Макет землетрясения своими руками в домашних условиях. Проект «создание сейсмографа своими руками»

Сейсмограф — это прибор для регистрации колебаний земной коры. А колебания вызывают настоящие землетрясения, даже очень далекие, взрывы и прочие сотрясения, вызванные, к примеру, движением тяжелогруженых железнодорожных составов или работой забивающих сваи машин. Скорость распространения «волн» таких колебаний разная — от 3,5 до 7 км/с…

А сейчас — о самом приборе. Уверены, что смастерить его будет интересно и вам. Тем более что дело не столь уж и сложное.

Основа любого сейсмографа — массивный маятник. От того, как его подвесить на основании, зависит, регистрируем мы горизонтальные или вертикальные колебания. Дело в том, что при смещении поверхности земли (а с нею и всего, что на ней стоит) маятник остается по инерции в покое. Благодаря этому и удается замерить, насколько относительно его неподвижной массы «ходят» окружающие предметы.

Конструкция сейсмографа не вызовет вопросов, если вы внимательно познакомитесь с рисунками. На них приведены два варианта прибора: А — для регистрации горизонтальных смещений земли, Б — вертикальных. По опыту скажем, лучше не «мелочиться» в габаритных размерах основания и рамы. Эти детали из дерева или металла должны быть жесткими и массивными. Самописцы-медленно вращаемые с помощью часового механизма барабаны с бумагой, на которой пишущие элементы прочерчивают прямую. Колебания земли вызывают смещения основания, и маятник через рычаги заставляет двигаться перья. В результате — запись в виде зигзагообразных линий, по высоте и шагу которых можно судить о характере колебаний.

Чувствительность сейсмографа задается передаточным отношением рычажного механизма (на рисунке А это отношение б к а). Чем оно больше, тем выше чувствительность. Но лучше поэкспериментировать. Иначе даже передвижения по квартире будут отзываться на дрожании пера. Для «письма» лучше использовать фломастер, способный писать на пластиковой кальке, либо закоптить поверхность барабана пламенем свечи, а перо сделать сухим, в виде иглы. В приборе Б в привод самописца введен второй рычаг, и перо прижимается к барабану за счет собственного веса. Иначе пришлось бы барабан ставить вертикально и придумывать хитрую систему рычагов.

Самый сложный узел в сейсмографе — часовой механизм. Его самому не изготовить. Но можно воспользоваться набором «Часовщик» или стареньким будильником.

При вращении барабана напрямую от оси часовой стрелки бумагу на нем придется менять два раза в сутки. Если предусмотреть второй зажим для пера (показано на сейсмографе А), срок службы увеличится вдвое. Достаточно лишь переставить пишущий элемент через 12 часов на новую «дорожку». Но лучше повозиться и подобрать пару подходящих шестерен от детских заводных игрушек. Маленькую поставить на ось часовой стрелки, а большую разместить со своей осью на пластиковом «стекле» часов. Тогда время полного оборота барабана увеличится во много раз. И, конечно, надо предусмотреть доступность и легкость замены бумаги или самого барабана.

У Вас часто двигаются предметы? Вы ощущаете удары? Это обычное землетрясение, которых происходит десятками раз в день по всему миру. Чтобы его определить нужен специальный инструмент — сейсмограф. Для того что бы иметь в доме сейсмограф не обязательно жить в городе где это привычное явление. Вам достаточно проживать в районе стройки, железной дороги. При помощи сейсмографа вы можете узнавать, какие колебания земной коры происходят возле вашего дома когда, к примеру, проходит электричка. Где его приобрести, и стоит ли его покупать, если можно сделать своими руками? В основу любого сейсмографа входит массивный маятник. От того как вы его подвесите на основании будет зависеть какие колебания, горизонтальные или вертикальные, будут регистрироваться.

Для конструкции сейсмографа подойдет как металлическая, так и железная основа. Она должна быть тяжелой и жесткой. Место, на котором будут регистрировать показания, должно состоять из бумаги и барабана, отлично подойдет часовой механизм. Когда начинаются колебания, происходит смещение основания и маятник при помощи рычагов заставляет двигаться перья. Получается зигзагообразная запись. Высота и шаг показывают характер колебаний.

От передаточного отношения рычажного механизма зависит чувствительность сейсмографа (рис.А). Чем больше – тем выше. Что бы были видны линии, можно закоптить поверхность барабана свечой или зарисовать фломастером, способным рисовать на пластиковой кальке. На рисунке Б показан прибор, в привод самописца которого введен второй рычаг. Само перо при помощи собственного веса прижимается к барабану. Часовой механизм, используемый в сейсмографе, изготовить самому тяжеловато, поэтому можно использовать набор «Юный часовщик». Бумагу следует менять 2 раза в сутки, но если вы предусмотрите для пера второй зажим, как на рис. А, то срок службы сейсмографа увеличится вдвое. Так же можно увеличить время на один полный оборот барабана применив две шестеренки от игрушек. Маленькую установить на ось часовой стрелки, а та что больше — со своей осью, — на пластиковое стекло часов. Сейсмограф готов и вы можете измерять колебания, происходящие вокруг вас.

Гусева Анна

Руководитель проекта:

Водолазская О.А.

Учреждение:

МАОУ «СОШ № 3 с.Алакуртти» Мурманской области

Предложенный исследовательский проект по географии «Создание сейсмографа своими руками»

рассматривает вопрос важности сейсмографа в сейсмически неустойчивых зонах земного шара. Автор предлагает собственную версию прибора, выполненного из подручных средств.

Автор исследовательской работы по географии «Создание сейсмографа своими руками» рассматривает развитие вариантов конструкции прибора от примитивных прототипов до современных сверхчувствительных аппаратов. Ученица 6 класса предлагает выполнить вариант самодельного сейсмографа своими руками из картонной коробки, пластилина, карандаша и нитки.

Исследовательский проект по географии «Создание домашнего самодельного сейсмографа своими руками» содержит не менее познавательную практическую часть, где автор представляет экспериментальные исследования с использованием созданного ранее сейсмографа.

Таким образом, мы можем рассмотреть выполненную регистрацию колебаний, вызываемых работающей стиральной машиной, лестницей в школе во время перемены и колебания пола во время прыжков. Ученица доказала, что её прибор подходит для регистрации механических колебаний различной природы.

Введение

1. Основная часть 1.1. История создания сейсмографа 1.2.Современные сейсмографы 1.3. Создание сейсмографа 2. Экспериментальная часть 2.1. Изучение колебаний, вызываемых работой стиральной машины 2.2. Изучение колебаний лестницы, по которой идут учащиеся в столовую 2.3. Изучение колебаний пола при прыжках через скакалку
ВыводыИсточники информации
Введение

Я живу в селе Алакуртти Мурманской области. Учусь в 6-м классе. На уроках географии я узнала, что ежегодно на нашей планете происходит около
миллиона землетрясений
!

В основном это слабые подземные толчки. Землетрясения разрушительной силы случаются значительно реже в среднем раз в две недели. К счастью, большинство из них происходят на дне океанов и не приносят никаких неприятностей человечеству, если только в результате сейсмических смещений не возникает цунами.

О катастрофических последствиях землетрясений знает каждый: тектоническая активность пробуждает вулканы, гигантские приливные волны смывают в океан целые города, разломы и оползни разрушают строения, вызывают пожары и наводнения и уносят сотни и тысячи человеческих жизней.

Поэтому люди во все времена стремились изучить землетрясения и предотвратить их последствия. Какой же прибор помогает людям предсказать землетрясения и измерить его силу? Я узнала, что это сейсмограф

.

Цель работы

: изучить историю создания прибора сейсмограф и создать сейсмограф в домашних условиях.

Задачи исследования:

1. Изучить историю создания сейсмографа;
2. Собрать самодельный сейсмограф;
3. Повести регистрацию колебаний при помощи сейсмографа;
4. Сделать электронную презентацию.

Методы исследования:

1. Поиск и анализ информации по данной теме в разных источниках;
2. Конструирование;
3. Проведение экспериментов.

Дети постоянно интересуются всем новым. Их интересует мир, устройство природы. Они мечтают увидеть цунами, землетрясение или извержение вулкана. Им интересно, откуда появились горы, и почему растут деревья. Всего не объяснишь и не покажешь, но можно предложить ребёнку интересное совместно занятие — сделать своими руками домашний вулкан независимо в какой класс он ходит.

Предлагаем вашему вниманию несколько способов для создания несложных макетов. Такой проект для урока географии сможет выполнить самостоятельно любой школьник. Детишкам помладше потребуется ваша помощь, вы можете превратить строительство вулкана в самую настоящую увлекательную игру. Дошколятам будет полезно принять участие в создании макета. Они смогут научиться работать с пластилином, папье-маше, гипсом и любыми другими материалами, которые вы выберите для воплощения в жизнь вашего проекта.

Прежде чем приступить к работе детям будет интересно и полезно для развития узнать, что такое вулкан и из каких частей он состоит.

Вулкан — гористое образование

, появившееся естественным путём над разломами в земной коре, через которое выходит на поверхность лава. Лава — это магма, вышедшая на поверхность и избавившаяся от газов. Магма — жидкая, горящая составляющая земной коры.

Вулкан, чаще всего представляют как высокую гору, из жерла которой валит пар и вырывается лава. Это не совсем так, он может иметь не только форму горы, но и быть совсем невысоким, похожим на гейзер или небольшой холм.

Обратите внимание на схему вулкана в разрезе

. Раскалённая магма, по жерлу поднимается на поверхность, где превращается в лаву, вырвавшись через кратер наружу. Во время извержения находится рядом крайне опасно.

В нашей статье, вы познакомитесь с созданием различных макетов вулкана. Вы сможете сделать модель в разрезе. Такая работа послужит хорошим учебным пособием для детей.

Как сделать вулкан своими руками

В данной статье вы познакомитесь с созданием моделей из различных материалов, таких как пластилин, бумага, монтажная пена, гипс. Так же вы узнаете как превратить ваш самодельный вулкан в действующий и сможете продемонстрировать это явление детям и друзьям.

Макет из пластилина или соленого теста поэтапно

Для создания вулкана в пустыни вам потребуется:

• пластилин различных цветов или тесто: коричневый для горы, зелёный для травы и красный, чтобы изобразить лав;
• картон (будет подставкой);
• основа под вулкан, ей может быть бутылка или конус из бумаги.

Приступаем к работе:

Создание модели из пластилина — один из самых лёгких способов. С таким заданием справятся даже дошкольники.

Макет из бумаги

Делаем модель вулкана из бумаги. Можно пустить в ход газеты, старые листовки и т. д.

Для макета из бумаги нам потребуются:

Приступаем к работе:

1. Обрезаем у бутылки горлышко, прикрепляем её с помощью скотча к основанию (картонке).
2. Делаем каркас. Одной стороной полоски картона крепите к верхнему краю бутылки, второй — к основанию будущего вулкана.
3. После того как каркас будет готов, начинайте формировать гору. Мните бумагу комками и распределяйте её внутри каркаса.
4. Когда набивки будет достаточно и конструкция станет плотной, придайте ей форму, обернув чистыми листами бумаги.
5. Ваша работа почти закончена! Осталось только взять краски и красиво оформить получившуюся модель.

Аналогичным способом можно будет сделать макет горы из бумаги. Только нужно будет добавить конусообразную вершину, ведь у гор жерла не бывает.

Накопилось много ненужной макулатуры?

Для изготовления вулкана из папье-маше вам потребуются:

Приступаем к работе:

1. У бутылки срежьте горлышко, ватман нарежьте на одинаковые длинные полосы.
2. Бутылку приклейте к картону. Можно использовать клей или двухсторонний скотч.
3. Сделайте каркас с помощью полосок ватмана.
4. Затем приклейте такие же полоски горизонтально, чтобы каркас стал более плотным.
5. Газеты и бумагу нарвите на кусочки и вымочите в воде или клейстере. Облепите мокрой бумагой каркас, обмажьте клеем, лепите следующий слой. Для крепости лучше сделать 5 слоёв и больше. Последний слой делайте из кусочков белой бумаги.
6. Дайте своему макету высохнуть. Сохнуть такая конструкция будет примерно сутки.
7. После того как модель обсохнет, её можно будет оформить с помощью красок.

Вулкан в разрезе из монтажной пены и пенопласта

Макет в разрезе послужит хорошим учебным пособием по географии. А создание такой модели самостоятельно — увлекательный процесс.

Чтобы сделать вулкан в разрезе нам потребуются:

Из пенопласта формируем основу и сам конус вулкана. Наклеиваем на основу куски пенопласта слоями. Каждый слой должен быть уже предыдущего.

Когда основа под вулкан будет готова, монтажной пеной изобразите вытекающую лаву

, дайте ей застыть.

После застывания пены вам останется только разукрасить макет и покрыть его слоем лака.

Макет из гипса

Модель вулкана можно сделать из гипса

. Для этого вам потребуется:

• гипс;
• вода;
• краски.

Приступаем к работе:

1. Гипс разведите в воде, согласно инструкции.
2. Из получившейся массы сформируйте тело вулкана, оставьте поделку для высыхания.
3. После того как гипсовое тело высохнет — раскрасьте его красками.

цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы

Сейсмодатчик на Arduino и ADXL335 своими руками

Иногда говорят: «Профилактика лучше лечения». Это утверждение отлично подходит для событий, вероятность которых довольно высока. Землетрясение, особенно в некоторых сейсмоопасных районах земного шара, является одним из таких бедствий, которое приходит как злая судьба и сметает драгоценные человеческие жизни и инфраструктуру, это непредсказуемое разрушительное явление, но по крайней мере мы можем принять меры для сведения к минимуму неблагоприятного воздействия его последствий. При этом новейшие технологии играют жизненно важную роль.

В данном материале представлен проект устройства мониторинга сейсмоактивности, которое может сообщить о землетрясении за некоторое время до его начала. Для достижения наших целей используются плата Arduino и высокочувствительный акселерометр ADXL335.

Акселерометр ADXL335 в данном случае работает как датчик для обнаружения вибраций и позволяет прогнозировать появление землетрясения. Устройство способно регистрировать вибрации по трем осям пространства (X, Y и Z), что делает его более чувствительным. ADXL335 генерирует аналоговое напряжение, эквивалентное ускорению, налагаемому на него вибрацией. Выводы осей X, Y и Z подключены к контактам АЦП платы Arduino Uno.

В Arduino Uno сравниваются уровни напряжения. В случаях землетрясения, когда движение породы является чрезмерным, регистрируются достаточно большие сигналы, и Arduino активирует оповестительные и превентивные действия. Во-первых, начинает светиться светодиод, и звучать пьезозуммер, чтобы предупредить окружающих людей, а также активируется реле. Реле нужно для подключения более мощной нагрузки, например, динамиков или сирен, поскольку светодиод и зуммер подойдут только для домашнего применения. Для информативности также используется LCD-дисплей. Схема подключения для реализации сейсмографа на Arduino показана ниже.

Номиналы элементов схемы следующие: R1, R2 = 10 КОм; R3, R6 = 1 КОм; R4, R5 = 330 Ом; VR1 = 10 КОм. Транзисторы T1 и T2 являются биполярными NPN-транзисторами марки BC548.

Далее приведен код (скетч) Arduino для функционирования устройства мониторинга сейсмоактивности. Следует отметить, что в данном случае микроконтроллер платы Arduino, принимает показания акселерометра с АЦП, а затем сохраняет их в EEPROM. Пороговое значение считывания также сохраняется в том же месте, то есть в EEPROM, что облегчает выборку данных для сравнения. В этом примере пороговое значение по умолчанию установлено равным 25.

Источник

Путешествие в мир химии

Существует множество сейсмических станций (они называются так от греческого слова seismos, означающего «землетрясение»), разбросанных по миру. Считанные минуты требуются ученым, чтобы начать анализировать показания своих сейсмографов. Затем они сверяют данные с теми, что были получены их коллегами в других странах. Работа сейсмографов основана на одном принципе. Легкая рамка касается земли, к ней подсоединен груз на пружинной подвеске. Груз более инерционен, то есть его труднее привести в движение, чем легкий объект. Когда возникает сотрясение почвы, рамка тоже колеблется, а груз остается на месте в силу своей тяжести. Движение относительно устойчивого груза фиксирует самописец — рисует на рулонной бумаге волнообразную линию. Именно принцип инерции используется для записи земных сотрясений в сейсмографе.
Улавливая колебания земли Китайцы изобрели сейсмоскоп, разновидность сейсмографа, в 132 году н. э. Если где-то возникали толчки, из пасти одного из дракончиков вылетал шарик и падал прямо в рот лягушке, демонстрируя не только сам факт, но еще и направление колебаний. Это устройство определяло «дрожь земли» на расстоянии до 500 км.

Картонная коробка; шило; лента; пластилин; карандаш; фломастер; бечевка или крепкая нитка; кусок тонкого картона.

Рамой для вашего сейсмографа послужит картонная коробка. Нужно, чтобы она была сделана из достаточно жесткого материала. Открытая ее сторона будет лицевой частью вашего прибора.

Проделайте шилом отверстие в верхней крышке будущего сейсмографа. Если жесткости для «рамы» не хватает, обклейте скотчем углы и ребра коробки, укрепив ее, как показано на фотографии.

Скатайте шарик из пластилина и проделайте в нем отверстие карандашом. Протолкните фломастер в отверстие таким образом, чтобы кончик его ненамного высовывался с противоположной стороны пластилинового шарика.

Это указатель вашего сейсмографа, предназначенный для того, чтобы вычерчивать линии земных вибраций.

Пропустите конец нити через дырочку в верхней части коробки. Установите коробку на нижнюю сторону и подтяните нить таким образом, чтобы фломастер был свободно подвешен.

Привяжите верхний конец нити к карандашу и вращайте карандаш вокруг оси, пока не выберете слабину нити. Когда фломастер повиснет на нужной высоте (то есть будет лишь слегка касаться дна коробки), зафиксируйте карандаш на месте с помощью скотча.

Подсуньте лист картона под кончик фломастера на дно коробки. Отрегулируйте все так, чтобы кончик фломастера легко касался картона и мог оставлять линии.

Ваш сейсмограф готов к работе. Он использует тот же принцип действия, что и настоящее оборудование. Утяжеленный подвес, или маятник, будет более инерционным по отношению к тряске, чем рамка.

Чтобы проверить устройство на деле, незачем дожидаться землетрясения. Просто встряхните рамку. Подвес останется на месте, но начнет чертить линии на картонке, как самый настоящий

Сейсмограф — это не игрушка!

Добрый день, мозгочины! Сегодня расскажу вам о занятной самоделке — сейсмографе, который вполне возможно сделать в домашних условиях.

На фото представлено изображение «барабана» сейсмографа, который показывает четыре землетрясения, зафиксированные в один и тот же день на моей станции в Денвере; два в Мексике и два на противоположной стороне мира, на Суматре.

На вездесущих смартфонах есть сейсмо-приложения, которые используют встроенный акселерометр для фиксации толчков земной коры, но они могут обнаружить только очень грубые, мощные толчки. Сейсмограф, предлагаемый в этом руководстве, может фиксировать движение грунта менее 50 мкм/сек (человеческий волос около 100мкм), то есть он фиксирует то, что не ощущается.

По такой же аналогии мастерится вулкан из пластилина

Для его изготовления потребуется:

• картонный лист;
• маленькая, пластиковая бутылка;
• пластилин;
• тонкая фанера или пластик;
• сода, уксус;
• пищевой краситель.

Остовом горы послужит картонный конус, который вырезается с учетом размера помещенной внутрь бутылки. Потом эту конструкцию облепляют цветным пластилином. На фанеру изделие ставится с учетом предохранения мебели от потеков «лавы» и эстетической завершенности. Прикрепить к основе можно с помощью пластилина или раствора цемента.

Когда модель полностью готова к извержению, залейте половину бутылки водой с жидким мылом. Засыпьте в жерло вулкана соду и залейте подкрашенным в красный цвет уксусом. Из недр горы начнут извергаться потоки лавы.

Сделать домашний вулкан можно даже из песка и земли, просто сформировав горку и поместив туда пробирку с реактивной смесью. Какой бы вариант вы ни выбрали, дети всегда восторженно наблюдают за происходящим и просят повторить. Так что сразу запасайтесь содой и уксусом. Когда эксперимент будет завершен, самодельный вулканчик можно вымыть влажной губкой и оставить до следующего использования.

(Visited 5,232 times, 10 visits today)

Развлечение или занимательная химия?

Изготовление такой поделки даже с самыми маленькими детьми стоит совместить с обучением. Расскажите о вулканах и их образовании, приведите интересные исторические факты. Подобное домашнее задание наверняка запомнится лучше, чем последующие уроки химии. При проведении «извержения» также постарайтесь объяснить, что с помощью домашнего мы только имитируем настоящее природное явление. Отдельного рассмотрения заслуживает и сама реакция. Предложите ребенку подумать и описать взаимодействие двух веществ. Полезно и сделать вывод с химическим объяснением проведенного опыта.

Сейсмографы, используемые учеными

Первый сейсмограф современной конструкции изобрел русский ученый, князь Б. Голицын, который использовал преобразование механической энергии колебаний в электрический ток.

Конструкция довольно проста: грузик подвешивается на вертикально или горизонтально расположенной пружине, а к другому концу груза крепится перо самописца.

Вращающаяся бумажная лента служит для записи колебаний груза. Чем сильнее толчок, тем дальше отклоняется перо и дольше колеблется пружина. Вертикальный груз позволяет регистрировать горизонтально направленные толчки, и наоборот, горизонтальный самописец записывает толчки в вертикальной плоскости. Как правило, горизонтальная запись ведется в двух направлениях: север–юг и запад-восток.