TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÍ  Tiểu luận mơn: Phương pháp nghiên cứu khoa học Đề tài Giáo viên hướng dẫn: thầy Lê Văn Hồng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hà Bích Phan Thị Ngọc Hương Nguyễn Thị Hoài Thương Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2009 MỤC LỤC MỤC LỤC I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU IV NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VI DÀN Ý NỘI DUNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU VII NỘI DUNG VII.1 Sấm sét ? VII.2 Bản chất tượng sấm sét VII.2.1 Một số khái niệm VII.2.2 Bản chất sấm sét VII.3 Đặc điểm sét VII.4 Sét – hiểm họa đời sống VII.4.1 Đối với người VII.4.2 Đối với trang thiết bị điện tử hệ thống thông tin liên lạc 11 VII.5 Các biện pháp phòng chống sét 12 VII.5.1 Phương pháp dùng lồng Faraday 12 VII.5.2 Phương pháp chống sét truyền thống (Hệ Franklin) 14 VII.5.3 Phương pháp chống sét không truyền thống 15 VII.5.3.1 Hệ phát xạ sớm 15 VII.5.3.2 Hệ ngăn chặn sét (hệ tiêu tán lượng sét) 15 VII.5.3.3 Hút sét tia laser 16 VII.5.4 Phương pháp phịng chống tích cực 16 VII.5.4.1 Sử dụng trang thiết bị đại 16 VII.5.4.2 Các biện pháp bảo vệ chống sét khuyến khích 16 VII.6 Sét- nguồn lượng quý giá 19 VII.7 Bước đầu chinh phục sét người 20 VII.8 Giải thích vài tượng liên quan đến sấm sét 22 VII.8.1 Sét 22 VII.8.2 Vì sét hay đánh vào vật thể cao chót vót đứng đơn độc? 22 VII.8.3 Vì ln nhìn thấy chớp trước nghe thấy tiếng sấm? 22 VII.8.4 Vì xuất chớp dạng hình hình cầu? 23 VIII KẾT LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Xuất phát từ thực tế sống _ Theo nghiên cứu Viện Vật lý Địa cầu (Trung tâm KHTN&CNQG), Việt Nam nằm tâm dông châu Á, ba tâm dông giới  Dông thường diễn từ tháng - 10  Số ngày dông trung bình khoảng 100 ngày/năm số dơng trung bình 250 h/năm _ Mỗi năm nước ta có tới hàng chục người chết sét đánh thiệt hại hư hỏng thiết bị lên đến hàng trăm triệu đồng Sét nguyên nhân gây cố cắt điện lưới điện cao áp Việt Nam Ví dụ:  Từ năm 1989-1994, có 286 cú sét đánh xuống đường dây 220 kV từ Phả Lại - Hà Đơng, Hà Đơng - Hịa Bình Phả Lại - Hải Phòng  Tại Na Hang (Tuyên Quang), sét đánh vào trạm vi ba liên tục năm từ 1997-2000 gây hỏng thiết bị trạm  4/1998, tia sét đánh vào trạm Phú Thụy (Viện Vật lý Địa cầu) gây hỏng hai đài quan trắc địa lý địa từ, thiệt hại hàng trăm triệu đồng  4/6/2001, sét đánh nổ máy cắt 220 KV Nhà máy Thủy điện Hịa Bình khiến lưới điện miền Bắc bị rã mạch, nhiều nhà máy điện bị tách khỏi hệ thống khiến điện diện rộng _ Đáng báo động đa số công trình lớn khơng đáp ứng đủ u cầu phòng chống sét giới II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU _ Việc nghiên cứu “sấm sét” giúp hiểu rõ chất sấm sét Thông qua học, tuyên truyền giúp cho học sinh có nhìn đắn sấm sét, cách phòng chống sấm sét, tự bảo vệ thân người khác _ Làm phong phú giảng cho học sinh _ Nắm thành tựu người công chinh phục sấm sét ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU III _ Bản chất tượng sấm sét _ Cách phòng chống sấm sét _ Sét nguồn lượng quý giá IV NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI Tìm hiểu hệ thống kiến thức chất phương pháp phòng chống sấm sét V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU _ Đọc nghiên cứu tài liệu có liên quan đến chất cách phịng chống sấm sét _ Phân tích tổng hợp tài liệu VI DÀN Ý NỘI DUNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Sấm sét ? Bản chất tượng sấm sét 2.1 Một số khái niệm 2.2 Bản chất sấm sét Đặc điểm sét Sét – hiểm họa đời sống 4.1 Đối với người 4.2 Đối với trang thiết bị điện tử hệ thống thông tin liên lạc Các biện pháp phòng chống sét 5.1 Phương pháp dùng lồng Faraday 5.2 Phương pháp chống sét truyền thống (Hệ Franklin) 5.3 Phương pháp chống sét không truyền thống 5.3.1 Hệ phát xạ sớm 5.3.2 Hệ ngăn chặn sét (hệ tiêu tán lượng sét) 5.3.3 Hút sét tia laser Phương pháp phịng chống tích cực 5.4 5.4.1 Sử dụng trang thiết bị đại 5.4.2 Các biện pháp bảo vệ chống sét khuyến khích Sét- nguồn lượng quý giá Bước đầu chinh phục sét người Giải thích vài tượng liên quan đến sấm sét 8.1 Sét hịn 8.2 Vì sét hay đánh vào vật thể cao chót vót đứng đơn độc? 8.3 Vì ln nhìn thấy chớp trước nghe thấy tiếng sấm? 8.4 Vì xuất chớp dạng hình hình cầu? VII NỘI DUNG VII.1 Sấm sét ? - Sét hay tia sét tượng phóng điện khí đám mây đất hay đám mây mang điện tích khác dấu - Sấm tiếng động chớp đốt nóng khơng khí Khi khơng khí nở nhanh, gây tiếng động Ta nghe thấy sấm vịng bán kính 20-25km VII.2 Bản chất tượng sấm sét VII.2.1 Một số khái niệm _ Sự phóng điện tự lực: thực nghiệm chứng minh, chất khí, điện trường đủ mạnh, hiệu điện đủ lớn dù có ngừng tác dụng tác nhân ion hóa, phóng điện trì _Tia lửa điện trình phóng điện tự lực xảy chất khí có tác dụng điện trường đủ mạnh để làm ion hóa khí, biến phân tử khí trung hịa thành ion dương electron tự VII.2.2 Bản chất sấm sét _Những gió nhẹ ẩm khơng ổn định làm gia tăng đám mây dày đặc gió lên phía phía Điều khiến hạt mưa, băng tuyết đám mây va chạm, cọ xát Sự va chạm làm điện tích tách rời Chủ yếu đối lưu nên điện tích dương bắn lên cao điện tích âm sa xuống thấp Hai miền điện tích khác dấu đám mây dơng giống hai tụ điện khổng lồ, khơng khí chúng chất cách điện, lúc đầu ngăn khơng cho điện tích chạy lại gặp nâng dần hiệu điện hai cực hai tụ điện Giữa phần chân đám mây dông mặt đất tích điện (do hưởng ứng tĩnh điện) tụ điện với khơng khí cách điện nằm hai tụ điện Sự cân điện tích tăng lên bên đám mây, đám mây mặt đất Điện trường khơng khí lúc có cường độ khoảng 3.106 V/m Khi hiệu điện hai tụ điện đủ lớn để đánh thủng chất điện mơi (khơng khí) hai bản, có tia lửa điện phóng qua Người ta gọi tia chớp hay tia sét _Chớp nung nóng khơng khí xung quanh tới gần 27.760 oC, nóng bề mặt Mặt trời Sức nóng khủng khiếp làm cho khơng khí giãn nở đột ngột, tạo tiếng nổ lớn, gọi tiếng sấm (nếu phóng điện đám mây) tiếng sét (nếu phóng điện đám mây mặt đất) _Khi cân điện tích mây mặt đất lớn tới mức điện tích âm phần thấp đám mây bắt đầu di chuyển hướng mặt đất, điện tích âm tới gần mặt đất làm cho điện tích dương dâng lên vật thể cao (chẳng hạn cây, nhà, cột điện, người …) Khi điện tích âm từ đám mây kết nối với điện tích dương dâng lên từ mặt đất này, tia chớp chói sáng xuất  Vậy: chất tượng sét phóng điện chất khí áp suất bình thường, sét phát sinh phóng điện đám mây tích điện trái dấu đám mây tích điện với mặt đất tạo thành tia lửa điện khổng lồ Va chạm Điện tích dương Mất cân điện tích Mây Tia chớp Cọ xát Điện tích âm 27760oC Sấm Khơng khí giãn nở Chớp đám mây Sét Chớp đám mây mặt đất Sơ đồ tóm tắt trình hình thành sấm sét VII.3 Đặc điểm sét  Sét tỏa nhiệt lượng lớn _Từ tượng thường thấy tự nhiên sét đánh vào gây bốc cháy, sét đánh gây cháy rừng chứng tỏ: nhiệt lượng sét đánh tỏa lớn Nhiệt độ lên tới nhiều nghìn độ C nên nguy hiểm Sét làm nóng chảy vật liệu kim loại, vặn cong cột điện, đánh tan nhà… chớp mắt _Sét phóng điện từ đám mây dơng xuống đất Q= I2.R.t Nhiệt lượng sét tỏa lớn, mà ta biết sét đánh thời gian ngắn (khoảng 100 lần/s) nên theo công thức học, I truyền qua phải lớn (khoảng 10000-50000A) Một tia sét thơng thường thắp sáng bóng đèn 100W ba tháng  Sét không đánh theo đường thẳng Đường sét cong queo phải chọn đường cản điện nhất, nghĩa vào nơi tập trung nhiều phần tử dẫn điện  Những nơi sét thường đánh vào _Sét thường đánh nhiều vào nơi có sức cản điện tương đối Ví dụ: sét hay đánh vào có nhiều rễ rễ ăn sâu đa, sồi _Sét đánh vào nơi dẫn điện tốt  Sét hay đánh vào chứa nhiều nước  Những nơi ẩm ướt (những khe núi, vực sâu, đáy khe, vực tập trung nhiều ẩm hay nguồn nước)…  Những vùng đất sét thường dẫn điện nhiều đất cát, sét hay đánh xuống  Đất có nhiều mạch nước ngầm dòng cát chảy (lưu sa) phía mồi ngon sét VII.4 Sét – hiểm họa đời sống VII.4.1 Đối với người Sét, kẻ giết người đứng thứ hai sau lũ, song giết người lần, sát thủ liên quan tới thời tiết, năm cướp nhiều sinh mạng so với bão lốc xoáy Hàng năm, sét làm khoảng 5000 người, đồng thời làm hàng trăm người khác bị thương Mất trí, thiếu tập trung, rối loạn giấc ngủ, tê liệt, choáng váng suy nhược chứng bệnh mà người bị sét đánh mắc phải a Sét gây thương tích cách thức sau  Sét đánh thẳng vào vị trí nạn nhân từ đám mây xuống  Khi nạn nhân đứng cạnh vật bị sét đánh Sét phóng qua khoảng cách khơng khí người vật Trong trường hợp gọi sét đánh tạt ngang  Sét đánh nạn nhân tiếp xúc với vật bị sét đánh 11 đứng trơ trọi nhà cao tầng, gác chuông nhà thờ, ống khói, nhà máy điện, trạm biến áp, ăng-ten bưu điện làm hư hại nhà cửa thiết bị điện VII.4.2 Đối với trang thiết bị điện tử hệ thống thơng tin liên lạc _ Ví dụ:  Năm 1963, Boeing bay độ cao 1.500m bị sét đánh khiến toàn hành khách tổ lái bị thiệt mạng  Năm 1969, tàu Appollo 12 năm 1987, tàu Atlas Centuor bị tác động phóng điện mây dơng khiến chúng chuyển động lệch quỹ đạo, nhớ điều khiển hoạt động khơng xác _ Trong thời đại thơng tin nay, mạng máy tính, hệ thống điều hành thông tin, ăng-ten công cộng trở thành tâm điểm phá hoại mạch xung điện từ sét Tỷ lệ hệ thống thông tin bị sét phá hoại vượt xa tỷ lệ tòa kiến trúc _ Những thiết bị điện, điện tử gia đình (nhất radio, tivi, máy vi tính ) dễ bị nhiễm điện tia chớp lóe sáng kèm theo tiếng nổ dội Dòng điện qua gây thiệt hại cho dàn máy điện tử, đơi cịn gây thương tổn cho người Phương thức tác động sét trang thiết bị điện, điện tử:  Sét đánh trực tiếp  Sét đánh gây cảm ứng: sét đánh gây cảm ứng sét đánh vị trí gần cơng trình, gần đường dây nguồn đường dây tín hiệu (dây điện thoại, dây mạng ) Dịng điện khe sét lớn, điện-từ trường mạnh sinh dây dẫn nói trên, điện áp cảm ứng lớn lan truyền theo đường dây dẫn vào thiết bị, làm hỏng chúng 12 VII.5 Các biện pháp phịng chống sét Việc nghiên cứu dơng sét tiến hành quan sát, nghiên cứu hoạt động dông không gian thời gian, xác định mật độ sét (số tia sét/km 2.năm), tiến hành đo thông số sét khác cường độ dòng điện sét, độ dốc sét Thực chống sét dựa số liệu điều tra bản, lựa chọn cách sáng tạo cơng nghệ chống sét thích hợp cho đối tượng cần bảo vệ: VII.5.1 Phương pháp dùng lồng Faraday: a Vật dẫn mang điện _ Vật dẫn vật có chứa hạt mang điện tự do; hạt mang điện chuyển động tồn vật dẫn Có nhiều loại vật dẫn (rắn, lỏng, khí) _ Trong vật dẫn kim loại, hạt mang điện tự electron dẫn, chúng chuyển động tự từ nguyên tử sang nguyên tử khác mạng tinh thể kim loại _ Tính chất vật dẫn mang điện  Vật dẫn cân tĩnh điện khối đẳng Mặt vật dẫn mặt đẳng  Vật dẫn mang điện trạng thái cân tĩnh điện điện trường lịng vật dẫn ln ln Hay điện tích lịng vật dẫn  Điện tích phân bố khơng bề mặt vật dẫn: nơi lõm vào phân bố điện tích nhất, điện tích phân bố nhiều mũi nhọn b Nguyên tắc hoạt động Dựa tính chất vật dẫn mang điện: điện trường lòng vật dẫn rỗng mang điện nên vật dẫn khác nằm lòng vật dẫn rỗng không bị 13 ảnh hưởng điện trường bên ngồi Như vật dẫn rỗng có tác dụng bảo vệ, che chở cho vật dẫn khác đặt bên khỏi bị ảnh hưởng điện trường bên ngồi Vì vật dẫn rỗng gọi điện.Thực tế lưới kim loại dày (mau) coi điện c Lồng Faraday Là lồng kim loại bao kín khu vực bảo vệ Theo lý thuyết sóng điện từ phương pháp lý tưởng để phòng chống sét Phương pháp chống sét sử dụng bảo vệ số khu vực đặc biệt nơi chứa thuốc nổ, hạt nhân Tuy nhiên phương pháp tốn không khả thi để áp dụng vào thực tế cho tất cơng trình 14 VII.5.2 Phương pháp chống sét truyền thống (Hệ Franklin) Phương pháp chống sét truyền thống có hai dạng là:  Hệ gắn thẳng với nhà  Hệ bao quanh hay nằm a Hệ Franklin gắn thẳng: Dùng kim thu sét kim loại đặt đỉnh nhà, nối với dây kim loại dẫn xuống đất Phương pháp chống sét thực hai nhiệm vụ: làm chệch hướng tia sét vào nhà dẫn lượng xuống đất phân tán lượng điện mây Thu lôi chống sét Franklin Benjamin Franklin phát minh năm 1760 b Hệ Franklin bao quanh hay nằm (hệ mắt xích hay lưới) Nó thường bao gồm hệ dây dẫn đỉnh treo cột nối với hệ thống đất Các dây thường đặt cách nhà khoảng 10-20 m Hệ có ưu việt tiếp nhận tia sét tia sét cách xa khu vực bảo vệ xa hệ Franklin nối trực tiếp Dạng bảo vệ thường đắt dạng gắn trực tiếp  Thực nghiệm cho thấy, hệ Franklin không cho hiệu chống sét 100% Tuy sét đánh vào kim thu sét nhiều hiệu phương pháp chống sét tốt, song nhiều kết thực nghiệm cho thấy sét bỏ qua kim thu sét mà đánh trực 15 tiếp vào nhà làm kim thu sét lên cao Ngay sét đánh vào kim thu sét dây nối đất không hiệu cho việc dẫn thành phần tần số cao tia sét có vật kim loại gần Các nhà có chứa dụng cụ nhạy cảm với sét thiết bị điện tử bị hỏng hóc Đối với thiết bị nhạy cảm cần phải có thiết bị chống sét chuyên dụng Như vậy, phương pháp truyền thống nhiều năm qua chứng tỏ khả bảo vệ nó, nhiên yêu cầu cao (các thiết bị điện tử, nhà máy hạt nhân, đạn dược, ) nhược điểm nêu gây thiệt hại khơn lường VII.5.3 Phương pháp chống sét không truyền thống VII.5.3.1 Hệ phát xạ sớm Một vài dụng cụ sử dụng gây phát xạ sớm nguồn phóng xạ kích thích điện kim VII.5.3.2 Hệ ngăn chặn sét (hệ tiêu tán lượng sét) Hệ ngăn chặn sét với mục đích phân tán điện tích mây dơng trước phóng điện Hay nói khác tạo đám mây điện dương khu vực để làm chệch tia sét khỏi khu vực bảo vệ Nhiều dạng dụng cụ phân tán sử dụng Chủ yếu cấu tạo nhiều kim mũi nhọn nối đất Những điểm dạng lưới kim loại, bàn chải Các dụng cụ có tác dụng chuyển điện tích dương từ đất vào khí 16 VII.5.3.3 Hút sét tia laser Ngày cần chống sét cho cơng trình đại địi hỏi phương pháp chống sét có hiệu cao ví dụ kho chất nổ đạn dược, hạt nhân, trung tâm máy tính quan trọng (điều khiển bay, trung tâm điều hành mạng, ) Nhằm tìm kiếm giải pháp chống sét 100%, công ty hàng năm đầu tư hàng triệu đôla cho công việc nghiên cứu hút sét laser Các nhóm nghiên cứu mạnh vấn đề giáo sư Bazelyan (Nga), giáo sư Zen Kawazaki (Nhật) Đã có kết bước đầu Tại Nhật, năm 1997 sau nhiều lần thử nghiệm người ta lần thu tia sét cách Theo ý kiến chuyên gia, kỹ thuật thực Khó khăn chỗ đồng hố chi phí cho cú chống sét phương pháp nói đắt vàng Hướng nghiên cứu tiếp tục VII.5.4 Phương pháp phịng chống tích cực VII.5.4.1 Sử dụng trang thiết bị đại Một dạng phương pháp sử dụng có hiệu năm gần dự báo dông sét sớm Nhờ vào thiết bị đại đa, vệ tinh, hệ thống định vị phóng điện, người ta dự báo khả có dơng sét xảy khu vực khoảng thời gian từ vài đến 30 phút Các phương pháp ứng dụng rộng rãi hàng khơng, điện lực, an tồn cho người Thiết bị EFM ESID đặt trạm Phú thụy (Gia lâm) có khả VII.5.4.2 Các biện pháp bảo vệ chống sét khuyến khích Vì sét tượng ngẫu nhiên khơng có vị trí an tồn tuyệt đối Tuy nhiên việc chủ động đề phịng, tránh sét tìm nơi an tồn làm giảm đáng kể khả bị sét đánh Cần phải hướng dẫn giáo dục phòng chống sét an toàn cho người 17 a Lên kế hoạch trước Nghe dự báo thời tiết Khi nghe tin dự báo thời tiết lên kế hoạch làm việc để đề phòng Khi làm khu vực đó, để ý trước nơi trú mưa tránh sét an tồn Phải tính thời gian từ chỗ làm việc đến nơi an toàn Thường dơng kéo đến nhanh vịng 15 phút di chuyển với vận tốc 40km/h Nói chung nơi khơng an tồn cần phải để ý đến dấu hiệu dông mây đen, khơng khí lạnh, gió b Thực quy tắc nhìn-nghe _ Khi sét xảy ra, tiên ta thấy tia chớp loé lên sau có tiếng sấm kèm theo Nếu bạn tính khoảng thời gian từ lúc tia chớp loé lên lúc nghe thấy tiếng sấm xác định khoảng cách tới nơi sét xảy Chia số giây cho ta khoảng cách đến tia sét Ví dụ đếm giây sét cách vị trí đứng 3/3= 1km _ Nếu khoảng thời gian bạn đếm từ thấy chớp nghe tiếng sấm nhỏ 30 giây, bạn nằm tầm ngắm tia sét phải cẩn thận _ Nếu thời gian nhỏ 20 giây phải di chuyển đến nơi an toàn Khi nghe thấy tiếng sấm cần phải thấy nguy hiểm đến Sét đánh cách xa nơi có mưa tới 15-20km c Tránh sét nhà _ Khi trời xảy dơng, biện pháp tránh sét tốt nên nhà Chỗ an tồn để tránh sét tồ nhà, hay cơng sở có lắp đặt hệ thống chống sét (đơn giản cột thu lôi Franklin) _ Khi nhà nên đứng xa cửa sổ, cửa vào, đồ dùng điện, tránh chỗ ẩm ướt buồng tắm, bể nước, vịi nước, khơng nên dùng điện thoại trừ trường hợp cần thiết Nên rút phích cắp thiết bị điện trước lúc có dơng gần xảy 18 _ Với đường dây điện thoại hay dây điện nối với lưới bên ngồi nên bị ảnh hưởng sét đánh lan truyền Nên tránh xa dây vật dùng điện với khoảng cách 1m Vơ tun nối với dây anten để trời cần rút có dơng d Tránh sét đánh ngồi trời _ Trong trường hợp khơng kịp chạy tìm nơi ẩn náu an tồn, tuyệt đối khơng dùng cối làm chỗ trú mưa, tránh khu vực cao xung quanh, tránh xa vật dụng kim loại xe đạp, máy, hàng rào sắt _ Tìm chỗ khơ ráo, xung quanh có cao nên tìm chỗ thấp, tìm vị trí thấp _ Người vị trí thấp tốt, tay ơm cổ Phần tiếp xúc người với mặt đất Nhón chân, khơng nằm xuống đất Đứng xa vật cao, khỏi nơi chứa nước bãi biển, ao, hồ, mương Các vùng đỉnh núi hay sườn núi nhô cao nguy hiểm Nếu rừng tìm nơi thấp thưa để tránh Khơng đứng thành nhóm người gần Nếu bạn cảm thấy tóc bị dựng lên (như cảm giác điện sờ tay trước mặt tivi) điều có nghĩa bị sét đánh lúc Lập tức cúi ngồi xuống lấy tay che tai, không nằm xuống đất hay đặt tay lên đất Đối với vật có bề mặt kim loại xe buýt, tàu hoả, ô tô, khơng thị người ngồi khơng chạm đến vỏ bọc chỗ an tồn Ngược lại đối vơi ô tô, tàu thuỷ để hở hay khơng có vỏ bọc kim loại lại nguy hiểm Sau nghe thấy tiếng sét 30 phút trở lại làm việc bình thường e Cấp cứu người bị sét đánh 19 f Ngoài làm cháy, bỏng, sét gây tác hại hệ thần kinh, gãy xương, thính giác, thị giác, hay trí nhớ Người bị sét đánh cần cứu trợ tức khắc g Nếu người bị sét đánh bị ngất (tim ngừng đập, tắt thở) phải thực khẩn cấp động tác hơ hấp, trợ tim nhân tạo Tìm nơi bị gãy, đặc biệt cẩn thận không di dời nạn nhân nghi ngờ bị gãy cột sống Để nơi bị bỏng khơ tìm cách nhanh để nhân viên y tế đến h Trong giơng, cảm thấy có điều bất thường người nhức, tóc giật giật, lơng tay lơng gáy dựng lên bạn khu vực bị sét đánh Phải phản ứng thật nhanh, rời khỏi nơi đứng cách nhảy cò cò hay nhảy chụm hai chân chim sẻ (tuyệt đối khơng nên chạy, bước dài hai chân, điện áp lớn tạo dòng điện từ chân qua người sang chân kia, người bị điện giật chết Cũng không nên nằm dài đất) Nếu khơng thể rời xa nơi lậy tức ngồi xuống, thu nhỏ lại (hoặc đứng chụm hai chân hay co chân lên) Nếu có vật cách điện ván, nhựa nên ngồi lên đó, cúi đầu thấp xuống, hai tay che đầu VII.6 Sét- nguồn lượng quý giá: _ Vào thời điểm Trái đất có khoảng 2.000 dơng hoạt động Một dơng bình thường kéo dài tiếng có 10.000 cú phóng điện có 1000-2000 phóng xuống đất _ Lượng điện tích chứa lần sét xuất kéo đồn tàu 14 toa chạy 200km _ Chỉ tia sáng thơng thường thắp sáng bóng đèn 100W ba tháng, nguồn lượng khổng lồ _ Công suất luồng điện sét lớn Nếu điện áp hai đầu luồng điện 10.000.000V, dòng điện 20.000A khoảnh khắc chớp sét ấy, cơng suất đạt 200 triệu KW Đáng tiếc thời gian phóng điện ngắn, khoảng 50-100 Vì vậy, tổng lượng mà lần sét phóng không đủ thắp 20 sáng cho thành phố lớn giờ, nữa, điện chớp khó khống chế, muốn trực tiếp lợi dụng lượng vơ khó Đây đề tài hóc búa đặt cho nhà khoa học _ Sét cịn thực vai trị "đội thăm dị địa chất", giúp người tìm nguồn khống sản Sét vốn thích đánh vào vật thể dễ dẫn điện, mà nơi có kim loại dầu khí tính dẫn điện cao vùng khác Căn vào thống kê số lần xảy sét, khu vực thường có sét khả chứa khống sản dầu khí cao _ Các nhà khoa học nêu ý tưởng táo bạo "dùng sét chống mưa đá" Dẫn sét vào tầng mây có khả sinh mưa đá, lượng cực lớn nhiệt độ cao phá hủy tảng nước đá, biến chúng thành nước để tránh gây thiên tai VII.7 Bước đầu chinh phục sét người: Tuy sét kẻ giết người thứ hai sau lũ, sát thủ thời tiết Nhưng nguồn lượng quý giá Các nhà khoa học sớm nhận điều nên bắt tay vào nghiên cứu chinh phục sét, bắt phục vụ tốt cho người Việc làm bước đầu mang lại nhiều kết khả quan _ Dự đoán lượng mưa sấm sét _ Mạng trạm đa thời tiết sân bay Trạm đa thời tiết có khả ghi nhận đặc điểm cấu trúc mây qua giá trị phản hồi vô tuyến từ hạt nước tinh thể băng mây Các nhà khí tượng phân tích phát sớm ổ mây có khả phát triển mạnh vùng bán kính quan trắc đa, theo dõi phát triển chúng đánh giá khả xuất dông, sét nhờ tiêu nhận biết tượng Mạng trạm đếm sét Việt nam: năm 2001, phịng Vật lý Khí trang bị hai thiết bị: thiết bị đếm số lần phóng điện mây, mây - mây mây - đất (ESID) với bán kính hoạt động khác nhau, độ xác lớn thiết bị đo cường độ điện trường (EFM) Kết hợp thiết bị với đa thời tiết, 21 tiến hành dự báo sét khu vực đặt máy trước thời gian khoảng nửa tiếng Đồng thời với việc sử dụng thiết bị mua sẵn, phịng Vật lý khí (Viện Vật lý Địa cầu) thử nghiệm tự chế thiết bị định vị phóng điện, thiết bị đo cường độ điện trường, thiết bị đo biên độ độ dốc dòng sét dự kiến đưa vào hoạt động năm 2002-2003 Mạng trạm dự kiến gồm trạm phạm vi nước _ Tàu vũ trụ hoạt động sấm sét _ Tạo phân nitrogen có lợi cho trồng Điều kiện nhiệt độ áp suất cao sét sinh điều kiện để sản xuất đạm nitơ Nhờ tác dụng sét mà năm tạo tỷ phân đạm Nitơ toàn cầu Các nhà khoa học tiến hành chế tạo phân bón hố học "sét nhân tạo" phịng thí nghiệm, tiếng sấm rền động trời đất có ích việc làm tơi xốp đất sinh trưởng thực vật _ Sét phóng điện làm phần tử oxy O2 khơng khí kết hợp tạo thành khí ozơn O3 hấp thu tia tử ngoại bảo vệ sống trái đất _ Sử dụng lượng sét cung cấp điện thành phố _ Sử dụng tia X để nắm bắt di chuyển sét Khi sét di chuyển từ đám mây đến mặt đất đoạn đường từ 30 đến 160 phút, gọi “bước” quy trình “bước dẫn đầu”, tia X xuất bên bước, khoảng 1/1.000.000 giây sau bước kết thúc Tia X sét tạo ra, nỗ lực ngày giúp dự đốn vị trí sét đánh 22 VII.8 Giải thích tượng liên quan đến sấm sét: VII.8.1 Sét Sét hịn tượng tự nhiên chưa có lời giải thích thỏa đáng, dù ngun lý Đó thường cầu phát sáng di động mưa sấm sét, kích thước cỡ cam hay nho, thời gian kéo dài từ vài giây tới vài phút Sét xuất đồng thời với tia sét đánh từ mây xuống đất Nó thường bay cao vài mét, kèm theo âm đánh vào đồ đạc trước biến Cũng có bay cao Bức tranh kỉ XIX, miêu tả tượng sét sáng đến mức nhìn thấy vào ban ngày VII.8.2 Vì sét hay đánh vào vật thể cao chót vót đứng đơn độc? Những vật thể cao chót vót mang điện tích cảm ứng nhiều mặt đất, có khả hút sóng điện mạnh hơn, hút tia điện cách dễ dàng VII.8.3 Vì ln nhìn thấy chớp trước nghe thấy tiếng sấm? Vì tốc độ truyền ánh sáng nhanh nhiều so với tốc độ truyền âm Trong khơng khí, giây ánh sáng 30 vạn km, tương đương chạy 7,5 vịng quanh xích đạo Trái đất Tốc độ âm khơng khí 340 m/s, 1/900.000 lần so với tốc độ ánh sáng Thời gian tia sáng phát sinh từ chớp truyền đến mặt đất không đến phần vài chục vạn giây; âm chạy với cự ly cần phải có thời gian dài Đơi nhìn thấy chớp mà khơng nghe thấy tiếng sấm, tầng mây phóng điện cách xa, âm phát khơng đủ độ vang Chính âm truyền khơng khí lượng giảm nhiều, đến cuối khơng cịn nghe thấy tiếng sấm 23 VII.8.4 Vì xuất chớp dạng hình hình cầu? Vào lúc chạng vạng tối mùa hè, đám mây hồng qua làm nóng mặt đất, thêm tác dụng tiềm nhiệt nước đóng băng lan rộng cao dày, mây uốn cổ thụ già muôn hình mn vẻ xuất nhiều phận lồi vật thể Ở khu vực mà ánh sáng Mặt trời chiếu đến có màu hồng sẫm, bóng râm mà Mặt trời khơng chiếu đến cảnh sắc màu âm u xám xịt Trên biên đám mây, có vệt mưa nối tiếp chân trời Trên đỉnh đám mây có khói mây nhỏ màu vàng đỏ trải bầu trời Trong đám mây có tia chớp xuất rõ rệt, tia chớp xuyên qua đám mây rắn bạc, ánh sáng tia chớp phát quang, đám mây đen hồng lên sắt vừa lấy khỏi lò luyện 24 VIII KẾT LUẬN Sấm sét kẻ sát thủ thứ hai thời tiết, sét đến sét gây cho người thiệt hại vật chất, chí cướp sinh mạng người Nhận thấy hậu sét gây ra, người vào nghiên cứu để khắc phục nó, thời gian tìm hiểu, nhà khoa học khám phá rằng: bên cạnh tác hại, sét nguồn lượng quý giá chưa người khám phá Với thành tựu khoa học kĩ thuật đại ngày nay, người bước chinh phục sấm sét, bắt phục vụ người Chúng ta cần có nhìn hiểu biết sâu sắc chất cách phòng-chống sấm sét, để sấm sét trở thành người bạn hữu ích người 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Dun Bình, Dư Trí Cơng, Nguyễn Hữu Hồ, Vật lí đại cương (tập 2), Nxb Giáo dục, 2003, trang 61-65 David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Cơ sở Vật lí (tập 4), Nxb Giáo dục, 2007, trang 132-134 Sách giáo khoa Vật Lí 11 nâng cao, Nxb Giáo dục, 2008, trang 106-113 Các trang web với từ khóa tra cứu “sấm sét”, “dịng điện chất khí”, “cách phòng chống sét”, “lồng Faraday”, “hệ Franklin”, “nguồn lượng sét”…:  http://antgct.cand.com.vn  http://vnexpress.net  www.thunderstorm.org.vn  http://www.vista.gov.vn  Wikipedia  Thuvienvatli.com.vn ... chất phương pháp phòng chống sấm sét V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU _ Đọc nghiên cứu tài liệu có liên quan đến chất cách phịng chống sấm sét _ Phân tích tổng hợp tài liệu VI DÀN Ý NỘI DUNG ĐỀ TÀI NGHIÊN... CHỌN ĐỀ TÀI: II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU IV NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI V PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VI DÀN Ý NỘI DUNG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU... phòng chống sét giới 4 II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU _ Việc nghiên cứu ? ?sấm sét? ?? giúp hiểu rõ chất sấm sét Thông qua học, tuyên truyền giúp cho học sinh có nhìn đắn sấm sét, cách phòng chống sấm sét, tự