Экспериментируйте: постройте свой собственный пляж!

Исследуйте, как формируются береговые линии Земли, с помощью вашей собственной модели мини-пляжа

Цель: Постройте модель пляжа и посмотрите, как волны влияют на береговую линию пляжа.

Области науки: Океанология

Сложность: Легко для начинающих

Требуется время: Очень мало (≤ 1 день)

Предварительные требования: Отсутствуют

Наличие материалов: Легко доступны

Стоимость: $20 – $50

Безопасность: Проблем нет

Автор: Мишель Марановски, доктор философии, научный сотрудник. Этот проект научной ярмарки основан на книге, которую можно найти в следующей книге по научным проектам: Ванклив, Джанет. Океаны для каждого ребенка. Нью-Йорк: John Wiley and Sons, Inc., 1996. с. 92-93.

Нет ничего лучше, чем провести солнечный день на пляже. Всегда есть чем заняться. Постройте замок из песка, исследуйте приливные зоны и просто расслабьтесь. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как появился пляж, на котором вы стоите, и изменится ли он когда-нибудь? Пляж — это геологическое образование, состоящее из рыхлых частиц горных пород, таких как песок, гравий и фрагменты ракушек, расположенных вдоль береговой линии водоема.

Пляж состоит из нескольких ключевых частей, как показано на рисунке 1. Береговая полоса — это часть, которая в основном находится над водой. Это активная береговая линия. Вершина уступа известна как «гребень», а часть, которая спускается к воде, называется «гранью». В нижней части склона может быть впадина, а дальше в воду может быть одна или несколько песчаных отмелей, параллельных пляжу. В глубине материка, куда волны не могут добраться, преобладает ветер. Ветер сдувает песок, образуя выступы за гребнем. Эти выступы известны как дюны.

В результате эрозии скальных образований в воде, коралловых рифов и мысов образуются частицы породы, которые волны переносят на берег, в море и вдоль берега, образуя пляж. Продолжающаяся эрозия береговой линии волнами также со временем изменяет пляж. Когда большие и сильные волны обрушиваются на береговую линию, например, во время шторма, береговая линия размывается сильнее. Одним из изменений, которые может вызвать эрозия, является появление мыса. Мыс — это участок суши, обычно состоящий из крупных скал, который выступает из береговой линии в воду. Это влияет на то, как разрушается окружающая береговая линия.В этом научном проекте вы создадите модель, чтобы исследовать, как вода формирует пляж и как мыс влияет на его формирование. Получайте удовольствие и не забудьте взять с собой солнцезащитный крем и газировку со льдом на пляж ручной работы!

Термины и понятия

• Геологическое образование
• Береговая линия
• Береговая насыпь
• Гребень
• Поверхность
• Впадина
• Песчаная отмель
• Дюна
• Эрозия
• Мысы

Вопросы

• Какие участки пляжа различаются?
• Что такое эрозия и как она влияет на формирование пляжа?
• Что такое дюны? Какие дюны наиболее известны?

Список литературы

Попросите взрослого помочь вам в дальнейших исследованиях, посетив следующий веб-сайт, на котором представлена информация о береговых линиях и эрозии:

• Департамент природных ресурсов Миннесоты. (Северная Каролина). Восстановите свой берег. Проверено 26 июня 2012 г.

Чтобы получить помощь в создании графиков, посетите этот веб-сайт:

• Национальный центр статистики образования (n.d.). Создайте график. Проверено 25 июня 2020 г.

Материалы и оборудование

• Поддон для малярных валиков
• Для измерения сухого состояния чашка
• Песок (50-фунтовый пакет); чистый пляжный песок можно приобрести в местном хозяйственном магазине.
• Вода
• Пластиковая бутылка для воды объемом 500 мл
• Карандаш
• Таймер
• Цифровая камера
• Взрослый доброволец поможет сделать снимки
• Линейка с миллиметровыми отметками
• Аквариумный гравий (6 чашек)
• Лабораторный блокнот

Экспериментальная процедура

1. Насыпьте на дно формы для нанесения краски валиком 5 стаканов (1,2 литра) песка.

2. Насыпьте большую часть песка, но не весь песок, на мелкую часть формы.

3. Медленно налейте 6 чашек воды в глубокую часть формы. Дайте воде и песку отстояться в течение пяти минут.

• 3a. Как изменился пляж за это время? Теперь ваш пляж должен выглядеть примерно так, как показано на рисунке 2.

4. Сфотографируйте пляж, чтобы у вас было представление о том, как он выглядел. Обратите внимание, где проходит береговая линия. Береговая линия — это место, где встречаются пляж и вода.

5. Убедитесь, что пластиковая бутылка с водой пуста и закрыта крышкой. Положите бутылку с водой горизонтально, чтобы она плавала в глубокой части формы, вдоль бортика.

6. Установите таймер на одну минуту. Запустите таймер, а затем кончиками пальцев покачайте бутылку с водой вверх-вниз в воде, чтобы создать волны.

• 6a. Если волны становятся такими сильными, что вода выплескивается из поддона, уменьшите волны.

7. По истечении одной минуты перестаньте раскачивать бутылку с водой и сфотографируйте пляж. Как это выглядит по сравнению с первой картинкой? Запишите свои наблюдения в таблицу данных, подобную таблице 1, в вашем лабораторном блокноте.

• 7a. В вашей таблице данных этот тип пляжа будет называться “Без названия мыса.”
• 7b. После того как вы закончите эксперимент, вы также можете распечатать свои снимки и занести их в свой лабораторный блокнот. Обязательно следите за тем, какие картинки соответствуют каждому этапу эксперимента.

8. Повторите шаги 6-7 еще раз, в течение двух минут.

• 8a. Запишите свои наблюдения и сделайте снимок, чтобы поместить его в свой лабораторный блокнот. Как меняется ваш пляж со временем?

9. Опорожните, очистите и высушите поддон для малярного валика.

10. Повторите шаги 1-9 еще два раза.

• 10a. Многочисленные испытания помогают ученым убедиться в точности и воспроизводимости результатов.
• 10b. Не забудьте записать все свои наблюдения в таблицу данных, подобную таблице 1, в вашем лабораторном блокноте и сделать снимки.

11. Теперь вы будете использовать гравий для моделирования мыса. Повторите шаги 1-3, а затем насыпьте насыпь из 2 чашек аквариумного гравия посередине береговой линии. Мыс должен быть частично в воде, а частично на берегу, как показано на рисунке 3.

<загрузка изображения="ленивая" расшифровка="асинхронная" height="450" width="600" src="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/03/1030_beach_experiment_figure-3.jpg?w=600 " alt="" class="wp-изображение-235183" srcset="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/03/1030_beach_experiment_figure-3.jpg 1030 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/03/1030_beach_experiment_figure-3.jpg?resize=510,383 510 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/03/1030_beach_experiment_figure-3.jpg?resize=768,576 768 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/03/1030_beach_experiment_figure-3.jpg?resize=600,450 600 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/03/1030_beach_experiment_figure-3.jpg?resize=773, 580 773 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/03/1030_beach_experiment_figure-3.jpg?resize=263,197 263 Вт, https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2026/03/1030_beach_experiment_figure-3.jpg?resize=560,420 560 Вт" размеры="авто, (максимальная ширина: 600 пикселей) 100 Вт, 600 пикселей" />

12. Повторите шаги 4-9, но на шаге 7а в вашей таблице данных этот тип пляжа будет называться «С мысом». Повторите шаги 11-12 еще два раза.

• 13a. Не забудьте записать все свои наблюдения в лабораторный блокнот в виде таблицы данных, подобной таблице 1.

14. Просмотрите свои наблюдения и фотографии. Как меняется пляж с течением времени, когда на нем нет мыса, по сравнению с тем, когда он есть? Как мыс влияет на направление течения воды? Вода сильнее завихряется по бокам? Изменилось ли расстояние между береговой линией и краем лотка?

• 14a. Распечатайте фотографии для своего лабораторного блокнота, чтобы дополнить их всеми вашими наблюдениями.

Варианты

• Как волны разрушают пляж, если вы продолжаете создавать их более двух минут? Попробуйте выполнить этот научный проект еще раз, но на этот раз создавайте волны в течение пяти, а затем еще 10 минут. Чем отличается пляж без мыса от пляжа с мысом, когда волны создаются в течение более длительного периода времени?
• Увеличивайте или уменьшайте скорость покачивания бутылки с водой вверх-вниз. Влияет ли это на то, как меняется пляж с течением времени?
• С помощью карандаша сделайте волны поменьше и посмотрите, как это повлияет на береговую линию.
• Приклейте линейку скотчем к краю валика для нанесения краски и измерьте, как изменяется береговая линия под воздействием волн. Каждый раз при съемке проводите линейку от береговой линии до конца валика. Насколько изменилось расстояние по сравнению с первоначальной береговой линией?
• Постройте график ваших данных. Постройте два графика, один из которых соответствует пляжу без мыса, а другой — пляжу с мысом. Отметьте по оси x время и по оси y расстояние до берега.
  • Если вам нужна помощь в составлении графиков или вы хотели бы сделать их онлайн, перейдите на следующий веб-сайт:  Создайте график.
  • Распечатайте фотографии того, как изменился ваш пляж, и то, как он выглядит. наблюдения, которые вы сделали. Разместите все данные на табло, чтобы вы могли показать всем, как создаются пляжи.
• Налейте сразу большой объем воды в глубокий конец, чтобы имитировать штормовой прилив или цунами. Что происходит с пляжем?
• Если вас интересует научный проект об эрозии, попробуйте Riprap: это не хип-хоп, а «Остановить эрозию».

Это мероприятие предлагается вам в партнерстве с Приятели по науке. Найдите оригинальное упражнение на веб-сайте Science Buddies.

<загрузка изображения="ленивое" декодирование="асинхронное" width="680" height="173" src="https://www.snexplores.org/wp-content/uploads/sites/3/2023/01/680_science_buddies_banner.png " alt="Баннер с надписью "ДРУЗЬЯ ПО НАУКЕ"" class="wp-image-214358" />