Презентация "Транспорт на магнитной подушке" по физике – проект, доклад

Транспорт на магнитной подушке

Работу выполнил: Коновалов Олег Владимирович, ученик 9 «Б» класс МОУ «СОШ №95 им. Н.Щукина п. Архара» Руководитель: Никитенко Ирина Георгиевна, учитель физики МОУ «СОШ № 95 им. Н.Щукина п.Архара» п.Архара 2010 г.

Цель работы:

Описать основные характеристики транспорта на магнитной подушке и дальнейшие перспективы использования транспорта будущего.

Задачи:

дать описание теоретических предпосылок к созданию транспорта на магнитной подушке дать описание технических характеристик и перспектив эксплуатации поездов на магнитной подушке дать описание новейших отечественных и зарубежных разработок транспортных средств, функционирующих на основе эффекта левитации. провести опыты, доказывающие существования «магнитной» подушки.

Основополагающий вопрос

Использование транспорта на магнитной подушке решение многих транспортных проблем или создание новых в сфере экологии?

Принцип работы транспорта на магнитной подушке:

К. Э. Циолковский считал, что при очень высоких скоростях движения транспорта «никакие колеса не могут быть пригодны». Один из эффективных заменителей колес — магнитная подушка. Суть ее можно понять из простейшего опыта: попробуйте приложить друг к другу одноименными полюсами два магнита. Они будут взаимно отталкиваться. Если ряд мощных магнитов поместить, например, под полотном железной дороги и в вагонах поезда, можно добиться того, что поезд как бы повиснет над дорогой. Явление, которое положено в основу создания магнитной подушки, называется левитацией. При этом поезд приводится в движение линейным двигателем

В отличие от обычных поездов этот - «парит» в воздухе, целиком и полностью держась за счет магнитного поля. Машиниста в этом поезде тоже нет - особая технология отслеживает точное местонахождение поезда и посылает данные в центр управления, и уже отсюда им управляют с помощью компьютеров.

Поезд на магнитной подушке

Занимая места в этом сверкающем, похожем на самолет поезде, пассажиры предвкушают нечто совершенно необычное. Когда же он плавно трогается и быстро разгоняется до 430 километров в час, оставляя позади ультрасовременный вокзал в центре китайского Шанхая, все приходят в полный восторг. Этот поезд - самый быстрый в мире из тех, что пущены в эксплуатацию. Свой 30-километровый путь до Международного аэропорта Пудун он преодолевает всего за восемь минут. Самое же необычное в нем то, что он - без колес!

Преимущества:

Нет двигателя и колес, поэтому он не производит шума и вредных выхлопов. Рельсы и другое оборудование требуют меньше обслуживания. Энергия у такого поезда расходуется в три раза эффективнее, чем у автомобиля и в пять раз - чем у самолета. Поразительно, но на движение поезда тратится меньше энергии, чем на кондиционирование его салонов! К тому же поезд способен преодолевать более крутые склоны и совершать более крутые повороты, чем колесные поезда. Поэтому не нужно сильно менять ландшафт.

В отличие от привычных монорельсов, здесь вагоны опираются на две трубы круглого сечения, внутри которых спрятана магнитная система. "Лапы" вагонов почти полностью обхватывают каждый рельс

Сечение дороги и варианты вагонов

Представлена модель поезда на магнитной подушке

Железнодорожная трасса представляет собой совокупность расставленных через определенные равные расстояния железобетонных опор со специальными проемами (окнами) для поездов.

Преимуществ использования именно этой модели достаточно: во-первых, это экономия на материалах, во-вторых, вес поезда значительно уменьшается (не нужно ни двигателей, ни колес), в-третьих, такая модель чрезвычайно экологична, в-четвертых, проложить такую трассу в условиях густонаселенного города либо местности с неровным ландшафтом гораздо проще, чем в стандартных видах транспорта

Но нельзя не сказать и о недостатках. Например, если в рамках трассы одна из опор сильно отклонится, это приведет к катастрофе. Хотя, катастрофы возможны и в рамках обычных железных дорог. Другой вопрос, который ведет к сильному удорожанию технологии, это физические нагрузки на опоры.

Высокоскоростным Струнным Транспортом Юницкого

Предлагается использовать поднятые на опорах на высоту 5-25 метров предварительно напряженные рельсы-струны, по которым движутся четырехколесные транспортные модули.

Проблемы:

Магнитная подушка имет смысл только при высокоскоростном движении, но это возможно лишь при больших расстояниях между станциями, иначе поезду не разогнаться

по данным статистических исследований, у магнитной дороги удельный энергорасход на 20% больше, чем у аналогичной рельсовой. использование линейных электродвигателей ограничивается тем, что зазор между их статором и ротором для получения надежной работы не должен превышать пяти миллиметров.

Заключение

Поезда на магнитной подушке считаются одним из наиболее перспективных видов транспорта будущего. От обычных поездов и монорельсов поезда на магнитной подушке отличаются полным отсутствием колес – при движении вагоны как бы парят над одним широким рельсом за счет действия магнитных сил. В результате скорость движения такого поезда может достигать 400 км/ч, и в ряде случаев такой транспорт может заменить собой самолет. В настоящее время в мире реализуется на практике только один проект магнитной дороге, называемой также Transrapid.

Многим разработкам и проектам уже по 20-30 лет. И главной задачей для их создателей является привлечение инвесторов. Сама проблема транспорта достаточно существенна, ведь зачастую мы покупаем некоторые продукты так дорого, потому что много затрачено на их перевозку. Вторая проблема - это экология, третья - большая загруженность транспортных путей, что увеличивается год от года, и для некоторых видов транспорта на десятки процентов.

Вывод:

Использование транспорта на магнитной подушке, решает многие транспортные проблемы, но многое остаётся не учтённым в сфере экологии.

Экспериментальная часть:

Общий вид установки при разомкнутой цепи

Результат опыта при замкнутой цепи

Литература:

1.Иванова Б.Н. Законы физики. М.: Высшая школа.1986. 2.Парселл Э.Электричество и магнетизм.М.:Наука,1985. 3.Суорц Кл.Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений. В сборнике “Успехи физических наук”.М.:Наука,1986. 4.Яворский Б.М., Детлаф А.А. .Справочник по физике. М.:Наука,1990. 5. М.И.Блудов «Беседы по физике», М. «Просвещение» 1998г. Сайты: 1.http://science.compulenta.ru 2.http://www.grani.ru 3. http://www.japantoday.ru 4. http://www.tubularrail.com 5. http://www.airtrainnow.com 6. http://www.skywebexpress.com