъема воды 200 м, ширина плотины также 200 м (ущелье горных рек, как правило, довольно узкое), длина водо-хранилища порядка I км, то вес воды будет равен:Рводы=pgV=10м/с*2 *1000 кг/м 3 * 200 м * 200 м * 1ООО м= 4 * 1011 Н; 40 млн. т, оказывающих давление на дно, - это очень большая сила.Вес плотины вычислим таким же образом, полагая, что высота плотины 200 м, длина 200 м, ширина 200 м, плотность бетона 4000 кг/м3:Р плот = 4000 кг/м3 * 200м * 200м =32*10 8 кг = 32*105 т;3 млн. т, - это также очень большая сила. Давление на дно водо-хранилища зависит от его глубины, в нашем примере она равна 200 м. Если вода под таким давлением ударит по дереву, то она легко сломает его.В пордах под плотиной такое давление создает зоны повышен-ного напряжения, возникают подвижки, растрескивания. Теряется устойчивость пород и увеличивается опасность оползней и землятресений. Специалистами давно замечено, что сейсмичность в зоне высотных плотин резко возрастает.