Výzkumná práce "záhada mýdlových bublin" - prezentace. Začněte ve vědě Bubliny výzkumného projektu
Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je dostupná v záložce "Soubory práce" ve formátu PDF
1. Teoretická část 5
1.1. Původ mýdlových bublin 5
1.2. Teoretické aspekty Průzkum bublin 6
1.3. Kulovitý tvar mýdlových bublin 8
1.4. Optika mýdlových bublin 9
1.5. Vlastnosti mýdlových bublin za studena. 12
2. Praktická část 15
2.1. Způsob přípravy mýdlových bublin 15
2.2. Pokus 16
Reference 19
Příloha 1. 20
Příloha 2. 22
Příloha 3. 24
Příloha 4. 25
Úvod
"Možná mýdlová bublina,
nejúžasnější a nejúžasnější
nádherný přírodní úkaz.
Mark Twain
Relevantnost.
Miluji foukání bublin. Rád obdivuji jejich kulatý tvar a duhový povrch s různými barvami. Vždycky jsem chtěl mít bublinu, která nevypadá jako koule, aby její tvar připomínal tvar krychle nebo hlavu nějakého zvířete. Ale bohužel moje mýdlové bubliny se vždy ukázaly pouze kulaté.
Proč jsou mýdlové bubliny kulaté jako balónky? Možná, když použijete určité rámy k nafouknutí bubliny, dostanete bublinu jiného tvaru? Je možné si doma připravit roztok na vyfukování bublin? Proč jsou tak snadno zničené? Zvažte problém získávání kulatých mýdlových bublin.
Výroba a studium mýdlových bublin vám umožňuje demonstrovat, „cítit“ mnoho fyzikálních zákonů, které mají ve vědě a technologii prvořadý význam.
Na základě popsaných rozporů jsme určili předmět, předmět a účel naší studie.
Předmět studia: bublina.
Předmět studia: tvar, složení a vlastnosti mýdlových bublin.
Předkládám následující hypotéza: pomocí různých rámečků můžete vytvořit nekruhové mýdlové bubliny.
Účel mého výzkumu: identifikovat vlastnosti mýdlových bublin a způsob jejich přípravy.
Svého cíle dosáhnu řešením úkoly:
shromažďovat informace o přípravě, vlastnostech a tvaru mýdlových bublin;
připravte si doma roztok na výrobu mýdlových bublin a vytáhněte z něj mýdlové bubliny;
analyzovat teoretické a praktické výsledky získávání mýdlových bublin, jejich vlastnosti a tvar.
Fáze výzkumu:
sbírat informace o tvaru a vlastnostech mýdlových bublin (zeptejte se rodičů, čtěte v knize, najděte na internetu);
koupit rámy různých geometrických tvarů pro foukání bublin;
připravte roztok pro mýdlové bubliny;
určit, které řešení pro výrobu bublin je nejlepší;
zkuste vyfouknout bubliny různých geometrických tvarů;
porovnat teoretické a praktické výsledky výroby mýdlových bublin;
Metody a techniky: pozorování, experiment, analýza.
- Teoretická část
- Původ mýdlových bublin
Narozeniny mýdlové bubliny zůstávají dodnes záhadou. S jistotou je však známo, že během vykopávek starověkých Pompejí archeologové objevili neobvyklé fresky zobrazující mladé Pompeje, jak foukají mýdlové bubliny. Zřejmě měli svá vlastní tajemství výroby mýdla.
Ve středověku byl obraz anděla foukajícího bubliny umístěn na náhrobní kameny a doplněn nápis: "Nikdo z toho neunikne." Tím zřejmě chtěli říci, že život je křehký jako mýdlová bublina.
V 19. století byly vydávány pohlednice s vyobrazením chlapce foukajícího bubliny.
Marná zábava mladého muže foukajícího mýdlové bubliny.
Mýdlové bubliny byly nejen dětskou zábavou, ale také předmětem pro filozofy k zamyšlení nad smyslem života. Nejen krásný přírodní úkaz, ale také zájem o seriózní vědce. Charles Boyes vydal před sto lety zásadní dílo „Mýdlové bubliny“, které je dodnes jak dětskou vtipnou knihou, tak stolním průvodcem pro teoretické fyziky a experimentátory.
Nejpozději v roce 1839.
Mýdlové bubliny tak těšily děti i dospělé již v době starověkých Pompejí. Filozofové, umělci, vědci se zajímají po celá staletí a v 21. století nikoho nenechají lhostejným.
- Teoretické aspekty studia mýdlových bublin
Mýdlová bublina je tenký film mýdlové vody, který tvoří kouli s duhovým povrchem.
Bublinový film se skládá z tenké vrstvy vody vložené mezi dvě vrstvy molekul, nejčastěji mýdla (obrázek 1).
Obrázek 1. Schéma struktury filmu mýdlových bublin.
A a C - vrstva molekul mýdla; B - vrstva molekul vody
Tyto vrstvy se skládají z poměrně složitých molekul - mořských panen - z nichž jedna část je hydrofilní (ráda se stýká s vodou) a druhá je hydrofobní (vyhýbejte se takovému kontaktu, "bojte se" vody).
Hydrofilní část tvoří oddělené elektrické náboje s dipólovým momentem. Přitahuje ji tenká vrstva vody. Zatímco hydrofobní – což je „ocásek“ uhlíkového řetězce o délce 2,5 nm, je naopak vytlačen. V důsledku toho se vytvářejí vrstvy, které chrání vodu před rychlým odpařováním a také snižují povrchové napětí (obrázek 2).
Bublina tvořená pouze vodou je však nestabilní a rychle praskne. Aby se stabilizoval její stav, jsou ve vodě rozpuštěny povrchově aktivní látky, jako je mýdlo a glycerin.
Obrázek 2. Schéma struktury molekul s hydrofilními a hydrofobními částmi.
Přímým měřením bylo zjištěno, že povrchové napětí vody klesá dvaapůlkrát: ze 7 ∙10 -2 na 3 ∙10 -2 J/m 2 .
Když se mýdlový film natáhne, zbývající molekuly mýdla vystoupí z jeho objemu na povrch a dokončí stavbu palisády. Mýdlo tedy selektivně posiluje slabé oblasti bubliny a brání jim v dalším roztahování. Když všechny molekuly povrchově aktivní látky opustí objem filmu, jeho další natahování povede ke zničení bubliny. Film mýdlové bubliny je jednou z nejtenčích věcí, které jsou k dispozici pouhým okem.
- Kulovitý tvar mýdlových bublin
Bublina existuje, protože povrch jakékoli kapaliny (v tomto případě vody) má určité povrchové napětí. Přítomnost sil povrchového napětí způsobuje, že povrch kapaliny vypadá jako elastická napnutá fólie, pouze s tím rozdílem, že elastické síly ve fólii závisí na její ploše (tj. na tom, jak je fólie deformována), a na silách povrchového napětí. nezávisí na povrchu kapaliny.
Mýdlové bubliny jsou fyzikální ilustrací problému minimálního povrchu, komplexu matematický problém. Ačkoli je již od roku 1884 známo, že mýdlová bublina má minimální povrch pro daný objem, teprve v roce 2000 bylo prokázáno, že dvě kombinované bubliny mají také minimální povrchovou plochu pro daný kombinovaný objem. Tento problém se nazývá teorém o dvojité bublině.
Kulovitý tvar může být výrazně deformován prouděním vzduchu a tím i samotným procesem nafukování bublin.
Pokud se však bublina nechá vznášet v klidném vzduchu, její tvar se velmi brzy přiblíží kulovému. Geometrie mýdlových bublin stále mate matematiky.
Z hlediska fyziky je bublina kulovitá pouze tehdy, pokud gravitační síla nenutí kapalinu pohybovat se v objemu bublinkové fólie, a nevede tedy k tomu, že spodní vrstva je silnější než nahoře a tvar je zdeformovaný.
- Optika mýdlových bublin
Hoří jako paví ocas.
Jaké květiny v něm nejsou!
Fialová, červená, modrá,
Zelená, žlutá barva.
Nafouknutý balón startuje,
Uvnitř je to jako
Zrcadla se třpytí.
Světla ve vesmíru
Hraje lehký míč
Pak se v něm moře zmodrá,
Hoří v něm.
S. Ya. Marshak "Mýdlové bubliny"
Jeden z největších fyziků Thomas Jung, který svými výzkumy podložil vlnové představy o světle a zejména o podstatě interferenčních jevů, o barvách tenkých vrstev.
Překvapivě - film bezbarvé kapaliny, roztoku mýdla ve vodě, osvětlený bílým světlem, je zbarven všemi barvami duhy. Podívejme se, proč k tomu dochází.
Barva mýdlových bublin se vysvětluje interferencí vln odražených od vnějšího a vnitřního povrchu fólie. Dráha paprsků v tenkých vrstvách je znázorněna na obrázku 4.
Interference světelných vln nazývané sčítání dvou koherentních vln, v důsledku čehož dochází ke zvýšení nebo snížení výsledných světelných vibrací v různých bodech prostoru.
Obrázek 4. Interference světelných paprsků na povrchu mýdlové bubliny.
Přišli jsme na to, jak se barva mýdlových bublin objevuje, ale proč některé mají duhovou barvu, zatímco jiné ne?
Pochybnost, víra, zápal živých vášní
Hra vzduchové bubliny:
Ta duha zablikala a tahle je šedá
A všechno se rozbije
Takový je život lidí.
Nejprve je film bezbarvý, protože má přibližně stejnou tloušťku. Poté roztok postupně stéká dolů. Díky rozdílné tloušťce spodního zesíleného a horního ztenčeného filmu se objevuje duhová barva.
Abychom dokončili příběh o optice mýdlové bubliny, je třeba říci o černých proužcích a skvrnách v její barvě. Bublina praskne přesně v tomto, nejtenčím a nejslabším místě. Pokud je tloušťka filmu ve srovnání s vlnovou délkou velmi malá, pak se paprsky navzájem vyruší. A to znamená, že je tam černá barva filmu.
Mýdlové bubliny tak získávají duhovou barvu v důsledku jevu interference světelných vln odražených od vnějšího a vnitřního povrchu filmu.
1.5. Vlastnosti mýdlových bublin za studena.
Bublina se po pomalém ochlazování podchladí a zmrzne při asi -7 °C. Ukázalo se, že film není křehký, což, jak se zdá, by měla být tenká krusta ledu. Pokud necháte vykrystalizovanou mýdlovou bublinu spadnout na podlahu, nerozbije se, nezmění se na zvonící úlomky jako skleněná koule, která se používá k ozdobení vánočního stromku. Objeví se na něm důlky, jednotlivé úlomky se zkroutí do trubiček. Film není křehký, vykazuje plasticitu. Ukazuje se, že plasticita fólie je důsledkem malé její tloušťky.
Při foukání bublin v silném mrazu -20°C, -25°C se na různých místech na povrchu okamžitě objeví malé krystalky, které rychle rostou a nakonec se spojí do jednoho obrázku, krásou ne horší než mrazivé vzory na okně .
Aplikace mýdlových bublin
Již dříve diskutovaný mechanismus struktury mýdlových bublin nám umožňuje pochopit proces odstraňování nečistot pomocí mýdlové vody. Hydrofilní část detergentu interaguje s vodou, proniká do vody a nese s sebou částice kontaminace připojené k hydrofobnímu konci.
V meteorologii a aeronautice je prototypem mýdlové bubliny balón ( balón) - používá se pro průzkum počasí a vzrušující leteckou dopravu. Ve skořápce mýdlové bubliny je horký vzduch, který (jak víte) má menší hustotu než vzduch studený a ve skutečnosti je proto bublina schopna stoupat nahoru. Na stejném principu vzlétne k obloze balón.
Mýdlový film natažený přes rámečky může vypadat neuvěřitelně, zdálo by se. Tato nemovitost je hojně využívána architekty a designéry.
V těžebním průmyslu se pomocí vzduchových bublin provádí flotace: proces obohacování těžebních rud. Bublinky v roztoku obalí částice rudy a zvednou je na povrch, zatímco odpadní hornina zůstává na dně.
Mýdlové bubliny se také používají v průmyslu rafinace ropy. K přeměně oleje na různé materiály nezbytný pro lidstvo, musí být zpracován. Pro efektivní zpracování olej, ruští vědci navrhují používat micely - ve skutečnosti mýdlové bubliny. Tyto a další studie povrchově aktivních látek jsou podporovány ruskými a mezinárodními granty. Vědci z Moskevského institutu chemické fyziky Ruské akademie věd byli mezi prvními, kteří zjistili, že pokud se do již vyčištěného oleje přidá voda a povrchově aktivní látky, pak se v oleji tvoří stabilní „mýdlové bubliny“ naplněné vodou. Ukázalo se, že v těchto bublinách, které vědci nazývali „micely“, mohou probíhat různé chemické reakce. Vědci takové „mikroreaktory“ navrhli pro oxidační zpracování uhlovodíků. Takzvaná oxidace uhlovodíků v kapalné fázi umožňuje přeměnu ropy na organické kyseliny, estery a monomery. Právě z těchto látek se pak získávají polymery, barviva, léky a mnoho dalšího.
Koneckonců se ukazuje, jak je to úžasná, jednoduchá bublina a jaký užitek to lidem přineslo!
- Praktická část
- Technika tvorby mýdlových bublin
Recept na vaření
Ve skutečnosti je recept na výrobu mýdlových bublin pomocí tekutého pracího prostředku, mýdla a vody velmi jednoduchý. Voda by měla být měkká nebo ještě lépe destilovaná.
Jaký prací prostředek použít? Jakékoli mýdlo na prádlo, všechny druhy toaletního mýdla, šampony atd.
U bublinek s dlouhou životností se doporučuje přidat do výsledného roztoku 1/3 objemu čistého glycerinu. Jak dlouho bublina žije, závisí na tom, jak dlouho zůstane mokrá. Glycerin skvěle zpomaluje dobu schnutí. Funguje i vodný roztok cukru s želatinou.
Poměry rozpouštění mýdla jsou velmi závislé na vaší oblasti a aktuálním ročním období, protože faktory jako teplota, vlhkost vzduchu a podobně velmi ovlivňují kvalitu bublin. Průměrný rozsah je 10 dílů vody na jeden díl mýdla. Poměry glycerinu se přidávají od 1/5 do 1/3 dílu v poměru k objemu mýdlové směsi nebo 1/4 dílu cukerného roztoku s želatinou.
Foukací nástroje
Nejjednodušší drátěná smyčka. Vezměte kus tenkého, ale pevného drátu a na jednom z jeho konců vytvořte smyčku o průměru přibližně 4 cm. Chcete-li použít, ponořte smyčku do roztoku a jemně vyfoukněte.
koktejlová brčka dát dobrý výsledek. Efekt bude lepší, když na jednom z konců uděláte 4 krátké řezy (asi 3 cm) a oddělíte je různými směry jako heřmánek.
Trychtýř kuchyně pro transfuzi tekutin.
- Experiment
S mámou a tátou jsme doma provedli následující pokusy:
Do dvou sklenic bylo nalito 100 ml vody, do každé sklenice bylo přidáno 30 ml glycerinu. Poté bylo do první sklenice přidáno 10 ml čisticí prostředek"Víla" a ve druhé sklenici 10 ml dětského šamponu. Obsah skleniček se promíchal porcelánovou lžičkou. Z připravené kapaliny byly vyfukovány bubliny.
Pozorování: vyfukování mýdlových bublin nejlépe získáte z roztoku obsahujícího mycí prostředek Fairy (příloha 1).
Z kapaliny připravené v experimentu 1 jsme se pokusili vyfouknout bubliny různých tvarů pomocí koktejlové trubice, trychtýře a speciálních rámů různých geometrických tvarů pro vyfukování bublin zakoupených v obchodě. Pečlivě jsme se podívali na barvu bublin
Pozorování: foukané mýdlové bubliny mají pouze kulatý, kulovitý tvar. Nejprve byly všechny bubliny průhledné, a když na ně dopadly paprsky světla, staly se vícebarevnými (příloha 2).
Do talíře jsme nalili mýdlový roztok tak, aby dno talíře bylo pokryto vrstvou 2-3 mm, doprostřed vložili šmoulou hračku a přikryli ji trychtýřem. Potom pomalu zvedali trychtýř a foukali do jeho úzké trubice, a když tato bublina dosáhla dostatečné velikosti, naklonili trychtýř na stranu a bublinu zpod ní uvolnili.
Pozorování: malá hračka skončila uvnitř mýdlové bubliny (příloha 3). Bylo to moc krásné.
Zapálili jsme svíčku. Pomocí nálevky z předchozí zkušenosti jsme bublinu nafoukli a nálevku nasměrovali k plameni svíčky.
Pozorování: plamen svíčky se znatelně odchýlil do strany (příloha 4).
Zkušenosti 5. Krystalizace mýdlových bublin.
Vyšli jsme na balkon, kde byla teplota vzduchu -10 stupňů. V mrazu jsme foukali bubliny.
Pozorování: mýdlové bubliny u nás nekrystalizovaly, i když v literatuře jsme našli tvrzení, že krystalizují při teplotě -7 stupňů.
závěry
Během mého výzkumu jsem přišel na následující závěry:
1. Při nafukování mýdlové bubliny může mít pouze kulatý tvar, protože síly povrchového napětí mají tendenci dát mýdlové bublině tvar koule.
2. Mýdlové bubliny z bezbarvé kapaliny, osvětlené bílým světlem, jsou zbarveny všemi barvami duhy vlivem jevu interference světelných vln.
3. K výrobě mýdlových bublin doma je nejlepší použít prací prostředek Fairy.
4. Film mýdlové bubliny je stále v tahu a tlačí na vzduch v něm obsažený, takže síla nejtenčích filmů není tak zanedbatelná.
5. Kolem předmětů můžete foukat mýdlové bubliny. Je to velmi zajímavé.
Bibliografický seznam
Blinov L. Molekuly-mořské panny // "Věda a život", č. 4, - 1989.
Geguzin Ya.E. Bubliny - M.: Nauka, 1985.
Obří mýdlové bubliny. Zařízení pro vyfukování mýdlových bublin RF patent č. 2139119
Perelman Y. "Zábavná fyzika", Moskva, 1967.
Bubliny v chladu // "Věda a život", č. 2, - 1982.
Schwartz A., Perry J., Bern J., Surfaktanty a detergenty - M., 1960
Lushchekina O.B. Přehlídka mýdlových bublin aneb kam může vést práce na projektu // noviny "Fyzika", č. 22, - 2004.
Internetové zdroje:
http://www.jtan.com/antibubble/;
http://www.eskimo.com/~billb/amateur/antibub/antibub1.html
http://demonstrator.narod.ru/experiments/bubble.html
http://www.afizika.ru/skorost
Zkušenosti 1. Příprava roztoku pro výrobu mýdlových bublin.
Odměřte a zalijte vodou
Přidání glycerinu
Přidejte mycí prostředek a šampon
Vše smícháme
Vyfukování bublin
Dodatek 2
Zkušenosti 2. Tvorba bublin pomocí různých nástrojů a studium jejich barvy.
Ale stále jsou kulaté a vícebarevné.
Dodatek 3
Zkušenosti 3. Mýdlová bublina kolem předmětu.
Dodatek 4
Zkušenosti 4. Vzduch je vytlačován stěnami mýdlové bubliny.
Plamen svíčky je vychýlen.
Městský vzdělávací ústav
"Průměrný všeobecná střední školač. 2 p. Karymskoe "
Výzkum
Téma: Záhada mýdlových bublin
Cíl: Wonder World
Doplnila: Volkova Daria Sergeevna
2 třídy "B".
Vědecký poradce:
učitel techniky
Volková Galina Jurjevna
2017
Úvod……………………………………………………. …………………2
Hlavní část
Kapitola ITeoretická studie
1.1. Co je to "mýdlová bublina"?……………………………..………… . 4
1.2. Původ mýdlové bubliny………………………………………..5
1.3. Proč je mýdlová bublina kulatá? ................................................. ....5
1.4. Spisovatelé a básníci o mýdlových bublinách………………………………...6
1.5. Mýdlové bubliny a umělci………………………………………...7
Kapitola I
2.1. Recepty na výrobu mýdlových bublin……………………………….….9
2.2. Pokusy s mýdlovými bublinami………………………………………………..11
Kapitola III. Závěr…………………………………………………………………….13
Literatura ……………………………………………………………...........14
aplikace
Úvod
Průhledné balónky létající vzduchem třpytící se všemi barvami duhy. co to je? No, samozřejmě, každý zná odpověď – mýdlové bubliny. Mýdlové bubliny byly nejen dětskou zábavou, ale také předmětem pro filozofy k zamyšlení nad smyslem života. Nejen krásný přírodní úkaz, ale také zájem o seriózní vědce.anglický fyzikCharles Boyesmýdlové bubliny ho natolik zaujaly, že napsal 200stránkovou knihu: Mýdlové bubliny. Jejich barva a síly, které jim dávají tvar. Tato knihadodnes je to jak dětská vtipná kniha, tak stolní průvodce pro teoretické fyziky a experimentátory. Roztok mýdlových bublin si můžete koupit v obchodě nebo si vyrobit vlastní.
Ale jak se objevují a co je to „mýdlová bublina“? Je možné připravit roztok na mýdlové bubliny doma a co je k tomu potřeba? Z jakých řešení můžete získat ty největší a nejodolnější mýdlové bubliny.
Cíl práce - prozkoumat recepty na mýdlové bubliny, identifikovat nejúčinnější z nich; identifikovat vlastnosti a tvar mýdlových bublin.
úkoly:
Seznámit se s pojmem „mýdlová bublina“.
Prostudujte si literární zdroje.
Naučte se recepty na výrobu mýdlových bublin.
Proveďte studii kapalin pro nafukování mýdlových bublin získaných z různých kompozic.
Proveďte studii vlastností a forem vyfukování mýdlové bubliny.
Metody výzkumu :
Experiment, fotofixace;
Práce s informačním zdrojem;
Sociální anketa; konverzace;
Analýza a zobecnění informací.
Předmět studia : mýdlová bublina
Předmět studia : tvar a složení mýdlových bublin;
Hypotéza:
1. Předpokládejme, že apomocí drátěných rámů různých geometrických tvarů je možné vyfukovat nekruhové mýdlové bubliny;
2. Velikost a životnost mýdlových bublin závisí na složení kapaliny.
Kapitola ITeoretická studie
1.1. Co je to "mýdlová bublina"?
Říká se, že člověka neunaví pohled na tři věci: oheň, vodu a hvězdnou oblohu. Jako čtvrtý bod je nutné přidat mýdlové bubliny. Pojďme si tuto skutečnost rozebrat z pohledu prostého laika. Při pohledu na plovoucí mýdlové bubliny se dětem i dospělým bere dech. Jak velkou radost máme z nafukování a sledování hry všech barev duhy na jejich povrchu. Mýdlové bubliny jsou oblíbené po celém světě.
Co je to za duhový zázrak - mýdlovou bublinu?
V " výkladový slovník Ruský jazyk „Ozhegov Sergey Ivanovič má následující definici: Průhledná koule naplněná vzduchem v kapalné, kapalné hmotě. Mýdlová bublina
1.2. Původ mýdlové bubliny
Na internetu jsme se dozvěděli historii vzhledu mýdlových bublin. Je spojena s mužem jménem Pampatus, který kvůli svému strachu nevědomky vynalezl způsob, jak foukat mýdlové bubliny.
Jednoho krásného dne, když bylo konečně vytvořeno mýdlo, král, aniž by žertoval, nařídil všem, aby se pod bolestí smrti umyl mýdlem. Pouze jeden starý švec jménem Pumpatus seděl schovaný ve svém stánku. Pumpatovi se ze všeho nejvíc nelíbilo mytí krku. Za oknem byly slyšet kroky. Dva obrovští strážci vzali Pumpata pod podpaží a o pět minut později ho přivedli do městského vězení. V místnosti, kde byl Pumpatus zavřený, byla perličková koupel a spousta ručníků. "Souhlasit?" zeptali se dva obrovští strážci. "Nikdy!" odpověděl Pumpatus. A nechali ho, aby si naposledy vykouřil dýmku. Pumpatus se nadechl a najednou viděl, že z dýmky vyletěla nádherná průhledná koule. Míč vyletěl oknem a svítil na slunci: skákaly v něm malé duhy. Po prvním míči letěl druhý. Pumpatus sledoval zázrak, který se odehrával, všemi očima. Kolemjdoucí dole také zvedli hlavu, aby se na to podívali. Brzy se shromáždil dav a nastal rozruch. Všichni samozřejmě zapomněli, že Pumpatus měl být popraven. Profesor, který byl pozván, aby věci vyřešil, zkoumal dýmku Pumpatus. „Do tuby se dostala mýdlová pěna. Tady je ta věc,“ oznámil profesor davu za oknem. Ten den nikdo dýmky nekouřil. Všichni plnili trubičky mýdlovou pěnou a foukali bublinky. Celá obloha byla různobarevná od mýdlových bublin. Dámy začaly dávat kytice mýdlových bublin. Pravda, takové kytice praskaly, ale místo nich musely hned dávat nové. A dámy byly spokojené. Pumpatus samozřejmě nebyl popraven a poté se mýdlové bubliny staly populárními nejen v jednom malém království, ale na celém světě!
1.3. Proč je mýdlová bublina kulatá?
Všichni obdivujeme bubliny, zvláště ty mýdlové - jejich dokonale kulatý tvar a duhový povrch s různými barvami. CharlesiChlapci označili mýdlové bubliny za vynikající experimentální objekt a poukázali na to, že síly, které dávají bublině tvar, jsou přítomny ve všech kapalinách. Tyto síly jsou všudypřítomné. Vaření čaje je bez nich nepostradatelné, bez nich nelze zavřít současný kohoutek v kuchyni, je na ně pamatováno při potápění do vody. Tuto sílu má obecně jakákoli kapalina. Představte si, že plníme balónek vodou. Čím více vody do něj nalijeme, tím více se gumová skořepina míče natáhne. Nakonec se přestane natahovat a praskne. Nyní si představte kapku vody. Voda se shromažďuje na špičce pipety ve formě rostoucí kapky. Kapka je větší a větší. Nakonec dosáhne určité kritické velikosti a odlomí se od špičky pipety.
Charles Boys byl tak zaujatý mýdlovými bublinami, že napsal 200stránkovou knihu Bubbles. Jejich barva a síly, které jim dávají tvar."
Proč je tedy mýdlová bublina kulatá?Důvodem jsou síly povrchového napětí kapaliny. Síly povrchového napětí mají tendenci učinit mýdlovou bublinu co nejkompaktnější. Nejkompaktnějším tvarem v přírodě je koule (ne například krychle). S kulovitým tvarem vzduch uvnitř bubliny rovnoměrně tlačí na všechny části její vnitřní stěny (alespoň dokud bublina nepraskne).
1.4. Spisovatelé a básníci o mýdlových bublinách
Mýdlové bubliny nemohou nikoho nechat lhostejným: ani klaun, ani vědec, ani dospělí, ani děti, ani umělec, ani spisovatel, ani básník.Například slavný americký spisovatel Mark Twain řekl: "Mýdlová bublina je to nejkrásnější a nejdokonalejší, co v přírodě existuje."
A ruští dětští básníci o tomto fenoménu básnili (příloha já).
1. E. Blaginina "Mýdlové bubliny".
2. S. Marshak "Mýdlové bubliny"
3. R. Sef "Mýdlová bublina".
Po podrobném průzkumu mě zaujala pohádkaG. Kh. Andersen, mnou dříve nečtený, "Kometa". V této pohádce je popsán okamžik, kdy chlapec foukal mýdlové bubliny. " Na stole před ním stál ulepený talířek s mýdlovou vodou, ponořil do něj malou hliněnou trubičku, vzal její druhý konec do úst a vyfoukl mýdlové bubliny. — velké i malé. Kolísaly a třpytily se všemi barvami duhy, přecházely ze žluté do červené, z fialové na modrou a pak se náhle proměnily v jasně zelenou barvu listů zalitých v lese paprsky slunce.
- Bůh ti dej žít tolik let, kolik budeš foukat bubliny! - řekla matka.
Ach, kolik! zvolal chlapec. - Tato mýdlová voda vydrží století!»
1.5. Mýdlové bubliny a umělci
Téma mýdlových bublin neobešli ani umělci (přihláškaII).
Při pohledu na obraz slavného francouzského umělce Jeana Baptista Simeona Chardina „Mýdlové bubliny“ (1733-35) vidíme děti foukat mýdlové bubliny za krásného slunečného dne. Jak víte, velký Rembrandt toto téma neobešel. Namaloval obraz „Amor s mýdlovou bublinou“. Také neméně slavná olejomalba Johna Everetta Milleta „Mýdlové bubliny“ (1885-1886).
Kapitola II. Experimentální studie
Na začátku mého výzkumu jsem provedl průzkum mezi studenty základní škola, kterého se zúčastnilo 28 lidí. Studentům byly položeny následující otázky:
1. Rádi foukáte mýdlové bubliny?
Spíš ne
2. Rozveselují vás mýdlové bubliny?
Spíš ne
3. Jaký roztok používáte k vyfukování mýdlových bublin?
Koupím si to udělat sám
4. Co nejčastěji používáš k výrobě mýdlových bublin?
Šampon detergent mýdlový prášek jiný
5. Jaký tvar máš mýdlovou bublinu?
kulaté čtvercové oválné válcové ostatní
Jak je patrné z výsledků průzkumu, mýdlové bubliny jsou oblíbenou zábavou žáků základních škol, která je rozveselí. Vzduchem se vznášejí bubliny, které překypují všemi barvami duhy a vždy vykouzlí úsměv. Vždy se dá v obchodě koupit malá sklenička mýdlového roztoku, což některé děti (13 lidí) dělají. Ta však rychle končí. Většina chlapů (16 lidí) nezávisle ředí kompozici pro mýdlové bubliny. Jako přísady pro roztok uvedli následující:
Šampon (17h), prací prostředek (8h), mýdlo (3h), prášek (2h). Při foukání mýdlových bublin dostali kluci kulaté bubliny (28 hodin), čtvercové (0 hodin), oválné (2 hodiny), válcové (0 hodin), jiné tvary (0 hodin)
Sám jsem doma ředil roztoky pro mýdlové bubliny více než jednou a nedávno jsem začal přemýšlet o tom, zda existují takové roztoky, ze kterých se získávají mýdlové bubliny velkých velikostí a které dlouho neprasknou.
Rozhodl jsem se tedy udělat pár experimentů a zjistit, z čeho se mýdlové bubliny nejlépe vyrábějí a jaká řešení dávají mýdlové bublině dlouhou životnost.
2.1. Recepty na výrobu mýdlových bublin
Na internetu najdete mnoho receptů na mýdlové bubliny, ale je těžké pochopit, který z nich je lepší, pokusím se nezávisle prozkoumat 5 kompozic pro mýdlové bubliny.
Složení č. 1
Za 100 gr. prostředek na mytí nádobí musí být odebrán 300 ml. vody a 50 ml. glycerol. Vše dobře promíchejte a váš roztok je připraven.
Složení č. 2
Na 600 ml. horká voda, 300 ml. glycerin, 20 kapek čpavku a 50 g práškového pracího prostředku. Vše dobře promíchejte a dejte na 12 hodin do lednice!
Složení č. 3
100 ml běžného šamponu, 100 ml vody, 2 lžičky. Sahara.
Složení č. 4
4st. lžíce mýdlových lupínků se rozpustí ve 400 ml. horká voda. Nechte roztok několik hodin, poté přidejte 2 lžičky cukru.
Fáze 1. Přípravné
Pro tento experiment byly potřeba následující látky.
destilovaná voda;
Prostředek na mytí nádobí;
Prací prášek;
Mýdlo na praní;
Glycerol;
Amoniak;
Cukr;
Foukací trubice.
Fáze 2. Příprava 4 mýdlových roztoků
Složení 4 mýdlových roztoků je plně dodrženo, ale zároveň jsou jejich poměry předběžně redukovány podle kapacity sklenice 200 ml.
Fáze 3. Testování složení mýdlových bublin
Prováděl jsem experimenty z hotových řešení a tak se stalo!
| z tekutého prostředku na mytí nádobí | z pracího prášku | z pracího mýdla | z dětského šamponu |
|
| životnost bubliny | 1 minuta 27 sekund | 2 sec | 28 sec | 56 sekund |
| 32 cm | 5 mm | 15 cm | 29 cm |
|
| z 10 uspěli | ||||
| z nichž jsou malé | ||||
| z nich velké |
Závěr:puchýře s nejdelší životností pocházejí z receptu č. 1.Glycerin je přesně ten nástroj, díky kterému jsou stěny mýdlové bubliny pevnější, respektive samotná bublina má delší životnost. Nejlepší výsledky nemají prášek, ale tekutý prostředek na mytí nádobí. Z roztoku s práškem se nám nepodařilo vyfouknout mýdlovou bublinu ani s přídavkem glycerinu.
Studie o vlivu přídavků cukru zjistila, že větší puchýře s delší životností byly získány, když byl cukr přidán do roztoku s šamponem spíše než s mýdlem.
Podle experimentů a výsledků tabulky jsme usoudili, že bubliny největších velikostí jsou ze složení č. 1 vyfukovány delší dobu a blízko k vítězství je i složení č. 4. (dětský šampon).
Tím pádem, naše hypotézaže velikost a životnost mýdlových bublin závisí na složení kapaliny, potvrzeno.
2.1. Experimenty s mýdlovými bublinami
Pro studium vlastností a tvaru mýdlových bublin jsem provedl následující experimenty.
Zkušenost číslo 1.Vezmeme rám ve tvaru trojúhelníku, ponoříme ho do mýdlového roztoku a zkusíme lehce fouknout na mýdlovou bublinu a necháme ji, uvidíme, co se stane. Zkusme nalít vodu přes mýdlový film.
Zkušenost #1 ukázal, že pokud na mýdlový film fouknete, natáhne se a vrátí se do své původní polohy. To znamená, že mýdlové filmy jsou elastické. Pokud nalijete vodu přes mýdlový film, voda přes něj projde, ale film zůstane neporušený. To naznačuje, že mýdlový film má povrchové napětí, takže ho nezničí ani proud vody (příloha III).
Zkušenost #2. Chcete-li provést experiment „Mýdlové bubliny různých tvarů“, musíte vytvořit různé speciální rámečky, například: „Kosočtverec“, „Trojúhelník“, „Čtverec“, „Ovál“, „Hvězdička“. Pomocí různých rámečků jsem byl schopen vyfouknout bubliny pouze v kulatém tvaru (app. IV).
Zkušenost 2.Dokázal, že jsou to síly povrchového napětí, které mají tendenci dát mýdlové bublině tvar koule. Nebylo možné získat nekruhovou mýdlovou bublinu.
Zkušenost #3. Vezmeme různé trubičky různých průměrů na vyfukování mýdlových bublin a zkusíme je vyfouknout.
Zkušenost #3ukázal, že velikost bubliny je ovlivněna průměrem tubulu. Čím větší průměr, tím větší bublina.
Zkušenost číslo 4. Mění se vlastnosti mýdlové bubliny v chladu?
Před sledováním vlastností mýdlových bublin v chladu jsme provedli následující experimenty:
A) zchladil mýdlový roztok v lednici, vyfoukl míč a opatrně jej položil na ruku oblečenou v rukavici. Zvedla ruku a nechala míček stoupat a klesat. V důsledku toho mýdlová bublina, aniž by změnila svůj tvar a aniž by praskla, jemně spadla na ruku a dokonce se odrazila. Pak jsem zkusil vyfouknout balónky na koberec. Stalo se to samé.
C) Pak jsem začal foukat bubliny na ulici. Bylo -23 C° stupňů, míč rychle zamrzl.
Závěr:povrch bubliny mýdla a vody je docela elastický. Bublina spočívá na klcích šátku a jakoby se vznáší ve vzduchu. Při foukání bublin v silném mrazu -20C °, -25 C ° okamžitě se na povrchu koule objevily malé krystaly, které rychle rostly a nakonec se spojily do jediného obrázku, podobného mrazivému vzoru na okně.
Tím pádem, naše hypotézaže pomocí drátěných rámů různých geometrických tvarů je možné vyrobit nekruhové mýdlové bubliny nepotvrzeno.
Jak můžete diverzifikovat proces nafukování mýdlových bublin?
Dělejte řemesla!
Vyfukujte bubliny uvnitř bublin!
Hrát tenis se spolužáky.
Zapojte se do soutěže o největší bublinu
Pořádejte bublinkovou show.
Závěr
Námi odvedenou prací se nám podařilo seznámit se s historií vzniku mýdlové bubliny, zjistit, jaké je povrchové napětí, proč má bublina tvar koule. Bližším studiem mýdlového roztoku pozorováním a experimentem jsme zjistili, který roztok je účinnější pro vyfukování bublin velkých velikostí a po dlouhou dobu.
Hypotéza mýdlové bubliny se ukázala jako správná. Mýdlové bubliny obsahují mýdlo a saponát. Ale kromě těchto hlavních látek je třeba přidat ještě pár složek, z nichž hlavní je voda, glycerin.
Voda pro roztok by měla být měkká nebo ještě lépe destilovaná. Těžká voda díky obsahu minerálů způsobí křehké puchýře, které dlouho nevydrží.
Jaký prací prostředek použít? Z vlastní zkušenosti jsme se přesvědčili, že to nejlepší, co může být, je prostředek na mytí nádobí a dětský šampon. U bublinek stoletých se doporučuje přidat do výsledného roztoku glycerin. S tímto řešením Dostala jsem ty největší a nejodolnější mýdlové bubliny, které se mi vůbec podařilo sebrat.
Pořídit si doma mýdlový roztok pro vyfukování mýdlových bublin je zcela proveditelná a zajímavá činnost.
Foukáním mýdlových bublin se zvedá nálada, zapomíná se na všechny problémy, plíce jsou opravdu dobře vyvinuté. To vše má blahodárný vliv na zdraví.
Bibliografie
1. Geguzin Ya.E. "Bublina". M., Vydavatel: "Nauka", 1985
2. Dal V.I., Petrohrad, nakladatelství "Vest", 2004
3. Lushchekina O.B. "Přehlídka mýdlových bublin aneb kam může vést práce na projektu" M., noviny "Fyzika", č. 22, 2004.
4. Bublinky v mrazu. M., "Věda a život", č. 2, 1982
5. Vysvětlující slovník Ozhegov S.I. M., "Ruský jazyk", 1986
6. Encyklopedický slovník mladého fyzika. Sestavil V.A. Chuyanov. M., Vydavatel: Pedagogika, 1984.
7. http://www.infoniac.ru/news/Kak-sdelat-myl-nyi-puzyr.html
Příloha I
1. Elena Blaginina "Mýdlové bubliny"
Stará bříza tiše šeptá vrbou.
Dědeček Seryozha chodí po dvoře s koštětem.
Dědečku Seryozho, podívej
Foukáme bubliny!
Vidíš, v každé bublině -
Do karmínového úsvitu
Podél břízy, podél vrby,
Na Seryozhce, na koštěti.
koukej, koukej, koukej:
Bubliny létaly -
Červená, žlutá, modrá -
Vyberte si kteroukoli!
2 . Samuel Marshak « Bublina"
obyčejná voda
Vytáčení ve sklenici -
Vypusťte z mýdlové pěny
Budeme bublat.
Sláma jednoduchá
Teď to vezmu do úst
natáhnu do něj vodu,
Pak trochu pofoukám
Do slámy - a hle,
Zářící hladkým filmem,
Protahovat se,
Ukazuje se, jemné, tenké,
Barevná bublina.
Hoří jako paví ocas.
Jaké květiny v něm nejsou!
Fialová, červená, modrá,
Zelená, žlutá barva.
Nafouknutý balón startuje,
Průhlednější než sklo.
Uvnitř je to jako
Zrcadla se třpytí.
Světla ve vesmíru
Hraje lehký míč.
Pak se v něm moře zmodrá,
Hoří v něm.
On, nafouknutý vzduchem,
Vznáší se vzduchem
Ale i minutu
Nežije ve světě.
elegantní, barevné,
Zlomil se navždy
Nepozorovaně se rozprostře
Zmizela beze stopy.
A byl tak povýšený
Takový arogantní!
Chlubil se tím pěnou
Narodil se jako námořník.
Mělo to tolik barev
Byla tam taková arogance
A on - voda a mýdlo
Nadýmavá směs.
Není mi ho líto...
V pravdě,
Básně o něm jsou delší
Celý život bubliny!
3. R. Sef "Mýdlová bublina".
Mýdlová bublina
Odlomil trubku
Tady plaval
Jako člun
Doleva, doleva, doleva ... pak
Přes balkon
A zmizel za rohem.
Spustil jsem
Tento míč není bez důvodu -
On poroste
Stává se duhovou koulí.
připojím se k tomu
Ze spodní části gondoly
A já poletím
Pomalu zpátky do školy.
Příloha II
Vystaveno v muzeu : Národní galerie umění (Washington)
Rok: 1734
Rembrandt - "Amor s mýdlová bublina"(Připsáno). 1634.
Taidonova Anastasia a Taidonova Victoria
výzkumná práce
Stažení:
Náhled:
MĚSTSKÝ ROZPOČET VŠEOBECNÝ VZDĚLÁVACÍ INSTITUCE
„STŘEDNÍ VZDĚLÁVACÍ ŠKOLA KOPIEVSKAYA
S HLOUBKOVÝM STUDIEM JEDNOTLIVÝCH PŘEDMĚTŮ »
ODDÍL: "ZÁKLADNÍ ŠKOLA"
VÝZKUMNÁ PRÁCE NA TÉMA:
"TAJEMSTVÍ MÝDLOVÝCH BUBLIN"
Dokončeno:
Taidonova Anastasia,
Taidonova Viktorie
Žáci 4B třídy
Vědecký poradce:
L. V. Kazatskaya,
Primární učitel
třídy
Kopyevo, 2012
Úvod……………………………………………………………………………… 3
Záhada 1: Původ mýdlové bubliny…………………………………..4
Záhada 2: Co je to mýdlová bublina………………………………………..5
Záhada 3: Mýdlové bubliny v malbě………………………………………..5
Záhada 4: „Křišťálové koule“…………………………………………………9
Tajemství 5: Různé způsoby, jak vyrobit mýdlové bubliny……………9
Záhada 6: Mýdlová bublina a Guinessova kniha rekordů………………….14
Závěr …………………………………………………………………..16
Reference………………………………………………………………...17
Dodatek ……………………………………………………………… 18
Úvod
Mýdlové bubliny jsou oblíbenou zábavou dětí i dospělých. Vznášejí se ve vzduchu, třpytí se všemi barvami duhy a vždy vykouzlí úsměv.
Malá sklenice mýdlových bublin, nyní si můžete snadno koupit v obchodě. Ta však rychle končí a navíc nemají příliš dobré složení a očekávaný ohňostroj mýdlových bublin se omezuje pouze na tucet malých bublinek.
A tak jsme přemýšleli, jak si roztok na mýdlové bubliny vyrobit vlastními silami. A ještě lépe se z takového řešení získávají mýdlové bubliny velkých velikostí.
Mnoho z nás se snaží vyfouknout velké mýdlové bubliny nekonečným experimentováním se šampony, pudry a mýdly. V tak zdánlivě jednoduchém, namydleném podniku jsme však našli spoustu triků. Vše samozřejmě závisí na složení mýdlových bublin. Našli jsme deset receptů na mýdlové bubliny, ale je velmi těžké pochopit, který z nich je lepší, a tak jsme se rozhodli vyzkoušet je všechny.
Účel naší studie:příprava a testování roztoku mýdlových bublin doma.
úkoly:
Přečtěte si, co jsou bubliny
Najděte různé recepty na výrobu mýdlových bublin v literatuře,
Proveďte experimenty, abyste určili kvalitu připraveného roztoku pro nafukování mýdlových bublin.
Předkládáme následující hypotézu: mýdlové bubliny velkých velikostí se získávají pouze z továrního roztoku.
Objekt výzkum: mýdlové bubliny.
Položka výzkum: složení mýdlových bublin.
Třeba mýdlová bublina
nejúžasnější a nejúžasnější
Nádherný přírodní úkaz.
Mark Twain.
„Nafoukněte bublinu
a podívej se na to:
můžete cvičit
jeho celoživotní studium,
Nikdy nepřestávejte extrahovat
Poučení z toho…“.
Kelvin.
Záhada 1: Původ mýdlové bubliny.
Bubliny jako přírodní fenomén existovaly vždy, ale nemohly vzniknout dříve než mýdlo. Ale napadlo vás někdy, že obyčejné mýdlo je jedním z nejstarších vynálezů lidstva? Lidé ještě nevynalezli lžíce ani vidličky, neznali knoflíky, hodiny ani okenní tabule a mýdlo už existovalo. A tento objev není starší než 5 tisíc let. Ale otázka, kdo by měl jako vždy dát dlaň vynálezce, je diskutabilní.
Recepty na tento vůbec první prací prostředek našli archeologové ve staroegyptských papyrech. A slavný římský vědec a historik Plinius starší, který žil v 1. století našeho letopočtu, ve své „Přírodopise“ tvrdil, že za vynález mýdla vděčíme nepřátelům Říma – barbarům (Galům a starým Germánům). Těžko říci, který z uvedených národů je skutečným autorem mýdla.
Dokonce i na obrazech vlámských umělců 17. století se často nacházely obrázky dětí foukajících mýdlové bubliny hliněným brčkem. V 18. a 19. století děti vyfukovaly mýdlové bubliny pomocí mýdlové vody, která zbyla z praní. Foukání bublin si získalo ještě větší oblibu, když v roce 1886 začala společnost Pears Soap Company propagovat svůj „vzdušný“ produkt s použitím slavného obrazu „Bubbles“ od Johna Millese (1829-1896). A masová výroba mýdlových bublin na prodej začala až ve 40. letech 20. století.
Záhada 2: Co je mýdlová bublina?
Mýdlová bublina - tenký vícevrstvý film mýdlové vody naplněný vzduchem, obvykle ve formě koule s duhovým povrchem. Mýdlové bubliny obvykle trvají jen několik sekund a prasknou při dotyku nebo samovolně. Díky křehkosti se mýdlová bublina stala synonymem pro něco atraktivního, ale prázdného a krátkodobého.
V Ozhegovově slovníku je zmíněna jako něco světlého, ale křehkého, asi nafouknutého. O tom, co se rychle objeví a rychle zmizí.
Tajemství 3: Mýdlové bubliny v malování.
Mýdlové bubliny nemohou nikoho nechat lhostejným: ani umělce, ani klauna, ani vědce, ani dospělé, ani děti. Moc se nám líbil obraz Bublinové víly od Frances Tipton Hunter. Představujeme i díla dalších známých umělců.
Děti vyfukují bubliny,
Jean Etienne Lyotard (1702 - 1789), francouzská škola
Mýdlová bublina,
Édouard Manet (1832-1883), 1867, francouzská škola
Bubbles, Dawson Dawson-Watson (1864-1939), anglická škola
Záhada 4: "Křišťálové koule".
Obyčejné mýdlové bubliny vypadají na ulici úžasně krásně. Zmrznutím se promění v jakési skleněné koule, které zdobí vánoční stromky Nový rok. Takové "křišťálové" krásy se získají, když je teplota vzduchu nižší než -7 ° C. Vytvořte směs: vezměte roztavenou vodu a zřeďte v ní šampon. Balónky je lepší vyfouknout z plastové trubičky z propisky nebo z domácí nálevky na nalévání tekutin. Kuličky nejsou vůbec křehké, pokud koule spadne, nerozbije se, jen se na ní objeví promáčkliny. Při mírném mrazu (od -3 do -7 ° C) kuličky nezmrznou, ale můžete zkusit provést malý experiment. Zkuste na vyfouknutou kouli opatrně položit pár sněhových vloček – okamžitě sklouznou na dno bubliny a v místě, kde se vločky nacházejí, začne proces krystalizace. Brzy uvidíte, že bublina je zcela zmrzlá. Zmrzne, i když ho položíte na sníh.
Tajemství 5: Různé způsoby, jak vytvářet bubliny
Roztok mýdlových bublin si můžete koupit v obchodě nebo si vyrobit vlastní. Kdo z nás nepřeložil šamponové lahvičky na foukání mýdlových bublin? Povedlo se vám to?
Moc toho nemáme. Bubliny se samozřejmě nafoukly, ale buď okamžitě praskly, než se stačily odtrhnout od špičky trubice, nebo se stále odlepovaly, ale nikam neletěly, ale spadly a praskly, aniž by se ani stačily odtrhnout. dotknout se země. Z takových bublin byla malá radost. Ukazuje se, že k přípravě kompozice pro mýdlové bubliny potřebujete znát několik malých triků. O nich, respektive o receptech na řešení, si nyní povíme. Jak tedy vyrobit mýdlové bubliny?
Experiment - testování složení mýdlových bublin.
Pro tento test bylo vybráno 10 receptur.
Fáze 1. Pro tento experiment byly potřeba následující látky:
(všechny dohromady nebo samostatně jsou součástí 10 receptur vybraných pro test)
- Voda
- Prostředek na mytí nádobí
- Dětský šampon
- Prací prášek
-Glycerin
- čpavek
- Polyvinylalkohol
- Cukr
- Rychlovarná konvice (vařící voda)
A:
sklenice
Různé odměrné nádoby
tubuly
Pro usnadnění číslujeme sklenice.
A samozřejmě každý z nich spoléhá na trubici pro nafukování bublin, na konci předem naříznutou.
Fáze 2. Připravíme 10 mýdlových roztoků podle receptur vybraných v literatuře a na internetu.
Ingredience 10 receptů na mýdlové bubliny jsou uvedeny v příloze
Některé kompozice jsou na první pohled stejné, ale v tak jemné záležitosti, jako je mýdlová bublina, mohou hrát rozhodující roli proporce.
Fáze 3. Testujeme složení mýdlových bublin.
(ze všech receptů lze experimenty se složením č. 8 považovat za chybné, jelikož je to podle receptury, musí být složení několik dní vyluhováno a filtrováno).
Test 1. Píchněte namydleným prstem.
Chcete-li zkontrolovat kvalitu složení mýdlových bublin, musí být propíchnuta prstem, po navlhčení stejným mýdlovým roztokem, a pokud bublina nepraskne, pak se složení považuje za dobré.
Všech 10 receptur mýdla však prošlo tímto testem dokonale.
Test 2. Po celou dobu životnosti mýdlové bubliny.
Tento test se ukázal jako nejzajímavější. Z 10 formulací bylo vyfouknuto 10 bublin.
Čas je pryč.
Jako první to vzdaly bubliny z 5. a 6. skladby, po chvíli praskly bubliny 8., 9., 10. a 3. skladby. Pak 4. a 7. četa dlouho vydržela, ale i jejich bubliny praskly.
A nyní se mezi 1. a 2. týmem zrodil skutečný boj.
Po 30 minutách se začalo zdát, že tyto bubliny budou trvat věčně.
Ve 35. minutě však 1. tým odfoukl. Přesně tak, naštvaný! Protože tato bublina nepraskla, ale na několik sekund se vyfoukla jako starý balón a nakonec na stole nezůstala mýdlová voda, ale zcela pevný film.
A to vše proto, že cukr byl v tomto složení přítomen ve značných poměrech. Poslední bublina, kompozice číslo 2, trvala mnohem déle než ostatní, celých 50 minut! Obsahoval trochu cukru.
Závěr: Cukr přispívá k dlouhé životnosti mýdlových bublin.
Test 3. Vyfoukejte bubliny.
Jak již bylo zmíněno, pro vyfukování velkých mýdlových bublin existují různá speciální zařízení. Ale pro počáteční experiment si vezmeme běžné koktejlové brčko. U každé kompozice se provádí několik pokusů nafouknout co největší bublinu. A musím říct, že mnoho skladeb vykazovalo velmi dobré výsledky. Zajímavé také je, že například ze kompozice č. 1, která v předchozím testu trvala 30 minut, byly získány téměř nejmenší bublinky. A to znamená, že životnost bubliny není to nejdůležitější.
Mýdlové bubliny složení vítězí v tomto testu: 2,7,8. Po nich následují skladby: 3 a 4. Pak vše ostatní.
Můžeme tedy dojít k závěru: mýdlové bubliny podle druhého receptu se ukázaly jako nejtrvalejší a největší.
Záhada 6: Mýdlová bublina a Guinessova kniha rekordů.
Podívejte se pozorně na tento obrázek. Toto není Photoshop, ani vizuální efekt. Tohle je mýdlová bublina! Skutečná mýdlová bublina, až na to, že je prostě obrovská. Říct, že je to nemožné? Ale ne, protože v USA a Velké Británii se už dávno naučili vyrábět zařízení schopné vyfukovat obrovské mýdlové bubliny. 37letému londýnskému podnikateli Samsamu Bubblemanovi se podařilo vytvořit největší mýdlovou bublinu na světě. Jeho bublina měří 20 x 5 x 5 stop, v současnosti je považována za šampiona, a proto je zapsána v Guinessově knize rekordů. Bubbleman používá bubliny jako propagační akce vlastnit společnost. K vytvoření něčeho takového potřebujete speciální vybavení, jak jsem řekl výše. S obyčejnou dětskou mýdlovou sadou si nevystačíte.
Sám přinesl vlastní vzorce k vytvoření mýdlové vody, navíc pracuje pouze se svým vybavením. Služeb podnikatele využívají další firmy a společnosti. Tajemství vytváření obřích mýdlových bublin, pan Bubbleman (nebo, jednoduše řečeno, Sam Hit), je drženo v nejpřísnější tajnosti.
Závěr
Studiem literatury a prováděním experimentů jsme došli k závěru tajný Výroba mýdlových bublin pomocí tekutého pracího prostředku, mýdla a vody je velmi jednoduchá.
Voda by měla být měkká nebo ještě lépe destilovaná. Těžká voda díky obsahu minerálů způsobí křehké puchýře, které dlouho nevydrží. Nejjednodušší způsob, jak vodu změkčit, je dobře provařit a nechat odstát. Je lepší vzít teplou vodu, mýdlo se v ní rychleji rozpouští.
Nejlepší mýdlo na bublinky je jednoduché domácí, domácí výroby. Dobré jsou také bublinky z "Glycerinu" nebo jakéhokoli tekutého pracího prostředku.
Životnost bubliny závisí na tom, jak dlouho zůstane vlhká. Glycerin skvěle zpomaluje dobu schnutí.
Svůj projev bych rád zakončil Marshakovými básněmi.
... zářící hladkým filmem,
Protahovat se,
Vychází něžně, tenký,
Barevná bublina.
Nafouknutý balónek vzlétne
Průhlednější než sklo.
Uvnitř je to jako
Třpytivá zrcátka...
Děkuji za pozornost.
Budou otázky?
Bibliografie
- Ya. E. Geguzin - "Bubbles"
- Wikipedie – bezplatná encyklopedie
Solovjov Grigorij
Mělo to tolik lesku
Byla tam taková arogance
A on - voda a mýdlo
Nadýmavá směs.
Mýdlová bublina - design je velmi stabilní. Pokud si to pamatujete stavební materiál je především voda, - stabilita mýdlové bubliny nemůže než udivit. Co dává takovou stabilitu bublině vyrobené z nejtenčího tekutého filmu? Maximální jednoduchost a dokonalost formy? Očividně je! Takzvané „architektonické excesy“, pokud se skutečně jedná o „excesy“, obvykle nepřispívají ke zlepšení a spolehlivosti návrhu. Ale jednodušší, majestátnější a dokonalejší forma než koule, to ne! Ale věc zjevně není jen ve formě: stabilní bublina nevznikne z čisté vody, ale tenká, stabilní, vícebarevná bublina se vytvoří z vody s přídavkem mýdla.
Stažení:
Náhled:
Ministerstvo školství a vědy Republiky Khakassia
MOU Novorossijsk střední škola
Vědecká a praktická konference
Záhada bubliny
Udělal jsem práci:
Solovjov G.
Vědecký poradce:
Sidorina S.N.
Učitel základní škola
Novorossijsk 2010
- 1 Struktura stěny mýdlové bubliny
- 2 Fyzické základy
- 2.1 Povrchové napětí a tvar
- 2.2 Zmrazování bublin
- 2.3 Slučování bublin
- 2.4 Rušení a odrazy
- 3 Matematické vlastnosti
- 4 Jak vyrobit mýdlové bubliny
- 4.1 Komponenty
- 4.2 Postup
- 4.3 Obří mýdlové bubliny
- 5 Experimentální
Úvod
Mělo to tolik lesku
Byla tam taková arogance
A on - voda a mýdlo
Nadýmavá směs.
Samuil Marshak "Mýdlové bubliny"
- Analyzovat vědecká literatura na problém tvorby mýdlové bubliny
- Odhalte ingredience pro udržitelnější mýdlovou bublinu.
- Zkontrolujte, co určuje velikost mýdlové bubliny a její trvanlivost.
Mýdlová bublina
Mýdlová bublina - tenká vícevrstváfilmmýdlovývoda naplněná vzduchem, obvykle ve forměkoule duhový povrch. Mýdlové bubliny obvykle trvají jen několik sekund a prasknou při dotyku nebo samovolně. Často je ve svých hrách používají děti.
Struktura stěny mýdlové bubliny
Bublinový film se skládá z tenké vrstvy vody vložené mezi dvě vrstvy molekul, nejčastěji mýdla. Tyto vrstvy obsahují molekuly, z nichž jedna část jehydrofilní, a ostatní hydrofobní. Hydrofilní část je přitahována tenkou vrstvou vody, zatímco hydrofobní část je naopak vytlačována. V důsledku toho se vytvářejí vrstvy, které chrání vodu před rychlým odpařováním a také snižujípovrchové napětí.
Fyzické základy
Povrchové napětí a tvar
Bublina existuje, protože povrch jakékoli kapaliny (v tomto případě vody) má určité povrchové napětí, díky kterému se povrch chová jako něco jiného.elastický. Bublina tvořená pouze vodou je však nestabilní a rychle praskne. Aby se její stav stabilizoval, některépovrchově aktivní látkynapř. mýdlo. Častou mylnou představou je, že mýdlo zvyšuje povrchové napětí vody. Ve skutečnosti dělá pravý opak, snižuje povrchové napětí asi na třetinu v porovnání s čistou vodou. Když je mýdlový film natažen, koncentrace molekul mýdla na povrchu klesá, čímž se zvyšuje povrchové napětí. Mýdlo tedy selektivně posiluje slabé oblasti bubliny a brání jim v dalším roztahování. Kromě toho mýdlo zabraňuje odpařování vody, čímž se životnost bublinek ještě prodlužuje.
Kulovitý tvar bubliny je také získán díky povrchovému napětí. Tažné síly tvoří kouli, protože koule má nejmenší povrch pro daný objem. Tento tvar může být značně deformován prouděním vzduchu a samotným procesem nafukování bublin. Pokud se však bublina nechá plavat v klidném vzduchu, její tvar se velmi brzy přiblíží kulovému.
Mrazivé bubliny
Připojení mýdlových bublin
Pokud nafouknete bublinuteplota −15 °C, při kontaktu s povrchem zmrzne. Vzduch uvnitř bubliny bude postupně unikat a nakonec se bublina zhroutí svou vlastní vahou.
Při -25°C bublinky ve vzduchu zmrznou a při dopadu na zem se mohou rozbít. Pokud při této teplotě nafouknete bublinu teplým vzduchem, zmrzne v téměř dokonalém kulovém tvaru, ale jak se vzduch ochlazuje a zmenšuje svůj objem, může se bublina částečně zhroutit a její tvar se zdeformuje. Bubliny nafouknuté při této teplotě budou vždy malé, protože rychle zmrznou, a pokud je budete dále nafukovat, prasknou.
Sloučení bublin
Když se dvě bubliny spojí, získají tvar s co nejmenší plochou. Jejich společná stěna bude vyčnívat do větší bubliny, protože menší bublina má většístřední zakřivenía větší vnitřní tlak. Pokud jsou bubliny stejně velké, jejich společná stěna bude plochá.
Pravidla, kterým se bubliny při připojení podřizují, byla experimentálně stanovena v19. stoletíBelgický fyzikJoseph Plateaua dokázáno matematicky v1976Jean Taylorová.
- Mýdlové filmy jsou po částechhladký povrch, střední zakřiveníkterý je konstantní na každém hladkém úseku.
- Pokud jsou bubliny více než tři, budou umístěny tak, že v blízkosti jednoho okraje lze spojit pouze tři stěny, přičemž úhly mezi nimi budou rovné 120 °, kvůli rovnosti povrchového napětí pro každý kontaktní povrch. .
- Průsečíky ploch se protínají v jednom bodě po čtyřech kusech a úhel mezi libovolnými dvěma se rovná arccos(-1/3)≈109,47°.
Bubliny, které nedodržují tato pravidla, se v zásadě mohou tvořit, ale budou vysoce nestabilní a rychle získají správný tvar nebo se zhroutí.včelykteří chtějí snížit spotřebuvosk, připojit voštiny PROTI kopřivkataké pod úhlem 120°, čímž se tvořípravidelné šestiúhelníky.
Rušení a odrazy
Odraz mraků v mýdlové bublině
Duhová "duha"barvymýdlové bubliny jsou produkoványinterference světelných vlna jsou určeny tloušťkou mýdlového filmu.
Když světloprochází tenkým filmem bubliny, část se odráží od vnějšího povrchu, zatímco druhá část proniká do filmu a odráží se od vnitřního povrchu. Barva záření pozorovaného v odrazu je určena interferencí těchto dvou odrazů. Protože každý průchod světla filmem vytváří fázový posun úměrný tloušťce filmu a nepřímo úměrný vlnové délce, závisí výsledek interference na dvou veličinách. Při odrazu se některé vlny přidávají ve fázi, zatímco jiné jsou mimo fázi, a v důsledku toho se bílé světlo srážející se s filmem odráží s odstínem v závislosti na tloušťce filmu.
Jak se film stává tenčím v důsledku odpařování vody, lze pozorovat změnu barvy bubliny. Silnější film odstraní červenou složku z bílého světla, čímž se odražené světlo změní na modrozelený. Tenčí film odstraňuje žlutou (zanechává modré světlo), poté zelenou (zanechává purpurovou) a poté modrou (zanechává zlatožlutou). Nakonec se stěna bubliny stane tenčí, než je vlnová délka viditelného světla, všechny odražené vlny viditelného světla se sčítají v protifázi a odraz přestaneme vůbec vidět (na tmavém pozadí vypadá tato část bubliny jako "Černá skvrna"). Když k tomu dojde, tloušťka stěny bubliny je menší než 25nanometrůa bublina pravděpodobně brzy splaskne.
Interferenční efekt závisí také na úhlu, pod kterým světelný paprsek dopadá na bublinkovou fólii. I kdyby tedy tloušťka stěny byla všude stejná, stále bychom díky pohybu bubliny pozorovali různé barvy. Ale tloušťka bubliny se neustále mění vlivem gravitace, která táhne kapalinu ke dnu, takže obvykle můžeme vidět pruhy různých barev, které se pohybují shora dolů.
Matematické vlastnosti
Tvoří se mýdlové bublinypěna
Mýdlové bubliny jsou také fyzickou ilustrací problému.minimální povrch, složitý matematický problém. Například navzdory skutečnosti, že od roku 1884 je známo, že mýdlová bublina má minimální povrch pro daný objem, až v roce 2000že dvě sloučené bubliny mají také minimální povrchovou plochu pro daný sloučený objem. Tento problém se nazývá teorém o dvojité bublině. Také až s příchodem teorie geometrických rozměrů bylo možné prokázat, že optimální povrch budepo částech hladkéa ne nekonečně zlomený.
Film mýdlové bubliny má vždy tendenci minimalizovat její povrch. To je způsobeno tím, žeenergie zdarmatekutý film je úměrný jeho povrchu a má tendenci dosáhnout minima:
kde σ je povrchové napětí látky a S je celkový povrch filmu. Optimální tvar pro jednu bublinu je koule, ale více bublin spojených dohromady má mnohem složitější tvar.
Jak vyrobit mýdlové bubliny
Mýdlová bublina
Nejjednodušší je použít speciální tekutou mýdlovou bublinu (která se prodává jako hračka) nebo jednoduše smíchat prostředek na mytí nádobí s vodou. Ale druhá metoda vám nemusí poskytnout tak dobré výsledky, jak byste chtěli, takže zde je několik triků, které vám pomohou výsledek zlepšit:
Komponenty
- Něco, co snižuje povrchové napětí vody, jako např tekuté mýdlo nebo dětský šampon. Čím je mýdlo čistší (bez parfému nebo jiných přísad), tím lepší může být výsledek.
- Něco na uzavření vody. Nejčastěji používanéglycerol(který lze zakoupit naLÉKÁRNA). Můžete použít i cukr, který je nejlepší rozpustit v teplé vodě. Hustota vody však může být příliš vysoká, proto je důležitá míra.
- Destilovaná voda. Voda z vodovodu obsahuje ionty vápníku, které vážou mýdlo. Destilovaná voda funguje lépe.
Postup
- Pokud necháte směs otevřenou několik hodin, její hustota se také zvýší. Ale opět, pokud se dostane příliš vysoko, bude obtížné vyfouknout bubliny.
- Bublinám nebo pěně na povrchu směsi se nejlépe vyhnete tak, že je jemně setřete nebo jednoduše počkáte, až zmizí.
- Jak snadné je vyrobit bubliny, závisí na mnoha různých faktorech. Jiné mýdlo, jiné podmínky životní prostředí například je lepší se vyhnout prašnému vzduchu nebo větru. Také čím více vlhkosti, tím lépe, což znamená, že je lepší dělat bubliny za deštivého dne. Jinými slovy, nejlepší způsob nalezení dokonalého řešení je pokus-omyl.
Jak vyfouknout obří mýdlové bubliny
- Nejprve si připravíme mýdlový roztok. Budeme potřebovat:
Nějaký druh kontejneru.
Voda (1 l).
Prací prostředek (např. Fairy) nebo sprchový gel (např. Palmolive) (150-200 ml).
Trochu glycerinu, který lze koupit v lékárnách (25 ml).
(Volitelné) Osobní lubrikant bez oleje, dostupný také v lékárnách (25 ml).
Dvě tyčinky libovolné velikosti, ale pro jistotu nechť mají 30 cm.
Bavlněný provaz, cca 50 cm.
2. Aby byly bublinky trvanlivé, voda musí být měkká, lepší je, když je destilovaná.
3. Ohřejte vodu a nalijte ji do nádoby. Jako nádobu je lepší použít takovou, která má široké víko, aby se tam dala naše hustilka volně spouštět. Pokud používáte skleněnou nádobu, nezapomeňte, že horká voda do ní musí být nalévána postupně a zahřívat stěny nádoby, jinak praskne.
4. Jak snadné bude nafukování bublin závisí na mnoha parametrech, zejména na vlhkosti vzduchu v oblasti, kde žijete. Pokud tedy chcete dosáhnout ideálního složení, nalévejte sprchový gel do vody v několika dávkách a pokaždé zkontrolujte, zda se váš roztok zlepšil. Pokud jste netrpěliví, můžete ihned namíchat 150 ml. gel s vodou, bublinky lze nafouknout i při nedokonalém složení.
5. Přidejte 25 ml k roztoku. glycerin a 25 ml. lubrikant (vystačíte si i bez lubrikantu) a vše dobře promíchejte. Pozor, aby se při míchání nevytvořila pěna. Pokud se objeví, můžete jej odstranit lžící.
6. Otestujte roztok profouknutím bubliny trubicí. Nedělejte si starosti, pokud bubliny zatím vycházejí normálně. Tajemství obrovských bublin není jen v receptuře mýdlového roztoku. Pokud chcete experimentovat, můžete přidat gel nebo jiné přísady.
7. Nyní je potřeba vyrobit nafukovací zařízení. Skládá se ze dvou tyčinek, mezi které je uvázáno lano tak, že tvoří trojúhelník.
8. Bublinky foukejte nejlépe venku za bezvětří (nebo při mírném vánku). Spusťte hustilku do roztoku, poté ji zvedněte a začněte se pohybovat dozadu. Výsledný proud vzduchu nafoukne bublinu. Bavte se a neváhejte experimentovat!
experimentální část já- Příprava roztoku Výsledkem experimentu bylo zjištěno, že nejodolnější a nejpružnější filmy se získávají ze směsi pracího mýdla, cukru a želatiny (nahrazují glycerin), dobré výsledky vykázaly také prací prostředky Fairy a Fa (s přídavkem glycerinu). . Koncentrace pracího prostředku závisí na vlhkosti v místnosti, teplotě a mnoha dalších faktorech. Výsledky experimentu jsou uvedeny v tabulce
II. - Drátěné rámy Při ponoření volumetrických rámů do mýdlového roztoku se získají úžasně tvarované filmy. V případě krychle, čtyřstěnu, válce a mnoha dalších tvarů jsou fólie připevněny k okrajům a uvnitř se sbíhají. Plocha filmů natažených přes rám je vždy minimální, protože to odpovídá minimální povrchové energii. Pomocí rámů můžete vizuálně vyřešit některé geometrické a architektonické problémy. Při navrhování budov jsou střechy dispozic vyrobeny ve formě rámů. Výpočet je ověřen pomocí mýdlových filmů, které se na těchto rámech tvoří. Nezbytnou podmínkou pro získání mýdlových filmů je uzavřenost rámu. Aby se na spirále vytvořil mýdlový film, je nutné první a poslední závit spojit osou. Osa nemusí procházet středem, jejím úkolem je uzavřít rám. Spirálový rám může být vyroben lépe, takže můžete stáhnout a roztlačit závity spirály. Několik bublin v sobě Nejprve vyfoukněte velkou bublinu. Poté namočíme tubu zpod koktejlu v mýdlové vodě a propíchneme velkou bublinu, trubici pomalu stáhneme zpět, aniž bychom ji však přivedli k okraji, vyfoukneme druhou bublinu uzavřenou v první. Aby bubliny při kontaktu s rukou nepraskly, je třeba ji nejprve navlhčit mýdlovou vodou. Figurka v bublině
Nezbytnou podmínkou pro získání mýdlových filmů je uzavřenost rámu. Mýdlová bublina se při kontaktu s pevným nesmáčitelným povrchem nezhroutí. Na takovém povrchu má kulovitý tvar, protože hmota bubliny je extrémně malá a gravitace neovlivňuje její tvar. |
||||||||||||||||||||
Náhled:
Chcete-li používat náhled prezentací, vytvořte si účet Google (účet) a přihlaste se: https://accounts.google.com
Popisky snímků:
Záhada mýdlové bubliny Dokončil: Soloviev Grisha žák 4. třídy
Bylo v něm tolik lesku, byla v něm taková arogance, A on - voda a mýdlo Nabobtnalá směs. Samuil Marshak "Mýdlové bubliny"
Smyslem práce je odhalit tajemství mýdlové bubliny. Cíle: Analyzovat vědeckou literaturu o problému tvorby mýdlových bublin a identifikovat složky pro udržitelnější mýdlovou bublinu. Zkontrolujte, co určuje velikost mýdlové bubliny a její trvanlivost.
Přídavek detergentu Koncentrace mýdla, % Průměrný průměr mýdlové bubliny, cm Prací mýdlo 1/4 dílu cukru s želatinou 20 11-12 "glycerinové" mýdlo - 27 7 "Víla" - 12 10 "Fa" + 1/3 glycerinu 37 8