COLEGIUL TEHNIC „IOAN C. ŞTEFĂNESCU” IAŞI

SECŢIUNEA REFERATE INTERDISCIPLINARE

Elevi participanţi:1) HURĂ ŞTEFAN – cls. a XII a C2) ŞOICAN MONICA – cls. a X a B SAM

Colegiul Tehnic „Ioan C. Ştefănescu” Iaşi

Profesori coordonatori:1) prof. gr. did. I VOINEA DOLORES-LIANA2) dr. ing. SAVIN IRINA – ISABELLA

Colegiul Tehnic „Ioan C. Ştefănescu” Iaşi

1

CUPRINS

1) ARGUMENT

2) APLICAŢII DIN FIZICĂ FENOMENUL DE ELECTRIZARE A CORPURILOR MICROSCOPUL

3) APLICAŢII DIN ESTETICA ŞI IGIENA CORPULUI OMENESC – COAFAREA PĂRULUI

PĂRUL CARACTERISTICI

4) PROBĂ PRACTICĂ – aspectul microscopic al firului de păr

5) APLICABILITATEA PROIECTULUI

6) BIBLIOGRAFIE

2

ARGUMENT

Formarea personalităţii autonome şi creative ale elevilor, se poate

asigura printr-o pregătire de înaltă calitate, bazată pe cunoştinţe de cultură

generală şi formarea de competenţe profesionale care să le permită elevilor

exercitarea unei profesii, continuarea studiilor în învăţământul superior sau

realizarea propriei afaceri.

Totodată, prin temele interdisciplinare se scoate în evidenţă abilităţile,

creativitatea şi ingeniozitatea elevilor pentru realizarea de proiecte cu

subiecte din domeniile fizicii, esteticii şi igienei corpului omenesc.

Îmbinând cunoştinţele de fizică şi din disciplinele tehnice, elevii pot

dobândi competenţele necesare pentru a efectua o lucrare de laborator, care

cuprinde noţiuni din fizică, estetica şi igiena corpului omenesc.

În lumea actuală, aspectul fizic contează foarte mult, pentru că este o

regulă a societăţii în care trăim. Nu trebuie neapărat să ne supunem acestei

reguli şi să o aplicăm în orice situaţie, dar trebuie măcar să ţinem cont de ea

pentru a funcţiona "normal" în societate şi în ceea ce natura ne oferă.

3

APLICAŢII DIN FIZICĂ

ELECTRIZAREA CORPURILOR

Electrizarea corpurilor a fost descoperită cu mai bine de 2500 de ani în urmă, în Grecia antică.

Fenomenul de electrizare, "focul ascuns", cum îl numeau vechii greci, a fost pentru mult timp considerat o curiozitate.

Cuvântul "electricitate" a fost introdus în ştiinţele naturii probabil la sfârşitul secolului al XVI-lea, fiind atribuit lui W. Gilbert (1540-1603).

Etimologia acestuia, precum şi a tuturor noţiunilor derivate, o constituie cuvântul grecesc pentru chihlimbar (electron), o răşină naturală care a fost utilizată în Grecia antică pentru a obţine "focul ascuns" - adică sarcini electrice acumulate prin electrizare.

Abia în secolul al XIX-lea, cercetările efectuate de Ampere, Faraday, Maxwell şi mulţi alţii, continuate de fizicienii şi chimiştii secolului al XX-lea, au condus la concluzia că proprietăţile fizice şi chimice a tot ce ne înconjoară, de la atom la celula vie, sunt în mare parte, determinate de existenţa interacţiunii electrice.

Metode de electrizare a corpurilor

A. ELECTRIZAREA PRIN FRECAREExperimental se constată că, în anumite condiţii, de exemplu prin frecare, corpurile

pot fi aduse într-o stare care modifică unele dintre proprietăţile mediului în care acestea se află. Modificarea este pusă în evidenţă prin aceea că alte corpuri, aduse în aceeaşi stare, sunt supuse unor forţe.

Prin frecarea unei baghete de ebonită sau chihlimbar cu o bucată de blană se constată că bagheta atrage bucăţele de hârtie sau fire de păr, praf etc.

Dacă o baghetă de ebonită, după ce se freacă cu o blană, este adusă în apropierea unui pendul electric se constată că bobiţa pendulului este atrasă de către baghetă.

Din aceste experienţe se trage concluzia că bagheta de ebonită, prin frecare, capătă proprietatea de a atrage corpuri mici din preajma ei. Se spune că bagheta s-a electrizat prin frecare.

Prin convenţie s-a stabilit că unele corpuri se electrizează negativ (bachelita, chihlimbarul) iar altele se electrizează pozitiv (sticla, plexi).

Explicaţia acestui fenomen este că substanţele sunt alcătuite din atomi care la rândul lor conţin în nucleu protoni e+ (pozitivi) şi neutroni , iar învelişul conţine atâţia electroni e- (negativi), încât pe ansamblu atomul este neutru din punct de vedere electric. Cu "e" a fost notată unitatea de sarcină electrică, care are valoarea:e- = 1,6 · 10-19 C

4

Dacă printr-un procedeu oarecare (frecare) se modifică numărul de electroni din înveliş, atunci atomii devin ioni pozitivi dacă au pierdut electroni şi ioni negativi dacă există un surplus de electroni faţă de numărul protonilor din nuclee.

Prin frecare poate fi electrizată orice substanţă, chiar şi metalele, dar trebuie ca acestea să fie prevăzute cu mâner izolator, altfel sarcina electrică se scurge prin corpul nostru în pământ iar pendulul nu este deviat.

B. ELECTRIZAREA PRIN CONTACTDacă o baghetă, electrizată prin frecare, este adusă în

apropierea unui pendul electric cu bilă metalică, se constată că în prima etapă o va atrage dar imediat este respinsă.

Se trage concluzia că după ce s-a atins bila de baghetă se produce o electrizare a bilei cu acelaşi fel de sarcină electrică care se distribuie pe toată suprafaţa ei.

Dacă două corpuri electrizate cu sarcinile Q10 şi Q20 sunt aduse în contact, ele îşi distribuie sarcinile, proporţional cu dimensiunea lor, încât, dacă sistemul este izolat, are loc conservarea sarcinilor electrice:

Q10+Q20=Q1+Q2

În urma electrizării prin contact corpurile vor avea acelaşi fel de sarcină electrică, fie numai pozitivă, fie numai negativă. După atingerea bilelor pendulelor electrice, acestea se resping.

C. ELECTRIZAREA PRIN INFLUENŢĂ

În cazul conductoarelor metalice este specifică existenţa unui număr mare de electroni care se pot mişca aproximativ liber în interiorul materialului.

Dacă în apropierea unui corp metalic, izolat, se apropie o baghetă de ebonită electrizată prin frecare, se produce o deplasare a sarcinilor electrice, determinând o polarizare a acestora la capetele corpului.

Dacă se conectează corpul la pământ, printr-un fir, sarcina pozitivă este anihilată de către electronii ce vin din pământ, iar pe corp rămân numai sarcini electrice negative.

După ce se desface legătura cu pământul, se poate

îndepărta bagheta căci corpul rămâne electrizat, prin influenţă, cu sarcină electrică negativă, care se distribuie uniform pe toată suprafaţa corpului.

Electrizarea prin influenţă se poate realiza şi la corpurile izolatoare, unde, în prezenţa câmpului electric,

5

forţele electrice produc deformarea învelişurilor electronice ale atomilor realizându-se dipoli electrici care se orientează ordonat.

Această electrizare este locală dar la capetele corpului se vor găsi straturi subţiri de sarcini electrice "legate" pe feţele acestuia.

Din cele prezentate mai sus rezultă clar că prin electrizare nu se generează sarcini electrice ci doar se transferă sarcini de la un corp la altul sau se redistribuie sarcina electrică pe un sistem de corpuri. 

MICROSCOPUL OPTIC

Părţi componente

Obiectivul – partea îndreptată către obiect care dă imagini realeOcularul – partea îndreptată către ochi, care dă o imagine virtuală şi mărită a

imaginii reale dată de obiectiv.

Caracteristici optice

a) Puterea optică a microscopului

P = tg 2 / y1 y´1 / y1f2

Datorită faptului că imaginea y´1 se formează foarte aproape de focarul F2 al ocularului, ca şi în cazul lupei, imaginea finală A´´B´´ poate fi privită fără efort de acomodare. Distanţa F1´A´ este, practic egală cu distanţa e dintre focarul posterior al obiectivului F1´ şi focarul anterior al ocularului F2.

P e / f1f2

Puterea microscopului creşte cu creşterea convergenţelor obiectivului şi ocularului şi a inter-valului optic e. Valoarea exactă a lui e este stabilită de fiecare observator în parte, prin operaţia de „punere la punct” – observatorul deplasează axial ocularul în montura sa până vede clar imaginea A´´B´´.

b) Grosismentul microscopului

6

G = tg 2 / tg 1 tg 2 y´1 / f2

tg 1 y1 / G = y´1 / f2 / y1 = P P / 4

deoarece pentru un ochi normal 0,25mGrosismentul este o mărime fără dimensiuni, deoarece P este inversul unei

distanţe, iar are dimensiunile unei lungimi.Exemplu:Un microscop cu distanţa focală a obiectivului f1 = 4 mm, şi a ocularului f2 = 2 cm,

având distanţa între focare e = 20 cm, va avea puterea P= 2500 dioptrii şi grosismentul G= 625X.

Utilizare

De obicei, un microscop dispune de mai multe obiective şi oculare, ce pot fi aşezate pe rând, în diverse combinaţii la capetele tubului microscopic, realizându-se astfel diverse puteri, conform relaţiei:

P e / f1f2

în care f1f2 şi e capătă prin aceste combinaţii diverse valori.Majoritatea microscoapelor au distanţa e fixă şi deci o putere constantă pentru o

pereche obiectiv-ocular. Observatorul poate deplasa doar tubul-suport al obiectivului şi ocularului, în scopul realizării „punerii la punct” a preparatului microscopic.

Operaţia de punere la punct se încheie în momentul în care observatorul a găsit o poziţie a tubului suport pentru care el vede foarte clar prin microscop obiectul de cercetat, ceea ce înseamnă că imaginea virtuală finală a acestuia (y2) se află la o distanţă suficient de mare, încât să poată fi observată fără efort de acomodare.

Pentru a se putea obţine suficient de luminoase, microscopul este prevăzut de regulă cu un condensor care concentrează lumina de la sursă pe preparatul microscopic.

7

APLICAŢII DIN ESTETICA ŞI IGIENA CORPULUI OMENESCCOAFAREA PĂRULUI

După o iarnă prelungită, părul poate fi la fel de degradat ca şi după o vară în care a fost expus la soare şi la vânt. Trebuie să facă faţă încălzirii centrale din case, care îl deshidratează, precum şi gerului şi vântului de afară, folosindu-se foehnul mai mult decât în sezonul cald.

    Parul e o forţă. Nu contează că îi punem la socoteala marea contribuţie la sex-appeal-ul unei persoane, ca ne gândim la valoarea lui pur estetică, că îl vedem ca pe o formă de exprimare a unor noţiuni ce ţin de dezvoltarea ştiinţifică şi tehnică. El are puterea de a pune în mişcare resorturi nebănuite.

Un lucru e clar: indiferent de păr, ondulat sau drept, are destul de mult de suferit de pe urma iernii.

PROBĂ PRACTICĂ

Electrizarea părului

Fenomenul a fost observat mai întâi la chihlimbar. Filozoful grec Thales din Milet, care trăit acum 2500 de ani

(secolul VII î. Hr. ) este primul care-l aminteşte. Apoi a căzut în uitare.

Abia pe la 1600 medicul englez Gilbert, reluând cercetările, constată că mai sunt şi alte corpuri, cu aceeaşi proprietate şi după numele grecesc al chihlimbarului (elektron), numeşte electrizare fenomenul care le aduce în această situaţie.

Procedeul de electrizare a fost descris pentru prima dată de Thales din Milet pe baza unei observaţii făcute de o ţesătoare, care a constatat că prin frecarea chihlimbarului cu o stofă de lână, el capătă proprietatea de a atrage corpuri uşoare.

Asemenea observaţii le facem şi noi când ne pieptănăm părul uscat cu un pieptene din material plastic sau la atingerea mobilei.

ExperimentLuăm o plăcuţă din PVC şi o apropiem de corpuri uşoare (fire de păr, bucăţi de

hârtie sau bobiţe de poliester). Frecăm plăcuţa cu un material textil şi o apropiem din nou de corpurile de probă.

Iniţial nu se remarcă nici un fel de interacţiune între plăcuţa şi corpurile de probă. După frecarea plăcuţei, aceasta atrage corpurile de probă.

Starea iniţială a plăcuţei o vom numi din punct de vedere electric stare neutră, iar starea în care trece după frecarea cu materialul textil o vom numi stare electrizată.

Procesul prin care plăcuţa a trecut din stare neutră în stare electrizată se numeşte electrizare prin frecare. Trecerea unui corp din starea neutră în starea electrizată este rezultatul interacţiunii între două corpuri.

Mărimea fizică ce constituie o măsură a stării de electrizare a fost numită sarcina electrică. Corpurile care au suferit un proces de electrizare sunt numite corpuri electrizate sau corpuri încărcate cu sarcină electrică.

Sarcina electrică se notează cu q sau Q .Unitatea de măsura în SI este coulombul notat prescurtat C. (Q) SI =1 C

8

CARACTERISTICILE PARULUI

Firul de păr are o grosime de 0,07-0,17 mm, având o rezistenţă de tracţiune foarte mare raportat la grosimea lui.

Lungimea firului de păr variază de la o persoană la alta; după ce atinge o anumită lungime, el cade şi din folicul iese un alt fir de păr.

In 24 de ore firul de pe cap creşte cu 0,2-0,3 mm, iar firul din regiunea bărbiei cu 0,4 mm.

Noaptea părul creşte mai repede decât ziua i vara mai repede decât iarna.Un fir de păr ţine între 2 şi 4 ani. Oricărui om îi cad zilnic zeci de fire de păr. Unei persoane tinere şi sănătoase - 30

fire de păr, iar unei persoane mai vârstnice - 100 de fire de păr. La microscop, un fir de păr deteriorat arată precum o ramură cu scoarţă despicată.

Neuniformizarea acelor straturi de keratină care protejează de jur împrejur firul de păr este cauza pentru care aspectul lui este unul tern şi lipsit de acea voioşie a mişcării.

Analiza la microscopică a firelor de păr:

Nr.crt. Tip de păr Imagine la microscop

1. Normal

2. Vopsit

3.

Degradat datorită operaţiilor de

coafare, alimentaţie şi a vârstei

Factorii care au influenţat degradarea părului sunt:- electrizarea datorită utilizării instrumentelor electrice în diverse operaţii de

înfrumuseţare- vârsta- fenomenele naturale

9

APLICABILITATEA PROIECTULUI

Părul este un prilej de a exploata dorinţa de cunoaştere a elevilor.Avem tendinţa să credem că e aşa de la noi încoace. Dar ştim oare, că şi în secolul

al XVIII-lea şi chiar mai devreme, în Antichitate, părul era un semn de a te face distinct şi distins, totodată.

Frumuseţea a fost întotdeauna susţinută de o adevărată industrie şi cercetare ştiinţifică, care porneşte încă de pe băncile şcolii.

Aplicabilitatea acestei lucrări este:- lucrul în echipă- comunicarea în limbajul specific- tema prezintă un interes deosebit pentru dezvoltarea activităţilor practice cu

caracter interdisciplinar- utilizarea unor metode moderne de cercetare active care dezvoltă imaginaţia şi

creativitatea- dezvoltarea abilităţilor, deprinderilor şi a competenţelor de a lucra cu instrumente

specifice celor două domenii studiate.

BIBLIOGRAFIE

1) ******* - „Compendiu de fizică” – Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, 1988

2) G. Cone – „Fizică” – manual pentru clasa XII F1 , Editura Plus, Bucureşti

3) D. Manda – „Legătura fizicii cu viaţa”, Ed. Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1974

4) Les Nouvelles Esthétiques România

5) E. Oseacă - Tehnici de tunsoare si culoare

10