Екология и физика: взаимовръзка и влияние

На пръв поглед екологията и физиката изглеждат просто несъвместими понятия. Това обаче е далеч от случая. Факт е, че резултатите от научните изследвания в областта на физиката и тяхното въвеждане в промишленото производство са един от най-важните източници, които замърсяват околната среда. Използвайте широко тази наука ядрена промишленост

Взаимовръзка между екологията и физиката

Има няколко обяснения на термина дисциплина, изучаваща състоянието на околната среда на нашата планета. Името "екология" бе предложено от германския биолог Е. Хаекел през 1866 г. Това е независима наука, която се приписва на биологичната сфера на изучаване на околния свят.

Едно от интерпретациите на термина "екология" в съвременното общество е нивото на човешко замърсяване на биосферата, почвата и водните ресурси. Това разбиране за науката е най;"физически". Още в началото на 20-ти век. в работата на такива изследователи като V.I. Vernadsky и A.A. Богданов, беше изразена идеята, че законите на организацията съществуват не само в живата природа. Те са в безжизнените.

В началото на 30-те години на миналия век, физиката, развита от Нютон, е заменена от квантовата му посока. И през тези години VI. Вернадски пише, че човекът е миниатюрен космос или квантова система.

Проблеми на екологията

На текущия етап на развитие на обществото изследователите изграждат научна картина на света въз основа на физическите закони на природата, които задължително отразяват и вземат предвид всички нарастващи проблеми на екологията. Човешката дейност засяга нашата планета толкова много, че такова нахлуване трябва да приключи в определени граници и да се регулира по определен начин. В противен случай светът може да се изправи пред факта на екологична катастрофа.

Възпитание на възходящото поколение

За да се решат проблемите, които съществуват в заобикалящата природна среда, е важно да се вземат всички възможни мерки. Една от тях е правилната организация на екологичното образование и образование на младото поколение. Учениците трябва да се ръководят и в законите на природата и в отношенията, съществуващи в неговите ефекти, както и да може да се оцени и да се предскаже последствията от човешка намеса в света, живеещи на планетата Земя.

Общите образователни програми в нашата страна включват екологичното образование като интердисциплинарен предмет. Не се провежда независим курс в тази посока. В същото време такова образование е включено в съдържанието на такива теми като география и естествена история, химия и биология. Екологията и физиката също имат тясна връзка.

Появата на нови дисциплини

Всички процеси, които се случват в живата природа, намират своето описание в определена наука. Но понякога има едновременно използване на същите разпоредби и техники от различни дисциплини. Ето защо започват да възникват нови насоки за научна дейност. Това е физическа химия и химикали физиката, физическото медицина и медицинска физика. Тази комбинация обаче е най-подходяща, когато описва постиженията на физиката и науката, които изследват човешкото местообитание.

Вибрация и шум

Такива феномени най-ясно описват взаимовръзката между физиката и екологията.

Обмислете понятието вибрация. Това представлява незначителни механични колебания, които могат да се наблюдават във физическите тела. В този случай, как е свързана физика с екологията? Вибрацията се дължи на фактори, които имат висока биологична активност, която засяга човека. Различни видове на този феномен, особено тези, които имат антропогенен произход, служат като причинители на различни патологични състояния на нашето тяло. Вибрационните заболявания са второстепенни само с прах при разглеждането на професионални заболявания.

Как физиката се отнася към екологията? през изследване на шума. Тази концепция служи за определяне на съвкупността от звуци с различни честоти и интензитети. Например, говореният език е в диапазона от 50 до 60 dB, а силната музика се оценява на 70 dB. Шумът оказва влияние върху физиологичната активност на човека и върху цялото му тяло. С въздействието на високото ниво на звуците могат да се наблюдават различни патологии, до намаляване на слуха и глухота. И тук има тясна връзка между екологията и медицинската физика. Разглежданите от тези дисциплини въпроси стават релевантни във връзка с използването на мобилни телефони и играчи от хора, особено от по-младото поколение.

Електромагнитни полета

Екологията и физиката имат тясна връзка в изследването на ЕМП върху човешкото здраве. В същото време се обръща специално внимание на слабите и супервинтови електромагнитни полета, които се разпространяват от съвременните битови уреди и различни комуникационни средства, включително компютри, мобилни телефони и други приспособления.

Нашата планета има естествени електромагнитни полета. В тяхната среда се е образувала цялото разнообразие от форми и видове живи организми. Има такива полета днес. Те са нискочестотни (до стотици килохерца). Това включва естествен магнетизъм, който се намира в скалите, атмосферно електричество, приливни и приливни морски феномени, потоци от частици с космически произход.

Същевременно има ЕМП с изкуствен произход. Тяхното изследване се занимава с физиката и екологията на живота. Такава радиация ще бъде абсолютно безопасна за хората, ако по абсолютна стойност те не надвишават естествения фон на планетата. Полетата, създадени от електронни устройства, телевизионно и радиоразпръскване, както и от фиксирани и мобилни комуникации, могат да бъдат насочени към изкуствени ЕМП. Повечето съвременни хора са изложени на тези фактори. В резултат на проучванията беше доказано отрицателното въздействие на изкуствения ЕМП върху състоянието на човешкото здраве. В този случай единственият изключително чувствителен индикатор за този ефект е водата, от която основно се състои нашето тяло. EMF променя своята структура, като потиска функционалната активност на течността.

Как физиката помага на околната среда в този случай? Учените са изправени пред задачата да разработят ефективни методи за откриване на ЕМП и техники, които да гарантират безопасността на всички живи организми.

Компютър, както и офис оборудване

При разглеждане на степента на вредно въздействие на персоналния компютър, се включват и такива дисциплини като екология и физика. И персоналните компютри имат отрицателно въздействие върху нашето здраве повече от всяка друга притурка. Според изследването, след 45 минути работа с компютър, потребител, който няма средства за защита, получава значително претоварване на всички регулаторни системи на своя организъм.

Опасност за хората представлява това офис оборудване, като телефонно факс и копирна техника. Има дори някои групи хора, които имат психологически и физиологични характеристики, които обикновено не се препоръчват да работят на компютъра. Една от тези категории е децата.

И компютрите са опасни не само за онези, които седят директно зад екрана на монитора. Електромагнитно излъчване от компютъра, особено от неговото електрическо захранване се разпространява в радиус от 2.5 м. По тази причина влиянието на офис техника, стават все по-важен фактор при разглеждането на електромагнитна безопасност.

Домакински уреди

Без истински електрически помощници никой не може да се справи днес. Но трябва да се има предвид, че всички домакински уреди, работещи от мрежа от променлив ток, са директен източник на електромагнитни полета. Това са микровълнови печки и мощни хладилници, електрически печки и фризери. Чрез закупуването на такова устройство е необходимо да се обърне внимание на съответствието на неговия санитарен паспорт с изискванията на санитарните норми, установени от законодателството, съдържащо се в MCANP 001-96.

Йонизираща радиация

Къде се използва физика в екологията? Примери за тази връзка могат да бъдат наблюдавани при изучаване на радиоактивно излъчване. Неговият ефект върху биологичните обекти предизвиква или детерминистичен праг ефект, или стохастичен праг.

Остър увреждащ фактор е единичното облъчване на човешкото тяло с абсорбционна доза над 0.25 Gy. Стойностите на тази стойност, вариращи от 0.25 до 0.5 Hz, причиняват само краткосрочни промени в състава на кръвта. При доза от 0,5 до 1,5 Hz, човек има усещане за умора, а понякога и за негативно явление, като повръщане.

Досега изследователите са изследвали задълбочено последствията за човешкото тяло, което носи йонизираща радиация. В съответствие с получените резултати има разработки на различни медикопрофилактични мерки, които могат да защитят организма срещу влизането на радионуклиди в него.

Топлинни машини

В ежедневието трябва непрекъснато да се срещаме с различни двигатели. Те служат за задвижване на автомобили и самолети, трактори и кораби, както и железопътни локомотиви. Топлинните машини обикновено произвеждат електрически ток. Това е появата и по-нататъшното развитие на този вид технически средства, които допринесоха за бързото развитие на индустрията през 18-20 век.

За днес е възможно да се каже с увереност, че най-близката взаимовръзка е с топлинни машини и екология. Физиката като наука разглежда проблемите с топлинните загуби на такива двигатели, които са причина за увеличаване на вътрешната енергия не само на околните тела, но и на атмосферата. Този ефект се дължи на парниковия ефект в атмосферата, който оказва негативно влияние върху състоянието на природата.

В допълнение, вредните въздействия върху околната среда се осигуряват от двигателите с вътрешно горене на въздухоплавателните средства, автомобилите, както и от пещите, необходими за експлоатацията на топлоелектрически централи. Всички те замърсяват атмосферата с много вредни вещества за нашето здраве, които след като влязат във водните тела и почвата. Всичко това причинява катастрофални промени в нашата околна среда.

Какви дейности във физиката са свързани с екологията? В нашата страна има активна борба със замърсяването на въздуха. Тя се състои в повишаване Ефективност на топлинните двигатели машините, използването на по-ефективни горива и инсталирането на уловители на димни газове. В завода за комбинирано производство на топлинна енергия и в други съоръжения от този тип се въвежда технологията на сложна преработка на суровини и се изграждат дълги изпускателни тръби.

Състояние на веществото

Когато изучаваме тази тема, ясно виждаме връзката, която физиката има в екологията. Примери за това могат да бъдат намерени в такъв природен феномен като водния цикъл. Когато изучаваме темата за изпаряване и кондензация, ясно се вижда връзката между тези две науки. В края на краищата, в природата при каквито и да е температурни условия, влагата се изпарява от повърхността на почвите и водните тела.

В този случай водата, която преминава в състояние на пара, кондензира в горните слоеве на атмосферата. Поради този феномен се образуват снежнобял облак и роса, градушка или сняг пада на земята. В природата има известно равновесие между количеството вода, която се изпарява от повърхността на земята и тази, която се намира в атмосферата.

В този случай как физиката влияе върху околната среда? Човек, притежаващ мощна техника, създадена с помощта на тази наука, може да унищожи водните тела, което ще доведе до нарушаване на естественото равновесие. Новата държава ще бъде необичайна за живите организми, които живеят в района. Ето защо, преди да направите навлизане в природата, е важно човек да прецени всички възможни последици от действията си.

дифузия

Това явление се изучава в уроците по физика. Въпреки това, заедно с неговото внимание, студентите трябва да научат за факта, че дифузията в природата понякога е причина за разпространението на замърсители в почвата, въздуха и водата.

Пример за това е работата на металургичните заводи. При ниска степен на дисперсия на газовете, изпускани през техните тръби, вероятно натрупване на вредни вещества в района, където се намира производството. Освен това, поради дифузия, опасните елементи проникват в растенията, както и в тялото на животните и хората.

Форми на обучение

В кои случаи е пълноценна реализация на възможностите за обучение на учениците в областта на околната среда? За целта е необходимо да се използват всички форми на материално снабдяване, които са уроци и след час работа, избираеми класове, решаване на проблеми във физиката с екологично съдържание.

Важно условие за успех ще бъде притежаването от децата на различни научни статии, разглеждащи проблемите на опазването на околната среда и човешкото здраве. Лесно е да запомните, че материалът, който ще бъде предоставен, ще бъде разрешен и разяснен от учителя екологична приказка във физиката. Екологията в нея трябва да присъства в образа на главните и вторичните герои, техните действия и начини за постигане на целта.

От уроците на учителя по физика обръща голямо внимание на решаването на проблеми, е важно не само да се даде съдържание на околната среда на състоянието им, но също така и за привличане на студенти, за да обсъдят решения по отношение на съществуващите проблеми, свързани с използването на ресурси на горива и енергии, по-екологичен транспорт, промишленост и селско стопанство икономика.