Цикл тематических занятий для школьников

Цикл тематических занятий для школьников

Занятия проходят на оригинальном оборудовании собственной конструкции и производства. 

Каждая установка позволяет демонстрировать и изучать различные физические явления, а также измерять необходимые параметры. 

Цикл состоит из 8 занятий. 

Продолжительность одного занятия 1 астрономический час. 

Количество занятий и групп ограничено.

Перечень занятий

Занятие №1

Вводное

Знакомство со всеми стендами и установками лаборатории. Объяснение основных демонстрируемых физических принципов. 

Знакомство с производственной базой и технологиями: 3D печатью, основами прямого цифрового производства и лазерной гравировки.

Занятие № 2 

Проходит на стенде «Гаусс-пушка».

Назначение стенда.

Взаимодействие электромагнитного поля с ферромагнитным телом.

Состав стенда

Стенд состоит из накопителя энергии – конденсаторной батареи, соленоида, блока основного питания, зарядного блока питания, электронного блока управления и коммутации, конструктива, обеспечивающего поворот ствола пушки относительно двух осей, пульта управления.

Изучаемые  явления и процессы(в зависимости от возрастной группы)

• Равноускоренное движение, баллистическая кривая, эксперименты по дальности выстрела в зависимости от угла наклона ствола. 
• Электромагнитное поле соленоида. Электромагнитный импульс. Взаимодействие поля с ферромагнитным телом. 
• Энергия. Накопители энергии. Кинетическая энергия тела. 

Переход энергии из одного вида в другой. Полная энергия системы. КПД установки. 

Магнитное поле Земли.

Аспекты практического применения

Бесконтактное перемещения (поезда).

Электромагниты.

Историческая  справка

Занятие №3

Проходит  на стенде «Рельсотрон»

Назначение стенда.

Контактное ускорение электропроводящих тел импульсным электромагнитным полем.

Состав стенда

Стенд состоит из накопителя энергии – конденсаторной батареи большой емкости, двух параллельных массивных шин (рельсов), блока основного питания, зарядного блока питания, электронного блока управления и коммутации, системы стартового запуска снаряда (пневмопровода, пневмоклапана, компрессора), конструктива, обеспечивающего крепление токоведущих элементов, пульта управления.

Изучаемые  явления и процессы(в зависимости от возрастной группы) 

• Электромагнитные силы: сила Лоренца и сила Ампера. Измерение скорости рабочего тела при выстреле. КПД установки. 
• Скорость звука в воздухе. Звуковой барьер. Ударная волна. 
• Плазма. Свойства плазмы. Электропроводность плазмы. Взаимодействие плазмы с веществом.
• Аспекты практического применения

Боевое оружие 21 века наземного и морского базирования.

Историческая справка

Занятие №4 

Проходит на стенде «Ионолет»

Назначение стенда

Создание потока отрицательных аэроионов при ионизации воздуха электрическим полем высокой напряженности. 

Состав стенда

Стенд состоит из генератора высокого напряжения, собственно ионолета, конструктива, обеспечивающий подачу высокого напряжения на ионолет.

Изучаемые явления и процессы(в зависимости от возрастной группы)

• Напряженность электрического поля. Разряд в газовой и мелкодисперсной среде. Ионизация газов.
• Солнечная корона. Полярное сияние.
• Принцип действия ионных движителей и двигателей.

Аспекты практического применения

Корректирующие и маршевые движители/двигатели космических аппаратов.

Историческая справка

Занятие №5 

Проходит на стенде «Трансформатор Теслы»

Назначение стенда.

Создание искусственных молний.

Состав стенда

Стенд состоит из накопителя энергии – конденсаторной батареи, высокочастотного трансформатора, коммутационного разрядника, силового блока питания, электронного блока управления и коммутации, блока основного питания, блока защиты, конструктива, обеспечивающего крепление элементов.

Изучаемые явления и процессы (в зависимости от возрастной группы)

• Резонансные явления. Частота электромагнитных колебаний.
• Преобразование частоты. Антенна. 
• Беспроводная передача энергии. 
• Электрические разряды в воздухе: стримеры, лидеры, пробои. 
• Принцип работы и устройство трансформатора, первичная и вторичная обмотки. 
• Разряд в газовой среде. Природа молний. 

Аспекты практического применения

Передача энергии.

Создание мощных электромагнитных помех.

Историческая справка

Занятие №6 

Проходит на стенде «Вихревой генератор Тейта»

Назначение стенда

Стенд воспроизводит установку, смонтированную в 1867 году шотландским физиком Питером Тейтом для исследования течений газа.

Состав стенда

Стенд состоит из корпуса – накопителя, выполненного в форме усеченного конуса, мембраны из вакуумной резины, лафета, генератора дыма.

Изучаемые явления и процессы(в зависимости от возрастной группы)

• Истечение газов из отверстий. 
• Образование устойчивых вихрей на границах сред с разными свойствами 
• Вихревые явления в атмосфере.
• Устойчивые вихревые явления в динамических средах.

Аспекты практического применения

Системы дымоудаления. Обнаружение подводных лодок. Предсказание погоды.

Занятие №7 

Проходит на стенде  «Микромир».

Назначение стенда.

Изучение микромира.

Состав стенда

Стенд укомплектован двумя микроскопными постами, оборудован компьютерами и наборами различных препаратов.

Изучаемые явления и процессы(в зависимости от возрастной группы)

• Структура вещества. Кристаллические решетки и их макроструктуры.
• Строение микроорганизмов. Броуновское движение.
• Свойства тканей. 
• Свойства поверхностей.
• Воздействие постоянного тока на магнитные жидкости.

Аспекты практического применения

Криминалистика. Ювелирное дело. 

Занятие №8 

Проходит на стенде «Гравитация»

Назначение стенда.

Демонстрация влияния гравитационного поля.

Состав стенда

Стенд состоит из модели математического маятника с длиной подвеса 5 метров и модели велосипеда на тросе с неочевидным центром тяжести.

Изучаемые явления и процессы(в зависимости от возрастной группы)

- Закон всемирного тяготения. 

- Частота колебаний математического маятника. 

- Центр тяжести тела

Аспекты практического применения

Навигация. Гироскопы. Вычисление g