Общая информация 2003 2002 Участники Задания I этап II этап 5 - 11 класс 7 - 11 класс Правильные ответы Итоги 2001 1999 Выход

Олимпиада по физике
Задания II этап

5 - 11 классы

Всем участникам рассылаются описания способов получения энергии соревнующихся команд.
В срок до 21 марта (четверг) Вам необходимо указать преимущества, недостатки того или иного способа, его слабые и сильные стороны, оригинальность идеи, реальность воплощения в жизнь.

Во втором этапе олимпиады так же могут принять участие и те команды, которые не прислали ответы на задания первого этапа.

Описания способов получения энергии

F002: Для решения проблемы с нехваткой энергии, необходимо решить вопрос с энергоресурсами. Т.е. нужно найти восполняемый энергоресурс. На мой взгляд, им может быть мусор. Буквально при каждом городе есть городская свалка, на которой находится весь мусор города. Причем эти свалки постоянно горят, загрязняя атмосферу CO2. Если отвозить его не на свалки, а в специальные "заводы по сгоранию мусора", где теплота, которая ранее выделялась в никуда, станет применимой, то так можно решить энергетическую проблему.

F015: Hовый способ получения энеpгии: Пpи несложной pеакции щелочного металла (Li,Na или K) с водой выделяется большое количество теплоты. Эту теплоту можно использовать для нагpева больших котлов(или любых дpугих емкостей) в котоpых находится вода.Дальше пpинцип тепловых электpостанций:(вода в котле пpевpащается в паp и заставляет вpащаться туpбины,и пpи этом выpабатывается энеpгия).

F020: 1. Энергия ветра Порывы ветра начинают крутить брезентовые лопасти на флюгере. Внизу на флюгере находится винт, он начинает вращаться и приводит в движение поршень, который начинает двигать шестеренки в механизме. Начинается движение. Рис. f020(1)

2. Энергия магнита На вал парами устанавливаются магнитные и простые пластины. Верхние магнитные пластины притягивает к Северу, но нижние пластины тоже должны притягиваться, простые пластины блокируют их. Начинается движение против часовой стрелки. Рис. f020(2)

F025: 1. Кондакова Катя: Рис. f025(2)
Если к двери-"вертушке" присоединить электрогенератор, то будет вырабатываться электрический ток.

2. Кашников Алексей: Рис. f025(3)

Магнитное поле (1) под воздействием особого тока (2) превращается в материальную субстанцию. Она по трубе (3) попадает внутрь электростанции. На пути попадаются две наэлектризованные трубки (4). Левая наэлектризована положительно, правая - отрицательно. Под воздействием особого тока (5) поле разделяется на потоки отрицательных и положительных частиц. При попадании на большой магнит (6), у которого слева отрицательный полюс, справа - положительный. Потоки притягиваются к нему и при столкновении превращаются в электричество. По проводам (7) оно попадает в супергенератор, откуда по миллионам проводов (8) попадают в тысячи труб (9). Рядом - маленькая подстанция по превращению поля в субстанцию (10). Под воздействием какого-нибудь импульса (11) субстанция выстреливает к трубам. Под ее действием электричество начнет обладать особым свойством: перемещаться по воздуху (13). На других станциях это электричество будет приниматься при помощи антенн (14) и доставляться в дома по проводам.

Проект, конечно, фантастический. Но у него есть свои плюсы. Во-первых, источник тока неиссякаем. Во-вторых, всему миру будет нужна всего одна электростанция и на определенной территории - маленькие станции с антеннами. Главную же станцию обязательно располагать на аномальной зоне. Ведь такой удивительный проект может воплотиться в жизнь лишь в необычном месте.

3. Огнев Андрей: Рис. f025(4)
Гидроэлектростанция. В бассейне (1) находится вода, в трубах (тоннелях) (2) находятся лопасти, в трубе (4) - насосы. При открытии клапана (5) вода протекает по трубам (тоннелям) (2) в бассейн (3). При этом вращаются лопасти. Затем открывается клапан (6), вода насосами (4) закачивается в бассейн (1) и цикл повторяется. За счет вращения лопастей вырабатывается электроэнергия, часть которой тратится на работу насосов (4). Остальная же часть электроэнергии является результатом и целью всего процесса.

Масштаб такой гидроэлектростанции может быть любым. Она может быть построена в городах для обеспечения электричеством целого города, а может быть построена и в обычном доме для обеспечения электричеством только его.

4. Вареных Денис: Рис. f025(1)
Это устройство для получения электроэнергии за счет проезжающих электромашин. При наезде колес на панель (1), она опускается и давит на жидкости (2). Давление жидкости передается на поршень (3), который сдвигается и через кривошипно-шатунный механизм приводит в движение маховик (4), соединенный валом с буравиной. Через определенное время под воздействием силы упругости пружин панель возвращается в исходное положение.

F028: Если под высоковольтной линией (проводами высокого напряжения), на некотором расстоянии от земли проложить провод, то его концы будут создавать ток. Чем провод ближе к высоковольтной линии, тем больше напряжение. Но он должен находиться не ближе приблизительно 2-х метров, иначе может проскочить искра. Этим способом можно получить напряжение до 10 вольт.

F072: Искусственная молния попадает в воронку, которая раскручивает разряд до наибольшей скорости, затем разряд поступает в провод. По проводу электричество попадает в резервуар с водой .Часть энергии отходит в воду, а другая часть идет дальше на любой объект. Рис. f028 1- искусственная молния, 2 - воронка, 3 - мотор, 4 - провод, 5 - резервуар с водой, 6 - переходные клапаны.

F073: Принцип работы. Рис. f073

Водяное колесо (1) соединено со звездочкой (3) осью (2) и двигается за счет течения ,следовательно звездочка (3) вращается и вращает другую звездочку (4) .Она двухступенчатая. Малая ступень звездочки (4) соединена со звездочкой (3).Большая ступень звездочки (4) соединена с малой ступенью двухступенчатой звездочки (5).Большая ступень соединена со звездочкой (6), которая соединена со звездочкой(10),которая соединена со звездочкой(11), которая, в свою очередь, соединена с валом генератора.
Ветряной двигатель с винтом (9) работает только при попутном ветре. Винт (9) вращает звездочку (16), вращающую звездочку(15),которая вращает звездочку (14), а та в свою очередь вращает звездочку(7). Звездочка (6) вращает звездочку (10), которая вращает звездочку (11), а она вращает вал генератора. Но что делать, если ветра нет? У этого устройства есть два других винта.
Как можно понять по чертежу, механизм водяного колеса будет вращать и большой винт. Винт будет забирать внутрь лопасти воздух, и малые винты (17 и 18) будут вращаться, а значит , будут вращаться оси (22 и 21), а вместе с ними будут вращаться звездочки (25 и 27) , т.к. (27) присоединена к ( 25), и звездочки (26 и 28), т.к. (28) присоединена к (27),а значит, будут вращаться звездочки (19 и 20) и звездочка (10), т.к. она к ним присоединена, а от (10) будет вращаться звездочка (11), а от нее вал генератора(13).

F080: Мы предлагаем два источника энергии.
1. Тяжелая вода или обычная вода. При протекании реакции между двумя молями тяжелого водорода согласно уравнению Эйнштейна мы сможем получить энергию, которая будет эквивалентна энергии, выделяющейся при сгорании 13,5 т первосортного угля. Обычной воды для этого надо 120л.

2. Биогаз. Его использование решает сразу несколько проблем:
- вносит вклад в энергосбережение;
- проблему утилизации;
- способствует уменьшению загрязнения окружающей среды;
- дает сырье для удобрений.
500 куб.м. биогаза эквивалентно 350л бензина, а для получения такого количества необходимо всего тонна органических отходов.

F083: Для получения энергии можно использовать живые организмы (деление клеток, выделение энергии или за счет питания).

F094: Предлагаю использовать молнию в качестве источника электроэнергии, так как это колоссальный источник чистой энергии, экологически чистой.
МОЛНИЯ ------> МОЛНИЕОТВОД ----------> МОЛНИЯЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

F099_1: Здравствуйте, меня зовут Ренат. Мне 12 лет. Я учусь в гуманитарном колледже "Русский центр".
Вот описание моего проекта: На вращающемся колесе закреплены четыре постоянных магнита так, что северный полюс каждого из них направлен по часовой стрелке. Рядом с колесом расположен неподвижный магнит, направленный своим северным полюсом к колесу. Неподвижный магнит притягивает к себе полюсом N полюс S подвижного магнита N1 и одновременно отталкивает полюс N подвижного магнита N4 . Таким образом, колесо начинает вращаться против часовой стрелки, и приводит во вращение ось генератора, в котором вырабатывается электроэнергия => В моем проекте источником энергии является энергия магнитного поля постоянных магнитов. Рис. f099_1

F099_1: В данных двух проектах для получения энергии предлагается использовать природное электричество, которое присуще некоторым живым организмам и содержится в атмосфере.

МОДЕЛЬ НОВОГО ИСТОЧНИКА ДОБЫЧИ ЭНЕРГИИ - 1
(с полным описанием действий) Рис. f099_2(1)

Для электрического угря зарегистрировано напряжение в 600Вольт при силе тока 1,5 Ампера. Так после разряда угря в воде на пластине N1 накапливается электрический заряд. На пластину N2 поступает из земли электрический заряд другого знака. Диэлектрик между пластинами не дает заряду переходить с пластины 1 на пластину 2. Поэтому между пластинами создается электрическое напряжение, которое можно использовать для включения ламп, нагревателей и других электроприборов.

МОДЕЛЬ НОВОГО ИСТОЧНИКА ДОБЫЧИ ЭНЕРГИИ - 2.
( с полным описанием действий). Рис. f099_2(2)

Этот вариант возможен, когда при грозе отключают электричество. Данный источник энергии может служить запасным на этот случай. На открытом пространстве в диэлектрик помещаем металлический стержень. При прохождении над конструкцией тучи возникает взаимодействие и молния, исходящая из тучи ударяет в оставленный без диэлектрика конец стержня. В металлическом стержне, как и в МНИДЭ- 1 сохраняется энергия, которую мы таким же способом выводим из стержня. Вся конструкция должна находиться на подставке, которая должна отделять конструкцию от земли, чтобы предотвратить переход энергии в землю.

F115: 1. Получать энергию можно, используя скорость и теплоту Атлантического течения Гольфстрим. установив на стационарных платформах турбины.

2. На Юпитере существует красное пятно - зона грозовых дождей. Это явление наблюдается уже более 200 лет. Из разряда молнии можно получить энергию (используя космические сигналы).

F116: Способы получения энергии.
1. Рис. f116(1)

1. Высокая гора, 2. Шахта, 3. Воздушная турбина, 4. Генератор электрического тока В горе проделывается шахта от основания до высоты. Учитывая устойчивую разность плотностей Р2<<Р1 в шахте установится поток воздуха, направленный вверх. Этот поток будет вращать воздушную турбину 3, которая вращает генератор электрического тока 4. Устройство надежно, долговечно, экологически «чистое». Учитывая уровни современной техники вполне реально.

2. Рис. f116(2)

1. Фильтр, 2. Турбинная лопасть, 3. Генератор, 4. Реле регулятор, 5. Аккумулятор, 6. Потребитель
В домах сделать раздельную канализацию, чтобы на турбинные лопасти поступала относительно чистая вода. Фильтр дополнительно воду очищает. Реле-регулятор установлен для того, чтобы в пик потребления воды (вечером), потребитель получал в сеть 220 V, а не больше. Аккумулятор устанавливаем для того, чтобы накапливать электроэнергию, которая будет расходоваться в то время суток, когда генератор вырабатывает мало электроэнергии. Способ экологически чист и реален.

3. Рис. f116(3)

1. Стержень, 2. Постоянный магнит, 3. Конденсатор солнечных лучей, 4. Солнце, 5. Пружина
Стержень из сплава (70% Fe+ 30% Ni) находится в положении В притянутым к постоянному магниту, т.к. сплав - ферромагнетик. Затем на стержень направляют лучи солнца и нагревают его. Так температура точки Кюри 70оС, то по достижении ее стержень теряет свои магнитные свойства и под воздействием пружины 5 возвращается в положение А. Затем конденсатор 3 перекрывается шторкой и стержень остывает. Магнитные свойства восстанавливаются и он вновь притягиваются к магниту. Далее цикл повторяется. Стержень один связан с поршневым насосом, который перекачивает воду на более высокий энергетический уровень. Далее запас потенциальной энергии срабатывает в водной турбине, связанной с генератором электрического тока.

Ждем Ваши ответы по адресу aliya@edu.yar.ru до 16 часов (время московское) 21 марта (четверг).

Каждый участник проекта, высылая ответ, в поле Subject (Тема) указывает свой игровой номер и категорию участия. Например: F099, 7 - 11.

12 апреля (пятница) - подведение итогов олимпиады.

Желаем Удачи!