Física Grado 8
"Teoría de la propulsión a chorro" - Motores a reacción. Páginas. P=M·V La cantidad de movimiento del combustible-Pt es igual a la cantidad de movimiento del cohete Рр, pero está dirigida en la dirección opuesta. O=mpvp+mtvt mpvp=mtvt Vp=mt vt. Propulsión a chorro en la naturaleza. Aeronaves. Ejemplos de propulsión a chorro. Propulsión a Chorro. Calamar. Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Completado por: Alumno de 8º clase "A" del Gymnasium No. 363 Zhurkin Alexey. Fórmula de Tsiolkovski. Teoría de la propulsión a chorro. Objetivos de trabajo. pinta MP. Arma cohete Katyusha (BM-13).
"Instrumentos eléctricos" - VOLTÍMETRO - un dispositivo para medir el voltaje en una sección de un circuito eléctrico. Clasificación. 3) Ohmímetros - para medir la resistencia eléctrica. 6) Multímetros (de lo contrario, probadores, avometros) - dispositivos combinados. Voltímetro: la aguja gira en el campo magnético del imán. Tiene un elemento sensible llamado galvanómetro. 4) Contadores eléctricos - para medir la electricidad consumida.
"Actividades de Lomonosov": en los próximos cinco años (1750-1755), las actividades de Lomonosov también se desplegarán en un frente amplio. Los padres de Lomonosov. M. V. Lomonosov comenzó a aprender a leer y escribir a la edad de 11-12 años. Academia Eslava-Griega-Latina. Lomonosov llegó a Moscú a principios de enero de 1731. El trabajo fue realizado por un estudiante de la clase 8 "b" Guryanova Anastasia. La escuela estaba ubicada en el edificio de la Torre Sukharev. Nuevo período en la vida. Física. Obras de Lomonosov en el campo del lenguaje. Los entrenamientos se realizaron durante todo el año. Lomonosov tiene 300 años. No menos valiosas fueron las investigaciones de Lomonosov en el campo de la física. Reseñas sobre Lomonosov. Largo plazo……..
"La estructura de las capas de electrones de los átomos" - Integración de la física con la química Grado 8. El número máximo de electrones en un nivel de energía. Aprende a escribir fórmulas electrónicas de átomos. . Generalización del material estudiado. °. El núcleo de un átomo de carbono contiene 12 partículas. El átomo de cloro ha aceptado un electrón. Lección integrada.
“Fenómenos térmicos grado 8” - ¿Tiene razón mamá cuando llama a su hijo “Tú eres mi sol”? ¿Los pollitos de un día no deben mantenerse bajo las nuevas lámparas de bajo consumo? MBOU "Escuela secundaria Verkh-Chebulinskaya". La luna brilla, pero no calienta? Has pensado en la pregunta: ¿Por qué es cómodo vivir en una casa moderna? El propósito del proyecto: ¿Sabes cómo una persona tiene en cuenta los fenómenos térmicos en la vida cotidiana? ¡Resulta que los fenómenos térmicos nos acompañan a todos lados! 2. No está claro por qué...?
"Espejo plano": al público le parece que la mesa está de pie sobre cuatro patas. ¿De qué lado de tu espejo doble está el corazón? ¿Cómo se obtiene la imagen de un punto en un espejo plano? Concentradores solares. Los espejos planos se utilizan en algunos trucos de circo. Las unidades se utilizan para producir vapor a alta temperatura. El uso de espejos en la tecnología. Lección de física en el grado 8 sobre el tema "Espejo plano".
"Física Grado 8"
Horno concentrador solar casero
Para empezar, vale la pena identificar el lugar de concentración, para ello, ponte gafas de sol. Tome una tabla de madera y guantes ajustados. Apunte el reflector hacia el sol y enfoque los rayos capturados en el tablero, luego ajuste la distancia hasta que obtenga el haz de energía concentrado más eficiente, haga esto hasta que obtenga su tamaño más pequeño. Las manoplas que lleves protegerán tu piel de las quemaduras solares si accidentalmente metes las manos en la zona de foco de los rayos. Después de determinar el punto de concentración, solo tendrá que arreglar la estructura y terminar su instalación en el lugar óptimo. Como dicen en los círculos de inventores, "Lo único que queda por hacer es obtener una patente". Utiliza los resultados de tu trabajo, consiguiendo una fuente de energía inagotable y gratuita.
El motor Stirling se puede ensamblar utilizando materiales comunes improvisados.
Existen muchas opciones para la fabricación de concentradores basados en la radiación solar. De la misma manera, usted mismo, utilizando materiales comunes e improvisados, puede ensamblar un motor Stirling (es realmente posible, aunque, a primera vista, parece inalcanzable), y puede usar las capacidades de este motor para una variedad de propósitos. por mucho tiempo. Todas las restricciones dependen únicamente de su paciencia e imaginación.
La inspiración para la construcción de esta unidad fue el programa MythBusters en Discovery Channel. En este programa, los "destructores" pusieron a prueba el mito de cómo Arquímedes quemó la flota romana con la ayuda de espejos. Este mito ha sido desmentido dos veces. Sin embargo, es posible construir un espejo de enfoque simple que puede prender fuego a una tabla o cocinar la cena.
Esto requerirá muy poco.
1. Película de espejo autoadhesiva (se puede comprar en tiendas de papel tapiz). La película para ventanas no funcionará.
2. Hoja de aglomerado y el mismo tablero duro.
3. Manguera delgada y sellador.
Se corta un anillo de aglomerado. Más tarde necesité dos anillos. De lo contrario, el haz se enfocará demasiado lejos. El anillo se corta con una sierra de vaivén.
Debajo del tamaño del anillo, se corta un círculo de aglomerado.
El anillo está pegado al tablero duro.
Es importante cubrir todo bien con sellador. El diseño debe ser hermético y no dejar pasar el aire.
Hacemos un agujero en el lateral e introducimos la manguera.
Y finalmente, estiramos la película de espejo en la parte superior.
Luego, el aire se bombea fuera de la carcasa y se obtiene un espejo esférico. La manguera está doblada y sujeta con una pinza para la ropa.
Para esta unidad, es deseable hacer un soporte.
Al diablo con esto, sé saludable.
Resultó lograr un buen enfoque. Lo único malo es que este espejo no se puede dirigir a un punto arbitrario. Solo al sol.
Calcular perfiles de espejo
El espejo principal es una parábola y está descrito por la función
El espejo pequeño según el esquema de Gregory es una elipse y está descrito por la función
donde e es la excentricidad de la elipse generadora del espejo pequeño (e = 0.3022
Los perfiles de espejo calculados tienen la forma:
focal del espejo de la antena del irradiador
Cálculo del irradiador
Usaremos una varilla dieléctrica como irradiador. El patrón de radiación de una varilla dieléctrica se puede calcular utilizando las siguientes relaciones aproximadas:
donde es la longitud de la varilla en metros, es el coeficiente de desaceleración. seleccionados de acuerdo con los gráficos de la Fig. 5.2 Parte 1, dependiendo de la sección transversal de la barra y la onda larga, es el diámetro de la barra.
k es el número de onda y se calcula según la fórmula: k = 2r/l = 209,4395 m-1
la permitividad dieléctrica se selecciona junto con un parámetro como: longitud de onda, de acuerdo con las siguientes dependencias:
Para garantizar el ancho requerido del DN de la varilla dieléctrica, es decir, al elegir los parámetros necesarios de la antena, en el programa ANT-4, cambiando el grado del polinomio de aproximación, logramos los indicadores necesarios de la eficiencia de la antena, eligiendo el total requerido, elegimos la longitud de la varilla que nos satisface, cambiando el parámetro k1, el coeficiente de desaceleración, obtenemos el ancho requerido del DN, y luego seleccionamos el material de la varilla de acuerdo con estos gráficos.
— diámetro máximo de la varilla
- de este parámetro depende el diámetro de la varilla seleccionada para esta antena, la constante dieléctrica y el ancho del patrón.
- radio de varilla
- de este parámetro depende la longitud de la varilla, la anchura del DN y la elección del dieléctrico.
- el coeficiente de desaceleración se selecciona de acuerdo con los gráficos anteriores.
- factor de atenuación
- factor de eficiencia
Para obtener el valor máximo del factor de directividad de una antena reflectora, el lóbulo principal del RP del irradiador dieléctrico dentro del sector de irradiación del espejo pequeño debe ser simétrico. Para ello, dentro del ángulo de irradiación, las RP en los planos E y H deben ser simétricas:
es el coeficiente de intercepción de energía por el espejo pequeño.
Centro de fase: para una varilla cilíndrica, se toma aproximadamente en el medio de la varilla.
Para excitar la guía de ondas utilizaremos un vibrador eléctrico, que acercaremos a la guía de ondas mediante una línea coaxial con una onda TEM. El conductor exterior se conecta a la guía de ondas y el conductor interior se coloca directamente en la guía de ondas. La estructura del campo excitado en la guía de ondas por este vibrador tendrá la misma distribución que en la línea, por lo tanto, se excitarán ondas, en las que los antinodos están en el centro, estas son de tipo ondas, etc. las ondas con el primer índice impar, y las ondas del tipo no se excitarán, para un modo de onda única, es necesario seleccionar adecuadamente las dimensiones de la guía de ondas, en las que se desvanecerán las ondas de tipos más altos, para trabajar con una onda, la condición necesaria: . Para que nuestra antena funcione en un tipo de onda dado y no caigan en ella tipos de ondas superiores, la distancia del vibrador a la varilla dieléctrica debe ser mayor (longitud de onda en la guía de ondas). Porque vibrador irradia una onda en ambas direcciones, entonces para mejorar el emparejamiento, introduciremos el vibrador en la guía de ondas a distancia, con esta disposición, la incursión de fase de la onda reflejada desde la pared trasera será igual a p y se sumará hacia arriba con la onda propagándose hacia la barra.
Para obtener polarización horizontal en una guía de ondas rectangular, hay dos formas, o bien introducir un vibrador en la guía de ondas desde el lado de una pared pequeña, o excitar una onda en una guía de ondas rectangular y luego girar suavemente la guía de ondas 90 grados. Usemos el segundo método, porque este método es simple de realizar y no requiere la compra de una guía de ondas con una entrada adicional desde el costado de la pared pequeña. El requisito para la sección de giro, su longitud, debe ser mayor que la longitud de onda en la guía de ondas, porque allí se excitan olas de órdenes superiores y deben tener tiempo para decaer.
Cálculo de guía de ondas:
La varilla dieléctrica está alimentada por una guía de onda rectangular en la que se propaga la onda H.10. Para evitar la excitación de ondas de tipos superiores en la guía de ondas, es necesario elegir sus dimensiones de tal manera que .
Dimensiones de la guía de onda rectangular:
EIA-62
La transición de la guía de ondas a la varilla se realiza mediante una arandela en forma de cono, que pasará de un diámetro de 15,8 mm a un diámetro de varilla de 8 mm.
La estructura de campo del campo de onda seleccionado en la guía de onda dada:
Ver dibujos de la guía de ondas y la varilla al final del trabajo.
Cómo construir un concentrador solar con sus propias manos a partir de materiales improvisados, una guía gratuita del video GoSol
Detalles Publicado: 12/10/2015 08:32
La empresa emergente GoSol tiene la intención de hacer que la energía solar esté disponible para todos a escala global. Para ello, creó una iniciativa para desarrollar y difundir instructivos para el montaje de concentradores solares a partir de materiales locales que pudieran convertirse en fuentes eficientes de calor para cocinar, lavar, calentar agua y calentar.
“La misión de GoSol.org es erradicar la pobreza energética y minimizar los efectos del calentamiento global mediante la difusión de nuestra tecnología DIY (DIY del inglés. Do It Yourself - ruso “hágalo usted mismo”) y rompiendo cualquier barrera para el libre acceso a la energía solar. energía. Con su ayuda, queremos involucrar a comunidades, empresarios y artesanos para que utilicen la fuente de energía más poderosa del mundo. Todos los materiales y herramientas necesarios para implementar estas tecnologías ya se han producido y se encuentran en abundancia en todos los rincones del mundo ”, dice el sitio web de GoSol.
Los entusiastas de GoSol han lanzado una campaña con la que pretenden recaudar 68.000 dólares para hacer realidad su objetivo. Hasta el momento, la iniciativa ha recaudado alrededor de $27 000 y, más recientemente, GoSol publicó su primer manual de instrucciones para construir un concentrador solar.
Esta guía paso a paso gratuita contiene toda la información que necesita para construir su propio concentrador solar de 0,5 kW. La superficie reflectante del dispositivo tendrá un área de aproximadamente 1 metro cuadrado, y el costo de su producción costará entre $ 79 y $ 145, según la región de residencia.
Sol1, como se llama la planta solar de GoSol, ocupará aproximadamente 1,5 metros cúbicos de espacio. El trabajo en su fabricación tomará alrededor de una semana. Los materiales para su construcción serán cantoneras de hierro, cajas de plástico, barras de acero, y se propone que el principal elemento de trabajo, un hemisferio reflectante, esté hecho de piezas de un espejo de baño común.
El concentrador solar se puede utilizar para hornear, freír, calentar agua o conservar alimentos por deshidratación. El dispositivo también puede servir como demostración del funcionamiento eficiente de la energía solar y ayudará a muchos empresarios de países en desarrollo a iniciar su propio negocio. Además de ayudar a reducir las emisiones dañinas a la atmósfera, los concentradores solares GoSol ayudarán a reducir la deforestación al reemplazar la madera quemada con energía solar limpia.
La instrucción GoSol se puede utilizar no solo para crear e implementar, sino también para vender concentradores solares, lo que ayudará a reducir significativamente el umbral de acceso a la energía solar, que hoy en día se genera principalmente a través de paneles solares fotovoltaicos. Su costo permanece en un nivel extremadamente alto en regiones donde a menudo simplemente no es posible obtener energía de otras formas.
Solución
1.
Definición del número de Fresnel
Dado que los diámetros de los espejos resonadores son los mismos, por
para calcular el número de Fresnel, debes usar la fórmula (10) de trabajo:
, (26)
donde a es el radio de los espejos. Sustituyendo
el valor de las cantidades incluidas en la fórmula (26), obtenemos
(27)
2.
Determinación del factor de pérdida
Según la condición, las pérdidas totales están determinadas principalmente por
pérdidas de transmisión del espejo, pérdidas debidas a una alineación incorrecta del resonador
y pérdida por difracción. Cada tipo de pérdida tiene su propio coeficiente.
pérdidas. Por lo tanto, el factor de pérdida total será la suma de estos
coeficientes:
(28)
Para
cálculo del primer término en (28), podemos usar la fórmula (4),
el segundo, por la fórmula (5), y el tercero, por la fórmula (6) del trabajo. Entonces
(29)
Sustituyendo
en (29) los valores de las cantidades correspondientes, obtenemos (a=0.4
cm)
(30)
3. Determinación del factor de calidad del resonador.
Se sabe que el factor de calidad del resonador está determinado por el valor
pérdida de radiación que se propaga en su interior. Ya que se requiere
determinar el factor de calidad para el modo transversal fundamental, luego se puede utilizar para
Este es el factor de pérdida total (30) calculado anteriormente. En este caso, según
trabajo, el factor de calidad se puede escribir mediante la fórmula (26)
. (31)
Sustituyendo en (31) los valores
valores correspondientes, obtenemos
(32)
Vida útil del fotón en el modo de cavidad transversal fundamental
es fácil determinar a partir de la fórmula (25) del trabajo:
, (33)
donde -
la frecuencia central de este modo es su longitud de onda,
Cones la velocidad de la luz en el vacío. De (33) se sigue
. (34)
Ancho de la curva de resonancia,
que describe la forma de la línea espectral del resonador a la frecuencia de la transversal principal
modo, se puede calcular a partir de la fórmula (37) de trabajo:
(35)
4.
Determinación del grado de estabilidad del resonador.
Se sabe que en la aproximación geométrica la condición
la estabilidad del resonador tiene la forma (ver fórmula (53) en )
, (36)
dónde están
parámetros generalizados del resonador. El cálculo de estos parámetros da
, (37)
El trabajo satisface
condición (36), por lo tanto, el resonador es estable.
5. Determinación del espectro de frecuencia de la radiación láser.
El resonador láser es esencial y
incluso afecta fundamentalmente las propiedades de la radiación de salida. El hecho,
que durante su propagación dentro del resonador entre sus espejos, la radiación
se forma en un cierto estado del campo electromagnético, que se denominan
tipos de oscilación del resonadoro modificaciones.
Cada modo se caracteriza por una cierta estructura espacial de este campo.
(es decir, una cierta distribución de amplitud y fase) transversal al eje
dirección del resonador, en particular en la superficie de los espejos del resonador. además
Además, cada modo se caracteriza por un cierto cambio de fase por doble paso
resonador.
Cómo construir un calentador de agua solar de alta eficiencia a partir de una antena parabólica
En sí mismo se puede hacer sobre la base del eje delantero de un automóvil VAZ.
Para aquellos que estén interesados, la foto fue tomada de aquí: Mecanismo giratorio Paso 3 Crear un intercambiador-colector de calor Para hacer un intercambiador de calor, necesita un tubo de cobre enrollado en un anillo y colocado en el foco de nuestro concentrador. Pero primero necesitamos saber el tamaño del punto focal del plato. Para hacer esto, debe quitar el convertidor LNB del plato, dejando los soportes del convertidor. Ahora debe girar la placa al sol, después de fijar una pieza de la placa en el lugar donde está conectado el convertidor. Sostenga el tablero en esta posición por un tiempo hasta que aparezca humo. Esto tomará aproximadamente 10-15 segundos. Después de eso, desenrosque la antena del sol, retire la placa del soporte. Todas las manipulaciones con la antena, sus giros, se llevan a cabo para que no meta accidentalmente la mano en el foco del espejo; esto es peligroso, puede quemarse gravemente. Deja que se enfríe. Mida el tamaño de la pieza de madera quemada: este será el tamaño de su intercambiador de calor. El tamaño del punto de enfoque determinará la cantidad de tubería de cobre que necesitará. El autor necesitaba 6 metros de tubería con un tamaño de punto de 13 cm, creo que es posible, en lugar de un tubo enrollado, puede colocar un radiador de una estufa de automóvil, hay radiadores bastante pequeños. El radiador debe estar ennegrecido para una mejor absorción de calor. Si decide usar un tubo, debe intentar doblarlo sin torceduras ni torceduras. Habitualmente, para ello, el tubo se llena de arena, se cierra por ambos lados y se dobla sobre algún mandril de un diámetro adecuado. El autor vertió agua en el tubo y lo puso en el congelador, con los extremos abiertos hacia arriba, para que el agua no se escape. El hielo en el tubo creará presión desde el interior, lo que evitará torceduras. Esto permitirá doblar la tubería con un radio de curvatura más pequeño. Debe doblarse a lo largo de un cono: cada vuelta no debe tener un diámetro mucho mayor que el anterior. Puede soldar las vueltas del colector para obtener un diseño más rígido. Y no te olvides de drenar el agua después de que hayas terminado con el colector para que no te quemes con el vapor o el agua caliente después de volver a colocarlo.Paso 4. Armarlo todo y probarlo.recipiente , o recipiente de plástico, colector completo. Todo lo que queda por hacer es instalar el colector en su lugar y probarlo en funcionamiento. Puede ir más allá y mejorar el diseño haciendo algo como una bandeja con aislamiento y colocándola en la parte posterior del colector. El mecanismo de seguimiento debe seguir el movimiento de este a oeste, es decir, girar durante el día para seguir al sol. Y las posiciones estacionales de la estrella (arriba/abajo) se pueden ajustar manualmente una vez por semana. Por supuesto, también puede agregar un mecanismo de seguimiento verticalmente; luego obtendrá un funcionamiento casi automático de la instalación. Si planea usar el agua para calentar la piscina o como agua caliente en las tuberías, necesitará una bomba que bombee el agua a través del colector. Si calienta un recipiente con agua, debe tomar medidas para evitar que el agua hierva y explote el tanque.Esto se puede hacer mediante un termostato electrónico, que si se alcanza la temperatura establecida, desviará el espejo del sol mediante el mecanismo de seguimiento.Agrego por mi cuenta que utilizando un colector en invierno, se deben tomar medidas para que el el agua no se congela por la noche y en condiciones climáticas adversas. Para hacer esto, es mejor hacer un ciclo cerrado: por un lado, un colector y, por otro, un intercambiador de calor. Llene el sistema con aceite: se puede calentar a una temperatura más alta, hasta 300 grados, y no se congelará con el frío.
Concentrador solar Ripasso: la forma más eficiente de convertir la energía solar
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Publicado: 18/05/2015 13:23
Cuando se trata de generación de energía solar, la eficiencia del proceso es clave. El nuevo proyecto solar de Sudáfrica en el desierto de Kalahari es posiblemente el sistema más eficiente del mundo en la actualidad. La empresa sueca de energía Ripasso, aprovechando el brillante sol africano, pretende probar su concentrador solar, que combina la tecnología militar moderna y las ideas de un ingeniero sacerdotal de Escocia en el siglo XIX. Como resultado de la "simbiosis" técnica, el sistema es capaz de convertir el 34% de la energía solar en electricidad, enviada directamente a la red. Esta eficiencia es casi el doble de la eficiencia de los paneles solares tradicionales.
Por el momento, solo hay un ejemplo en funcionamiento de un concentrador solar Ripasso con características similares, pero sus creadores esperan que el sistema se convierta en una de las fuentes renovables más buscadas del planeta. El dispositivo está equipado con un reflector de espejo con un área total de 100 m2, un disco gigante gira siguiendo el movimiento del sol y se ajusta constantemente para extraer la máxima energía solar.
Las pruebas independientes del proyecto han demostrado que un reflector de este tipo puede generar entre 75 y 85 megavatios hora de energía "verde" al año, suficiente para proporcionar electricidad a diez hogares promedio durante un año. A modo de comparación: en la producción de la misma cantidad de electricidad a partir del carbón quemado en las centrales térmicas, se liberarán 81 toneladas de CO2 a la atmósfera.
Artículo relacionado: Paneles solares para ser más eficientes, inventan vidrio superhidrofóbico
La planta de energía solar de Ripasso funciona con espejos que enfocan, como lentes gigantes, la luz del sol en un pequeño punto. La energía térmica impulsa el motor Stirling, patentado por el ingeniero escocés Robert Stirling en 1816. En ese momento, se convirtió en la primera alternativa a la máquina de vapor. El funcionamiento del dispositivo se basa en la alternancia de calentamiento y enfriamiento de gas en un espacio cerrado, que acciona un pistón que hace girar un volante. Debido a la falta de materiales adecuados en esos años, el motor no se fabricó en masa. El lanzamiento comercial de la invención comenzó solo en 1988, cuando el Ministerio de Defensa sueco comenzó a producirlos para submarinos. El director del proyecto, Gunnar Larsson, pasó 20 años trabajando para la industria de defensa sueca antes de encontrar una aplicación de energía renovable para el motor.
El sistema ha sido probado en duras condiciones desérticas durante más de 4 años, y antes de eso hubo años de pruebas exitosas en la Armada. Los creadores del colector solar señalan que para lograr el éxito comercial, además de la eficiencia, será determinante el bajo costo de la tecnología, que debe competir en igualdad de condiciones con los sistemas fotovoltaicos, cuyos precios caen cada año. . Las desventajas del nuevo concentrador incluyen la inconveniencia de su uso en áreas donde no hay radiación solar constante.
Fuente theguardian.com
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Esquema de montaje y conexión
La planta de energía solar de bricolaje se ensambla así:
- Encuentre los terminales de salida del controlador de carga, conecte la batería a él. Después de eso, conecte los conductores que se extienden desde cada panel a la terminal de entrada del dispositivo de control de carga. Si los paneles vienen con un cable, este paso no es necesario.
- Se requiere conectar los conductores de acuerdo con el esquema "+" a "+", así como "-" a "-". Después de eso, los terminales ubicados en la entrada del inversor reciben energía de la batería.
- Al encender el controlador de carga y el inversor, verás que la electricidad que comienza a generar el panel cargará la batería.
Diagrama de conexión de paneles solares y carga doméstica.
