"Лето в горах глазами физика"

«Лето в горах глазами физика» Красота Мира – отражение совершенства Творца!

Лето — яркое, разноцветное… Июнь не похож на август, и у июля есть чем порадовать глаз. Высокое чистое небо, теплая прозрачная вода речек, спелые фрукты, насыщенные цвета вокруг… Нет на свете человека, который не любил бы лета! А если провести летние дни в путешествие, то останутся на всю жизнь незабываемые впечатления. В это долгожданное лето нас, одноклассников, родители решили несколько дней отвезти в горы. Собирались в путешествие тщательно. Бинокли, травматическое оружие, барометр, лекарства, еда, всё у нас было с собой. Приехали в старое селение под названием Донифарс Ирафского района РСО – Алания. В селе небольшое количество жителей, которые занимаются разведением скота. Но есть много старых разрушенных домов местных жителей, охраняемые как памятники культуры. Селение находится высоко на скалах. Поднимаясь по серпантину высоко в горы, открывалось величие и красота горного пейзажа. Было очень страшно смотреть вниз. Горы не только пугают, они завораживают и дают силы, манят… 

Какое- то сильнодействующее рвет шаблоны и заставляет людей идти вверх? Сейчас человек знаком и готов к разным чудесам благодаря телевидению, кино, интернету. Но когда наяву смотришь на мощь природы, то появляются совсем иные чувства и понимаешь свою беспомощность и собственную ничтожность по сравнению с величием Природы! При подъёме на каждом серпантине и глядя вниз в бездну впадала в прострацию, настолько меня поразили настоящие горы! Я тупо смотрела и не могла оторваться от пейзажа, эмоции выдавили из головы все мысли! Наверно, это очень ценно - пережить такие мгновенья прикосновения с настоящей, величественной, мощной, интригующей реальностью. Водитель спешил подняться к месту назначения, потому что собирались тучи и боялся, что при сильном дожде дороги будут скользкие. Всем мешало одно неудобство, это то, что у нас закладывало в ушах. Постаралась объяснить это явление..

Между наружной ушной раковиной и средним ухом – заполненной воздухом полостью - находится слуховой канал, заканчивающийся так называемой барабанной перепонкой. Давление в наружном и среднем ухе должно быть всегда одним и тем же, и тогда никаких неприятных ощущений нет. Есть еще один орган, помогающий поддерживать давление в нормальном состоянии – это евстахиева труба, с помощью которой соединяются среднее ухо и глотка, и по принципу сообщающихся сосудов воздух может свободно двигаться, уравновешивая давление. Если эта труба становится слишком узкой или же происходит закупорка, то разница давления воздействует на барабанную перепонку, что порождает неприятные ощущения и даже боль в ушах. Обычно именно эта причина является главной, когда закладывает уши при резком спуске или подъеме. Когда приехали к месту назначения, дискомфорт в ушах, исчез без дополнительного вмешательства. Думаю, потому что евстахиева труба стабилизировала давление.

Как только приехали в домик, где должны были остаться все дни отдыха, начали удивлять природные явления. При ярких лучах солнца весь подъём нас сопровождал небольшой дождик. Наша машина то и дело проезжала внутри туч. Только вышли с машины, все мы ахнули от красоты радуги на небе. Для нас радуга в этот момент, когда мы только приехали к месту назначения, была похожа на настоящую магию! Она была такая красивая и волшебная в небе, что заставила нас всех чувствовать себя ещё счастливее! Кто -то даже сказал, что это знамение для нас о том, что отдых пройдёт хорошо. Мы все обрадовались этому прекрасному событию, но, как происходит это магическое волшебство? Как в небе появляются эти разноцветные дуги? Я начала объяснять, что белый солнечный свет состоит из множества различных световых волн разной длины

В зависимости от длины волны он воспринимается нашим глазом как определенный цвет — от красного (самые длинные волны) до фиолетового (самые короткие). При смешении все эти цвета и дают видимый белый свет. Выделяют семь основных цветов, которые мы называем цветами радуги: красный, оранжевый, желтый зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Эти цвета легко запоминаются по первым буквам известной всем из детства фразы: Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан. Когда солнечный свет сталкивается с каплей дождя, часть света от неё отражается, а остальная часть попадает во внутрь капли. Луч света преломляется на ближайшей к нему поверхности капли дождя, потом этот свет попадает на дальнюю поверхность капли и отражается от неё

Когда этот внутренне отраженный свет вновь достигает поверхности капли, он снова преломляется при выходе. Так как дождевых капель много, лучи преломленного и отраженного света от разных капель образуют конус с вершиной в зрачке глаза наблюдателя и осью, проходящей через наблюдателя и солнце. Окружность в основании этого конуса и будет радугой. Но, поскольку наблюдатель находится на поверхности земли, он видит только часть окружности — дугу. Мы видели радугу так как будто она была рядом. Но быстро краски прекрасного зрелища стали бледнеть и она исчезла с небосвода.

Хотя мы приехали уже под вечер, водитель нас предупредил, чтобы больше 15 минут мы не задерживались на солнце и при этом покрыли тело и головы, так как можем получить солнечные ожоги. Никто не собирался прислушиваться к его словам. Все были в восторге от красоты. Бегали во все стороны и фотографировали горную местность. Тогда объяснила всем, что это серьёзное предупреждение, потому что в горах воздух разрежен, воздушная прослойка менее плотная - то есть чище от молекул газа - кислорода, углекислого и всяческих примесей, и в этой чистоте поток фотонов рассеивается меньше, излучение сильнее. В горах слой атмосферы тоньше, воздействие ультрафиолетовых лучей сильнее.

У лета чудесный звонкий голос – это поют высоко в небе или скрытые в ветвях деревьев птицы – маэстро-соловей, утренний жаворонок, веселый болтун-воробей. А ближе к вечеру музыка лета меняется – вступает хор сверчков, который не смолкает до утра. Здесь же, в горах, нас удивляла тишина. Необыкновенная тишина!!! Мы заметили, что голос наш приглушён и чтобы услышать друг друга приходилось говорить громче. Я попыталась этому найти объяснение. Дело в том, что в горах атмосферное давление меньше чем у подножья и воздух разрежен. звук передается за счет колебаний воздуха голосовыми связками к уху собеседника , значит, чтобы передать звук с привычной громкостью нужно говорить громче

И, конечно, нет разнообразия птиц. На высоте более 2000 м уже нет ни птичьего переговаривания, ни трелей - только ветер протяжно дует в свою дудочку. Едва различимо разрежет воздух орлиное крыло, тихо затявкает шакал, да издалека донесется лай проснувшихся чабанских собак. Но в предрассветные часы и это стихает Видела только воробья, чириканье которых почти было не слышно. Ну и грифы, которые безмолвно кружились над нами.

Местный житель нам рассказал, что недавно недалеко от их дома стая голодных шакалов сгрызли его телёнка. Хотя он был во дворе, недалеко от случившегося, он вообще ничего не слышал. Но когда налетели грифы, он понял не ладное. Он удивлялся, что не слышал этого шума. Мы поняли, что в этом райском уголке есть свои особенности, опасности и надо быть очень осторожными и внимательным. Он же нас предупредил, что по одиночке не ходить по горам, так как можете и не услышать как подкрадётся дикий зверь. Тем более, они хитрые и знают, что один человек им отпор не сможет дать. ШАКАЛ ГРИФ ВОЛК.

Каждый день, поднимая глаза вверх, мы видели необычайно синее бескрайнее небо, по которому плыли облака всех возможных форм. С детства практически все из нас задавались вопросом, а почему небосклон именно голубого цвета? На самом деле, небо над нашей головой не постоянно бывает голубого цвета, все зависит от времени суток и солнечного свечения. Оно может менять палитру от бледного и серого цвета в ненастную погоду до ярко красного в часы заката, но большую часть дневного времени мы видим его именно голубым. Солнечное излучение – свет, добираясь до планеты земля, сталкивается с миллионами частиц в воздухе, в результате происходит его преломление и разделение на все цвета видимого спектра. Именно голубой цвет лучше всего рассеивается в слоях атмосферы и буквально затягивает весь небосклон.

  Голубым мы видим небо, потому что молекулы кислорода, находящиеся в воздухе, рассеивают именно голубые световые лучи. Другие частички, например, пылинки и водяные капельки, рассеивают световые лучи любого цвета. Если быть точнее, рассеянный ими лунный или солнечный цвет – белый. Чем больше этих частичек в воздухе, тем белее и светлее небо. Небо в наших городах обычно в лучшем случае светло-голубое. Таким мы его в большинстве случаев привыкли видеть. В горах небо иное, чем на равнинах Оно бывает совершенно изумительным, каким его мы видели в горах, темно голубым. Можно сказать синим. Небо будет темнее, если в воздухе меньше пыли и водяных частичек, которые рассеивают белый свет. А еще темнее – если и воздуха мало. Поэтому высоко в горах, где атмосфера очень разряжена, небо даже днем темно-синее, а в космосе, где нет воздуха вообще, — черное.

Если вы еще пока ни разу не ночевали в горах, не слушали эти совершенно особые, ни с чем не сравнимые, звуки их сонного дыхания, не выходили на вершину навстречу пробуждающемуся Солнцу, то вы пока еще даже не догадываетесь о том, до чего ж прекрасен этот Мир! Красота ночного неба, когда вспыхивают тысячи звёзд, во все времена воспевалась художниками, поэтами, музыкантами. Привлекательной всегда была его бескрайняя даль и неизведанность. Глядя на ночное небо в ясную погоду, можно видеть, что оно усыпано тысячами звёзд, которые различны по цвету и яркости. В горах, в лунную ночь на звёздном небе можно наблюдать звёзды, и кажется, что до них можно дотянуться рукой. Небо особенно красиво, так как воздух разреженный и в этой чистоте поток фотонов рассеивается меньше.

Я не ленилась встать утром рано, чтобы посмотреть на зарю. Хорошо, что к нам в поисках пищи пришла огромная собака, которая поселилась возле нашего домика. Она мне придавала уверенность не бояться шакалов. Затемно наблюдала как появляется за скалами диск солнца. В эти моменты горы бывают особенно красивы! Чётко, как на картине видны контуры скал. Всем говорила, какую красивую зарю видела, что она в условиях города другая, но сон их преодолевал и никто так со мной не поделил минуты восхищения. Заря - это явление, знаменующее восход и закат Солнца. Возникает оно благодаря отражению в атмосфере солнечных лучей, которые появляются перед появлением светила на горизонте и после его заката. Заря окрашена в различные цвета от золотисто-жёлтого до насыщенного красного. Так, при закате нашего светила, сначала тот небольшой участок неба окрашивается в жёлтый цвет, а затем, по мере исчезновения Солнца за горизонтом, приобретает оранжевый и красный оттенки.

Утром рано в горах всегда спокойная погода. Я наблюдала за восходом и не было вообще ветра.. Но ближе к 10 часам начинался ветер. Чем ближе к обеду, тем он мощнее становился. Думаю потому, что скалы нагреваются. Рядом с ними нагревается прилегающий воздух и поднимается вверх. На его место устремляется поток холодного воздуха. На вершине хребта ветер был намного сильнее, чем внизу. Сюда он налетает со всех сторон, и препятствий далее у него нет. Стоит спуститься на 20-50 метров, как зачастую ветер значительно утихает. Бывало так, что ветер на вершине настолько был сильный, что почти сдувал нас. Невозможно было сфотографироваться, так как волосы закрывали лицо.

Нам повезло с летней погодой в горах. Но один день собрались тучи и было такое впечатление, что мы внутри них. Мы быстро зашли в дом, хотя и там было страшно находиться, когда ты чувствуешь, что твой дом вместе с тобой внутри грозовых туч.    Гроза в горах - явление крайне опасное, ведь большой процент смертей в горах происходит именно из-за ударов молний Когда – то слышала, что каждый третий, кого ударила молния, находился внутри помещения (дома). Зная это, мы выключили всю технику и телефоны. Уже вечерело и потому легли спать. Все вздрогнули от мощного удара грома где-то совсем рядом. Дом стал освещаться вспышками молнии с периодичностью в несколько минут. Разряды были такие, что становилось светло как днем, воздух был наполнен запахом озона. И тут же за вспышкой молнии следовал дикий грохот. Как будто все это происходило рядом с нашим домом. По интервалу времени между вспышкой и громом можно было предположить, что грозовой фронт находится от нас на расстоянии около 1 - 1,5 км. Я уже думала, что этому не будет конца и дрожала от страха. Сама не заметила как уснула. Какое же было счастье, когда утром выглянуло солнце и всё встала на свои места.

Всем было очень интересно узнать, на сколько высоко мы поднялись и на кокой высоте находимся. Очень многие природные явления протекали совсем по- другому. Хорошо, что у нас собой было много приборов, в том числе и барометр. Наш прибор показывал на этой высоте 591 мм. рт. столба . Очень хорошо запомнила из курса физики, как можно вычислить высоту, зная давление, потому задачу поставила перед другими. Найдите высоту на которой находится село «Донифарс» РСО – Алания, зная на этой высоте давление. Возвращаясь обратно домой нас водитель вёз по другой дороге. Он всё время рассказывал, где и что располагается, показывал исторические памятники охраняемые ЮНЕСКО. Красота гор манила! Я оглядывалась назад и говорила склонам «До встречи» Всё было очень красиво и изумительно, но страшных моментов было много. С интересом прислушивалась к рассказу водителя, но я ничего не слышала, так как уши закладывались ещё сильнее чем при подъёме. Поняла, что при спуске лучше помочь своему организму.

Пробовать глотать слюну и делать жевательные движения. Было бы хорошо если можно было бы надуть шарик или подуть через соломку. Этот простой способ помогает открыть евстахиеву трубу, и через непродолжительное время проблема исчезнет. Если же уши начинают болеть, то нужно делать движения, позволяющие нагнетать воздух в евстахиеву трубу – зажать нос и попытаться выдыхать воздух через закрытый нос. Тогда воздух из переполненных легких через глотку пойдет в среднее ухо, а когда вы откроете нос, уши перестанет закладывать и пройдет боль. Природа обратной дороги меня ещё больше восхищала. Это неописуемая красота!!! Но возвращаться я точно не хотела. Слишком много было моментов, когда было очень страшно и думала, что чудом выжили.

Решение задачи: С увеличением высоты подъема атм. давление уменьшается из-за уменьшения высоты воздушного столба, а также плотности воздуха.   Дано:  р1=760 мм.рт.ст.  р2= 591 мм.рт.ст.  h=?  Решение:  р1-р2=760 – 591 = 169 мм.рт.ст.  1 мм.рт.ст. = 12 м подъёма  169 мм.рт.ст. умножить на 12 м = 2028 метров. На каждые 12 м подъёма в горы, давление падает на 1 мм.рт.ст. Ответ: Мы находились на высоте h=2028 м над уровнем моря. Чудесное путешествие летом в горы Осетии! Советую поехать! Не пожалеете!!