Разработка темы 'Физика вокруг нас' 'Олимпийские объекты глазами физика'

Олимпийские объекты глазами физика

Всем ясно, что успех Олимпиады зависит от очень многих факторов. Важно было спроектировать и построить красивые удобные сооружения для соревнований. Наполнить их современным, удобным, функциональным оборудованием. Очень интересно вместе с ребятами рассмотреть это с точки зрения физики, конечно, не вдаваясь в излишние подробности. Хочу заметить, что в последнее время на уроках физики не так часто можно услышать примеры применения физических законов в жизни, спорте, промышленности и т.д. Много раз убеждалась, что современные ребята с трудом воспринимают когда-то всем понятную фразу: «Физика - основа техники». Олимпиада нам дает огромный спектр таких примеров. Их можно приводить на уроках в любом классе.

Попробую подтвердить эту мысль.

Для проведения Игр в Сочи построили 11 спортивных объектов. Часть из них расположена на побережье в Олимпийском парке (так называемый, прибрежный кластер), а часть в горах в районе Красной поляны (горный кластер). Расстояние между двумя кластерами ними 48 км.

Олимпийский парк

Мы видим 6 больших спортивных сооружений, каждый из которых является в чем-то инновационным. Познакомимся более подробно с двумя из них: с большим ледовым дворцом и дворцом зимнего спорта.

Дворец зимнего спорта "Айсберг".

Голубой красавец «Айсберг» «из тумана выплывает», а справа вдали виден большой ледовый дворец, о котором мы поговорим позже.

Взглянув на фасад здания, сразу обращаешь внимание на то, что он… стеклянный. Как же так!? Ведь летом там будет жарко, а зимой холодно? Мы знаем, что в домах 40% тепла уходит через окна, а остальное через пол, потолок и стены. Но не надо волноваться. Все продумано до мелочей: Сверху на металлической кровле положен утеплитель и особая мембрана, которая не позволяет уходить теплу через потолок. Стекло на фасаде дворца хорошо пропускает свет, но не выпускает тепло из помещения, так как имеет нанопокрытие из диоксида серебра. Кроме, того есть сложная система кондиционирования и вентиляции. Можно сказать, что сердцем "Айсберга" является холодильная установка, которая намораживает лед:

Подробнее

На потолке специальные тепловые пушки, позволяют сохранять

нормальную температуру на трибунах и прохладную на ледовой арене:

Ледовая арена «Айсберг» была спроектирована специально для фигурного катания. Трибуны расположены близко ко льду, это даёт возможность публике видеть лица выступающих, а спортсменам - еще сильнее чувствовать настроение и эмоции зрителей.

Заливку катков выполнили российские специалисты-технологи, которые имеют большой опыт работы на крупнейших спортивных площадках России.

Интересно, что лед «варили» несколько суток. Машины-холодильники понизили температуру хладагента до минус 9 - 14°С, и холодная жидкость, которая не замерзает и не кристаллизуется, начала циркулировать по трубкам, вмонтированным в бетонные плиты. Общая длина этих трубок на каждом поле составляет более 20 километров! За 24 часа температура поверхности спортивных площадок понизилась до минус 5 - 7°С, и холодные, отполированные до блеска бетонные зеркала ледовары залили водой.

Ледовое зеркало намораживали несколько часов тонкими слоями. А потом, нарастив «черновой лед» до толщины 1,5 - 2 сантиметра, ледовую корку окрасили в белый цвет. Затем сверху нарастили ещё 3 сантиметра льда. Так, общая толщина ледовой поверхности составила 4-5 сантиметров. Кстати, специальная краска позволила сделать поля, на которые «смотрят» десятки светильников, еще более яркими. На Малой ледовой арене, где пройдут хоккейные матчи, на светлый ледяной массив специалисты нанесли разметку.

Для контроля за состоянием льда были установлены специальные датчики, которые фиксируют любое изменение температуры на отдельных участках поля.

- Датчики, вмонтированные в поле ледового дворца «Шайба», - это часть уникальной системы температурного контроля, которой оборудована арена. Эта система позволяет следить за температурой поля даже дистанционно, то есть за тысячи километров от Олимпийского парка по Интернету…

Надо отметить, что повышение или понижение температуры даже на один градус имеет большое значение для спорт­сменов. Фигуристы любят теплый, «мягкий» лед, с температурным диапазоном минус 3 - 4°С, а лед для конькобежцев, наоборот, должен быть холодный и жесткий. Он почти в два раза холоднее «фигурного»…

Для устройства и тестирования катков понадобилось около 100 дней. Большая часть времени была потрачена на монтаж многослойных технологических плит для наморозки льда и высокопрочного, морозостойкого бетона. Такой бетон способен выдержать 200 циклов заморозки и разморозки. И если учесть, что ледовые арены освобождают ото льда всего один раз в год, бетон прослужит как минимум 200 лет…

Заливку катков выполнили российские специалисты-технологи, которые имеют большой опыт работы на крупнейших спортивных площадках России.

Интересно, что лед «варили» несколько суток. Машины-холодильники понизили температуру хладагента до минус 9 - 14°С, и холодная жидкость, которая не замерзает и не кристаллизуется, начала циркулировать по трубкам, вмонтированным в бетонные плиты. Общая длина этих трубок на каждом поле составляет более 20 километров! За 24 часа температура поверхности спортивных площадок понизилась до минус 5 - 7°С, и холодные, отполированные до блеска бетонные зеркала ледовары залили водой.

Ледовое зеркало намораживали несколько часов тонкими слоями. А потом, нарастив «черновой лед» до толщины 1,5 - 2 сантиметра, ледовую корку окрасили в белый цвет. Затем сверху нарастили ещё 3 сантиметра льда. Так, общая толщина ледовой поверхности составила 4-5 сантиметров. Кстати, специальная краска позволила сделать поля, на которые «смотрят» десятки светильников, еще более яркими. На Малой ледовой арене, где пройдут хоккейные матчи, на светлый ледяной массив специалисты нанесли разметку.

Для контроля за состоянием льда были установлены специальные датчики, которые фиксируют любое изменение температуры на отдельных участках поля.

- Датчики, вмонтированные в поле ледового дворца «Шайба», - это часть уникальной системы температурного контроля, которой оборудована арена. Эта система позволяет следить за температурой поля даже дистанционно, то есть за тысячи километров от Олимпийского парка по Интернету…

Надо отметить, что повышение или понижение температуры даже на один градус имеет большое значение для спорт­сменов. Фигуристы любят теплый, «мягкий» лед, с температурным диапазоном минус 3 - 4°С, а лед для конькобежцев, наоборот, должен быть холодный и жесткий. Он почти в два раза холоднее «фигурного»…

Для устройства и тестирования катков понадобилось около 100 дней. Большая часть времени была потрачена на монтаж многослойных технологических плит для наморозки льда и высокопрочного, морозостойкого бетона. Такой бетон способен выдержать 200 циклов заморозки и разморозки. И если учесть, что ледовые арены освобождают ото льда всего один раз в год, бетон прослужит как минимум 200 лет…