Исследовательская работа «Математика в быту»

МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 97»

Исследовательская работа «Математика в быту»

Подготовила: Сущевич Людмила, учащаяся 8 «А» класса Руководитель: Фефелина Ирина Алексеевна, учитель математики

2017-2018 учебный год

Актуальность выбранной темы.

Сейчас очень часто говорят об экономии электроэнергии и об энергосберегающих лампах. С каждым днем на полках магазинов появляются все новые и новые виды энергосберегающих лампочек. Наряду с ними все так же используются лампы накаливания

Цель моей работы: оптимизировать использование ламп в быту и рассчитать возможную экономию семейного бюджета.

Основными методами исследования стали: поисковый (с использованием научной и учебной литературы, а также поиск необходимой информации в сети Интернет, обработка статистических данных); практический (метод измерения объектов, выполнения вычислений с применением математических формул); анализ полученных в ходе исследования данных.

Задачи.

1.Исследовать рациональность использования энергосберегающих ламп.

2.Рассчитать количество израсходованной электроэнергии за месяц при использовании лампы накаливания и энергосберегающей лампы.

3.Рассчитать количество сэкономленной электроэнергии.

4.Расчитать стоимость израсходованной электроэнергии и возможную экономию.

Итак, семья – это маленькое государство, в котором есть свой бюджет. Из чего же складывается семейный бюджет? Из доходной и расходной части. Первая состоит из всех источников поступления доходов – зарплаты, пособий, доходов от личного подсобного хозяйства. Есть расходы постоянные: плата за жилье, электроэнергию, питание, транспорт, одежда, обувь, культурные услуги, и их надо спланировать сразу.

Есть расходы периодические (ремонт квартиры, обновление мебели, посуды, аппаратуры, отдых, путешествия и т.д.), которые планируются тоже заблаговременно.

В семейной математике необходим точный математический расчет. Моя семья перешла на использование энергосберегающих ламп, поэтому я решила подсчитать какая выгода от замены ламп для моей семьи.

Лампа накаливания – источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания. В качестве тела накала в настоящее время в основном используется спираль из сплавов на основе вольфрама.

Энергосберегающая лампа – электрическая лампа, обладающая существенно большей светоотдачей (соотношением между  потребляемой мощностью и световым потоком), например, в сравнении с распространёнными сейчас лампами накаливания. Поэтому использование энергосберегающих ламп способствует экономии электроэнергии.

В чем отличие энергосберегающей лампы от лампочки накаливания?

Устройство лампочки накаливания знакомо многим. Электрический ток раскаляет вольфрамовую нить в лампочке до яркого свечения. С устройством энергосберегающей лампы знакомы не все.

Энергосберегающая лампа состоит из колбы, которая наполнена парами ртути и аргона, и пускового устройства – стартера. Внутренняя поверхность колбы покрыта специальным веществом – люминофором. При воздействии ультрафиолетового излучения на люминофор начинает излучаться видимый свет.

При включении энергосберегающей лампочки пары ртути, находящиеся в лампе, создают ультрафиолетовое излучение, а оно, проходя через люминофор, находящемся на поверхностности лампы, преобразуется в свет. Люминофор может создавать различные цвета светового потока, так как сам может иметь разнообразные оттенки.

Энергосберегающие лампы изготавливают в соответствии с существующими стандартами традиционных лампочек накаливания. Цоколь у этих ламп имеет размер 14 или 27мм. Поэтому можно применять энергосберегающие лампы в любой люстре, торшере или бра, для которых раньше применялась лампа накаливания.

Использование энергосберегающих ламп имеет ряд преимуществ:

- Экономия электрической энергии. Энергосберегающая лампа имеет высокий КПД, а световая отдача в 5 раз выше по сравнению с лампой накаливания. К примеру, энергосберегающая лампа, равная 20 Вт, излучает световой поток тождественный световому потоку обычной лампы накаливания равной 100 Вт. Благодаря этому экономия энергии составляет около 80%. В процессе эксплуатации поток света от обычной лампы накаливания уменьшается, так как происходит выгорание вольфрамовой нити, и освещенность комнаты становится хуже, энергосберегающие лампы лишены этого недостатка.

- Высокий срок службы. Энергосберегающая лампочка служит намного дольше, чем традиционная лампа накаливания. Обычные лампы выходят из эксплуатации, так как перегорает вольфрамовая нить. Энергосберегающие лампы, имеющие иное строение и принципиально другую схему действия, служат в 10-15 раз дольше лампочек накаливания, что составляет около 5-12 тысяч часов эксплуатации.

- Низкая тепловая отдача. Благодаря высокому КПД энергосберегающих ламп, вся электроэнергия преобразуется в поток света, при этом энергосберегающая лампа выделяет очень мало тепла. В некоторых моделях светильников небезопасно использовать обычные лампы накаливания, так как они, излучая много тепла, могут расплавить пластмассовые детали патрона, провода или корпус, что может привести к возгоранию. Поэтому энергосберегающие лампочки необходимо использовать в осветительных приборах с ограничением температуры.

- Высокая светоотдача. В обычной лампочке накаливания свет поступает только от вольфрамовой спирали. Энергосберегающая лампочка светится по всей поверхностности. Благодаря этому свет от энергосберегающей лампочки исходит мягкий и равномерно распределяется по помещению, поэтому он более приятен для глаза.

- Выбор нужного цвета. Благодаря разнообразным оттенкам люминофора, покрывающего поверхность энергосберегающей лампы, они имеют различный световой поток: тёплый или холодный белый свет, дневной свет.

Минус энергосберегающих ламп – более высокая стоимость по сравнению с лампами накаливания. Но, учитывая более долгий срок службы энергосберегающих ламп, этот недостаток можно признать несущественным. Кроме того, энергосберегающие лампы, как и обычные батарейки, нельзя утилизировать в быту самостоятельно из-за содержания в них паров ртути.

Таблицы сравнения потребления ламп накаливания, энергосберегающих и LED ламп с мощностью 100 и 60 Вт  

Практическая часть.

Проанализировав в своем доме расход электроэнергии за месяц и взяв во внимание виды ламп, используемых в семье, я получила следующие данные.

В моем доме имеется 31 лампочка, в том числе: галогенновые лампочки- 25 шт., светодиодная люстра, светодиодная лента длиной в 10 метров., светодиодные лампочки- 5 шт.

Я рассчитала расход электроэнергии в нашем доме до замены ламп на энергосберегающие и после, сравнила разницу и выяснила, выгодна ли эта замена.

Первоначально в доме было 3 лампы накаливания по 100 Вт и 15 ламп по 40 Вт. При ежедневном режиме работы примерно в 5 часов расход электроэнергии только на освещение составлял:

100×3×5=1500Вт/ч, 40×15×5=3000 Вт/ч , всего 4,5 кВт/ч в сутки и, соответственно, примерно 4,5×30=135 кВт/ч в месяц.

После замены ламп на энергосберегающие расход электроэнергии при тех же условиях освещения составил:

25×12×5=1500 Вт/ч, 36×5=180Вт/ч , 15×5=75Вт/ч, 3.5×5×5≈88Вт/ч, 40×5=200Вт/ч, всего в сутки приблизительно 2 кВт/ч, и примерно 61 кВт/ч в месяц.

Разница энергопотребления составила : 135-61=74 кВт/ч в месяц, что в денежном эквиваленте выражается суммой 74×3.31≈245 рублей

При замене ламп из семейного бюджета было потрачено примерно 31×100=3100 рублей. Срок окупаемости этой покупки мной был рассчитан и составил 3100:245≈13 месяцев. Через это время моя семья начала реально экономить деньги на оплате электроэнергии. Кроме этого стоит помнить, что энергосберегающие лампочки работают в 8 раз дольше обычной лампочки и отдают в 5 раз больше света! То есть менять их придется реже, чем лампы накаливания, что так же приведет к экономии.

Вывод.

Таким образом, с помощью приведенных выше расчетов я убедилась в том, что математика играет важную роль в жизни, помогает организовывать быт и экономить семейный бюджет.

Литература

1. Справочник школьника. Филологическое общество «СЛОВО». Компания «Ключ-С» ТКО АСТ. Центр гуманитарных наук при факультет журналистики МГУ им. . Москва 2005г.

2. «Занимательная физика». Наука. Главная редакция

физико-математической науки. Москва. 1976г.

3. Я познаю мир. Москва. ТКО АСТ. 1996г.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/298892-issledovatelskaja-rabota-matematika-v-bytu