Проект „Защо сапунените мехури са кръгли? Съвместна дейност: „Винаги ли сапунените мехури са кръгли? Как сапунените мехури и балоните са подобни?

Въведение………………………………………………………………………………………….4

Основна част………………………………………………………………………………….…..6

1. Сапунен мехур и неговата структура. ………………………………………………………..…6

2. Трайност на сапунените мехури. Как се пукат мехурчета………………………………………………………………………………………………………………...7

3. Дъга от сапунени мехури………………………………………………………………………………………...7

4. Замразяване на мехурчета…………………………………………………………………………………...8

Експериментална част.

Правене на сапунени мехури……………………………………………………………...11

Рецепта за готвене……………………………………………………………………………………..….12

Заключение…………………………………………………………………………………...14

Библиография………………………………………………………………………..15

Приложение

Въведение.

Много обичам да пускам сапунени мехури. Обичам да се възхищавам на кръглата им форма и повърхността, която блести в различни цветове. Издухах мехурчета от сламка и гледах как летят кръглите дъгови топки.

Винаги съм искал да направя балон, който да не прилича на топка, така че формата му да прилича на формата на куб или глава на някое животно. Но, за съжаление, винаги получавах само кръгли сапунени мехурчета.

Защо сапунените мехурчета имат кръгла форма, като топки? Може би, ако използвате телена рамка във формата на куб или триъгълник, за да надуете балон, ще получите балон с различна форма? Нека разгледаме проблема с получаването на кръгли сапунени мехурчета.

Така,предмет мояизследвания: балон.

Предмет на изследване: форма и състав на сапунени мехури.

Предлагам следнотохипотеза: Използвайки телени рамки с различни геометрични форми, можете да подготвите некръгли сапунени мехурчета.

Целта на моето изследване: идентифицирайте свойствата и формата на сапунените мехурчета. Ще постигна целта си, като решаадачи:

събират информация за приготвянето, свойствата и формата на сапунените мехури;

пригответе разтвор от сапунени мехурчета у дома;

правят сапунени мехури;

анализират теоретичните и практическите резултати от производството на сапунени мехурчета, техните свойства и форма.

Етапи на изследване:

правят телени рамки с различни геометрични форми;

пригответе разтвор за сапунени мехурчета и купете готов разтвор в магазин за сравнение;

опитайте се да издухате геометрични мехурчета с различни форми;

събирайте информация за формата и свойствата на сапунените мехурчета (попитайте родителите си, прочетете в книга, намерете в интернет);

определи кое решение за правене на мехурчета е най-доброто;

сравняват теоретичните и практическите резултати от правенето на сапунени мехури;

Методи и техники: наблюдение, експеримент, анализ.

Значение на приложението Моята изследователска работа е, че резултатите от моите изследвания могат да бъдат приложени в уроци за околния свят и в научни клубове. Красотата на сапунените мехурчета предполага една от посоките за тяхното използване: в дизайна на празнични събития, различни видове тържества. За това приложение са изобретени специални машини за генериране на постоянен поток от сапунени мехурчета; този поток се поема от мощнии е осветен в различни цветове.

Някои артисти използват сапунени мехури като основен елемент за своите изпълнения; в този случай те показват мехурчета с огромни размери - повече от метър в диаметър.

Главна част.

Сапунен мехур и неговата структура.

Обърнах се към интернет за информация. След като проучих темата, която ме интересуваше, анализирах информацията и разбрах следното.

Сапунен мехур- тънък многослоен филм вода, пълна с въздух, във формата с преливащи се цветове . Сапунените мехурчета обикновено траят само няколко секунди и се пукат при допир или спонтанно 5 .

Обвивката на сапунения мехур се състои от тънък слой вода, който определя непрозрачността на сапунения мехур и неговата стабилност. В чаша водата има само една свободна повърхност и съответно върху нея може да се образува само един слой от сапунени молекули. А свободният филм има две повърхности, което означава, че върху него могат да се образуват два слоя продълговати сапунени молекули. Това е вид воден филм, подсилен от сапунени молекули, който образува сапунен мехур. 3 .

Въз основа на горното стигнах до извода, че за да издухате сапунен мехур, трябва да поставите рамка от мехур в буркан със сапунен разтвор. По това време върху рамката се образува сапунен филм, който се състои от сапун и вода. В мехурчето има въздух. Издухваме филма в рамката, филмът се затваря на топка и въздухът попада вътре.По този начин , сапунен мехур се състои от вода, сапун и въздух.

Издръжливост на мехурчетата. Как се пукат мехурчета.

Наблюдавайки обикновените мехурчета, забелязах, че са краткотрайни и веднага се пукат. Но сапунените мехури живеят много по-дълго. Вече подчертах по-горе, че филмът на сапунения мехур се състои от сапун и вода. Между два слоя сапун се поставя тънка ивица вода. В същото време балонният филм е много тънък, по-тънък от нашата коса. Сапунът задържа водата по-дълго. И докато балонът е мокър, той няма да се спука.

Балонът съществува, защото повърхността на всяка течност (в този случай вода) има известно повърхностно напрежение, което кара повърхността да се държи като нещо друго .

Някои учени консервираха сапунените мехурчета по всякакъв възможен начин, съхранявайки ги в продължение на няколко дни и дори месеци, но без значение колко дълъг е животът на сапунения мехур, рано или късно той ще се спука.

Чудили ли сте се как става това? Струва ни се, че това е моментално действие. Сапуненият мехур все още е там, но просто се е изпарил във въздуха. Но знаете ли, че действието е режисирано, а не хаотично? Учените са изчислили, че сапунен мехур се пука за една хилядна от секундата, така че, за да видят това чудо, им е необходима камера, способна да снима до 5000 кадъра в секунда. Забавеният филм показва, че веднага щом целостта на сапунения мехур бъде нарушена, обвивката му постепенно започва да се разпада от мястото на повреда и по-нататък по цялата му обиколка. За да потвърдят своите експерименти, учените предоставиха снимки и видеоклипове, които ясно показват процеса на спукване на сапунен мехур.

3. "Дъга" на сапунен мехур

Балонният филм се състои от няколко слоя. Когато светлината преминава през тези слоеве, тя се променя (пречупва) и блести. Наблюдаваме подобно явление, когато гледаме дъга след дъжд.

РУСКА ФЕДЕРАЦИЯ

общинска администрация - Шиловски общински район на Рязанска област

Общинско бюджетно учебно заведение

"Шиловская гимназия № 3"

общинско образувание - Шиловски общински район на Рязанска област

Юридически адрес: 391 500 рубли п.Шилово, ул. Исаева, 34 тел./факс 8(49136)21847,

електронна поща: шилово - училище 3@ yandex . ru INN/KPP 6225004968/622501001 OGRN 1026200850873

Научно-практическа конференция

Раздел: светът около нас

Защо сапунените мехури са кръгли?

Работата е изпълнена от ученик от 1Б клас: Вероника Кучерова

Научен ръководител: Geraskova N.A.

с.Шилово 2018г

Причината за това са силите на повърхностното напрежение на течността. Те възникват между водните частици. Частиците вода или друга течност се привличат една към друга и се стремят да се приближат. Всяка частица на повърхността е привлечена от другите частици, разположени вътре в течността, и следователно се устремяват една към друга (виж Фиг. 3).

Благодарение на повърхностното напрежение се получава сферичната форма на мехура. Тази форма може да бъде значително изкривена от въздушните течения и процеса на надуване на самия балон. Ако обаче балонът се остави да се носи свободно във въздуха, формата му много скоро ще се доближи до сферичната.

Когато светлината преминава през тънкия слой на мехурчето, част от нея се отразява от външната повърхност, докато другата част прониква във филма и се отразява от вътрешната повърхност (виж фиг. 4). Цветът на излъчването, наблюдавано при отражението, се определя от интерференцията на тези две отражения.

В крайна сметка стената на мехурчето става по-тънка от дължината на вълната на видимата светлина, всички отразени вълни на видимата светлина се сумират в противофаза и ние преставаме да виждаме отражението напълно (на тъмен фон тази част от мехурчето изглежда като „черен място“). Когато това се случи, стената на сапунения мехур е с дебелина под 25 нанометра и има вероятност балонът скоро да се спука.

Интерференционният ефект също зависи от ъгъла, под който светлинният лъч удря мехурчестия филм. И дори ако дебелината на стената беше еднаква навсякъде, пак щяхме да наблюдаваме различни цветове поради движението на мехурчето. Но дебелината на мехурчето постоянно се променя поради гравитацията, която дърпа течността към дъното, така че обикновено виждаме ивици с различни цветове, движещи се отгоре надолу.

Колко дълго „живеят“ сапунените мехури?

Преди това имаше мнение, че „животът“ на сапунения мехур е мимолетен. Тази идея обаче беше разсеяна от изобретателя, англичанина Джеймс Дюар. Той проведе експеримент и се опита да запази мехурчетата в специални запечатани контейнери, надеждно ги предпазвайки от външни влияния. Оказа се, че сапунените мехури могат да издържат месец или дори повече.

За един от учителите по физика в американския щат Индиана сапунено мехурче, поставено в стъклен буркан, „живее” 340 дни. Има доказателства, че сапунените балони се съхраняват под стъклен капак в продължение на много години.

Как се пукат мехурчета?

Някои учени консервираха сапунените мехурчета по всякакъв възможен начин, съхранявайки ги в продължение на няколко дни и дори месеци, но без значение колко дълъг е животът на сапунения мехур, рано или късно той ще се спука. Чудили ли сте се как става това? Първоначално долната част на балона ще се удебели, а централната горна част ще изтъни. Това се вижда ясно в потока течност, който променя петнистия цвят на мехурчето. В един момент балонът ще се спука. Струва ни се, че това е мигновено действие, но всъщност виждаме само последния етап - балонът се превръща в колекция от капки, разположени около периметъра. По правило източникът на разрушаване или разрушаване е в горното, най-тънкото място на филма.

Кръгли мехурчета

Всички се възхищаваме на мехурчетата, особено на сапунените мехурчета – идеално кръглата им форма и блещукаща в различни цветове повърхност. Английският физик Бойс беше толкова заинтригуван от сапунените мехури, че написа книга от 200 страници: „Сапунени мехури. Техният цвят и силите, които им придават форма. Бойс нарече сапунените мехурчета отличен експериментален обект и посочи, че силите, които придават формата на мехурчетата, присъстват във всички течности.

Тези сили са вездесъщи. Не можете да направите чай без тях, не можете да спрете течащия кран в кухнята без тях, те се запомнят, когато се гмуркате във водата. По принцип всяка течност има тази сила.

Какво кара водните капки да се струпват заедно?

Представете си, че напълвате балон с вода. Колкото повече вода налеете в нея, толкова повече се разтяга гумената обвивка на топката. В крайна сметка ще спре да се разтяга и ще се спука. Сега си представете капка вода. Водата се събира на върха на пипетата под формата на нарастваща капка. Капката става все по-голяма и по-голяма. Накрая достига определен критичен размер и се откъсва от върха на пипетата.

Свързани материали:

Защо се появява морската болест?

Бойс си зададе въпроса: „Защо водата дори се събира на върха на пипетата под формата на капка?“ Впечатлението е, че водата се стича в малка еластична торбичка, като балон. Тази торба се отделя от пипетата, когато тя прелее с вода. Естествено няма еластична торбичка около капката. Но нещо трябва да задържи капката в нейната класическа форма. Трябва да има някаква невидима обвивка, някакво нещо.

Повърхностно напрежение

Това нещо - свойство на водата и всяка друга течност - се нарича повърхностно напрежение. Да вземем вода. Молекулите на водата под нейната повърхност са свързани помежду си чрез мощни сили на междумолекулно взаимодействие. Молекулите, разположени в повърхностния слой, изпитват сила на привличане само от подлежащите и съседните молекули. Това означава, че повърхностните водни молекули се привличат навътре и навън. Именно това взаимодействие на силите създава филмов ефект или повърхностно напрежение върху повърхността на водата.

Свързани материали:

Защо човек хълца?

По този начин повърхностното напрежение може да се разглежда като вид "черупка" на водата. Тази черупка кара капка да виси в края на крана за вода. Когато капката стане твърде голяма, черупката не може да издържи и се счупва. Бойс подчерта, че различните течности имат различна здравина на черупката. Алкохолът има по-ниско повърхностно напрежение и следователно образува по-малки капчици от водата. Но живакът, който се движи по пода на малки топчета, когато термометърът се счупи, има повърхностно напрежение шест пъти по-голямо от това на водата.

Какво пречи на сапунен мехур да се спука?

Силата на повърхностното напрежение предотвратява спукването на сапунен мехур. Когато потопите рамката в сапунения разтвор и след това я извадите, ще видите тънък ирисцентен филм, който покрива празнината на рамката. Подухайте рамката. От него ще започне да излиза балон. Сапуненият филм се разтяга като еластична обвивка. Духайте още. Сапуненият филм ще се затвори около въздуха и сапуненият мехур ще тръгне на самостоятелно пътешествие, блещукайки с всички цветове на дъгата.

Свързани материали:

Звезди и съзвездия

Обвивката на сапунен мехур има еластични свойства, така че въздухът вътре в мехура е под налягане, като въздуха в камерата на футболна топка. Стойността вътре в пикочния мехур зависи от извивката на стената на пикочния мехур. Колкото по-голяма е кривината и колкото по-малък е мехурът, толкова по-голямо е налягането. Момчета експериментално доказаха, че въздухът, излизащ от спукване на сапунен мехур, може да угаси пламъка на свещ.

Но защо балонът все още е кръгъл?

Отговорът е, че силите на повърхностното напрежение са склонни да принудят сапунения мехур да придобие възможно най-компактна форма. Най-компактната форма в природата е сфера (а не куб, например). При сферична форма въздухът вътре в мехура равномерно притиска всички части на вътрешната му стена (поне докато мехурът се спука).

Свързани материали:

Причини за рак на кожата

Същите момчета обаче забелязаха, че чрез прилагане на външна сила е възможно да се направи несферичен балон. Ако опънете сапунения филм между два пръстена и го дръпнете, за да го счупите, се образува цилиндричен сапунен мехур. Колкото по-голям е размерът на такъв цилиндричен балон, толкова по-малка е неговата сила. В крайна сметка в средата на такъв мехур се появява стеснение и то се разделя на два обикновени кръгли мехурчета.

Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

• Защо човек се прозява и защо...
• Защо човек не разпознава своята...

• Защо сапунените мехури са кръгли?

• Автор на проекта: Дария Викторовна Кадачигова, ученичка от 4 „Б“ клас,
• МБОУ „Средно училище № 2 на името на. А. И. Исаева"
• Ръководител: Гарбузова Ирина Игоревна, начален учител

Обект на изследване:

• балон
• Предмет на изследване:
• форма и състав
• сапунени мехури

• Изследователска хипотеза:
• Ако използвате телени рамки с различни геометрични форми, можете да получите некръгли сапунени мехурчета.

Цел на изследването:

• Цел на изследването:
• идентифицирайте свойствата и формата на сапунените мехурчета.

• Задачи:
• събират информация за формата, свойствата
• и правене на сапунени мехури;
• 2) пригответе разтвор за сапунени мехурчета
• вкъщи;
• 3) правете сапунени мехури;
• 4) анализира теоретичните и практическите резултати от производството на сапунени мехурчета, техните свойства и форма.

• Търсене.
• Наблюдение.
• Сравнение.
• Моделиране.
• Анализ и синтез.

• Изследователски методи:

Етапи на изследване:

• Организационни (направете телени рамки с различни геометрични форми);
• Аналитичен ( събират информация за формата и свойствата на сапунените мехури; попитайте родителите си, прочетете в книга, намерете я в интернет; определи кое решение за правене на мехурчета е най-доброто);
• Практичен (пригответе разтвор за сапунени мехурчета и купете готов разтвор в магазин за сравнение; опитайте се да издухате геометрични мехурчета с различни форми);
• Финал (сравнете теоретичните и практическите резултати от производството
• сапунени мехури.)

• "Сапуненият мехур е може би най-възхитителният и най-изящният феномен на природата."

• Марк Твен

Телени рамки

• БОЙС Чарлз Върнън

• Силата на повърхностното напрежение предотвратява спукването на сапунен мехур.

• Силите на повърхностното напрежение са склонни да придадат на сапунения мехур сферична форма.

• Тайните на правенето на сапунени мехури.
• Водата трябва да е мека. Най-лесният начин да омекотите водата е да я сварите добре и да я оставите да престои. За да приготвите разтвора, по-добре е да вземете топла вода, тъй като препаратът се разтваря по-бързо в него.
• Ако сапунът се използва като перилен препарат, тогава е по-добре да вземете домашен сапун, произведен в страната.
• Балонът живее, докато е мокър. За да се предотврати изсъхването на сапунения филм възможно най-дълго, към разтвора се добавя глицерин. Глицеринът може да се замени с воден разтвор на захар и желатин.
• По-добре е да духате мехурчета на хладно място.
• Повърхността на инструментите, от които се издухват мехурчетата, трябва да е грапава, за да се намали плъзгането на сапунения разтвор върху нея.

• 3-то място

• 1 място

• 2-ро място

Изводи:

• Когато е надут, сапуненият мехур може да има само кръгла форма, тъй като силите на повърхностното напрежение придават на сапунения мехур формата на топка.
• 2. Най-добре е да използвате сапун за пране, за да направите сапунени мехурчета у дома, тъй като той не съдържа добавки и разтворът е най-чист, което се отразява на качеството на сапунения мехур.