В школах на уроках по окружающему миру в 3 классе, в курсе физики 7 класса и ОБЖ в 8 классе затрагивают тему атмосферного электричества. К этому разделу физики относятся исследования таких явлений как молнии, «огни святого Эльма», зарницы и др. Доклад на тему «Шаровая молния» включает в себя характеристику, историю исследования и факты об этом явлении в природе.
Общая информация
Шаровая молния — редкое и довольно таинственное природное явление. Его можно описать как сферу или шар, летящий в пространстве, электрический сгусток. Чаще всего имеет форму шара, но также были зафиксированы грибовидные, грушевидные, цилиндровидные, кольцевидные, конусообразные и каплевидные образцы. Имеет желтый, голубой, белый, чёрный цвета.
Определение и внешний вид явления
Этот предмет имеет необычные характеристики. Физические свойства следующие:
- По составу она является плазменным образованием
- Точная температура не определена, но известно, что она колеблется от 100 до 1000 градусов по шкале Цельсия
- Шар обладает высокой маневренностью (способностью быстро менять направление движения)
- Скорость движения такой молнии может быть от нескольких сантиметров, до десятков метров в секунду, также может резко ускоряться до десяти метров в секунду практически мгновенно
- Может освещать местность радиусом в пять километров.
- Были случаи, когда молния попадала в резервуар с водой и нагрела до кипения 18 литров воды, после чего вода оставалась горячей ещё двадцать минут.
- Двигаться может как по ветру, так и против ветра.
- Некоторые виды шаровых молний, например, искусственные, могут светить ярче солнца
- Молнии различаются размером: от совсем маленьких (от 5 см) до чудовищных пятиметровых гигантов
- Шар, наполненный электричеством, может создавать радиопомехи из-за своего магнитного поля.
Возникновение электрического разряда
В реферате об этом явлении следует честно подчеркнуть, что о причине его образования известно очень мало. Оно может образоваться в любом месте и при любой погоде, как при солнечной, так и во время грозы. Она может спуститься с туч или вообще возникнуть на ровном месте.
В нескольких местах нашей планеты зафиксированы случаи периодического возникновения шаровой молнии. Например, подтвердились рассказы свидетелей о том, что в Псковской области находится поляна, на которой прямо из-под почвы время от времени выскакивает черный вид данного электрического разряда. Следить за ней с помощью датчиков не получается, потому что приборы не могут выдержать такой высокой температуры и плавятся. Пока известны только единичные появления такой молнии в одном месте и в одно и то же время.
Поведение электрических шаров
Закономерности движения шаровой молнии пока непредсказуемы, траектория полёта также необъяснима. В некоторых случаях шары, наполненные энергией, быстро передвигаются и при столкновении с предметами (деревьями, постройками, поверхностью земного шара) взрываются, но существуют и медленно летящие электрические шары, как бы парящие над землей, они облетают препятствия и не взрываются от лёгкого контакта.
Особенности молний заключаются также в том, что некоторые экземпляры появляются в закрытом помещении. Это происходит из-за того, что они притягиваются к линиям электропередач и электрическим проводникам, а по проводке проникают в помещение, буквально возникая из розетки или из какого-либо электроприбора.
Были даже случаи возникновения шара в кабине пилота. Также меняя свою форму, нежданный гость может проникать через небольшие отверстия.
Шаровая молния в исторических событиях
Первые упоминания об этом удивительном явлении можно найти в древнейших летописях до нашей эры. Нередки описания странных шаров, которые, приземляясь на землю, причиняют разрушение и пожары.
21 октября 1638 года в церкви в английском графстве Девон был засвидетельствовано появление следующего явления. По словам очевидцев, в церковь каким-то образом попал огромный шар (около двух с половиной метров в диаметре). Причинив довольно большой ущерб зданию, шар разделился на два тела, одно вылетело наружу, разбив окно, другое исчезло. Всё это сопровождалось грохотом и чёрным дымом, также люди чувствовали запах серы. Явление посчитали наказанием Божьим за то, что во время служения прихожане вели себя неподобающе. Погибло четыре человека, а шестьдесят получили ранения.
Случай с разрядом довольно больших размеров произошел на борту судна «Монтаг» в 1749 году. Капитан корабля заметил шар синего или огненного цвета на расстоянии трёх миль. Молния приближалась быстро, и догнала корабль. Шар взорвался над судном, полностью уничтожив грот-мачту, пять человек получили серьезные ранения.
1753 году Георг Рихман — член академии наук в Санкт-Петербурге, напарник Михаила Ломоносова. Во время опытов над атмосферным электричеством (атмосферное электричество — совокупность всех электрических явлений в атмосфере, также раздел науки, который изучает данное явление), которые он производил на приборе собственного изобретения во время грозы, из прибора вылетел шар небольшого размера и ударил ученого прямо в лоб. Во время контакта с Рихманом шар взорвался, гравер, иллюстрирующий явление, был сбит с ног и потерял сознание. Одежда исследователя была опалена, дверь выбило, окна были разбиты.
Многие очевидцы не внушают доверия серьезным исследователям, принимающих их рассказы за «бабские сплетни», однако случай, произошедший с группой советских альпинистов в 1978 году, убеждает любых скептиков.
Мастера спорта, воплощение здравого смысла и материалистического подхода к жизни, сообщали, что желтый светящийся шарик появился в их закрытой палатке и стал беспорядочно метаться во все стороны. Этот необъяснимый случай привел к гибели одного альпиниста и тяжелым ожогам остальных.
Исследования природного явления
Многие исследователи пытались проникнуть в тайны этого явления, и хотя многие относились к нему с насмешкой как к мистификации или оптической иллюзии, другие даже заплатили за это исследование своей жизнью! Вот список учёных, внесших наибольший вклад в изучение шаровых молний:
- Естествоиспытатель Франсуа Араго в 19 веке систематизировал все возможные свидетельства по поводу молнии этого типа. Удивительно, что к тому времени ему удалось зафиксировать лишь тридцать инцидентов, однако это лишь подтверждает уникальность явления
- В 18 веке Георг Рихман погиб во время эксперимента с атмосферным электричеством в Санкт-Петербурге. Предполагают даже, что Рихман занимался экспериментами по превращению линейной молнии в шаровую, и несчастный случай в лаборатории явился следствием этих опытов. Особый вес этому рассказу придает свидетельство самого М. Ломоносова, друга Рихмана.
- Н. Тесла,» повелитель молний», который в целях саморекламы в своих экспериментах часто создавал атмосферу тайны и необычности, конечно, не мог обойти стороной тему шаровых молний. Возможно, он был первым, кому удалось воспроизвести подобное явление в лабораторных условиях. Многие записи Теслы были уничтожены, до потомков дошло лишь короткое сообщение о том, что ученый наблюдал летающие электрические разряды в виде небольших шариков.
- Пётр Леонидович Капица — в конце 1940-х годов углубленно работал над объяснением того, как возникает шаровая молния. В своей нобелевской лекции он делился результатами исследований происхождения молнии. Капица и его коллеги сумели создать движущийся разряд овальной формы в гелиевой среде.
Опасность для населённых пунктов
В докладе о шаровой молнии обязательно надо отметить, какую угрозу она представляет здоровью и жизни людей. Особенно опасен взрыв шара — из-за большой температуры во время взрыва плавится даже металл. Также опасна непредсказуемость летящего шара — невозможно предугадать, в каком направлении он будет двигаться. Все это значит, что столкновение переполненного электричеством шара с живым существом вполне может быть смертельным для последнего.
Молния может проникнуть в помещение через открытое окно или дверь, но были случаи, когда молния проникало и сквозь закрытое окно. Огненный шар расплавлял стекло, оставляя после себя идеально круглое отверстие.
Что делать при непосредственном столкновении
Шаровая молния (доклад в 3 классе по окружающему миру) является малоизученным явлением, однако ее опасность не оставляет никаких сомнений. Есть немало сообщений о шаровой молнии, встреча с которыми имела трагические последствия для свидетелей этого впечатляющего явления. При столкновении с этим явлением необходимо не терять присутствие духа и совершить следующие действия:
- движения должны быть плавными и медленными, нельзя совершать резких, дерганых рывков руками, не следует прыгать или убегать
- Не рекомендуют поворачиваться к молнии спиной, но, держась к ней лицом, постараться уйти с ее траектории. Вся сложность, однако, состоит в том, что огненный шар может двигаться совершенно произвольно, и предугадать направление ее движения может быть невозможно
- если подобная ситуация случилась дома или в другом закрытом помещении, следует аккуратно и избегая стремительных движений открыть форточку или дверь.
Эксперты не советуют во избежание взрыва дотрагиваться до шара другими предметами, однако именно таким образом кондуктор троллейбуса в Казани в 2008 году спасла жизнь себе и двадцати пассажирам. Находчивая женщина отбросила молнию, залетевшую в транспорт, в часть троллейбуса, свободную от людей.
