Что такое шаровая молния реферат

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:

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:

Опасность для населённых пунктов

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:

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.

Источник

Реферат: тема: Шаровая молния

тема: Шаровая молния

Выполнил: Швецов С. ученик 9 класса

Исследование шаровой молнии

1. Общее представление о шаровой молнии

2. Случаи наблюдения шаровой молнии

3. Внешний вид шаровой молнии

4. Энергетика шаровой молнии

5. Шаровая молния в движении

6. Опасность шаровой молнии

7. Причины появления молнии такого типа

8. О частоте появлений шаровой молнии

9. Физическая природа шаровой молнии
Ю.Список литературы

1. Общее представление о шаровой молнии

Существует множество вопросов, касающихся шаровой молнии. Каким образом она попадает в закрытые помещения? Что служит предпосылками для ее появления? Почему она светится, но при этом не излучает тепла? Из-за чего ее форма столь длительное время остается неизменной? Эти и некоторые другие вопросы пока остаются без ответа.

2. Случаи наблюдения шаровой молнии

Познакомимся с некоторыми случаями из истории наблюдений данного явления.

Один из случаев возникновения шаровой молнии был описан М.В. Ломоносовым, который подробно исследовал на месте последствия происшедшего. Упомянутый случай произошел 26-го июля 1752 г в Петербурге в результате неудачного эксперимента, проведенного в Физической лаборатории Петербургской Академии наук. Его проводил профессор Г. В. Рихман. Целью данного эксперимента являлось исследование влияния грозы на устройство для измерения атмосферного электрического поля, изобретенное самим профессором. Погода благоприятствовала проведению эксперимента: с утра было душно, а к середине дня сгустились тучи, началась-гроза. Вместе с Рихманом в лаборатории находился его друг-гравер Академии наук.

Для того, чтобы уловить молнию, измерительное устройство Рихмана было соединено с металлический стержнем, выходящим на крышу. Когда в стержень попала молния, вблизи устройства вдруг появился светящийся голубой шар размером с кулак. Стоящий в полушаге от устройства Рихман был убит ударом прямо лоб. Раздался громкий треск, похожий на выстрел. На гравере загорелась одежда от раскалившейся проволоки от устройства.

Все вышеперечисленное не оставляет никаких сомнений в том, что Рихман был убит шаровой молнией

Описанному выше происшествию были свидетели, оказавшиеся на улице вблизи лаборатории, которые видели, как в металлический стержень на крыше попала молния. Имеется также гравюра, сделанная гравером, очевидцем трагической смерти Рихмана.

Другой случай был описан французским физиком Д’Араго, который в первой половине 19-го века собрал сведения о 30-ти случаях наблюдения шаровой молнии. Вот один из них:

» После сильного удара грома в открытую дверь влетела бело-голубая шарообразная масса диаметром 40 см и начала быстро двигаться по комнате. Она подкатилась под табурет, на котором я сидел. И хотя она оказалась у моих ног, тепла я не ощутил. Затем шаровая молния притянулась к батарее и исчезла с резким шипением. Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2мм «.

3. Внешний вид шаровой молнии

Как следует из названия, форма этого типа молнии близка к шарообразной, однако молния может вытягиваться, принимая форму груши или эллипсоида, а ее поверхность может изгибаться. Предположим, что шаровая молния представляет собой практически шар. Диаметр шаровых молний колеблется в пределах от долей сантиметра до нескольких метров, но наиболее распространенный размер молнии составляет около 15. 30 см.

4. Энергетика шаровой молнии

Проанализировав последствия, оставленные шаровой молнией после своего исчезновения, можно оценить ее наименьшее количество энергии. Используем данные сообщения одного из наблюдателей: «Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2 мм».

Значит, молния испарила около 0,45 г железа, затратив при этом энергию, равную 4 кДж. Ясно, что далеко не вся энергия шаровой молнии была

израсходована на испарение небольшого участка батареи. Исходя из этого можно сделать вывод о нижней границе энергии молнии: эта энергия оказывается в пределах нескольких килоджоулей.

В другом сообщении было указано, что деревянная причальная свая диаметром 30 см торчащая из воды была расщеплена на длинные щепки вдоль волокон шаровой молнией диаметром 30 см.

Из этого следует, что шаровая молния диаметром 25 см имеет энергию в пределах примерно 100 кДж. Такая оценка согласуется с результатами достаточно большого числа наблюдений, поэтому ее можно считать вполне правдоподобной.

5. Шаровая молния в движении

Средний срок существования шаровой молнии колеблется в пределах примерно от 10 с до 1 мин, в зависимости от ее диаметра. Дольше всех живут молнии диаметром 10. 40 см. Очень маленькие (диаметром порядка сантиметра и меньше) и очень большие молнии (диаметром около метра и больше) существуют меньше. Исчезновение молнии также происходит по-разному. Маленькие молнии (30% случаев) обычно угасают («сгорают»), а большие (в 55% случаев) чаще всего после взрыва распадаются на части.

6. Опасность шаровой молнии

Конечно, встреча с шаровой молнией несет в себе определенную опасность, и этому есть немало подтверждений. Однако чаще всего этот тип молнии не приносит никакого ущерба для жизни или здоровья свидетелей

происшествия. Как показал проведенный опрос, лишь пять из полутора тысяч случаев, описанных в письмах закончились смертельным исходом.

Как правило шаровая молния проходит мимо проводящих объектов, в том числе и мимо человека. Температура на поверхности молнии примерно равна обычной комнатной температуре, а если и превышает ее, то ненамного (не более чем на 100 К). Это следует из того, что некоторые случаи контакта с молнией не приводили ни каким травмам. В других случаях прикосновение давало ожоги, хотя и болезненные, но далеко не смертельные. Внутри шаровой молнии температура выше, чем на ее поверхности, однако скорее всего она не превышает 300. 400 ° С.

Как следует из вышесказанного, не стоит преувеличивать опасность, которую несет в себе шаровая молния. Практика показывает, что линейная молния является гораздо более опасным природным явлением.

7. Причины появления молнии такого типа

Как правило шаровая молния возникает во время грозы. Об этом говорят более 90% известных случаев. Однако не исключена вероятность появления шаровой молнии в ясную погоду, и отдельные сообщения говорят об этом. По разным предположениям, она может появиться за счет энергии разряда обычной молнии, подводящейся к розетке, либо телефонному аппарату по проводам, подключенным к ним.

8. О частоте появлений шаровой молнии

Согласно одной гипотезе, шаровая и линейная молнии появляются с примерно одинаковой частотой. Обычная молния ярко вспыхивает, благодаря чему хорошо заметна за километры и даже десятки километров; и кроме того всегда сопровождается раскатами грома. Шаровая молния, конечно, далеко не так заметна, так как она движется практически бесшумно, и представляет собой сравнительно небольшой светящийся шар, яркостью примерно как 50-ваттная лампочка. Увидеть его можно на небольшом расстоянии. Шаровую молнию наблюдают, в основном, недалеко от земной поверхности (на высоте от метра до десятков метров), поэтому она легко может скрыться за теми или иными объектами.

Предположим, что шаровая молния действительно возникает в месте удара обычной молнии, которое редко можно наблюдать в непосредственной близости. Считается, что шаровая молния чаще всего заканчивает своё существование взрывом (как уже упоминалось, в 55% случаев). Однако эти 55% относятся к случаям наблюдения, а не случаям появления. Можно предположить, что молния значительно чаще заканчивает своё существование спокойно, без взрыва, ведь при этом мы просто можем ее не заметить.

9. Физическая природа шаровой молнии

Более двухсот лет тому назад была установлена физическая природа линейной молнии, но природа шаровой молнии остаётся не выясненной до настоящего времени.

Можно выделить две группы гипотез, касающиеся физической природы шаровой молнии. Согласно первой группе предположений, шаровая молния непрерывно получает энергию снаружи. Гипотезы, согласно которым шаровая молния после своего возникновения становится самостоятельно существующим объектом образуют другую группу. Однако все эти гипотезы нельзя назвать правдоподобными, хотя на первый взгляд они производят такое впечатление.

Кластер — это положительный или отрицательный ион, окутанный плотным облаком из нейтральных молекул. Рассмотрим молекулу воды. Она является полярной молекулой, поскольку центры её положительных зарядов не совпадают с центрами отрицательных зарядов. Она в силу своей полярности удерживается вблизи ионов силами электростатического притяжения. Гидратированным называется ион, окружённый молекулами воды. Согласно гипотезе Стаханова, вещество шаровой молнии состоит из таких комплексов.

Таким образом, кластерная гипотеза Стаханова утверждает, что шаровая молния — это самостоятельно существующее тело (т.е. тело, к которому не подводится энергия от внешних источников. Это тело состоит из тяжелых

положительных и отрицательных ионов, рекомбинация которых серьезно замедлена из-за гидратации ионов.

10. Список литературы

Источник

Шаровая молния

Исследование физической природы шаровой молнии, состав её энергии. Возникновение шаровой молнии во время грозы вблизи поверхности. Измерение атмосферного электрического поля Рихманом. Внешний вид шаровой молнии: ее физическая и химическая характеристики.

Название: тема: Шаровая молния Раздел: Остальные рефераты Тип: реферат Добавлен 23:02:31 07 ноября 2011 Похожие работы Просмотров: 2915 Комментариев: 6 Оценило: 2 человек Средний балл: 4.5 Оценка: неизвестно Скачать

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	28.02.2014
Размер файла	21,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Минераловодский колледж железнодорожного транспорта

Выполнил: Чекулаев Н.Н.

Руководитель: Подольская Г.Г.

Минеральные воды 2013.

Шаровой молнией принято называть светящиеся образования, по форме напоминающие шар. Это явление возникает иногда во время грозы в воздухе, чаще всего, вблизи поверхности. Всегда сопровождаясь обычной молнией, шаровая молния сильно отличается от нее и по своему поведению, и по внешнему виду. В отличие от обычной молнии, шаровая не сопровождается громом, она практически бесшумна. Шаровая молния может существовать до нескольких минут, тогда как обычная молния характеризуется кратковременностью. Поведение шаровой молнии является совершенно непредсказуемым. Абсолютно невозможно предсказать направление, в котором в следующее мгновение переместится светящийся шар и чем завершится его появление (взрывом или исчезновением).

Сохранилось специальное описание этого прискорбного происшествия. Его составил М.В. Ломоносов, который сразу же посетил лабораторию и подробно исследовал на месте последствия происшедшего. Имеется также гравюра, сделанная очевидцем трагической смерти Рихмана. Все это позволяет сделать вывод, что Рихман был убит шаровой молнией, возникшей сразу после удара линейной молнии. Шаровая молния. Так издавна называли светящиеся шаровидные образования, время от времени наблюдаемые во время грозы в воздухе, как правило, вблизи поверхности. Шаровая молния абсолютно не похожа на обычную молнию ни по своему виду, ни по тому, как она себя ведет. Обычная молния кратковременна; Шаровая молния живет десятки секунд, минуты. Обычная молния сопровождается громом, шаровая совсем или почти бесшумна. В поведении шаровой молнии много непредсказуемого: неизвестно куда именно направится светящийся шар в следующее мгновение, как он прекратит свое существование (тихо или же с взрывом).

Шаровая молния задает нам множество загадок. При каких условиях она возникает? Как ей удается сохранять свою форму столь долго? Почему она светится и в то же время не излучает тепла? Каким образом она проникает в закрытые помещения? На эти и ряд других вопросов у нас пока нет ясного ответа.

Цветовые гаммы шаровой молнии очень поражают: от прозрачного до черного, но лидируют все же оттенки желтого, оранжевого и красного. Цвет может быть неоднородным, а иногда шаровые молнии меняют его, как хамелеон.

Наблюдение шаровой молнии.

Познакомимся с одним из случаев.

«После сильного удара грома в открытую дверь влетела бело-голубая шарообразная масса диаметром 40 см и начала быстро двигаться по комнате. Она подкатилась под табурет, на котором я сидел. И хотя она оказалась у моих ног, тепла я не ощутил. Затем шаровая молния притянулась к батарее и исчезла с резким шипением. Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2мм«.

Как выглядит шаровая молния?

Сколько энергии содержится в шаровой молнии?

Оценить минимальное количество энергии в шаровой молнии можно по тем последствиям, которые она оставляет после своего исчезновения.

В одном из писем сообщалось, что шаровая молния диаметром 30 см расщепила торчащую из воды деревянную причальную сваю диаметром 30 см вдоль волокон на длинные щепки.

Можно заключить, что энергия, запасенная в шаровой молнии диаметром 25 см, находится в пределах примерно 100 кДж. Такая оценка представляется вполне правдоподобной: она согласуется с результатами, полученными на основании большого количества наблюдений шаровой молнии.

Оценить минимальное количество энергии в шаровой молнии можно по тем последствиям, которые она оставляет после своего исчезновения. Воспользуемся сообщением одного из наблюдателей: «Она оплавила участок батареи диаметром 6 мм, оставив лунку глубиной 2 мм». Значит, молния испарила около 0,45 г железа. Для этого требуется энергия = 4 кДж. Но это не факт, что шаровая молния использовала всю свою энергию.

Опасна ли шаровая молния?

Можно утверждать, что опасность шаровой молнии явно преувеличена. Как показывает практика, куда более опасна, чем линейная молния. Наш страх перед шаровой молнией основан не на действительности, а на невозможности предвидеть, как она поведет себя через секунду, две, три.

В подавляющем большинстве случаев (более 90%) шаровая молния возникает в период грозовой активности. Но есть отдельные сообщения о появлении шаровой молнии и в ясную погоду. Можно предположить, что она возникает за счет энергии разряда обычной молнии, которая подводится к телефонному аппарату или розетке по подключенным к ним проводам.

В большинстве случаев наблюдатели утверждают, что шаровая молния возникла либо сразу после разряда, либо перед разрядом обычной молнии, что бывает реже. молния гроза электрический

Как часто она появляется?

О физической природе шаровой молнии.

Если физическая природа линейной молнии была установлена более двухсот лет тому назад, то природа шаровой молнии до сих пор остаётся не разгаданной.

Все гипотезы, касающиеся физической природы шаровой молнии, можно разделить на две группы. В одну группу входят гипотезы, согласно которым шаровая молния непрерывно получает энергию извне. К другой группе относятся гипотезы, согласно которой шаровая молния после своего возникновения становится самостоятельно существующим объектом, но все эти гипотезы не так уж и правдоподобны, как кажутся на первый взгляд. Как же быть? Возможный ответ на этот вопрос даёт так называемая кластерная гипотеза, предложенная в 1974г. И.П. Стахановым.

Кластер — это положительный или отрицательный ион, окруженный своеобразной «шубой» из нейтральных молекул. Если ион окружён молекулами воды, его называют гидратированным. Молекула воды является полярной молекулой: центры её положительных и отрицательных зарядов не совпадают друг с другом. Она в силу своей полярности удерживаются вблизи ионов силами электростатического притяжения. Вот из таких комплексов и состоит, согласно гипотезе Стаханова, вещество шаровой молнии.

Итак, согласно кластерной гипотезе, шаровая молния представляет собой самостоятельно существующее тело (без непрерывного подвода энергии от внешних источников), состоящее из тяжелых положительных и отрицательных ионов, рекомбинация которых сильно заторможена вследствие гидратации ионов. Надо признать, что данная гипотеза (в отличие от остальных) вполне хорошо объясняет все свойства шаровой молнии, выявленные в результате многочисленных наблюдений. И все же пока это только гипотеза, хотя и довольно правдоподобная.

Единой физической теорией возникновения и протекания этого явления к настоящему времени не представлено, также существуют научные теории, которые сводят феномен к галлюцинациям.

Шаровая молния в Еманжелинке.

В среду, 5 июня 2013г. примерно в 18-00 в селе Еманжелинка Еткульского района во время грозы появилась шаровая молния. За мгновение она разрушила крышу многоэтажного дома, спалила две квартиры и вывела из строя технику в нескольких домах. Гром в Еманжелинке ударил всего один раз. После этого сразу по нескольким улицам прошло странное свечение, которое было видно издалека. В многоквартирном доме в это время ходуном ходила крыша, в одной из квартир начался пожар.

— никогда не бегите от шаровой молнии. Ваш бег создает поток воздуха, который тянет молнию за вами;

— нужно постараться осторожно и плавно свернуть с пути следования ШМ и держаться дальше от нее, но не поворачиваясь к ней спиной;

— шаровые молнии часто движутся под действием потоков воздуха. Поэтому лучше держаться с наветренной стороны относительно движения ШМ. Находясь в помещении вместе с шаровой молнией, не находитесь на сквозняке, так как в этом случае ШМ обязательно будет приближаться к вам;

— не бросайте в шаровую молнию камнями, палками, мячами, и тем более не дотрагивайтесь до нее руками. ШМ может взорваться с силой разорвавшегося снаряда или мины;

— при поражении человека шаровой молнией пострадавшего следует перенести в сухое помещение со свежим воздухом, накрыть теплым одеялом, начать делать искусственное дыхание и немедленно вызвать скорую помощь.

Если при появлении шаровой молнии вы от волнения забудете все эти правила, то запомните хотя бы главное: с ШМ надо вести себя точно также, как со злой собакой: главное не бежать, а плавно и медленно уйти с траектории ее движения.

1. Интернет ресурсы.

3. Книга: «Шаровая молния. Что она собой представляет».

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Исследование шаровой молнии с точки зрения физики. Внешний вид, природа и свойства шаровой молнии: ее физическая и химическая характеристики. Гипотеза квантовой природы шаровой молнии. Основные правила безопасности при встречей с шаровой молнией.

реферат [69,2 K], добавлен 22.10.2008

Общие сведения о шаровой молнии. Условия образования шаровой молнии. Случаи внезапного появления шаровой молнии. Разновидности шаровых молний, их вес, скорость передвижения, размер, время жизни, поведение, температура. Физическая природа шаровой молнии.

презентация [3,0 M], добавлен 04.05.2011

Продолжительность жизни шаровой молнии как проявления атмосферного электричества. Сведения о случаях наблюдения шаровой молнии, собранные Д. Арго. Основные свойства шаровой молнии: бесшумность, характерный цвет, траектория движения, признаки угасания.

презентация [103,5 K], добавлен 09.02.2011

Общая характеристика процесса возникновения шаровой молнии как физического явления, анализ перспектив ее использования в качестве источника электрической энергии. Описание технологий передачи энергии на расстояние путем использования шаровой молнии.

реферат [306,9 K], добавлен 19.12.2010

Научные теории происхождения электрического разряда над водной поверхностью. Сравнение жизненных циклов капли жидкого атомарного водорода и шаровой молнии для определения природы последней. Проблематика проведения исследований в лабораторных условиях.

статья [28,8 K], добавлен 23.01.2010

Источник