1-сабақ
Мақсаттар:
- желді және оның түрлерін оқу
- желдің әсерін зерттеу
- анемометр моделін құрастыру
- жел жылдамдығын математикалық түрде есептеңіз және Arduino көмегімен деректерді визуализациялаңыз
Күтілетін нәтижелер
Студенттер мынаны түсінуі керек:
- жобаның идеясын табу
- желдің салдары
- осы саладағы әдебиеттерді оқу, дереккөздермен жұмыс жасау
- жоба прототиптерін құру
- алынған мәліметтер негізінде прототипті жетілдіру
Пәнаралық байланыс
- Физика (жел және оның түрлері)
- География (желдің құрлыққа әсері)
- Физика (электроникамен жұмыс, есептеу)
- Информатика (бағдарламалау)
Кіріспе
Жел – жер атмосферасындағы қысым мен температура градиенттерінің әсерінен тығыздығы әртүрлі ауа массаларының көлденең қозғалысы нәтижесінде пайда болатын физикалық құбылыс [1]. Оның жылдамдығы мен бағыты әлсізден дауыл екпініне дейін әртүрлі болуы мүмкін. Желдің адамға әсері өмірдің көптеген салаларын қамтиды.
Бір жағынан, бұл әртүрлі аймақтардағы ауа-райы мен климаттық жағдайларды анықтайтын климаттың ажырамас аспектісі. Жел қуаныш әкеліп, ауаны тазартып, ашық ауада спорт пен ойын-сауық үшін тамаша жағдай жасай алады. Екінші жағынан, қатты жел табиғи апаттарды тудыруы мүмкін, құрылыстарды қиратуы, жарақат алуы және тіпті адам өміріне қауіп төндіруі мүмкін. Сонымен қатар, жел әуе және теңіз тасымалдауларында, сондай-ақ жел турбиналары арқылы электр энергиясын өндіруде маңызды рөл атқарады. Адамзат тарихында жел желкенді кемелер мен жел диірмендері үшін қуат көзі қызметін атқарды, ландшафттарды қалыптастырды және әртүрлі халықтардың мәдениеті мен дәстүрлеріне әсер етті.
Желдің күші — бізді қоршаған әлемге айтарлықтай әсер ете алатын табиғаттың қуатты және динамикалық күші. 19 ғасырда адмирал Фрэнсис Бофорт әзірлеген Бофорт шкаласы [2] желдерді түйіндермен көрсетілген жылдамдығы бойынша жіктеуге мүмкіндік береді. Желдің күші – табиғаттың құдіреті, ол адамнан қырағылық пен ықтимал қауіптерге дайын болуды талап етеді. Бофорт шкаласы желдің әсерін болжауға және зиянды азайту үшін шаралар қабылдауға көмектеседі, бірақ табиғаттың күтпеген және бақыланбайтын күштеріне әрқашан дайын болған дұрыс.
Сондықтан біздің жоба анемометрлер арқылы жел жылдамдығын талдауды зерттеуге бағытталған. Анемометр үлгісі микроконтроллерге қосылатын және жел жылдамдығының деректерін өңдейтін сенсорлармен жабдықталады. Осылайша біз жел жылдамдығын зерттейміз, анемометрдің үлгісін имитациялай аламыз және сенсорлардан келетін деректерді көреміз.
Пайдаланылған ресурстар:
[1] Жел қалай пайда болады, https://bilim-all.kz/article/9350-ZHel-qalai-paida-bolady
[2] Жел, негізгі түрлері және себептері, ауа массалары, https://ikaz.info/zhel-negizgi-t-rleri-zh-ne-sebepteri-aua-massalary/
1-сабақ
«Анемометр көмегімен жел жылдамдығын талдау» жобасымен таныстыру
Мақсаттар:
- желді және оның түрлерін оқу
- желдің әсерін зерттеу
- анемометр моделін құрастыру
- жел жылдамдығын математикалық түрде есептеңіз және Arduino көмегімен деректерді визуализациялаңыз
Сабақтың бұл кезеңі желдің табиғатын және оның жылдамдығы, масштабы және орналасуы бойынша жіктелуін түсіндіреді.
Сіз сондай-ақ желдің адам әрекетіне әсерін бірге талқылай аласыз.
Топтық жұмыс: адамға әсерін зерттеуге арналған шағын зерттеу жұмысы.
Топтарға бөлу:
Адам әрекетінің әр түріне 4 топ
- тасымалдау
- энергия көзі
- демалыс және спорт
- деструктивті әрекеттер
Әр топ өздерінің іс-әрекет түріне желдің әсері туралы мүмкіндігінше көп фактілерді еске түсіреді.
Келесі кезекте оқушылар желдің жылдамдығын және оның әсерін зерттейді. «Жел жылдамдығы» тақырыбына шағын зерттеу
Біз Бофорт шкаласын зерттеу және оның классификациясы туралы айтатын боламыз. Осыдан кейін «Бофорт шкаласы бойынша желдің әрекеті» кестесі толтырылып, талқылау жүргізіледі.
Сабақ қорытындыланып, рефлексия жүргізіледі.
- Жел, негізгі түрлері және себептері, ауа массалары, https://ikaz.info/zhel-negizgi-t-rleri-zh-ne-sebepteri-aua-massalary/