Okrugli mjehurići
Svi se divimo mjehurićima, posebno mjehurićima od sapuna - njihovom savršeno okruglom obliku i površini koja svjetluca različitim bojama. Engleski fizičar Boys bio je toliko zaintrigiran mjehurićima od sapunice da je napisao knjigu od 200 stranica: „Mjehurići od sapunice. Njihova boja i sile koje im daju oblik.” Boyes je mjehuriće od sapunice nazvao odličnim eksperimentalnim objektom i istakao da su sile koje daju oblik mjehurića prisutne u svim tekućinama.
Ove sile su sveprisutne. Bez njih ne možete da kuvate čaj, bez njih ne možete da zatvorite slavinu u kuhinji, pamte se kada zaronite u vodu. Općenito, svaka tečnost ima ovu moć.
Šta uzrokuje da se kapljice vode skupljaju?
Zamislite da punite balon vodom. Kako više vode sipate u njega, gumeni omotač lopte se više rasteže. Na kraju će prestati da se rasteže i pukne. Sada zamislite kap vode. Voda se skuplja na vrhu pipete u obliku rastuće kapi. Pad postaje sve veći i veći. Konačno dostigne određenu kritičnu veličinu i odvoji se od vrha pipete.
Povezani materijali:
Zašto se javlja morska bolest?
Boyes je sebi postavio pitanje: "Zašto se voda uopće skuplja na vrhu pipete u obliku kapi?" Utisak je da voda teče u malu elastičnu vrećicu, poput balona. Ova vrećica se skida sa pipete kada se prelije vodom. Naravno, oko kapi nema elastične vrećice. Ali nešto mora zadržati kap u njenom klasičnom obliku. Mora postojati neka nevidljiva ljuska, neka vrsta nečega.
Površinski napon
Ovo nešto - svojstvo vode i bilo koje druge tečnosti - naziva se površinska napetost. Uzmimo vodu. Molekuli vode ispod njegove površine međusobno su povezani snažnim silama međumolekularne interakcije. Molekuli smješteni u površinskom sloju doživljavaju privlačnu silu samo od osnovnih i susjednih molekula. To jest, molekuli površinske vode privlače se prema unutra i prema van. Upravo ta interakcija sila stvara filmski efekat ili površinsku napetost na površini vode.
Povezani materijali:
Zašto osoba štuca?
Dakle, površinski napon se može smatrati nekom vrstom "ljuske" vode. Ova školjka uzrokuje da kap visi na kraju slavine. Kada pad postane prevelik, školjka to ne može izdržati i pukne. Boyes je naglasio da različite tekućine imaju različitu jačinu ljuske. Alkohol ima nižu površinsku napetost i stoga formira manje kapljice od vode. Ali živa, koja se kreće oko poda u malim kuglicama kada se termometar razbije, ima površinsku napetost šest puta veću od one vode.
Šta sprečava da mehur od sapunice pukne?
Sila površinskog napona sprečava da mjehur od sapunice pukne. Kada umočite okvir u rastvor sapuna, a zatim ga izvadite, vidjet ćete tanak prelivni film koji prekriva prazninu okvira. Duvajte na okvir. Iz njega će početi da viri mehur. Film sapuna rasteže se poput elastične školjke. Duni još. Film sapuna će se zatvoriti oko zraka, a mjehur od sapunice će krenuti na samostalno putovanje, svjetlucajući svim duginim bojama.
Povezani materijali:
Zvijezde i sazviježđa
Školjka mjehurića od sapunice ima elastična svojstva, tako da je zrak unutar mjehurića pod pritiskom, kao i zrak u komori nogometne lopte. Vrijednost unutar mjehura ovisi o zakrivljenosti stijenke mjehura. Kako više zakrivljenosti i što je mehur manji, to je veći pritisak. Dječaci su eksperimentalno dokazali da zrak koji izlazi iz mjehurića sapuna koji prsne može ugasiti plamen svijeće.
Ali zašto je balon još uvek okrugao?
Odgovor je da sile površinske napetosti teže da mjehur od sapunice natjeraju u što kompaktniji oblik. Najkompaktniji oblik u prirodi je kugla (ne kocka, na primjer). Sa sfernim oblikom, vazduh unutar mjehura ravnomjerno pritiska na sve dijelove njegove unutrašnje stijenke (prema najmanje, dok balon ne pukne).
Povezani materijali:
Uzroci raka kože
Međutim, isti Boysi su primijetili da je primjenom vanjske sile moguće napraviti balon koji nije sferičan. Ako razvučete film od sapuna između dva prstena i povučete da biste ga slomili, formira se cilindrični mjehur od sapunice. Kako veća veličina takav cilindrični mehur, to je manja njegova snaga. Na kraju se u sredini takvog mjehurića pojavi suženje, koje se dijeli na dva obična okrugla mjehurića.
Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.
- Zašto osoba zijeva i zašto...
- Zašto čovek ne prepozna svoje...
Uvod…………………………………………………………………………………………………….4
Glavni dio…………………………………………………………………………………………….…..6
1. Mjehur od sapunice i njegova struktura. ………………………………………………………..…6
2. Trajnost mjehurića od sapunice. Kako mjehurići pucaju………………………………………………………..……………………………………………………………………………………...7
3. Duga od mjehurića od sapunice……………………………………………………………………………………………………...7
4. Zamrzavanje mjehurića……………………………………………………………………………………….8
Eksperimentalni dio.
Pravljenje mjehurića od sapunice……………………………………………………………...11
Recept za kuhanje………………………………………………………………………………………………..….12
Zaključak………………………………………………………………………………………………14
Bibliografija………………………………………………………………………..15
Aplikacija
Uvod.
Zaista volim puhati mehuriće od sapunice. Volim da se divim njihovom okruglom obliku i površini koja svetluca različitim bojama. Puvao sam mjehuriće sa slamke i gledao kako okrugle dugine kuglice lete.
Oduvek sam želeo da napravim balon koji ne liči na loptu, tako da svojim oblikom liči na oblik kocke ili na glavu neke životinje. Ali, nažalost, uvijek sam imao samo okrugle mehuriće od sapuna.
Zašto mjehurići sapuna imaju okrugli oblik, poput kuglica? Možda ako koristite žičani okvir u obliku kocke ili trougla da naduvate mehur, dobijete balon drugačijeg oblika? Razmotrimo problem dobivanja okruglih mjehurića sapuna.
dakle,objekat mojistraživanja: balon.
Predmet studija: oblik i sastav mjehurića od sapunice.
Ja sam izneo sledećehipoteza: Koristeći žičane okvire različitih geometrijskih oblika, možete pripremiti nekružne mjehuriće sapuna.
Svrha mog istraživanja: identificirati svojstva i oblik mjehurića od sapuna. Odlukom ću postići svoj ciljadachi:
prikupiti informacije o pripremi, svojstvima i obliku mehurića od sapuna;
pripremite otopinu mjehurića sapuna kod kuće;
napraviti mjehuriće od sapunice;
analizirati teorijske i praktične rezultate proizvodnje mjehurića sapuna, njihova svojstva i oblik.
Faze istraživanja:
napraviti žičane okvire različitih geometrijskih oblika;
pripremite otopinu za mjehuriće od sapunice i kupite gotovu otopinu u trgovini za poređenje;
pokušajte puhati geometrijske mehuriće različitih oblika;
prikupiti informacije o obliku i svojstvima mehurića od sapunice (pitajte roditelje, pročitajte u knjizi, pronađite na internetu);
odrediti koje je rješenje za pravljenje mjehurića najbolje;
uporediti teorijske i praktične rezultate pravljenja mehurića od sapuna;
Metode i tehnike: posmatranje, eksperiment, analiza.
Značaj aplikacije moj istraživački rad je da se rezultati mog istraživanja mogu primijeniti na časovima o okolnom svijetu iu klubovima naučni pravac. Ljepota mjehurića od sapunice sugerira jedan od pravaca njihove upotrebe: u dizajnu svečanih događaja, raznih vrsta proslava. Za ovu primenu, izmišljene su posebne mašine za generisanje konstantnog toka mehurića od sapunice; ovaj tok preuzima moćnii osvijetljen je u različitim bojama.
Neki umjetnici koriste mjehuriće od sapunice kao glavni element za svoje nastupe; u ovom slučaju pokazuju mjehuriće ogromne veličine - prečnika više od jednog metra.
Glavni dio.
Mjehur od sapunice i njegova struktura.
Okrenuo sam se internetu za informacije. Nakon što sam proučio temu koja me zanimala, analizirao sam informacije i saznao sljedeće.
Mehur od sapunice- tanki višeslojni film voda ispunjena vazduhom, u obliku sa prelivom . Mjehurići sapuna obično traju samo nekoliko sekundi i pucaju kada se dodirnu ili spontano 5 .
Školjka mjehurića od sapunice sastoji se od tankog sloja vode, koji određuje neprozirnost mjehurića od sapunice i njegovu stabilnost. U čaši voda ima samo jednu slobodnu površinu i, shodno tome, na njoj se može formirati samo jedan sloj molekula sapuna. A slobodni film ima dvije površine, što znači da se na njemu mogu formirati dva sloja izduženih molekula sapuna. Ovo je vrsta vodenog filma ojačanog molekulima sapuna koji čini mjehur od sapunice. 3 .
Na osnovu navedenog, došao sam do zaključka da je za ispuhivanje mehurića od sapuna potrebno postaviti okvir mehurića u teglu sa rastvorom sapuna. U ovom trenutku na okviru se formira sapunski film koji se sastoji od sapuna i vode. Unutar mehurića ima vazduha. Duvamo na film u kadru, film se sklapa u kuglu, a zrak završava unutra.Dakle , mehur od sapunice se sastoji od vode, sapuna i vazduha.
Trajnost mehurića. Kako pucaju mehurići.
Posmatrajući obične mehuriće, primetio sam da su kratkotrajni i da odmah pucaju. Ali mjehurići od sapunice žive mnogo duže. Gore sam već naglasio da se film mjehurića od sapunice sastoji od sapuna i vode. Tanka traka vode stavlja se između dva sloja sapuna. Istovremeno, film mehurića je veoma tanak, tanji od naše kose. Sapun duže zadržava vodu. I dok je mehur mokar, ne puca.
Mjehur postoji jer površina bilo koje tekućine (in u ovom slučaju voda) ima neku površinsku napetost, zbog čega se površina ponaša kao nešto .
Neki naučnici su sačuvali mjehuriće sapuna na sve moguće načine, čuvajući ih nekoliko dana, pa čak i mjeseci, ali koliko god da je život mjehurića od sapunice, prije ili kasnije će puknuti.
Jeste li se ikada zapitali kako se to događa? Čini nam se da je ovo trenutna akcija. Mjehur od sapunice je još uvijek tu, ali je jednostavno ispario u zrak. Ali jeste li znali da je akcija usmjerena, a ne haotična? Naučnici su izračunali da mjehur od sapunice pukne u hiljaditom dijelu sekunde, pa im je, da bi vidjeli ovo čudo, bila potrebna kamera koja može snimiti do 5000 kadrova u sekundi. Usporeni film je pokazao da čim je integritet mjehurića od sapunice narušen, njegova ljuska se postepeno počela urušavati od mjesta oštećenja i dalje po cijelom svom obimu. Kako bi potvrdili svoje eksperimente, naučnici su dali fotografije i video zapise koji jasno pokazuju proces pucanja mjehurića od sapunice.
3. "Duga" mehurića od sapunice
Film sa mjehurićima sastoji se od nekoliko slojeva. Kada svjetlost prođe kroz ove slojeve, mijenja se (prelama) i svjetluca. Sličan fenomen uočavamo kada gledamo dugu nakon kiše.
RUSKA FEDERACIJA
administracija općina– Šilovski opštinski okrug Rjazanske oblasti
Opštinski budžet obrazovne ustanove
„Prosek Šilovske sveobuhvatne škole br. 3"
opštinska formacija - Šilovski opštinski okrug Rjazanske oblasti
Pravna adresa: 391.500 RUR str Šilovo, ul. Isaeva, 34 telefon/faks 8(49136)21847,
e-mail: shilovo - škola 3@ yandex . ru INN/KPP 6225004968/622501001 OGRN 1026200850873
Naučno-praktična konferencija
Odjeljak: svijet
Zašto su mjehurići od sapuna okrugli?
Rad je uradila učenica 1B razreda: Veronika Kučerova
Naučni direktor: Geraskova N.A.
Selo Šilovo, 2018
Bubble
Zapravo, balon
Skinuti:
Pregled:
Zašto su mjehurići od sapunice uvijek okrugli?
Bubble - jedna od omiljenih dječjih zabava. Lagana, prozračna, lagano podnesena laganim povjetarcem... I vjerovatno je svako dijete bar jednom postavilo sljedeća pitanja: „Zašto su mjehurići sapuna tako savršeno okrugli? Da li je moguće naduvati kvadratni mehur ako ga napuhnete iz kvadratna cijev?"
U stvari, mjehurići od sapunice – odličan objekat za posmatranje širokog spektra fizičke pojave. Površinski napon, termodinamika, optika - da spomenemo samo neke. Pa ipak, zašto su mjehurići od sapunice okrugli?
Odgovor je da je najkompaktniji oblik u prirodi lopta, a sile površinske napetosti imaju tendenciju da mjehuriću od sapunice daju najkompaktniji mogući oblik. Sa sferičnim oblikom, vazduh unutar mehurića ravnomerno pritiska sve delove unutrašnjeg zida dok ne pukne. I zato, bez obzira kakvog je oblika cijev za puhanje, bila ona kvadratna, zvjezdica ili čak cik-cak, mjehurići će i dalje biti okrugli. Međutim, postoje izuzeci. Engleski fizičar Boys, proučavajući mehuriće od sapunice, primetio je da je primenom spoljne sile moguće napraviti mehur koji nije sferičan. Ako razvučete film od sapuna između dva prstena i povučete da biste ga slomili, formira se cilindrični mjehur od sapunice. Što je veća veličina takvog cilindričnog mjehura, to je manja njegova snaga. Na kraju se u sredini takvog mjehurića pojavi suženje, jedna strana počinje da vuče drugu i on se dijeli na dva obična okrugla mjehurića.
Najatraktivnija strana mehurići od sapunice , možda su svjetlucanje svjetla na njihovoj površini. Čak i kada naduvate balon, postaje primetna jedinstvena živopisna dugina boja kojoj je teško ne diviti se. A odakle takva ljepota u tako jednostavnoj kugli od sapuna?
Marina Azanova
Zajednička aktivnost: „Jesu li mjehurići od sapunice uvijek okrugli?“
Zajednička aktivnost: „Jesu li mjehurići od sapunice uvijek okrugli?“
Integracija obrazovnih područja: NVO “Spoznaja”, NVO “Socijalizacija”, NVO “Komunikacija”.
Pedagoški cilj: Formiranje vještina za izvođenje eksperimenata.
Dječiji cilj: Prepoznajte oblik mjehurića od sapuna.
Zadaci:
Obrazovni: Naučite djecu da rade "istraživanje"
razvojni: Razvijati kod djece sposobnost analiziranja primljenih informacija i donošenja utemeljenih zaključaka.
edukativni: Podsticati saradnju u mini grupama.
Educator: Zdravo, drago mi je da vas vidim u našoj laboratoriji. Sa nama su u laboratoriji specijalisti koji mogu pružiti pomoć ako je potrebno.
P Daću ti igračku
Ni pisaća mašina, ni petarda.
Samo cijev. I unutra
Mjehurići su vrebali.
Mi smo lopatica sa "prozorom"
Umočimo ga malo u rastvor.
Dunimo jednom, dvaput i tri,
Mjehurići će odletjeti.
Sjećate li se igre "Bubble"? Ustani da se igraš. Ovo je veličina našeg balona.
A najsrećniji "blooper" javno je ispuhao balon od 4,5 m (slajd)
Mjehur od sapunice je tanak film sapunaste vode koji tvori loptu sa preljevnom površinom.
Educator: Zaista volim da duvam mehuriće od sapunice. Volim da se divim njihovom okruglom obliku i površini koja svetluca različitim bojama. Oduvek sam želeo da napravim balon koji ne liči na loptu, tako da svojim oblikom liči na oblik kocke ili na glavu neke životinje. Ali, nažalost, uvijek sam imao samo okrugle mehuriće od sapuna.
Djeco, jeste li ispuhali mehuriće od sapunice?
Odgovori djece:(da)
edukator: U kakvom ste ih obliku duvali?
Odgovori djece: (okrugla).
Educator: Zašto mjehurići sapuna imaju okrugli oblik, poput kuglica?
Odgovori djece:)
edukator:Šta ste koristili za puhanje mehurića?
Odgovori djece:)
Educator: Mislite li da ako koristite žičani okvir u obliku kvadrata ili trougla ili druge uređaje za naduvavanje mjehurića, možete dobiti balon drugačijeg oblika?
Odgovori djece:)
Educator (sažima odgovore djece) Vi i ja smo predložili da pomoću žičanih okvira različitih geometrijskih oblika ili drugih uređaja možete puhati mehuriće sapuna koje nisu kružnog oblika.
Koja je svrha našeg istraživanja?
Odgovori djece: Svrha našeg istraživanja: identificirati oblik mjehurića od sapunice.
Educator: Šta ćemo učiniti za ovo?
Odgovori djece:)
Educator (sažima odgovore djece): Faze istraživanja:
Pokušajte puhati mjehuriće različitih geometrijskih oblika;
Prikupite informacije o obliku mjehurića od sapunice (pitajte odraslu osobu, potražite u knjizi, pronađite na internetu);
Uporedite teorijske i praktične rezultate pravljenja mehurića od sapuna;
Ujedinite se u grupe na osnovu istih slika na njihovim bedževima, odaberite vođu svoje grupe i zauzmite svoja mjesta u laboratoriji. Rezultati eksperimenata biće zabeleženi u tabeli.
Umočite petlju u smjesu. Šta vidimo kada izvadimo petlju? Polako duvamo u petlju.
edukator:Šta se dešava?
Odgovori djece:(Upuhujemo vazduh u petlju i dobijemo mehur u obliku lopte.)
2 iskustvo. Mjehur od sapunice u pravougaonom plehu.
Sipajte u pleh dovoljno rastvora sapuna da prekrije dno, stavite predmet u sredinu i pokrijte levkom. Zatim, polako podižući lijevak, puhnite u njegovu usku cijev - stvorit će se mjehur od sapunice; kada ovaj mjehur dostigne dovoljnu veličinu, nagnite lijevak u stranu, oslobađajući mjehur ispod njega.
edukator: Kakvog je oblika balon?
Odgovori djece:(ispostavilo se da je balon - pola lopte)
Eksperiment 3. mehur iz ravne boce.
Sipajte 1 litar vode u šolju. Umočite jedan rez boce u rastvor sapuna tako da se stvori film od sapuna. Zatim spustite flašu sa drugom rezom u vodu.
edukator: Kakvog je oblika balon?
Odgovori djece:(ispostavilo se da je okrugli balon)
edukator: Grupe dolaze do štanda i popunjavaju tabelu, a voditelji grupa govore o postignutim rezultatima.
Djeca prijavljuju svoje rezultate.
Zaključak:Dakle, nije potvrđena naša pretpostavka da se pomoću žičanih okvira različitih geometrijskih oblika i drugih uređaja mogu pripremiti nekružni mjehurići sapuna.
edukator: Možda možemo pronaći informacije o mehurićima različitih oblika u drugim izvorima (traži informacije po podgrupama).
edukator: Predlažem da sumiramo primljene informacije (dječije poruke). zaključak: Praktični i teorijski rezultati našeg istraživanja pokazali su da mjehurići sapuna mogu biti samo okruglog oblika.
Odraz:
edukator:Šta smo danas naučili na času?
Odgovori djece: naučili smo da mjehurići od sapunice mogu biti samo okrugli.
edukator: Jeste li bili zainteresirani za provođenje eksperimenata?
Odgovori djece: (.)
Educator: Svi mehurići koje ste puhali su već pukli, ali biste li ih željeli zadržati za uspomenu?
Odgovori djece: (.)
edukator: Predlažem da ih nacrtate. Crtanje mjehurićima od sapunice.
Uronite cijev u smjesu i puhnite kako biste stvorili mjehuriće od sapunice. Uzmite list papira i nježno dotaknite mjehuriće njime, kao da ih prenosite na papir. Rezultati su neverovatni. Uzmite ih i pokažite svojoj porodici i prijateljima.
Razlog tome su sile površinskog napona tečnosti. Nastaju između čestica vode. Čestice vode ili druge tečnosti se privlače jedna drugoj i teže da se zbliže. Svaku česticu na površini privlače druge čestice koje se nalaze unutar tečnosti, te stoga jure jedna prema drugoj (vidi sliku 3).
Zbog površinske napetosti dobija se sferni oblik mjehurića. Ovaj oblik može biti značajno iskrivljen strujanjem zraka i samim procesom napuhavanja mjehurića. Međutim, ako se mjehur ostavi da slobodno lebdi u zraku, njegov će oblik vrlo brzo postati blizak sfernom.
Kada svjetlost prođe kroz tanki film mjehurića, dio se odbija od vanjske površine, dok drugi dio prodire u film i odbija se od unutrašnja površina(vidi sliku 4). Boja zračenja uočenog u refleksiji određena je interferencijom ove dvije refleksije.
Na kraju, zid mjehurića postaje tanji od valne dužine vidljive svjetlosti, svi reflektirani valovi vidljive svjetlosti se sabiraju u antifazi i potpuno prestajemo vidjeti refleksiju (na tamnoj pozadini ovaj dio mjehurića izgleda kao „crni tacka"). Kada se to dogodi, zid mjehurića od sapunice je manji od 25 nanometara debljine i mjehur će vjerovatno uskoro puknuti.
|
|
|
Koliko dugo "žive" mjehurići od sapunice?
Ranije je postojalo mišljenje da je "život" mjehurića od sapunice prolazan. Međutim, ovu ideju je odbacio izumitelj, Englez James Dewar. Proveo je eksperiment i pokušao sačuvati mjehuriće u posebnim zatvorenim posudama, pouzdano ih štiteći od vanjskih utjecaja. Ispostavilo se da mjehurići od sapunice mogu trajati mjesec dana ili čak i više.
Za jednog od nastavnika fizike u američkoj državi Indijani, mehur od sapunice stavljen u staklenu teglu "živeo je" 340 dana. Postoje dokazi da se baloni sapuna čuvaju pod staklenim poklopcem dugi niz godina.
Kako pucaju mehurići?
Neki naučnici su sačuvali mjehuriće sapuna na sve moguće načine, čuvajući ih nekoliko dana, pa čak i mjeseci, ali koliko god da je život mjehurića od sapunice, prije ili kasnije će puknuti. Jeste li se ikada zapitali kako se to događa? U početku će se donji dio mjehurića zgusnuti, a središnji gornji dio istanjiti. To je jasno vidljivo u protoku tečnosti koji mijenja mrljastu boju mjehurića. U nekom trenutku balon će puknuti. Čini nam se da je ovo trenutna akcija, ali zapravo vidimo samo završnu fazu - mjehurić se pretvara u zbirku kapljica smještenih oko perimetra. U pravilu je izvor uništenja ili uništenja na gornjem, najtanjem mjestu filma.
Učitavanje...