327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
27.03.2017


Кейс – урок «Басейни повні та порожні»
Кейс – урок «Басейни повні та порожні»

Розділ: Загальнолюдські цінності

Рівень (клас): 9

Тема: Історія відкриттів і прогресу

Мета: Узагальнити і систематизувати знання про басейни, їх різновиди і способи застосування.

Яка інформація мене тут чекає?

  • Для яких цілей використовують різні види басейнів?
  • Чому виникає виштовхуюча сила?
  • Які природні басейни існують в природі?
  • Які фундаментальні і практичні знання мені знадобляться?
  • Які бувають штучні басейни і для чого вони призначені?
7 розгорток по предметам, явищам та практикам:
Вступ

При слові «басейн» у кожного з вас виникають свої асоціації, так як варіантів басейнів дуже багато. Особливо коли при вивченні математики доводилося вирішувати задачки про те, коли з однієї труби вода в басейн вливається, а з іншого виливається, і виникає проблема з напором потоку і швидкістю заповнення басейну.

 

Які бувають басейни? Вони бувають різними. Басейни бувають природними і штучними, водними і вугільними, спортивними і ландшафтними. Проблема в тому, що вони або швидко вичерпуються, або швидко забруднюються. І немає оптимальних рішень, як цьому запобігти. У той же час запаси, наприклад, прісної води в світі дуже обмежені, і вже скоро це вплине на клімат, тваринний і рослинний світ і на переселення цілих народів туди, де є вода і її «басейни».

Географія
Басейни водойм Вода розподілена на нашій планеті нерівномірно: під землею, на землі і над землею. І відбувається її постійний кругообіг, причому, як вертикальний від магми до космосу, так і горизонтальний уздовж поверхні землі. В окремих місцях вода накопичується, створюючи басейни, в які стікаються в ту чи іншу водойму всі поверхневі і ґрунтові води, а також їх притоки. Басейн річки включає в себе поверхневий і підземний водозбори.

Поверхневий водозбір - це та ділянка земної поверхні, з якого надходять води в дану річкову систему або певну річку. Це можуть бути струмки, джерела і вся та вода, яка протікає по землі і в підсумку впадає у велику ріку.

А підземний водозбір знаходиться під землею і його утворюють товщі пухких відкладень і гірських порід, які насичені ґрунтовими водами. З них вода надходить у річкову мережу.

Ось основні водозбірні басейни світу:

 

Свої невеликі басейни мають і притоки річок. Загальний обсяг цих приток становить басейн головної річки.

Найбільший басейн у світі має річка Амазонка з її численними притоками. Її площа становить близько 7 млн км2.

Водні басейни бувають стічними і безстічними. Від величини і складності річкової системи залежить величина водозбірного басейну. І до цих розрахунків зараз прикута увага вчених у зв'язку з дефіцитом прісної води, що дедалі збільшується в світі.

 

Басейни корисних копалин В екології існує таке поняття, як басейн корисних копалин. І якщо родовище - це скупчення корисних копалин, то до басейнів відносяться великі площі поширення родовищ корисних копалин.

Види басейнів корисних копалин:

а) вугленосні,

б) нафтогазоносні,

в) соленосних,

г) залізо-рудні тощо.

Це замкнута область безперервного поширення пластових осадових корисних копалин, пов'язаних з певною формацією гірських порід і процесом накопичення опадів в єдиній великій тектонічної структурі.

Нижньорейнського-Вестфальський кам'яновугільний басейн:

 

Великі вугленосні басейни, є в Німеччині - Рурський, США - Аппалачский, а також і в інших країнах.

Кам'яновугільні і нафтогазоносні басейни Європи:

 

Нафтогазоносні басейни поширені на просторах Північного Льодовитого океану і Північної Атлантики. Є такий басейн у Франції - Аквитанский. Штасфуртськоє соленосних басейн розташований в Німеччині.

Анатолійский буровугільний басейн

Площі басейнів корисних копалин можуть бути від кількох сотень км2 до декількох сотень тисяч км2. На їх території розташовані великі гірничопромислові комплекси.

Фізика
Вода м'яка, але чому, стрибнувши в неї з великої висоти, можна розбитися? Невже у неї така висока щільність? І як утриматися на поверхні, щоб не потонути? Для цього треба всього лише знати деякі фізичні закони. Як правило, це закони гідростатики і гідродинаміки.

 

Завдяки гідростатичному тиску на тіло, яке знаходиться в рідкому або газоподібному середовищі, діє виштовхуюча сила.

Першою людиною, яка визначила значення цієї сили в рідинах, був Архімед. Він відкрив закон, який згодом став називатися законом Архімеда.

З цього закону випливає, що на тіло, занурене в рідину або газ, діє виштовхуюча сила, рівна вазі тієї кількості рідини або газу, яке витіснене зануреною частиною тіла.

Сила Архімеда, яка діє на занурене в рідину тіло, можна розрахувати за формулою:

 

Що станеться з тілом, якщо одна з цих сил зміниться? Залежно від величини підйомної сили тіло може перебувати в трьох положеннях:

1. Коли сила тяжіння менше сили Архімеда, то тіло буде підніматися з рідини наверх, тобто спливати;

2. У разі, коли сила тяжіння дорівнює силі Архімеда, то тіло буде плавати, тобто буде перебувати в рівновазі.

3. Якщо сила тяжіння більше сили Архімеда, то тіло буде опускатися і тонути.

 

Завдання:


1. Чи відома вам легенда про Архімеда? Як Архімеду вдалося вирішити задачу царя?

2. Як ви думаєте, якщо в воду занурити скляне і сталеве тіла, які мають однаковий обсяг, однакові чи Архімедові сили будуть діяти на них?

Технологія

На відміну від природних штучні басейни є складною гідротехнічною спорудою, яке призначене для виконання різних функцій. Споруди та пристрої басейну пов'язані між собою, тому що забезпечують комплексний технологічний режим:

• Основою басейну є чашка, яка визначає тип басейну і його призначення.

• Величезна роль для басейну відводиться обладнанню водопідготовки. Сюди входять: система очищення і циркуляції води, знезараження, підігріву та подачі води. А також автоматика для включення-відключення електрики, гідравліки, донні пилососи, фільтри і дозатори для хімії.

• Наявність додаткового обладнання. Залежно від типу басейну це може бути обладнання розважального або медичного призначення. До такого додаткового обладнання відносяться - трампліни, фонтани, гейзери, водоспади, а також гідромасажні і аеромасажні пристосування.

Найпоширеніші і доступні типи басейнів діляться на скіммерні і переливні.

Скіммерні басейни

Скіммерними є ті басейни, устрій яких проводить забір води та відправку її на фільтрацію. На рівні 15 сантиметрів від краю в таких басейнах встановлюють скіммер.

 

У скіммерних басейнах простіша система очищення води, так як призначена така водойма для вузького кола користувачів.

Принцип роботи цієї системи полягає в тому, що забір води в таких невеликих басейнах відбувається одночасно зверху і знизу, а потім через форсунки вода повертається назад. Тобто, в скіммерних басейнах рідина рухається по горизонталі.

Переливні басейни

А ось у переливних басейнів абсолютно інший принцип роботи з водою. Тут чаша басейну заповнюється до самих країв. У процесі відбору води вона спочатку потрапляє в компенсаційну ємність, а потім насоси її перекачують в установки для фільтрації та знезараження. І через донні форсунки рідина назад потрапляє в басейн.

 

На відміну від скіммерних басейнів, вода в переливному басейні рухається по вертикалі.

Переливні басейни призначені для великої кількості відвідувачів і особливо актуальні в спортивних центрах, школах, санаторіях, курортах та розважальних закладах.

Математика

Сучасні методи математики часто спираються на використання фракталів. Вони застосовуються в сучасних дослідженнях фізики. Їх використовують в дослідженнях ламінарності, медицині, техніці, в комп'ютерній технології, для вивчення комп'ютерних трафіків.

У математиці існує таке поняття, як басейни Ньютона. Це один з різновидів алгебраїчних фракталів, які ще називають фракталами Ньютона.

Області з фрактальними межами виникають при наближеному знаходженні коренів нелінійного рівняння алгоритмом Ньютона на комплексній площині. Ще метод Ньютона для функції дійсної змінної називають методом дотичних.

Для знаходження нуля функції комплексної змінної, використовуючи формулу:

 

На перетинах цих областей тяжіння утворюються так звані фрактали - нескінченні самоподібні геометричні фігури.

 

Візьмемо рівняння:

 

Це рівняння має три корені. При різному значенні z0 процес буде сходитися до різних коренів, тобто до областям тяжіння. А межі цих областей мають фрактальну структуру.

Побудова відбувається за такою формулою:

 

Давайте подивимося відео про те, як відбувається зміна басейнів аттракторів фрактала Ньютона:

На цьому відео ми спостерігаємо, які відбуваються зміни фрактала Ньютона при зміні коренів многочлена, за яким він був побудований.

Тут ми спостерігаємо, як на пересічених областях тяжіння утворюються так звані фрактали, тобто нескінченні самоподібні геометричні фігури.

 

На цьому малюнку ми бачимо басейни Ньютона для полінома п'ятого ступеня:

 

Зверніть увагу на те, що на малюнку різними кольорами зафарбовані області тяжіння для різних коренів. Більш темні області відповідають більшій кількості ітерацій.

У зв'язку з тим, що Ньютон застосовував свій метод виключно до поліномами, то фрактали, які утворилися в результаті такого застосування, знайшли назву фракталів Ньютона або басейнів Ньютона.

Спорт

Для людини, яка хоче навчитися плавати або для спортсмена, який прагне вдосконалити свою майстерність в цій області, найкраще підходить плавальний басейн.

Плавальні басейни бувають купальними, навчально-спортивними, спортивними, купальні-спортивними, дитячими, для стрибків у воду і для водного поло.

 

Серед сучасних спортивних басейнів зустрічаються відкриті і закриті. Вони можуть бути великими і не дуже, а також: розкішними і скромнішими. Але якими б вони не були, призначення таких басейнів - це навчання плаванню, проведення тренувань спортсменів, а також змагань з різних водних видів спорту.

Спортивні басейни, як правило, є стаціонарними спорудами, так як припускають активне використання і присутність великої кількості людей в одному приміщенні. Тому вони повинні бути надійними і безпечними.

Традиційно, спортивні басейни повинні бути 50 метрів або 25 метрів в довжину і 25 метрів в ширину, глибина - не менше двох метрів. Олімпійські ігри проводяться саме в 50-ти метрових басейнах.

 

Спортивні басейни мають вісім доріжок по 2,5 метра і дві доріжки по 2,5-метровій смузі. Доріжки в басейні відокремлені один від одного розділовими гірляндами з різного кольору поплавців діаметром 5-15 см. А температура води повинна бути 25-29 ° C.

Архітектура

В даний час побудова басейнів перетворилося в модну індустрію, яка має безліч різних напрямків.

 

Найбільш незвичайними басейнами є нескінченні басейни-інфініті. Це басейни, межі яких йдуть прямо в океан або зливаються з горизонтом. Такі басейни прекрасно вписуються в природний ландшафт і створюють ілюзію нескінченності.

Вперше ідея побудова таких басейнів з'явилася у Франції. Її використовували при зведенні знаменитих версальських фонтанів.

Басейн Alfonso del Mar

Alfonso del Mar - курорт в Чилі є найбільшим басейном в світі. Его площа дорівнює 8 га, його довжина 1 кілометр, а глибина 3,5 метрів.

Басейн Alfonso del Mar розташований всього в 200 метрах від Тихого океану. Воду в цей басейн закачують з океану.

 

Ще одним дивовижним басейном є Диявольський басейн, який розташований біля самого краю водоспаду Вікторія. На цьому невеликій ділянці завдяки скелі, виступає в цьому місці, можна купатися без побоювань, бути винесений вниз по водоспаду.

 

Незвичайний басейн розташований на даху готелю Marina Bay Sands в Сінгапурі. У цьому басейні на висоті 200 метрів рівеня води вище самого хмарочоса. Перебуваючи в цьому басейні, створюється враження, що вода переливається через край і виливається прямо на місто. Секрет такої ілюзії полягає в тому, що вода потрапляє в спеціально встановлений водозбір, а потім через фільтри надходить назад в басейн.

А в США в містечку Midway штату Юта прямо в кратері згаслого вулкана розташований підземний басейн.

 

В Італії знаходиться найглибший в світі критий плавальний басейн Y-40 Deep joy. Його глибина досягає 42,15 м. Він призначений для навчання підводному плаванню.

І це тільки декілька незвичайних і дивних басейнів на нашій планеті, а їх ще дуже багато. Адже для залучення туристів готелі готові витрачати мільйони доларів, втілюючи в їх будівництво найфантастичніші ідеї.

Релакс

Останнім часом великою популярністю стали користуватися басейни з гідромасажем. У чому ж особливість такого СПА-басейни? Басейни з гідромасажем відвідують люди, які хочуть спокійно відпочити, поплавати і зміцнити своє здоров'я.

 

Занурюючись в теплу воду, відбувається розслаблення практично всіх м'язів тіла і одночасно піднімається життєвий тонус. Крім того, у багатьох СПА-басейнах разом з гідромасажем є можливість отримувати і аромотерапію.

Користь гідромасажу в басейні

• Ефективно впливає на організм людини і благотворно впливає на шкіру, внутрішні органи і душевний стан.

• Допомагає боротися зі стресом, підвищеною збудливістю, а також рекомендується при неврозах і безсонні.

• Робить позитивний вплив при захворюваннях суглобів і хребта, так як зменшує на них навантаження, покращує кровообіг і знімає больовий синдром.

• Надає тонізуючу дію на судини, зміцнює їх стінки, підсилює відтік крові в нижніх кінцівках і зменшує набряки.

• Зміцнює імунітет і допомагає боротися з різними інфекціями.

• При регулярному проведенні таких процедур допомагає відновити водний баланс, тому ще і є ефективним засобом схуднення.

 

Для прекрасного і корисного проведення часу існують не тільки позитивні і СПА-басейни. Море задоволення можна отримати в басейні з атракціонами. У таких басейнах є всілякі гірки, водоспади, донні гейзера, гідромасажні стінки, зустрічна течія і багато інших захоплюючих розваг.

 

Існують і басейни, розташовані на території сауни. Їх використовують для охолодження після відвідування парильні. У таких басейнах температура досить низька, від 20 до 10 ºС.

 

Для розслаблення, релаксу і підняття настрою створені ландшафтні басейни. Серед таких басейнів можуть бути басейни, стилізовані під лагуну з водоспадом, доповнені скелями і іншими елементами, які імітують дику природу.

Підведення підсумків уроку-кейсу

Найменування

Зміст

1

Результати уроку-кейсу можна доповнити такими знахідками учнів

 

2

Які 3 сайти допомогли знайти важливу інформацію?

http://edufuture.biz/

https://ru.wikipedia.org/wiki/Бассейн_водоёма

http://www.torgprice.ru/?p=29862

 

3

На допомогу учневі і коучу:

http://edufuture.biz/

http://www.myshared.ru/slide/1077237/

http://bassein-montazh.ru/himiya/attrakciony/basseyn-s-gidromassazhem

http://staunchlycullen.blogspot.com/2013/04/blog-post_8373.html

https://www.youtube.com/watch?v=-UrBSsc9xOk

 

4

Де брати інформацію для кейса:

http://edufuture.biz/

http://muzey-factov.ru/tag/swimming-pools

http://pustunchik.ua/online-school/geography/bassejnu-infiniti

http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_geolog/209/Анатолийский

http://sibmontag.com/stati/stroitelstvo-bassejnov-skimmernyj-ili-perelivnoj

http://www.aquamaxservice.kiev.ua/articl.php?id=6

 

5

Локація проведення уроку-кейсу

Урок - кейс проходить в класі. Можливе проведення в музеї, бібліотеці.

6

Участь в змаганнях:

Команди хлопчиків і дівчаток.

Рахунок склав: ....

Завдання для них:

1. На занурене у воду тіло діє виштовхуюча сила, рівна 20Н. Чому дорівнює об'єм цього тіла?

2. Які ви можете назвати великі світові басейни корисних копалин?

7

Домашнє завдання:

1. Відзначте на контурній карті басейни океанів.

2. Від чого залежить сила Архімеда?

3. Чи відома вам легенда про Архімеда? Як Архімеду вдалося вирішити задачу царя?

4. Як ви думаєте, якщо в воду занурити скляне і сталеве тіла, які мають однаковий обсяг, однакові чи Архімедові сили будуть діяти на них?

5. Які ще у вас виникають асоціації зі словом басейн?

8

Тривалість:

90 хв (спарений урок)

9

Можливість схеми проведення з учнем-дублером

можливо.

10

Отримані знання та напрацьовані компетенції:

  •   Узагальнити і систематизувати знання про басейни, їх різновидах і способах застосування.
  •   Вміння швидко знайти необхідну інформацію по темі.
  •   Отримання практичних навичок застосування отриманої інформації.
  •   Отримання конкретних знань з фізики, технології, географії та інших розділів (наведені в розгортках).

 

11

Теги:

Басейни, природні басейни, штучні басейни, сила Архімеда, маса, обсяг, щільність, басейн корисних копалин, СПА-басейни, басейни-інфініті, басейни Ньютона, фрактали.

12

Автори:

Паутинка Світлана Анатоліївна

13

Приймали участь у апгрейді кейса:

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середнього розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!