Вопросы и задания
● Кем работает Сашин папа?
● Что вы узнали о работе тракториста?
● Почему эта работа ответственная?
● Что вы узнали о тракторе?
● Для чего трактор нужен в сельском хозяйстве?
● Чем гусеничный трактор отличается от колесного?
● Какие устройства можно прицепить к трактору? Для выполнения каких работ?
● Что тракторист может сделать с помощью трактора, используя разные устройства?
● Для чего используется трактор-малыш?
● Почему Саша гордится своим отцом?
Умные машины, которые помогают животноводам
Цель: ознакомление детей с техникой, которая помогает животноводам в уходе за животными.
Без машин сегодня нельзя представить животноводство. Они позволяют не только выполнить большой объем работы, но и сделать производство безопасным для здоровья человека. Сегодня есть такие животноводческие комплексы, в которых все виды работ осуществляются автоматически. Нужны всего несколько операторов, чтобы управлять умными машинами.
Автоматизация животноводства связана еще и с тем, что современные животноводы стараются разводить племенной скот, т. е. специально выведенный. Он дает больше мяса, молока, шерсти. Но такие животные дорого стоят, за ними нужен тщательный уход, в том числе и ветеринарный. Отсутствие людей на фермах не только сокращает расходы на заработную плату, но и позволяет оградить животных от заражения болезнетворными микробами, которые приносит с собой человек. На фермах поддерживается почти стерильная чистота, а работники переодеваются в специальную одежду.
На животноводческих фермах корм для животных готовят автоматические кормокухни. Повара-автоматы точно знают, сколько нужно приготовить корма и какого. Про витамины тоже не забывают.
Другие автоматы точно по часам доставляют корм к кормушкам. Животноводу не надо поднимать тяжелые мешки с кормом, таскать их, раздавать корм. Автокормушки сделают это сами.
Автоматическая поилка напоит водой животных. Коснется животное специального рычажка – поилка полна чистой, прохладной воды.
На молочной ферме весь процесс получения молока автоматизирован. Это сделано для того, чтобы в молоко не попали микробы, вредные бактерии, грязь, посторонние предметы. Здесь должна быть идеальная чистота. Мастера машинного доения работают в белых халатах, шапочках или косынках, с чистыми руками. Перед дойкой доярки обязательно устраивают теплый душ коровам, тщательно моют им вымя, смазывают его смягчающим кремом. Доят коров с помощью доильного аппарата. На вымя коровам надевают металлические стаканчики. Доильный аппарат – это такой большой закрытый бидон с резиновыми трубками. На их концах – 4 стаканчика (по числу сосков на вымени). Снаружи каждый из них металлический, внутри – резиновый, чтобы не поранить соски. Все эти трубочки подсоединены к насосу. Доярка включает электрический аппарат, и дойка начинается. Насос заставляет сжиматься-разжиматься резиновую сердцевину каждого стаканчика, и молоко высасывается из коровьего вымени. Дойка проходит быстро, не надо дояркам натруживать свои руки. Конечно, коровам больше нравится, когда их доят доярки своими теплыми, ласковыми руками. Но выдоить сразу сотню коров невозможно.
Далее парное молоко из доильного аппарата льется в прозрачную трубу, а из нее от каждой коровы – в толстую стеклянную, проходящую по всему доильному цеху и выходящую в молочный цех. Тут молочная река водопадом стекает по составленным из стальных трубок ступенькам холодильника вниз – в хранилище. Весь путь от коровьего вымени до хранилища молоко ни разу не оказалось открытым. Оно все время текло по трубам и поэтому совсем чистое.
Стричь отары овец стригалям помогают большие электрические машинки. Они немного похожи на те, которыми стригут в парикмахерской людей, но только большего размера. С их помощью овец стригут быстро, ровно, не принося вреда животному. Состриженную шерсть потом собирают в тюки и отправляют на ткацкую фабрику. За день стригаль может постричь до 300 овец! На это у него уходит несколько минут. Чтобы работать так быстро, надо много упражняться, знать, как быстро успокоить животное.
В птичнике цыплят высиживают с помощью электрического инкубатора. Каждый инкубатор – большущий шкаф с полками внутри. На полках рядком лежат куриные яйца. Могучие вентиляторы согревают теплом каждое яйцо. Внутри инкубатора всегда поддерживается нужная температура. За этим следят специальные датчики. Если что не так, сразу сигнал дадут. Находятся яйца в инкубаторе 21 день. После того как цыплята вылупятся, их помещают в специальные ясли. Там цыплят оберегает другой автомат – электрическая печка, находящаяся под широким металлическим зонтиком посреди площадки. Под каждый набивается штук по 500 цыплят. Тепло идет сверху вниз, согревая их. К проволочной сетке, которая находится ниже под зонтиком, привязаны мягкие тряпочки, похожие на перья наседки. Называется такой домик "брудер" – "наседка". Цыплятам здесь очень хорошо, уютно, спокойно.
Куры-несушки живут на фабрике отдельно. Целый год они не выходят из клеток. В каждой клетке – наклонный пол. По нему яйца скатываются в желобок рядом с клеткой, а потом на бегущую вдоль клеток резиновую дорожку. Та сама везет яйца к ящикам.
Вот такие умные машины помогают животноводам в работе. Следят за их состоянием и ремонтируют при необходимости инженеры-техники.
Вопросы и задания
● Для чего животноводам нужны умные машины?
● Какие умные машины помогают животноводам на животноводческих фермах?
● Что они делают?
● Как налажен автоматический процесс на молочной ферме?
● Какие машины используют стригали? Для чего?
● Какие машины используют на птичниках? Для чего?
● Рассмотрите предложенные картинки и подберите каждому животноводу свою умную машину. Объясните, почему вы разложили именно так.
Специальная техника спасателей
Цель: формирование представления о специальной технике спасателей, ее видах, особенностях комплектования, использовании.
Спасатели не могут работать без специальной одежды, иначе они могут погибнуть. А без специальной техники они не смогут выполнить свою работу быстро и с хорошими результатами.
В распоряжении спасателей МЧС около 60 видов разной техники. Это и горноспасательная и пожарная техника, робототехника, надводные и подводные аппараты, авиация. При изучении работы пожарных вы уже познакомились с видами пожарной техники, которая используется при пожарах повышенной сложности. Мы остановимся на специфической технике, которая используется в разных условиях.
Техника МЧС внешне отличается от других видов техники. Она имеет цветовое оформление, специальные звуковые и световые сигналы, единые для всех аварийно-спасательных служб. Основной цвет машин, используемых при чрезвычайных ситуациях, – белый, цвет декоративных полос, проходящих вдоль машины – оранжевый, в середине которого – полоса синего цвета. С одной стороны на машине изображен логотип и номер телефона МЧС, с другой – надпись, например: "Оперативная машина МЧС РФ" и номер телефона. Техника противопожарной службы имеет основной цвет – красный, цвет декоративных полос – белый.
На логотипе машины изображен синий щит, на котором в центре помещена восьмиугольная белая звезда с длинными и короткими заострениями. Она является символом надежды и спасения. В центре белой звезды – голубой треугольник в оранжевом круге. Белая звезда означает, что спасатели готовы прийти на помощь в любую точку земного шара, круг символизирует сигнал опасности, голубой треугольник обозначает стабильность и надежность, так как треугольник – самый устойчивый из всех геометрических фигур.
Со всеми видами спецтехники МЧС в одном рассказе познакомить нельзя. Поэтому остановимся на некоторых из них.
Подводный телеуправляемый аппарат "Гном". "Гномом" этот аппарат назвали неспроста. Весит он всего 2 кг и имеет размер двухлитровой пластмассовой бутылки. Сам аппарат, катушку кабеля и пульт управления, размещенные в пластмассовом кейсе (портфеле), может везти один человек в любом виде транспорта.
С помощью "Гнома" спасатели производят подводные видеосъемки в недоступных для аквалангистов и водолазов местах, например, в затонувших судах. "Гном" может проникать внутрь судна, чего не делает больше ни один аппарат в мире. С помощью "Гнома" можно исследовать подводные пещеры, чтобы спасти дайверов (любителей подводного плавания). Его используют для обследования подводных сооружений, труб нефтегазопроводов, состояния днищ судов, танков с водой, батискафов и других подводных аппаратов во время аварийно-спасательных работ.
Управляют "Гномом" с помощью специального кабеля, по которому передаются управляющие команды, электропитание и видеосигнал. Погружаться аппарат может на 150 м.
Пневматическое прыжковое спасательное устройство. Предназначено для спасения людей с высоты. Представьте себе каркас из прочного синтетического материала, который наполнен автоматически воздухом из баллона под высоким давлением. Это устройство похоже на надувной батут, на котором прыгают дети. Когда человек падает с большой высоты, например, во время пожара, он не разбивается, а пружинит на мате. Воздух же в это время сбрасывается из оболочки устройства через систему отверстий, чтобы человек не отскочил и не упал на землю.
Мобильный робототехнический комплекс. Предназначен для проведения аварийно-спасательных и специальных работ в условиях, где человеку работать опасно. Он делает пробы грунта, воды, воздуха, может ограничить распространение источника загрязнения.
Весит комплекс 190 кг, радиус действия – 200 м. Размером же совсем небольшой – 1 м 15 × 71 × 65 см.
Комплекс имеет 3 видеокамеры. Передвигается он на гусеничном шасси (как трактор или танк). В нем есть системы радиоуправления, теленаблюдения, химической разведки и подсветки. Управляется робототехнический комплекс с помощью передвижного пульта управления.
Все технологическое оборудование крепится на железной "руке" – манипуляторе.
Корзина спасательная вертолетная. Люди привыкли в корзинах что-то носить или хранить. Корзина спасательная предназначена для эвакуации людей, терпящих бедствие на оторвавшихся льдинах, в горах, в лесу, на островах с твердой поверхностью, при селях и наводнениях, при пожарах и в других чрезвычайных ситуациях. Она может поднять 2000 кг, вместить от 14 до 25 чел.!
Корзину прикрепляют к вертолету, который в отличие от самолета, может летать в труднодоступных местах. Конечно, она мало похожа на обычную корзину, которую плетут из ивовых прутьев. У нее есть пол и потолок, а круглые стенки прозрачные, из прочной сетки.
Многоцелевой поисково-спасательный катер "Мангуст". Его спасатели используют для проведения поисково-спасательных работ на больших внутренних водоемах (озера Ладога, Байкал), а также в береговой зоне для поиска судов, плавательных средств и людей, терпящих бедствие, для водолазных работ, тушения пожаров на судах и береговых сооружениях.
Катер передвигается с большой скоростью, не боится волнений моря до 4 баллов.
Автомобиль специальный плавающий. Спасателей часто надо доставить в места, труднодоступные для обычного транспорта. Здесь им на помощь и приходит плавающий автомобиль. Экипаж такой машины составляют 9 чел. Автомобиль оснащен навигационным, радиотехническим, светотехническим, медицинским оборудованием, средствами индивидуальной защиты спасателей, пожаротушения, радиационной и химической разведки, специальным инструментом для аварийно-спасательных работ. В таком автомобиле спасатели сами защищены и могут быстро оказать помощь потерпевшим.
Конечно, это не вся специальная техника спасателей, но даже она дает представление об оснащении спасателей специально оборудованной или специально созданной техникой. Без нее спасение людей или животных часто было бы невозможным.
Вопросы и задания
● Почему спасателям нужна специальная техника?
● Для чего используется подводный аппарат "Гном"? Прыжковое спасательное устройство? Робототехнический комплекс? Спасательная вертолетная корзина? Поисково-спасательный катер "Мангуст"? Плавающий автомобиль?
● Рассмотрите картинки с изображением спецтехники МЧС. Придумайте новое приспособление к какому-нибудь аппарату.
Подводные аппараты
Цель: формирование представления о подводных аппаратах, их видах и назначении.
Вы уже многое знаете о разных морских и речных судах, которые перевозят грузы и пассажиров или выполняют определенную работу. Все эти суда перемещаются по поверхности воды. Они не могут опуститься под воду. Как же тогда ученые изучают подводный мир?
Изучение морских и океанских глубин было бы невозможно без подводных аппаратов. Человек хорошо изучил горы, леса, степи, пустыни, реки. А мировой океан исследован еще плохо. Его тайны можно сравнить с тайнами космоса.
Почему же океан не раскрывает свои тайны?
Человеку трудно преодолеть давление огромной толщи воды, которая может сплющить и раздавить даже прочный металл. Для дыхания под водой человеку нужен кислород, а для многочасовой работы под водой – много кислорода. При погружении на большую глубину и особенно при всплытии человек испытывает большие перепады давления. Если подъем произвести быстро, он может погибнуть.
Моря и океаны имеют очень большую глубину. Дно океана такое же неровное, как и поверхность суши. До дна самых больших океанских впадин человек еще не добрался. Без специального подводного аппарата погрузиться на такую глубину нельзя, поэтому ученые создали специальные аппараты для погружения на различные глубины. Они делятся на обитаемые аппараты, в которых могут находиться и работать люди, и подводные роботы ("Гном"), которыми люди управляют с кораблей.
Есть аппараты для малых, средних глубин и глубоководные. Каждый из этих аппаратов может погружаться только на определенную глубину.
Одни подводные аппараты могут погружаться, всплывать и перемещаться самостоятельно, без помощи судна, которое обычно сопровождает погружение (автономные). Другие же погружают и поднимают с помощью троса или кабеля сопровождающего корабля (неавтономные).
Подводные обитаемые аппараты разные по конструкции, возможностям и количеству людей, которые могут в них находиться. Почти все подводные аппараты имеют форму шара, реже – цилиндра.
Чаще всего для подводных исследований используется батискаф. Батискафы способны погружаться на любые глубины Мирового океана. Они состоят их двух основных частей: легкого корпуса – поплавка и прочного корпуса – гондолы. Поплавок не дает батискафу утонуть. Как спасательный круг не дает утонуть человеку. Заполнен поплавок веществом, которое легче воды. Это может быть бензин или полые стеклянные шары.
Гондола в форме шара сделана из особой прочной стали. Более прочными и легкими материалами являются сплавы алюминия, титана, а также пластмассы. Эти материалы не разрушаются от морской воды. Их используют в современных батискафах. В гондоле размещаются экипаж, приборы управления, научные приборы и все, что нужно для жизни экипажа.
Электричество батискаф получает от аккумуляторов, которые не разрушаются на огромной глубине. Аккумуляторы – это такие приборы, которые сначала заряжаются энергией, накапливают ее на земле, а потом в батискафе под водой ее отдают. Приводится в движение в воде батискаф с помощью электрических двигателей (моторов), а передвигается с помощью гребных винтов.
На поверхности батискаф удерживается за счет того, что в его отсеки – изолированные друг от друга части, закачаны бензин и воздух, которые легче воды. Погружается батискаф за счет того, что в отсеки, где был воздух, закачивается вода. Вода тяжелее воздуха, поэтому батискаф начинает погружаться.
Скорость спуска и подъем батискафа регулируется сбрасыванием балласта – специального груза для сохранения устойчивости аппарата, его правильной работы при погружении или подъеме. Балластом на батискафе служат стальные или чугунные дроби – маленькие шарики. Находятся они в бункерах – специально оборудованных вместилищах, похожих на воронку. Остаются в бункерах или высыпаются металлические шарики с помощью электрического магнита. Когда металлические шарики сбрасываются в воду, вес батискафа уменьшается, и он начинает всплывать.
Для уменьшения скорости спуска или полной остановки батискафа у морского дна используется свободно свисающий стальной канат или якорная цепь (гайдроп), который ложится на дно. Это уменьшает вес аппарата, и он неподвижно зависает над дном.
После всплытия аппарата на поверхность вода в его отсеках заменяется воздухом. Аппарат снова становится легким и спокойно держится на воде. После этого экипаж может покинуть батискаф. Самыми известными научно-исследовательскими обитаемыми подводными аппаратами, сделанными в России, являются аппараты "Мир-1" и "Мир-2".
Они использовались для научных исследований в океане и спасательных работ. Эти подводные аппараты могут погружаться на глубину 6 км (6000 м). Они заменяют работу 15 лабораторий. Их оборудование позволяет автоматически собирать сведения об атмосфере, водной среде и грунте дна океана. Например, исследовались горячие источники на дне океана, осуществлялся поиск полезных ископаемых и редких элементов. "Миры" осуществляли исследования во всех океанах мира, даже на дне Северного Ледовитого океана. Там они оставили российский флаг и капсулу с посланием будущим поколениям. Также "Миры" проводили исследования в самом глубоководном озере Байкал. Ученые исследовали животный мир Байкала, его происхождение. В Швейцарии изучали подводный мир Женевского озера.
Работать в аппарате могли 2–3 исследователя: пилот, инженер и ученый-наблюдатель. Наблюдатель и инженер располагались, лежа на боковых банкетках, пилот сидел или стоял на коленях в нише перед приборной доской. Находиться в таком положении не очень удобно, но увеличивать размер аппарата нельзя.
Вместе с научно-исследовательским судном "Академик Мстислав Келдыш" подводные аппараты стали уникальным исследовательским центром, которому в годы создания аппаратов не было равных в мире. С помощью "Миров" проводилось обследование затонувших подводных лодок, выяснение причин их гибели.
В последнее десятилетие в мире создано еще три подводных аппарата, которые по своим возможностям такие же, как "Миры". Это американский "Си Клиф", французский "Нотил" и японский "Шинкай 6500".