Lucrare de cercetare „misterul bulelor de săpun” – prezentare. Începeți în știință Proiect de cercetare bule
Textul lucrării este plasat fără imagini și formule.
Versiunea completa munca este disponibilă în fila „Fișiere de lucru” în format PDF
1. Partea teoretică 5
1.1. Originea bulelor de săpun 5
1.2. Aspecte teoretice Explorarea cu bule 6
1.3. Forma sferică a bulelor de săpun 8
1.4. Optica cu bule de săpun 9
1.5. Proprietățile bulelor de săpun la frig. 12
2. Partea practică 15
2.1. Metoda de preparare a bulelor de săpun 15
2.2. Experimentul 16
Referințe 19
Anexa 1. 20
Anexa 2. 22
Anexa 3. 24
Anexa 4. 25
Introducere
„Poate cu balon de săpun,
cel mai uimitor și cel mai mult
fenomen natural rafinat.
Mark Twain
Relevanţă.
Îmi place să arunc bule. Îmi place să le admir forma rotundă și suprafața irizată cu diferite culori. Întotdeauna mi-am dorit să obțin o bula care să nu arate ca o minge, astfel încât forma ei să semene cu forma unui cub sau cu capul unui animal. Dar, din păcate, bulele mele de săpun s-au dovedit întotdeauna doar rotunde.
De ce bulele de săpun sunt rotunde ca baloanele? Poate că, dacă folosești anumite rame pentru a umfla bula, atunci obții o bula de altă formă? Este posibil să pregătiți o soluție pentru suflarea bulelor acasă? De ce sunt atât de ușor distruși? Luați în considerare problema obținerii de bule de săpun rotunde.
Fabricarea și studiul bulelor de săpun vă permite să demonstrați, să „simți” multe legi fizice care sunt de o importanță capitală în știință și tehnologie.
Pe baza contradicțiilor descrise, am desemnat obiectul, subiectul și scopul studiului nostru.
Obiectul de studiu: bule.
Subiect de studiu: forma, compoziția și proprietățile bulelor de săpun.
Eu propun următoarele ipoteză: folosind diferite rame, puteți face bule de săpun necirculare.
Scopul cercetării mele: identificați proprietățile bulelor de săpun și modul în care sunt preparate.
Îmi voi atinge scopul rezolvând sarcini:
colectează informații despre prepararea, proprietățile și forma bulelor de săpun;
pregătiți o soluție pentru a face bule de săpun acasă și scoateți bule de săpun din ea;
analizați rezultatele teoretice și practice ale obținerii bulelor de săpun, proprietățile și forma acestora.
Etape de cercetare:
colectați informații despre forma și proprietățile bulelor de săpun (întreabați părinții, citiți într-o carte, găsiți pe Internet);
cumpărați rame de diferite forme geometrice pentru suflarea bulelor;
pregătiți o soluție pentru bule de săpun;
determinați care soluție pentru a face bule este cea mai bună;
încercați să suflați bule de diferite forme geometrice;
comparați rezultatele teoretice și practice ale realizării bulelor de săpun;
Metode și tehnici: observare, experiment, analiză.
- Partea teoretică
- Originea bulelor de săpun
Ziua de naștere a balonului de săpun rămâne un mister până astăzi. Dar se știe cu siguranță că în timpul săpăturilor din Pompeiul antic, arheologii au descoperit fresce neobișnuite înfățișând tineri pompeieni suflând bule de săpun. Se pare că aveau propriile lor secrete în producția de săpun.
În Evul Mediu, imaginea unui înger care sufla bule era așezată pe pietre funerare și s-a adăugat inscripția: „Nimeni nu va scăpa de asta”. Prin aceasta, se pare, au vrut să spună că viața este fragilă, ca un balon de săpun.
În secolul al XIX-lea, au fost emise cărți poștale cu imaginea unui băiat care sufla bule.
Distracția zadarnică a unui tânăr care sufla bule de săpun.
Baloanele de săpun nu erau doar distracția copiilor, ci și un obiect pentru care filosofii să se gândească la sensul vieții. Nu doar un fenomen natural frumos, ci și oameni de știință serioși interesați. Charles Boyes a publicat o lucrare fundamentală „Soap Bubbles” în urmă cu o sută de ani, care până în prezent este atât o carte amuzantă pentru copii, cât și un ghid desktop pentru fizicienii teoreticieni și experimentatori.
Nu mai târziu de 1839.
Astfel, bulele de săpun i-au încântat pe copii și pe adulți încă din vremea anticului Pompei. Filosofii, artiștii, oamenii de știință au fost interesați de secole, fără a lăsa pe nimeni indiferent în secolul XXI.
- Aspecte teoretice ale studiului bulelor de săpun
Un balon de săpun este o peliculă subțire de apă cu săpun care formează o minge cu o suprafață irizată.
Filmul cu bule este alcătuit dintr-un strat subțire de apă plasat între două straturi de molecule, cel mai frecvent săpun (Figura 1).
Figura 1. Schema structurii unei pelicule cu bule de săpun.
A și C - un strat de molecule de săpun; B - stratul de molecule de apă
Aceste straturi constau din molecule destul de complexe - sirene - dintre care o parte este hidrofilă (îi place să intre în contact cu apa), iar cealaltă este hidrofobă (evitați un astfel de contact, „teamă” apa).
Partea hidrofilă este sarcini electrice separate cu un moment dipol. Este atrasă de un strat subțire de apă. În timp ce hidrofob - care este o „coadă” a unui lanț de carbon lung de 2,5 nm, dimpotrivă, este împins în afară. Ca rezultat, se formează straturi care protejează apa de evaporarea rapidă, precum și reduc tensiunea superficială (Figura 2).
Cu toate acestea, un balon format doar din apă este instabil și izbucnește rapid. Pentru a-și stabiliza starea, agenții tensioactivi, cum ar fi săpunul și glicerina, sunt dizolvați în apă.
Figura 2. Schema structurii moleculelor cu părți hidrofile și hidrofobe.
Prin măsurători directe s-a constatat că tensiunea superficială a apei scade de două ori și jumătate: de la 7 ∙10 -2 la 3 ∙10 -2 J/m 2 .
Când folia de săpun este întinsă, moleculele de săpun rămase vor ieși din volumul său la suprafață, completând construcția palisadei. Astfel, săpunul întărește selectiv zonele slabe ale bulei, împiedicându-le să se întindă mai mult. Când toate moleculele surfactantului părăsesc volumul filmului, întinderea sa în continuare va duce la distrugerea bulei. Filmul unui balon de săpun este unul dintre cele mai subțiri lucruri disponibile cu ochiul liber.
- Forma sferică a bulelor de săpun
Bula există deoarece suprafața oricărui lichid (în acest caz apa) are o anumită tensiune superficială. Prezența forțelor de tensiune superficială face ca suprafața lichidului să arate ca o peliculă elastică întinsă, cu singura diferență că forțele elastice din film depind de suprafața sa (adică de modul în care filmul este deformat) și de forțele de tensiune superficială. nu depind de suprafața lichidului.
Baloanele de săpun sunt o ilustrare fizică a problemei minime de suprafață, un complex problema matematica. Deși se știe încă din 1884 că un balon de săpun are o suprafață minimă pentru un anumit volum, abia în 2000 s-a dovedit că două bule combinate au o suprafață minimă pentru un anumit volum combinat. Această problemă a fost numită teorema bulei duble.
Forma sferică poate fi distorsionată semnificativ de curenții de aer și, astfel, de procesul de umflare a bulelor în sine.
Cu toate acestea, dacă bula este lăsată să plutească în aer calm, forma ei va deveni foarte curând aproape sferică. Geometria bulelor de săpun încă îi încurcă pe matematicieni.
Din punctul de vedere al fizicii, o bulă este sferică numai dacă forța gravitației nu forțează lichidul să se miște în volumul filmului cu bule și, prin urmare, nu duce la faptul că filmul din partea de jos este mai gros decât în partea de sus, iar forma este distorsionată.
- Optica cu bule de săpun
Arde ca o coadă de păun.
Ce flori nu sunt în el!
Violet, rosu, albastru,
Culoare verde, galbenă.
Un balon umflat decolează,
Înăuntru este ca
Oglinzile strălucesc.
Lumini în spațiu
Joacă o minge ușoară
Apoi marea devine albastră în ea,
Este în flăcări în el.
S. Ya. Marshak „Bule de săpun”
Unul dintre cei mai mari fizicieni, Thomas Jung, care, prin cercetările sale, a fundamentat ideile ondulatorii despre lumină și, în special, despre natura fenomenelor de interferență, despre culorile peliculelor subțiri.
În mod surprinzător - un film dintr-un lichid incolor, o soluție de săpun în apă, iluminat cu lumină albă, este colorat cu toate culorile curcubeului. Să vedem de ce se întâmplă asta.
Culoarea bulelor de săpun se explică prin interferența undelor reflectate de pe suprafețele exterioare și interioare ale filmului. Calea razelor în peliculele subțiri este prezentată în Figura 4.
Interferența undelor luminoase numită adăugarea a două unde coerente, în urma cărora are loc o creștere sau scădere a vibrațiilor luminoase rezultate în diferite puncte din spațiu.
Figura 4. Interferența razelor de lumină pe suprafața unui balon de săpun.
Ne-am dat seama cum apare culoarea bulelor de săpun, dar de ce unele au o culoare irizată, în timp ce altele nu?
Îndoiala, credința, ardoarea patimilor vii
Joc cu bule de aer:
Curcubeul a fulgerat, iar acesta este gri
Și totul se va sfărâma
Aceasta este viața oamenilor.
La început, pelicula este incoloră, deoarece are aproximativ aceeași grosime. Apoi soluția curge treptat în jos. Datorită grosimii diferite a peliculei îngroșate inferioare și subțiate superioare, apare o culoare irizată.
Pentru a termina povestea despre optica unui balon de săpun, este necesar să spunem despre dungi negre și pete în culoarea sa. Bula va izbucni exact în acest loc, cel mai subțire și mai slab. Dacă grosimea filmului este foarte mică în comparație cu lungimea de undă, atunci razele se vor anula reciproc. Și asta înseamnă că există o culoare neagră a filmului.
Deci, bulele de săpun capătă o culoare curcubeu datorită fenomenului de interferență a undelor luminoase reflectate de pe suprafețele exterioare și interioare ale filmului.
1.5. Proprietățile bulelor de săpun la frig.
La răcirea lentă, balonul se răcește și îngheață la aproximativ -7°C. Filmul se dovedește a nu fi fragil, care, s-ar părea, ar trebui să fie o crustă subțire de gheață. Dacă lăsați un balon de săpun cristalizat să cadă pe podea, acesta nu se va rupe, nu se va transforma în fragmente sonore, ca o minge de sticlă, care este folosită pentru a împodobi bradul de Crăciun. Pe ea vor apărea lovituri, fragmentele individuale se vor răsuci în tuburi. Filmul nu este fragil, prezintă plasticitate. Plasticitatea filmului se dovedește a fi o consecință a micșorării grosimii sale.
Când suflați bule în îngheț sever -20°C, -25°C, cristale mici apar imediat în diferite puncte de pe suprafață, care cresc rapid și, în cele din urmă, se contopesc într-o singură imagine, într-o frumusețe nu inferioară modelelor geroase de pe fereastră. .
Aplicarea bulelor de săpun
Mecanismul discutat anterior al structurii bulelor de săpun ne permite să înțelegem procesul de îndepărtare a murdăriei folosind apă cu săpun. Partea hidrofilă a detergentului interacționează cu apa, pătrunde în apă și poartă cu ea particulele contaminante atașate la capătul hidrofob.
În meteorologie și aeronautică, prototipul unui balon de săpun este un balon ( balon) - folosit pentru recunoașterea vremii și călătoriile aeriene interesante. În coaja unui balon de săpun există aer cald, care (după cum știți) are o densitate mai mică decât aerul rece și, de fapt, prin urmare, bula este capabilă să se ridice. După același principiu, un balon decolează pe cer.
O peliculă de săpun întinsă peste cadre poate căpăta cel mai incredibil, s-ar părea, aspect. Această proprietate este utilizată pe scară largă de arhitecți și designeri.
În industria minieră, cu ajutorul bulelor de aer, se realizează flotarea: procesul de îmbogățire a minereurilor miniere. Bulele din soluție învăluie particulele de minereu și le ridică la suprafață, în timp ce roca sterilă rămâne în partea de jos.
Baloanele de săpun sunt folosite și în industria de rafinare a petrolului. Pentru a transforma uleiul în diverse materiale necesar pentru omenire, trebuie procesat. Pentru prelucrare eficientă ulei, oamenii de știință ruși propun să folosească micele - de fapt, bule de săpun. Acestea și alte studii privind surfactanții sunt susținute de granturi rusești și internaționale. Oamenii de știință de la Institutul de Fizică Chimică din Moscova al Academiei Ruse de Științe au fost printre primii care au descoperit că, dacă se adaugă apă și agenți tensioactivi la uleiul deja purificat, atunci în ulei se formează „bule de săpun” stabile umplute cu apă. S-a dovedit că în aceste bule, pe care oamenii de știință le-au numit „micele”, pot apărea diferite reacții chimice. Oamenii de știință au proiectat astfel de „microreactoare” pentru procesarea oxidativă a hidrocarburilor. Așa-numita oxidare în fază lichidă a hidrocarburilor face posibilă transformarea uleiului în acizi organici, esteri și monomeri. Din aceste substanțe se obțin apoi polimeri, coloranți, medicamente și multe altele.
La urma urmei, se dovedește ce bulă uimitoare și simplă este și cât de multe beneficii a adus oamenilor!
- Partea practică
- Tehnica de fabricare a baloanelor de săpun
Reteta de gatit
De fapt, rețeta de a face bule de săpun folosind detergent lichid, săpun și apă este foarte simplă. Apa trebuie să fie moale sau, chiar mai bine, distilată.
Ce detergent sa folosesti? Orice săpun de rufe, tot felul de săpun de toaletă, șampoane etc.
Pentru bule cu viață lungă, se recomandă adăugarea a 1/3 din volumul de glicerină pură la soluția rezultată. Cât de mult trăiește o bula depinde de cât de mult rămâne umedă. Glicerina este excelentă pentru a încetini timpul de uscare. Funcționează și o soluție apoasă de zahăr cu gelatină.
Proporțiile de dizolvare a săpunului depind în mare măsură de zona dvs. și de sezonul curent, deoarece factori precum temperatura, umiditatea aerului și altele asemenea afectează foarte mult calitatea bulelor. Intervalul mediu este de 10 părți apă la o parte săpun. Proporțiile de glicerină se adaugă de la 1/5 la 1/3 părți în raport cu volumul amestecului de săpun, sau 1/4 parte din soluția de zahăr cu gelatină.
Unelte de suflare
Cea mai simplă buclă de sârmă. Luați o bucată de sârmă subțire, dar rigidă și formați o buclă de aproximativ 4 cm în diametru la unul dintre capete. Pentru utilizare, scufundați bucla în soluție și suflați ușor.
paie de cocktail da un rezultat bun. Efectul va fi mai bun daca faci 4 scurtaturi (aproximativ 3 cm) la unul dintre capete si le desparti in directii diferite, ca un musetel.
Pâlnie bucatarie pentru transfuzie de lichide.
- Experiment
Mama și tata și cu mine am făcut următoarele experimente acasă:
S-au turnat 100 ml de apă în două pahare, s-au adăugat 30 ml de glicerină în fiecare pahar. Apoi s-au adăugat 10 ml în primul pahar detergent„Zână”, iar în al doilea pahar 10 ml șampon pentru copii. Conținutul paharelor a fost amestecat cu o lingură de porțelan. S-au suflat bule din lichidul preparat.
Observatii: suflarea bulelor de săpun se obține cel mai bine dintr-o soluție care conține detergent Fairy (Anexa 1).
Din lichidul preparat în experimentul 1, am încercat să suflam bule de diferite forme folosind un tub de cocktail, o pâlnie și rame speciale de diverse forme geometrice pentru suflarea bulelor achiziționate la magazin. Ne-am uitat cu atenție la culoarea bulelor
Observatii: bulele de săpun suflate au doar o formă rotundă, sferică. La început, toate bulele erau transparente, iar când razele de lumină le loveau, deveneau multicolore (Anexa 2).
Am turnat o soluție de săpun în farfurie, astfel încât fundul plăcii să fie acoperit cu un strat de 2-3 mm, am pus o jucărie ștrumf în mijloc și am acoperit-o cu o pâlnie. Apoi, ridicând încet pâlnia, au suflat în tubul ei îngust, iar când această bulă a ajuns la o dimensiune suficientă, au înclinat pâlnia în lateral, eliberând bula de sub ea.
Observatii: o jucărie mică a ajuns într-un balon de săpun (Anexa 3). A fost foarte frumos.
Am aprins o lumânare. Folosind pâlnia din experiența anterioară, am umflat bula și am îndreptat pâlnia spre flacăra lumânării.
Observatii: flacăra lumânării s-a deviat vizibil în lateral (Anexa 4).
Experiența 5. Cristalizarea bulelor de săpun.
Am ieșit pe balcon, unde temperatura aerului era de -10 grade. Suflam bule în frig.
Observatii: bulele de săpun nu au cristalizat la noi, deși în literatura de specialitate am găsit afirmația că ele cristalizează la o temperatură de -7 grade.
concluzii
În timpul cercetării mele, am venit cu următoarele concluzii:
1. Când umflați un balon de săpun, acesta poate avea doar formă rotundă, deoarece forțele de tensiune superficială tind să dea balonului de săpun forma unei mingi.
2. Baloanele de săpun dintr-un lichid incolor, iluminate cu lumină albă, sunt colorate cu toate culorile curcubeului datorită fenomenului de interferență a undelor luminoase.
3. Cel mai bine este să folosiți detergentul Fairy pentru a face bule de săpun acasă.
4. Pelicula unui balon de săpun este mereu în tensiune și apasă pe aerul conținut în ea, astfel încât rezistența celor mai subțiri pelicule să nu fie atât de neglijabilă.
5. Puteți sufla cu bule de săpun în jurul obiectelor. Este foarte interesant.
Lista bibliografică
Blinov L. Molecule-sirene // „Știință și viață”, nr. 4, - 1989.
Geguzin Ya.E. Bubbles - M.: Nauka, 1985.
Baloane de săpun uriașe. Dispozitiv pentru suflarea bulelor de săpun Brevet RF nr. 2139119
Perelman Y. „Fizica distractivă”, Moscova, 1967.
Bubbles in the frig // „Știință și viață”, nr. 2, - 1982.
Schwartz A., Perry J., Bern J., Surfactanți și detergenți - M., 1960
Lushchekina O.B. Spectacol de bule de săpun, sau unde poate duce munca la proiect // ziarul „Fizica”, nr. 22, - 2004.
Resurse de internet:
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
Experienta 1. Prepararea unei solutii pentru realizarea bulelor de sapun.
Măsurați și turnați apă
Adăugarea de glicerină
Adăugați detergent și șampon
Amestecam totul
Suflarea bulelor
Anexa 2
Experiența 2. Formarea bulelor folosind diferite instrumente și studiul culorii acestora.
Dar sunt totuși rotunde și multicolore.
Anexa 3
Experiența 3. Un balon de săpun în jurul unui obiect.
Anexa 4
Experiența 4. Aerul este deplasat de pereții unui balon de săpun.
Flacăra lumânării este deviată.
Instituție de învățământ municipală
"In medie şcoală cuprinzătoare nr. 2 p. Karymskoe "
Cercetare
Tema: Misterul bulelor de săpun
Destinație: Wonder World
Completat de: Volkova Daria Sergeevna
2 clasa "B".
Consilier stiintific:
profesor de tehnologie
Volkova Galina Iurievna
2017
Introducere……………………………………………………. …………………2
Parte principală
Capitolul IStudiu teoretic
1.1. Ce este un „bule de săpun”?……………………………..………… . 4
1.2. Originea balonului de săpun………………………………………..5
1.3. De ce este un balon de săpun rotund? ................................................. . ....5
1.4. Scriitori și poeți despre bule de săpun………………………………………………6
1.5. Baloane de săpun și artiști………………………………………...7
Capitolul I
2.1. Rețete pentru a face baloane de săpun…………………………….….9
2.2. Experimente cu bule de săpun……………………………………………………..11
Capitolul III. Concluzie…………………………………………………………………….13
Literatură ……………………………………………………………...........14
Aplicație
Introducere
Baloane transparente care zboară prin aer sclipind cu toate culorile curcubeului. Ce este asta? Ei bine, desigur, toată lumea știe răspunsul - bule de săpun. Baloanele de săpun nu erau doar distracția copiilor, ci și un obiect pentru care filosofii să se gândească la sensul vieții. Nu doar un fenomen natural frumos, ci și oameni de știință serioși interesați.fizician englezCharles Boyesa fost atât de intrigat de bule de săpun, încât a scris o carte de 200 de pagini: Soap Bubbles. Culoarea lor și forțele care le dau formă. Această cartepână în ziua de azi este atât o carte amuzantă pentru copii, cât și un ghid desktop pentru fizicienii teoreticieni și experimentatori. Puteți cumpăra o soluție cu bule de săpun de la magazin sau puteți să vă faceți propria.
Dar cum apar ele și ce este un „bule de săpun”? Este posibil să pregătiți o soluție pentru bule de săpun acasă și ce este necesar pentru aceasta? Din ce soluții poți obține cele mai mari și mai rezistente bule de săpun.
Scopul lucrării - să exploreze rețete de bule de săpun, să identifice cele mai eficiente dintre ele; identificați proprietățile și forma bulelor de săpun.
Sarcini:
Pentru a face cunoștință cu conceptul de „bule de săpun”.
Studiază sursele literare.
Aflați rețetele pentru a face bule de săpun.
Efectuați un studiu al lichidelor pentru umflarea bulelor de săpun obținute din diferite compoziții.
Efectuați un studiu al proprietăților și formelor de suflare a unui balon de săpun.
Metode de cercetare :
Experiment, foto-fixare;
Lucrați cu sursa de informații;
Sondaj social; conversaţie;
Analiza și generalizarea informațiilor.
Obiect de studiu : bule de sapun
Subiect de studiu : forma și compoziția bulelor de săpun;
Ipoteză:
1. Să presupunem că șifolosind rame de sârmă de diferite forme geometrice, este posibil să suflați bule de săpun necirculare;
2. Mărimea și durata de viață a bulelor de săpun depind de compoziția lichidului.
Capitolul IStudiu teoretic
1.1. Ce este un „bule de săpun”?
Se spune că o persoană nu se satură să se uite la trei lucruri: focul, apa și cerul înstelat. Este necesar să adăugați bule de săpun ca al patrulea punct. Să analizăm acest fapt din punctul de vedere al unui simplu profan. Privind bulele de săpun plutitoare, atât copiii, cât și adulții sunt uluitoare. Câtă plăcere avem umflarea și urmărirea jocului tuturor culorilor curcubeului pe suprafața lor. Baloanele de săpun sunt populare în întreaga lume.
Ce este acest miracol curcubeu - un balon de săpun?
IN " dicţionar explicativ Limba rusă ”Ozhegov Sergey Ivanovich are următoarea definiție: O minge transparentă umplută cu aer într-o masă lichidă, lichidă. Bule de sapun
1.2. Originea balonului de săpun
Pe Internet, am aflat istoria apariției bulelor de săpun. Ea are legătură cu un bărbat pe nume Pampatus, care, din cauza fricii sale, a inventat fără să știe o modalitate de a sufla bule de săpun.
Într-o bună zi, când săpunul a fost în sfârșit creat, regele, fără să glumească deloc, a ordonat tuturor să se spele cu săpun, sub durerea de moarte. Doar un bătrân cizmar pe nume Pumpatus stătea ascuns în cabina lui. Mai mult decât orice, lui Pumpatus nu-i plăcea să se spele pe gât. S-au auzit pași în afara ferestrei. Doi paznici uriași l-au luat pe Pumpatus sub axile și cinci minute mai târziu l-au adus la închisoarea orașului. Camera în care a fost închis Pumpatus avea o baie cu spumă și o mulțime de prosoape. "De acord?" întrebă cei doi paznici uriași. "Nu!" răspunse Pumpatus. Și l-au lăsat să-și fumeze pipa pentru ultima oară. Pumpatus a inspirat și a văzut deodată că o minge frumoasă, transparentă, a zburat din țeavă. Mingea a zburat pe fereastră și a strălucit în soare: mici curcubee au sărit în ea. După prima minge a zburat a doua. Pumpatus a privit cu toți ochii minunea care se petrecea. Trecătorii de dedesubt au ridicat și ei capetele să-l privească. Curând s-a adunat o mulțime și s-a făcut zarvă. Desigur, toată lumea a uitat că Pumpatus urma să fie executat. Profesorul, care fusese invitat să rezolve lucrurile, examină țeava Pumpatus. „Spumă de săpun a intrat în tub. Iată chestia”, a anunțat profesorul mulțimii din afara ferestrei. Nimeni nu a fumat pipă în acea zi. Toți au umplut tuburile cu spumă de săpun și au suflat bule. Întregul cer era multicolor din bule de săpun. Doamnele au început să dea buchete de bule de săpun. Adevărat, astfel de buchete au izbucnit, dar în loc de ele au trebuit să dea imediat altele noi. Iar doamnele erau fericite. Pumpatus, desigur, nu a fost executat, iar după aceea bulele de săpun au devenit populare nu numai într-un mic regat, ci în întreaga lume!
1.3. De ce este un balon de săpun rotund?
Cu toții admirăm bulele, în special bulele de săpun - forma lor perfect rotundă și suprafața irizată cu culori diferite. CharlesBăieții au numit bulele de săpun un excelent obiect experimental și au subliniat că forțele care dau formă unei bule sunt prezente în toate lichidele. Aceste forțe sunt omniprezente. Prepararea ceaiului este indispensabilă fără ele, fără ele este imposibil să închideți robinetul curent din bucătărie, ele sunt amintite când se scufundă în apă. În general, orice lichid are această putere. Imaginează-ți că umplem un balon cu apă. Cu cât turnăm mai multă apă în el, cu atât carcasa de cauciuc a mingii se întinde mai mult. În cele din urmă, se va opri întinderea și se va sparge. Acum imaginați-vă o picătură de apă. Apa se adună în vârful pipetei sub forma unei picături în creștere. Picătura devine din ce în ce mai mare. În cele din urmă, atinge o anumită dimensiune critică și se desprinde de vârful pipetei.
Charles Boys a fost atât de intrigat de bule de săpun încât a scris o carte de 200 de pagini, Bubbles. Culoarea lor și puterile care le dau formă.”
Deci, de ce este un balon de săpun rotund?Motivul pentru aceasta este forțele de tensiune superficială ale lichidului. Forțele tensiunii superficiale tind să facă balonul de săpun cât mai compact posibil. Cea mai compactă formă din natură este o sferă (nu un cub, de exemplu). Cu o formă sferică, aerul din interiorul bulei apasă uniform pe toate părțile peretelui său interior (cel puțin până când bula explodează).
1.4. Scriitori și poeți despre bule de săpun
Baloanele de săpun nu pot lăsa pe nimeni indiferent: nici clovn, nici om de știință, nici adulți, nici copii, nici artist, nici scriitor, nici poet.De exemplu, celebrul scriitor american Mark Twain spunea: „Un balon de săpun este cel mai frumos și mai perfect lucru care există în natură”.
Și poeții ruși pentru copii au scris poezii despre acest fenomen (anexa I).
1. E. Blaginina „Bule de săpun”.
2. S. Marshak „bule de săpun”
3. R. Sef „Bubble de săpun”.
După ce am lucrat îndeaproape de cercetare, mi-a atras atenția un basmG.Kh. Andersen, pe care nu am citit anterior, „Cometa”. În această poveste există o descriere a momentului în care băiatul a suflat bule de săpun. " O farfurie lipită cu apă cu săpun stătea pe masă în fața lui, a înmuiat un tub mic de lut în el, a luat celălalt capăt în gură și a suflat bule de săpun. — atât mari cât și mici. Au fluctuat și sclipeau cu toate culorile curcubeului, trecând de la galben la roșu, de la violet la albastru, apoi s-au transformat brusc într-o culoare verde strălucitoare a frunzelor inundate în pădure de razele soarelui.
- Doamne să-ți dea să trăiești atâția ani cât sufli în bule! – spuse mama.
O, câte! a exclamat băiatul. - Această apă cu săpun va dura un secol!»
1.5. Baloane de săpun și artiști
Nici subiectul baloanelor de săpun nu a fost ocolit de artiști (aplicațieII).
Privind pictura celebrului artist francez Jean Baptiste Simeon Chardin „Bule de săpun” (1733-35), vedem copii suflând bule de săpun într-o zi frumoasă însorită. După cum știți, marele Rembrandt nu a ocolit acest subiect. A pictat tabloul „Cupidon cu balon de săpun”. De asemenea, nu mai puțin faimoasa pictură în ulei de John Everett Millet „Soap Bubbles” (1885-1886).
Capitolul II. Studiu experimental
La începutul cercetării mele, am realizat un sondaj în rândul studenților scoala elementara, la care au participat 28 de persoane. Studenților li s-au adresat următoarele întrebări:
1. Îți place să sufli bule de săpun?
Nu chiar
2. Te înveselesc baloanele de săpun?
Nu chiar
3. Ce soluție folosești pentru a sufla bule de săpun?
Cumpăr să o fac eu
4. Ce folosești cel mai des pentru a face bule de săpun?
Șampon detergent săpun pudră altele
5. Ce formă ai primit un balon de săpun?
rotund pătrat oval cilindric altele
După cum se poate observa din rezultatele sondajului, bulele de săpun sunt o distracție preferată pentru elevii de școală elementară, care îi înveselește. Bulele urcă în aer, pline de toate culorile curcubeului și aduc mereu un zâmbet. Puteți cumpăra oricând un borcan mic cu soluție de săpun din magazin, ceea ce fac unii copii (13 persoane). Cu toate acestea, se termină repede. Majoritatea băieților (16 persoane) diluează în mod independent compoziția pentru bule de săpun. Ei au enumerat următoarele ca ingrediente pentru soluție:
Șampon (17h), detergent (8h), săpun (3h), pudră (2h). Când suflau bule de săpun, băieții au primit bule rotunde (28 ore), pătrate (0 ore), ovale (2 ore), cilindrice (0 ore), alte forme (0 ore)
Eu însumi am soluții diluate pentru bule de săpun de mai multe ori acasă, iar recent am început să mă gândesc dacă există astfel de soluții din care se obțin bule de săpun de dimensiuni mari și care să nu spargă mult timp.
Așa că am decis să fac câteva experimente și să aflu din ce bule de săpun sunt cel mai bine făcute și ce soluții oferă balonului de săpun o viață lungă.
2.1. Rețete pentru a face bule de săpun
Puteți găsi multe rețete pentru bule de săpun pe Internet, dar este greu de înțeles care dintre ele este mai bună, voi încerca să explorez independent 5 compoziții pentru bule de săpun.
Compoziția nr. 1
Pentru 100 gr. detergent de vase trebuie luat 300 ml. apă și 50 ml. glicerină. Amestecă totul bine și soluția ta este gata.
Compoziția nr. 2
Pentru 600 ml. apă fierbinte, 300 ml. glicerina, 20 de picaturi de amoniac si 50 g de detergent praf. Se amestecă totul bine și se dă la frigider pentru 12 ore!
Compoziția nr. 3
100 ml de șampon obișnuit, 100 ml de apă, 2 lingurițe. Sahara.
Compoziția nr. 4
al 4-lea. linguri de așchii de săpun se dizolvă în 400 ml. apa fierbinte. Lăsați soluția câteva ore, apoi adăugați 2 lingurițe de zahăr.
Etapa 1. pregătitoare
Pentru acest experiment au fost necesare următoarele substanțe.
apa distilata;
Lichid de spălat vase;
Detergent;
Sapun de rufe;
glicerol;
Amoniac;
Zahăr;
Tub de suflare.
Etapa 2. Prepararea a 4 soluții de săpun
Compozițiile a 4 soluții de săpun sunt respectate pe deplin, dar în același timp proporțiile acestora sunt reduse preliminar, în funcție de capacitatea unui pahar de 200 ml.
Etapa 3. Testarea compoziției bulelor de săpun
Am făcut experimente din soluții gata făcute și așa s-a întâmplat!
| din detergent lichid de spălat vase | din praf de spălat | din săpunul de rufe | din șampon pentru copii |
|
| durata de viață a bulei | 1 min 27 sec | 2 sec | 28 sec | 56 sec |
| 32 cm | 5mm | 15 cm | 29 cm |
|
| din 10 au reusit | ||||
| dintre care sunt mici | ||||
| dintre ei mari |
Concluzie:cele mai longevive blistere provin din rețeta #1.Glicerina este exact instrumentul care face pereții bulei de săpun mai puternici, iar bula în sine, mai longevivă. Cele mai bune rezultate nu sunt pulbere, ci detergent lichid de spălat vase. Nu am reușit să aruncăm un balon de săpun dintr-o soluție cu pulbere, chiar și cu adăugarea de glicerină.
Un studiu privind efectul adăugărilor de zahăr a constatat că s-au obținut blistere mai mari și de durată mai lungă atunci când zahărul a fost adăugat la o soluție cu șampon, mai degrabă decât săpun.
Conform experimentelor și rezultatelor tabelului, am ajuns la concluzia că bulele de cele mai mari dimensiuni sunt suflate din compoziția nr. 1 pentru mai mult timp, iar compoziția nr. 4 este, de asemenea, aproape de victorie. (șampon pentru copii).
Prin urmare, ipoteza noastră că dimensiunea și durata de viață a bulelor de săpun depind de compoziția lichidului, confirmat.
2.1. Experimente cu bule de săpun
Pentru a studia proprietățile și forma bulelor de săpun, am efectuat următoarele experimente.
Experienta numarul 1.Să luăm un cadru în formă de triunghi, să-l scufundăm într-o soluție de săpun și să încercăm să suflem ușor pe un balon de săpun și să-l lăsăm în pace, să vedem ce se întâmplă. Să încercăm să turnăm apă prin pelicula de săpun.
Experiența #1 a arătat că dacă suflați pe o peliculă de săpun, aceasta se întinde și revine în poziția inițială. Aceasta înseamnă că foliile de săpun sunt elastice. Dacă turnați apă printr-o folie de săpun, apa va trece prin ea, dar filmul va rămâne intact. Acest lucru sugerează că folia de săpun are tensiune superficială, astfel încât nici măcar un jet de apă nu o distruge (Anexa III).
Experiența #2. Pentru a efectua experimentul „Boane de săpun de diferite forme”, trebuie să faceți diverse rame speciale, cum ar fi: „Romb”, „Triunghi”, „Pătrat”, „Oval”, „Asterisc”. Folosind diverse rame, am putut sufla bule doar într-o formă rotundă (aplicație. IV).
Experiența 2.El a demonstrat că forțele tensiunii superficiale tind să dea balonului de săpun forma unei mingi. Nu a fost posibil să se obțină un balon de săpun necircular.
Experiența #3. Să luăm diferite tuburi de diferite diametre pentru suflarea bulelor de săpun și să încercăm să le aruncăm afară.
Experiența #3a arătat că dimensiunea bulei este influențată de diametrul tubului. Cu cât diametrul este mai mare, cu atât bula este mai mare.
Experiența numărul 4. Se schimbă proprietățile unui balon de săpun la frig?
Înainte de a urmări proprietățile bulelor de săpun la rece, am efectuat următoarele experimente:
A) a răcit soluția de săpun în frigider, a suflat mingea și a coborât-o cu grijă pe mâna îmbrăcată într-o mănușă. Ridicând mâna, a făcut mingea să se ridice și să coboare. Ca urmare, balonul de săpun, fără să-și schimbe forma și fără să izbucnească, a căzut ușor pe mână și chiar a sărit. Apoi am încercat să suflu baloanele pe covor. Același lucru sa întâmplat.
C) Apoi am început să suflu bule pe stradă. Erau -23 C° grade, mingea a înghețat repede.
Concluzie:suprafața bulei de apă și săpun este destul de elastică. Bula se sprijină pe vilozitățile eșarfei și, parcă, plutește în aer. Când suflați bule în îngheț sever -20C °, -25 C ° imediat, pe suprafața mingii au apărut mici cristale, care au crescut rapid și, în cele din urmă, s-au contopit într-o singură imagine, asemănătoare cu un model geros de pe fereastră.
Prin urmare, ipoteza noastră că folosind rame de sârmă de diferite forme geometrice, este posibil să se facă bule de săpun necirculare neconfirmat.
Cum poți diversifica procesul de umflare a bulelor de săpun?
Faceți meșteșuguri!
Suflați bule în interiorul bulelor!
Joacă tenis cu colegii de clasă.
Participă la Concursul Cea mai mare bule
Găzduiește un Bubble Show.
Concluzie
În urma muncii depuse de noi, am reușit să facem cunoștință cu istoria originii balonului de săpun, să aflăm ce este tensiunea superficială, de ce bula are forma unei mingi. Studiind mai atent soluția de săpun prin observație și experiment, am aflat care soluție este mai eficientă pentru suflarea bulelor de dimensiuni mari și pentru o perioadă lungă de timp.
Ipoteza balonului de săpun s-a dovedit a fi corectă. Baloanele de săpun conțin săpun și detergent. Dar, pe lângă aceste substanțe principale, trebuie să adăugați mai multe componente, dintre care principalul este apa, glicerina.
Apa pentru soluție ar trebui să fie moale sau chiar mai bine distilată. Apa grea din cauza conținutului de minerale va provoca vezicule fragile care nu vor dura mult timp.
Ce detergent sa folosesti? Din propria experiență, am fost convinși că cel mai bun lucru care poate fi este detergentul de vase și șamponul pentru copii. Pentru bulele centenarilor, se recomandă adăugarea de glicerină la soluția rezultată. Cu aceasta solutie Am primit cele mai mari și mai rezistente bule de săpun pe care am reușit chiar să le ridic.
Obținerea unei soluții de săpun pentru suflarea bulelor de săpun acasă este o activitate complet fezabilă și interesantă.
Sufland bule de săpun, starea de spirit se ridică, toate problemele sunt uitate, plămânii sunt cu adevărat bine dezvoltați. Toate acestea au un efect benefic asupra sănătății.
Bibliografie
1. Geguzin Ya.E. „Bulă”. M., Editura: „Nauka”, 1985
2. Dal V.I., Sankt Petersburg, Editura „Vest”, 2004
3. Lushchekina O.B. „Spectacolul bulelor de săpun, sau unde poate duce munca la proiect” M., ziarul „Fizica”, nr. 22, 2004.
4. Bulele la frig. M., „Știință și viață”, nr. 2, 1982
5. Dicţionar explicativ Ozhegov S.I. M., „Limba rusă”, 1986
6. Dicționar enciclopedic al unui tânăr fizician. Compilat de V.A. Chuyanov. M., Editura: Pedagogie, 1984.
7. http://www.infoniac.ru/news/Kak-sdelat-myl-nyi-puzyr.html
Anexa I
1. Elena Blaginina „Bule de săpun”
Un mesteacăn bătrân șoptește încet cu o salcie.
Bunicul Seryozha se plimbă prin curte cu o mătură.
Bunicul Seryozha, uite
Suflam bule!
Vedeți, în fiecare bulă -
În zorii roșii
De-a lungul mesteacănului, de-a lungul sălciei,
Pe Seryozhka, pe o mătură.
Uite, uite, uite:
Au zburat bule -
Roșu, galben, albastru -
Alege pe oricare!
2 . Samuel Marshak « bule"
apă obișnuită
Formați într-un pahar -
Lăsați spuma de săpun
Vom bule.
Pai simplu
Acum o voi lua în gură
Voi atrage apă în el,
Apoi pufăi puțin
Într-un pai - și iată,
Strălucind cu o peliculă netedă,
A se intinde,
Se dovedește, blând, subțire,
Bulă colorată.
Arde ca o coadă de păun.
Ce flori nu sunt în el!
Violet, rosu, albastru,
Culoare verde, galbenă.
Un balon umflat decolează,
Mai transparent decât sticla.
Înăuntru este ca
Oglinzile strălucesc.
Lumini în spațiu
Joacă o minge ușoară.
Apoi marea devine albastră în ea,
Este în flăcări în el.
El, umflat cu aer,
Plutește prin aer
Dar chiar și un minut
Nu trăiește în lume.
elegant, colorat,
S-a rupt pentru totdeauna
Răspândiți neobservat
A dispărut fără urmă.
Și era atât de trufaș
Un așa arogant!
M-am lăudat că din spumă
S-a născut marin.
Avea atât de multe culori
A existat o asemenea aroganță
Și el - apă și săpun
Amestecul umflat.
nu imi pare rau pentru el...
Întradevăr,
Poeziile despre el sunt mai lungi
Toată viața bulei!
3. R. Sef „Bubble de săpun”.
Bule de sapun
S-a rupt tubul
Aici a înotat
Ca o barcă
Stânga, stânga, stânga... atunci
Prin balcon
Și a dispărut după colț.
am lansat
Această minge nu este lipsită de motiv -
El va crește
Devine o minge curcubeu.
O sa-l atasez
Din partea de jos a gondolei
Și voi zbura
Încet înapoi la școală.
Anexa II
Expus în muzeu : Galeria Națională de Artă (Washington)
An: 1734
Rembrandt - „Cupidon cu bule de sapun„(Atribuit). 1634.
Taidonova Anastasia și Taidonova Victoria
muncă de cercetare
Descarca:
Previzualizare:
BUGETUL MUNICIPAL INSTITUȚIA DE ÎNVĂȚĂMÂNT GENERAL
„ȘCOALA MEDIA ȘCOALA KOPIEVSKAYA
CU STUDIU APROFONDIT AL SUBIECTELOR INDIVIDUALE »
SECȚIUNEA: „ȘCOALA PRIMARĂ”
LUCRARE DE CERCETARE PE TEMA:
„SECRELE BILULUI DE SAPUN”
Efectuat:
Taidonova Anastasia,
Taidonova Victoria
Elevii clasei 4B
Consilier stiintific:
L. V. Kazatskaya,
Profesor primar
clase
Kopyevo, 2012
Introducere ………………………………………………………………………………… 3
Misterul 1: Originea balonului de săpun………………………………………..4
Misterul 2: Ce este un balon de săpun………………………………………………..5
Misterul 3: Baloane de săpun în pictură……………………………………………..5
Misterul 4: „Minge de cristal”…………………………………………………………9
Secretul 5: Diferite moduri de a face bule de săpun…………...9
Misterul 6: Balonul de săpun și Cartea Recordurilor Guinness……….14
Concluzie ………………………………………………………………………..16
Referințe…………………………………………………………...17
Anexa…………………………………………………………………………...18
Introducere
Baloanele de săpun sunt o distracție preferată pentru copii și chiar pentru adulți. Se înalță în aer, strălucind cu toate culorile curcubeului și provoacă întotdeauna un zâmbet.
Un borcan mic cu bule de săpun, acum puteți cumpăra cu ușurință din magazin. Cu toate acestea, se termină repede și, de asemenea, nu au o compoziție foarte bună, iar artificiile așteptate ale bulelor de săpun sunt limitate la doar o duzină de bule mici.
Așa că ne-am gândit cum să facem singuri o soluție pentru bule de săpun. Și chiar mai bine, dintr-o astfel de soluție se obțin bule de săpun de dimensiuni mari.
Mulți dintre noi încearcă să sufle bule mari de săpun experimentând la nesfârșit șampoane, pudre și săpunuri. Cu toate acestea, într-o afacere atât de simplă, cu săpun, am găsit o mulțime de trucuri. Desigur, totul depinde de compoziția bulelor de săpun. Am găsit zece rețete pentru bule de săpun, dar este foarte greu de înțeles care dintre ele este mai bună, așa că am decis să le încercăm pe toate.
Scopul studiului nostru:prepararea și testarea soluției cu bule de săpun acasă.
Sarcini:
Aflați ce sunt bulele
Găsiți diverse rețete pentru a face baloane de săpun în literatură,
Efectuați experimente pentru a determina calitatea soluției preparate pentru umflarea bulelor de săpun.
Propunem următoarea ipoteză: bulele de săpun de dimensiuni mari se obțin numai din soluția din fabrică.
Un obiect cercetare: bule de săpun.
Articol cercetare: compoziția bulelor de săpun.
Balon de săpun, poate
cel mai uimitor și cel mai mult
Fenomen natural rafinat.
Mark Twain.
„Suflați un balon
si uita-te la el:
poți exersa
studiul ei pe tot parcursul vieții,
Nu încetați niciodată să extrageți
Lecții din asta…”.
Kelvin.
Misterul 1: Originea balonului de săpun.
Bulele ca fenomen al naturii au existat dintotdeauna, dar nu ar fi putut apărea înainte de săpun. Dar te-ai gândit vreodată că săpunul obișnuit este una dintre cele mai vechi invenții ale omenirii? Oamenii nu inventaseră încă lingurile sau furculițele, nu cunoșteau butoanele, ceasurile sau geamurile, iar săpunul exista deja. Și această descoperire are nu mai puțin de 5 mii de ani. Dar întrebarea cine ar trebui să dea palma inventatorului, ca întotdeauna, este discutabilă.
Rețetele pentru acest prim detergent au fost găsite de arheologi în papirusurile egiptene antice. Iar celebrul om de știință și istoric roman Pliniu cel Bătrân, care a trăit în secolul I d.Hr., în „Istoria naturală” a sa susținut că datorăm invenția săpunului dușmanilor Romei - barbarii (galii și vechii germani). Este greu de spus care dintre popoarele enumerate este adevăratul autor al săpunului.
Chiar și în picturile artiștilor flamanzi din secolul al XVII-lea, s-au găsit adesea imagini cu copii care suflau bule de săpun printr-un pai de lut. În secolele al XVIII-lea și al XIX-lea, copiii suflau bule de săpun folosind apă cu săpun rămasă de la spălare. Suflarea cu bule a câștigat și mai multă popularitate când, în 1886, Pears Soap Company a început să-și facă reclamă pentru produsul lor „aerisit”, folosind faimosul tablou „Bubbles” de John Milles (1829-1896). Și producția de masă de bule de săpun pentru vânzare a început abia în anii 1940.
Misterul 2: Ce este un balon de săpun?
Balon de săpun - o peliculă subțire multistratificată de apă cu săpun umplută cu aer, de obicei sub forma unei sfere cu o suprafață irizată. Baloanele de săpun durează de obicei doar câteva secunde și izbucnesc când sunt atinse sau spontan. Datorită fragilității balonului de săpun a devenit sinonim cu ceva atractiv, dar gol și de scurtă durată.
În dicționarul lui Ozhegov, este menționat ca ceva strălucitor, dar fragil, de o dimensiune umflată. Despre ceea ce apare rapid și dispare rapid.
Secretul 3: Baloane de săpun în pictură.
Baloanele de săpun nu pot lăsa pe nimeni indiferent: nici artist, nici clovn, nici om de știință, nici adulți, nici copii. Ne-a plăcut foarte mult pictura lui Frances Tipton Hunter Bubble Fairies. Vă prezentăm și lucrări ale altor artiști cunoscuți.
Copii care sufla bule,
Jean Etienne Lyotard (1702 - 1789), școală franceză
Bule de sapun,
Édouard Manet (1832-1883), 1867, școală franceză
Bubbles, Dawson Dawson-Watson (1864-1939), școală engleză
Misterul 4: „Minge de cristal”.
Baloanele de săpun obișnuite arată uimitor de frumoase pe stradă. Înghețând la frig, se transformă într-un fel de bile de sticlă pe care împodobesc pomii de Crăciun Anul Nou. Astfel de frumuseți „de cristal” se obțin atunci când temperatura aerului este sub -7 ° C. Faceți un amestec: luați apă topită și diluați șamponul în ea. Este mai bine să suflați baloanele dintr-un tub de plastic dintr-un pix sau dintr-o pâlnie de uz casnic pentru turnarea lichidelor. Bilele nu sunt deloc fragile, dacă mingea cade, nu se va rupe, pe ea vor apărea doar lovituri. În îngheț ușor (de la -3 la -7 ° C), bilele nu îngheață, dar puteți încerca să efectuați un mic experiment. Încercați să așezați cu atenție câțiva fulgi de zăpadă pe bila suflată - aceștia vor aluneca imediat în partea de jos a bulei, iar procesul de cristalizare va începe la locul în care se află fulgii de zăpadă. În curând vei vedea că bula este complet înghețată. Va îngheța chiar dacă îl puneți pe zăpadă.
Secretul 5: Diferite moduri de a face bule
Puteți cumpăra o soluție cu bule de săpun de la magazin sau puteți să vă faceți propria. Cine dintre noi nu a tradus sticlele de șampon pentru a sufla bule de săpun? ai reusit?
Nu prea avem. Bulele, desigur, s-au umflat, dar fie au izbucnit imediat, înainte de a avea timp să se desprindă din vârful tubului, fie s-au desprins, dar nu au zburat nicăieri, ci au căzut și au izbucnit, fără să aibă timp nici măcar să se desprindă. atinge pamantul. A fost puțină bucurie de la astfel de bule. Se pare că, pentru a pregăti compoziția pentru bule de săpun, trebuie să cunoașteți câteva trucuri. Despre ele, sau mai degrabă despre rețetele soluției, vom vorbi acum. Deci, cum să faci bule de săpun?
Experiment - testarea compozițiilor bulelor de săpun.
Pentru acest test au fost selectate 10 retete.
Etapa 1. Pentru acest experiment au fost necesare următoarele substanțe:
(toate împreună sau separat sunt componentele a 10 rețete selectate pentru test)
- Apă
- Lichid de spălat vase
- Sampon pentru bebelusi
- Detergent
- Glicerina
- amoniac
- Alcool polivinil
- Zahăr
- Fierbător (apă clocotită)
Și:
borcane
Diverse recipiente de măsurare
tubii
Pentru comoditate, numerotăm borcanele.
Și bineînțeles, fiecare dintre ele se bazează pe un tub pentru umflarea bulelor, tăiat în prealabil la capăt.
Etapa 2. Pregătim 10 soluții de săpun după rețete selectate în literatură și pe internet.
Ingredientele a 10 retete cu baloane de sapun sunt date in anexa
Unele compoziții la prima vedere sunt aceleași, dar într-o chestiune atât de delicată precum un balon de săpun, proporțiile pot juca un rol decisiv.
Etapa 3. Testăm compoziția bulelor de săpun.
(dintre toate rețetele, experimentele cu compoziția nr. 8 pot fi considerate incorecte, deoarece este conform rețetei, compoziția trebuie infuzată câteva zile și filtrată).
Test 1. Înțepăți cu un deget cu săpun.
Pentru a verifica calitatea compoziției bulelor de săpun, acesta trebuie străpuns cu degetul, după umezirea acestuia cu aceeași soluție de săpun, iar dacă bula nu sparge, atunci compoziția este considerată bună.
Cu toate acestea, toate cele 10 formulări de săpun au trecut perfect acest test.
Testul 2. Pe durata de viață a unui balon de săpun.
Acest test s-a dovedit a fi cel mai interesant. Din 10 formulări au fost suflate 10 bule.
Timpul a trecut.
Bulele din compozițiile a 5-a și a 6-a au fost primele care au renunțat, după un timp au izbucnit bulele din compozițiile a 8-a, a 9-a, a 10-a și a 3-a. Apoi echipele a 4-a și a 7-a au rezistat mult timp, dar și bulele lor au izbucnit.
Și acum adevărata luptă s-a format între echipele 1 și 2.
După 30 de minute, a început să pară că aceste bule vor dura pentru totdeauna.
Cu toate acestea, în minutul 35, echipa 1 a fost distrusă. Așa e, supărat! Pentru că această bulă nu a izbucnit, ci s-a dezumflat câteva secunde ca un balon vechi, lăsând în cele din urmă nu apă cu săpun pe masă, ci o peliculă complet solidă.
Și toate acestea se datorează faptului că zahărul era prezent în această compoziție în proporții considerabile. Ultima bulă, compoziția numărul 2, a durat mult mai mult decât celelalte, până la 50 de minute! Continea putin zahar.
Concluzie: zahărul contribuie la longevitatea bulelor de săpun.
Testul 3. Suflați bule.
După cum am menționat deja, pentru suflarea bulelor mari de săpun, există diverse dispozitive speciale. Dar pentru experimentul inițial, luăm un pai de cocktail obișnuit. Pentru fiecare compoziție se fac mai multe încercări de a umfla cea mai mare bulă posibilă. Și trebuie să spun că multe compoziții au dat rezultate foarte bune. Interesant este și faptul că, de exemplu, din compoziția nr.1, care a durat 30 de minute în testul precedent, s-au obținut aproape cele mai mici bule. Și asta înseamnă că durata de viață a bulei nu este cel mai important lucru.
Baloanele de săpun din compoziții câștigă la acest test: 2,7,8. Ele sunt urmate de compozițiile: 3 și 4. Apoi toate celelalte.
Astfel, putem concluziona: bulele de săpun conform celei de-a doua rețete s-au dovedit a fi cele mai persistente și mai mari.
Misterul 6: balonul de săpun și Cartea Recordurilor Guinness.
Privește cu atenție această imagine. Acesta nu este Photoshop, nu este un efect vizual. Acesta este un balon de săpun! Un adevărat balon de săpun, doar că este uriaș. Spune că este imposibil? Dar nu, pentru că în SUA și Marea Britanie au învățat de mult să producă echipamente capabile să sufle bule de săpun uriașe. Antreprenorul Samsam Bubbleman, în vârstă de 37 de ani, din Londra, a reușit să creeze cel mai mare balon de săpun din lume. Bula lui măsoară 20 x 5 x 5 picioare, în prezent este considerată un campion și, prin urmare, listată în Cartea Recordurilor Guinness. Bubbleman folosește bule ca promoții pentru propria companie. Pentru a crea așa ceva, aveți nevoie de echipamente speciale, așa cum am spus mai sus. Nu te poți descurca cu un set obișnuit de săpun pentru copii.
El însuși adus formule proprii pentru a crea apă cu săpun, în plus, lucrează doar cu echipamentul său. Serviciile antreprenorului sunt folosite de alte firme și companii. Secretul creării de bule de săpun gigant, Mr. Bubbleman (sau, pentru a spune simplu, Sam Hit) este păstrat în cea mai strictă încredere.
Concluzie
Studiind literatura de specialitate și efectuând experimente, am ajuns la concluzia că secret A face bule de săpun folosind detergent lichid, săpun și apă este foarte simplă.
Apa trebuie să fie moale sau, chiar mai bine, distilată. Apa grea din cauza conținutului de minerale va provoca vezicule fragile care nu vor dura mult timp. Cel mai simplu mod de a face apa mai moale este să o fierbi bine și să o lași să stea. Este mai bine să luați apă caldă; săpunul se dizolvă mai repede în ea.
Cel mai bun săpun pentru bule este de uz casnic simplu, producția internă. Sunt bune și bulele de la „Glycerine” sau orice detergent lichid.
Durata de viață a unei bule depinde de cât timp rămâne umedă. Glicerina este excelentă pentru a încetini timpul de uscare.
Aș dori să-mi închei discursul cu poeziile lui Marshak.
... Strălucind cu o peliculă netedă,
A se intinde,
Iese fraged, subțire,
Bulă colorată.
Balonul umflat decolează
Mai transparent decât sticla.
Înăuntru este ca
Oglinzi strălucitoare...
Vă mulțumim pentru atenție.
Vor fi întrebări?
Bibliografie
- Ya. E. Geguzin - „Bubbles”
- Wikipedia, enciclopedia gratuită
Solovyov Grigori
Avea atât de multă strălucire
A existat o asemenea aroganță
Și el - apă și săpun
Amestecul umflat.
Balon de săpun - designul este foarte stabil. Dacă vă amintiți că material de construcții este în principal apă, - stabilitatea bulei de săpun nu poate decât să uimească. Ce dă o asemenea stabilitate unei bule din cea mai subțire peliculă lichidă? Simplitate supremă și perfecțiune a formei? Evident că este! Așa-numitele „excese arhitecturale”, dacă sunt cu adevărat „excese”, de obicei nu contribuie la îmbunătățirea și fiabilitatea designului. Dar o formă mai simplă, mai maiestuoasă și mai perfectă decât sfera, nu! Dar problema este în mod clar nu numai sub formă: un balon stabil nu iese din apă pură, ci o bulă subțire, stabilă, multicoloră se formează din apă cu adaos de săpun.
Descarca:
Previzualizare:
Ministerul Educației și Științei din Republica Khakassia
MOU școala secundară Novorossiysk
Conferință științifică și practică
Misterul bulei
Am facut treaba:
Solovyov G.
Consilier stiintific:
Sidorina S.N.
Profesor școală primară
Novorossiysk 2010
- 1 Structura peretelui cu bule de săpun
- 2 Fundamente fizice
- 2.1 Tensiune superficială și formă
- 2.2 Înghețarea cu bule
- 2.3 Fuzionarea bulelor
- 2.4 Interferențe și reflexii
- 3 Proprietăți matematice
- 4 Cum să faci bule de săpun
- 4.1 Componente
- 4.2 Procedura
- 4.3 Baloane de săpun uriașe
- 5 Experimental
Introducere
Avea atât de multă strălucire
A existat o asemenea aroganță
Și el - apă și săpun
Amestecul umflat.
Samuil Marshak „Bule de săpun”
- A analiza literatura stiintifica pe problema formării unui balon de săpun
- Dezvăluie ingredientele pentru un balon de săpun mai durabil.
- Verificați ce determină dimensiunea balonului de săpun și durabilitatea acesteia.
Bule de sapun
Bule de sapun - multistrat subțirefilmcu săpunapă umplută cu aer, de obicei sub formăsfere iridescent suprafaţă. Baloanele de săpun durează de obicei doar câteva secunde și izbucnesc când sunt atinse sau spontan. Ele sunt adesea folosite în jocurile lor de către copii.
Structura peretelui cu bule de săpun
Filmul cu bule constă dintr-un strat subțire de apă, plasat între două straturi de molecule, cel mai frecvent săpun. Aceste straturi conțin molecule, dintre care o parte estehidrofil, si celalalt hidrofob. Partea hidrofilă este atrasă de un strat subțire de apă, în timp ce partea hidrofobă, dimpotrivă, este împinsă în afară. Ca rezultat, se formează straturi care protejează apa de evaporarea rapidă, precum și reductensiune de suprafata.
Fundamentele fizice
Tensiune superficială și formă
Bula există deoarece suprafața oricărui lichid (în acest caz apa) are o tensiune superficială care face ca suprafața să se comporte ca altceva.elastic. Cu toate acestea, un balon format doar din apă este instabil și izbucnește rapid. Pentru a-i stabiliza starea, uniisurfactanțide exemplu săpun. O concepție greșită comună este că săpunul crește tensiunea superficială a apei. De fapt, face exact invers, reducând tensiunea superficială la aproximativ o treime din cea a apei pure. Când o peliculă de săpun este întinsă, concentrația de molecule de săpun de pe suprafață scade, crescând tensiunea superficială. Astfel, săpunul întărește selectiv zonele slabe ale bulei, împiedicându-le să se întindă mai mult. În plus, săpunul împiedică evaporarea apei, prelungind astfel durata de viață a bulelor.
Forma sferică a bulei se obține și datorită tensiunii superficiale. Forțele de tensiune formează o sferă deoarece o sferă are cea mai mică suprafață pentru un volum dat. Această formă poate fi distorsionată semnificativ de curenții de aer și de procesul de umflare a bulelor în sine. Cu toate acestea, dacă bula este lăsată să plutească în aer nemișcat, forma ei va deveni foarte curând aproape sferică.
Bule de înghețare
Conexiune bule de săpun
Dacă umflați un balontemperatura −15 °C, va îngheța la contactul cu suprafața. Aerul din interiorul bulei se va scurge treptat și în cele din urmă bula se va prăbuși sub propria greutate.
La -25°C, bulele îngheață în aer și se pot rupe atunci când lovesc pământul. Dacă umflați o bula cu aer cald la această temperatură, aceasta va îngheța într-o formă sferică aproape perfectă, dar pe măsură ce aerul se răcește și scade în volum, bula se poate prăbuși parțial și forma ei va fi distorsionată. Bulele umflate la această temperatură vor fi întotdeauna mici, deoarece vor îngheța rapid, iar dacă continuați să le umflați, vor izbucni.
Fuzionarea bulelor
Când două bule se unesc, ele capătă forma cu cea mai mică suprafață posibilă. Peretele lor comun va ieși în bula mai mare, deoarece bula mai mică are o bula mai marecurbura medieși mai multă presiune internă. Dacă bulele au aceeași dimensiune, peretele lor comun va fi plat.
Regulile pe care le respectă bulele atunci când sunt conectate au fost stabilite experimental însecolul al 19-leafizician belgianPodișul Iosifși dovedit matematic în1976Jean Taylor.
- Filmele de săpun sunt pe bucățineted suprafaţă, curbura mediecare este constantă pe fiecare secțiune netedă.
- Dacă există mai mult de trei bule, acestea vor fi amplasate în așa fel încât doar trei pereți să poată fi conectați lângă o margine, în timp ce unghiurile dintre ele vor fi egale cu 120 °, datorită egalității tensiunii superficiale pentru fiecare suprafață de contact. .
- Liniile de intersecție ale suprafețelor se intersectează într-un punct în patru bucăți, iar unghiul dintre oricare două este egal cu arccos(-1/3)≈109,47°.
În principiu, bulele care nu respectă aceste reguli se pot forma, dar vor fi foarte instabile și vor lua rapid forma corectă sau se vor prăbuși.albinelecare caută să reducă consumulceară, conectați fagurii V urticarietot la un unghi de 120°, formându-se astfelhexagoane regulate.
Interferențe și reflexii
Reflectarea norilor într-un balon de săpun
„curcubeu” iridescentculorilebulele de săpun sunt produse deinterferența undelor luminoaseși sunt determinate de grosimea peliculei de săpun.
Când ușoarătrece prin pelicula subțire a bulei, o parte din aceasta este reflectată de pe suprafața exterioară, în timp ce cealaltă parte pătrunde în film și este reflectată de pe suprafața interioară. Culoarea radiației observate în reflexie este determinată de interferența acestor două reflexii. Deoarece fiecare trecere de lumină prin film creează o schimbare de fază proporțională cu grosimea filmului și invers proporțional cu lungimea de undă, rezultatul interferenței depinde de două mărimi. Când sunt reflectate, unele valuri sunt adăugate în fază, în timp ce altele sunt defazate și, ca urmare, lumina albă care se ciocnește cu filmul este reflectată cu o nuanță în funcție de grosimea filmului.
Pe măsură ce filmul devine mai subțire din cauza evaporării apei, se poate observa o schimbare a culorii bulei. O peliculă mai groasă îndepărtează componenta roșie din lumina albă, făcând astfel lumina reflectată să devină albastru-verde. O peliculă mai subțire îndepărtează galbenul (lăsând lumină albastră), apoi verde (lăsând magenta) și apoi albastru (lăsând galben auriu). În cele din urmă, peretele bulei devine mai subțire decât lungimea de undă a luminii vizibile, toate undele reflectate de lumină vizibilă se adună în antifază și nu mai vedem reflecția (pe un fundal întunecat, această parte a bulei arată ca un "pata neagra"). Când se întâmplă acest lucru, grosimea peretelui bulei este mai mică de 25nanometriiar bula este probabil să izbucnească în curând.
Efectul de interferență depinde și de unghiul la care fasciculul de lumină lovește filmul cu bule. Astfel, chiar dacă grosimea peretelui ar fi aceeași peste tot, am observa totuși culori diferite datorită mișcării bulei. Dar grosimea bulei se schimbă constant din cauza gravitației, care trage lichidul în jos, astfel încât de obicei putem vedea dungi de diferite culori care se mișcă de sus în jos.
Proprietăți matematice
Se formează bule de săpunspumă
Baloanele de săpun sunt, de asemenea, o ilustrare fizică a problemei.suprafata minima, o problemă de matematică complexă. De exemplu, în ciuda faptului că din 1884 se știe că un balon de săpun are o suprafață minimă pentru un anumit volum, abia în 2000că două bule îmbinate au și suprafața minimă pentru un anumit volum îmbinat. Această problemă a fost numită teorema bulei duble. De asemenea, numai odată cu apariția teoriei măsurii geometrice a fost posibil să se demonstreze că suprafața optimă va finetedă în bucăți, și nu la infinit rupt.
Filmul unui balon de săpun tinde întotdeauna să-și minimizeze suprafața. Acest lucru se datorează faptului căenergie gratispelicula lichidă este proporțională cu suprafața sa și tinde să atingă un minim:
unde σ este tensiunea superficială a substanței și S este suprafața totală a filmului. Forma optimă pentru o singură bulă este o sferă, dar mai multe bule combinate împreună au o formă mult mai complexă.
Cum se fac bule de săpun
Bule de sapun
Cel mai simplu mod este să folosești un lichid special cu bule de săpun (care se vinde sub formă de jucărie) sau pur și simplu să amesteci lichidul de spălat vase cu apă. Dar este posibil ca ultima metodă să nu vă ofere rezultate atât de bune pe cât ați dori să obțineți, așa că iată câteva trucuri pentru a ajuta la îmbunătățirea rezultatului:
Componente
- Ceva care reduce tensiunea superficială a apei, cum ar fi sapun lichid sau șampon pentru copii. Cu cât săpunul este mai pur (fără parfum sau alți aditivi), cu atât rezultatul poate fi mai bun.
- Ceva pentru a sigila apa. Cel mai des folositglicerol(care poate fi achiziționat de lafarmacie). Puteți folosi și zahăr, care se dizolvă cel mai bine în apă caldă. Cu toate acestea, densitatea apei poate deveni prea mare, așa că moderarea este importantă.
- Apa distilata. Apa de la robinet conține ioni de calciu care leagă săpunul. Apa distilată funcționează mai bine.
Procedură
- Dacă lăsați amestecul deschis câteva ore, atunci densitatea acestuia va deveni și ea mai mare. Dar, din nou, dacă ajunge prea sus, va fi dificil să arunci bule.
- Cel mai bine este să evitați bulele sau spuma de pe suprafața amestecului, periându-le ușor sau pur și simplu așteptând ca acestea să dispară.
- Cât de ușor este să faci bule depinde de mulți factori diferiți. Săpun diferit, condiții diferite mediu inconjurator de exemplu, este mai bine să evitați aerul prăfuit sau vântul. De asemenea, cu cât umiditatea este mai mare, cu atât mai bine, ceea ce înseamnă că este mai bine să faci bule într-o zi ploioasă. Cu alte cuvinte, cel mai bun mod găsirea soluției perfecte este încercare și eroare.
Cum să arunci bule de săpun uriașe
- Să facem mai întâi o soluție de săpun. Noi vom avea nevoie:
Un fel de container.
Apă (1 l.).
Detergent (ex. Fairy) sau gel de duș (ex. Palmolive) (150-200 ml).
Puțină glicerină, care poate fi cumpărată de la farmacii (25 ml.).
(Opțional) Lubrifiant personal, fără ulei, disponibil și în farmacii (25 ml).
Două bețe de orice dimensiune, dar pentru certitudine, lasă-le să aibă 30 cm.
Funie de bumbac, aproximativ 50 cm.
2. Pentru ca bulele sa fie rezistente, apa trebuie sa fie moale, mai bine daca este distilata.
3. Încălziți apa și turnați-o în recipient. Ca recipient, este mai bine să folosiți unul care are un capac larg, astfel încât umflatorul nostru să poată fi coborât liber acolo. Dacă utilizați un recipient de sticlă, amintiți-vă că trebuie turnată treptat apă fierbinte în el, încălzind pereții vasului, altfel va sparge.
4. Cât de ușor va fi să umflați bulele depinde de mulți parametri, în special, de umiditatea aerului din zona în care locuiți. Prin urmare, dacă vrei să obții compoziția ideală, toarnă gelul de duș în apă în mai multe porții, verificând de fiecare dată dacă soluția ta s-a îmbunătățit. Dacă ești nerăbdător, poți amesteca imediat 150 ml. gel cu apă, bulele pot fi umflate chiar și cu o compoziție imperfectă.
5. Adăugați 25 ml în soluție. glicerina si 25 ml. lubrifiant (puteți face fără lubrifiant) și amestecați totul bine. Aveți grijă să nu creați spumă în timp ce amestecați. Dacă apare, îl puteți îndepărta cu o lingură.
6. Testați soluția suflând un balon prin tub. Nu vă faceți griji dacă bulele ies normal până acum. Secretul bulelor uriașe nu se află doar în rețeta soluției de săpun. Simțiți-vă liber să adăugați gel sau alte ingrediente dacă doriți să experimentați.
7. Acum trebuie să faci un dispozitiv gonflabil. Este format din două bețe, între care se leagă o frânghie astfel încât să formeze un triunghi.
8. Cel mai bine este să aruncați bule afară pe vreme calmă (sau cu o adiere ușoară). Coborâți umflatorul în soluție, apoi ridicați-l și începeți să vă mișcați înapoi. Fluxul de aer rezultat va umfla bula. Distrați-vă și simțiți-vă liber să experimentați!
partea experimentală eu.- Prepararea soluției În urma experimentului, s-a constatat că cele mai durabile și elastice pelicule sunt obținute dintr-un amestec de săpun de rufe, zahăr și gelatină (înlocuiește glicerina), iar detergenții Fairy și Fa (cu adaos de glicerină) au prezentat și ei rezultate bune. . Concentrația detergentului depinde de umiditatea camerei, temperatură și mulți alți factori. Rezultatele experimentului sunt prezentate în tabel
II. - Rame de sârmă La scufundarea ramelor volumetrice într-o soluție de săpun, se obțin filme cu forme uimitoare. În cazul cubului, tetraedrului, cilindrului și multor alte forme, filmele sunt atașate de margini și converg în interior. Suprafața filmelor întinsă peste cadru este întotdeauna minimă, deoarece aceasta corespunde energiei minime de suprafață. Cu ajutorul ramelor, puteți rezolva vizual câteva probleme geometrice și arhitecturale. La proiectarea clădirilor, acoperișurile planurilor sunt realizate sub formă de cadre. Calculul este verificat folosind folii de săpun care se formează pe aceste rame. O condiție necesară pentru obținerea foliilor de săpun este închiderea cadrului. Pentru ca o peliculă de săpun să se formeze pe spirală, este necesar să conectați prima și ultima tură cu o axă. Axa nu trebuie să treacă în centru, sarcina sa este să închidă cadrul. Cadrul elicoidal poate fi îmbunătățit, astfel încât să puteți trage împreună și să împingeți spirele spirale. Câteva bule unul în celălalt Mai întâi suflați o bulă mare. Apoi, udând tubul de sub cocktail în apă cu săpun și străpungând o bulă mare, tragem încet tubul înapoi, fără a-l aduce, totuși, la margine, suflăm a doua bulă închisă în prima. Pentru ca bulele să nu izbucnească la contactul cu mâna, aceasta trebuie mai întâi umezită cu apă cu săpun. Figurină într-un balon
O condiție necesară pentru obținerea foliilor de săpun este închiderea cadrului. Un balon de săpun, în contact cu o suprafață solidă, neumezibilă, nu se prăbușește. Pe o astfel de suprafață, are o formă sferică, deoarece masa bulei este extrem de mică, iar gravitația nu îi afectează forma. |
||||||||||||||||||||
Previzualizare:
Pentru a utiliza previzualizarea prezentărilor, creați un cont Google (cont) și conectați-vă: https://accounts.google.com
Subtitrările slide-urilor:
Misterul balonului de săpun Completat de: Soloviev Grisha elev în clasa a IV-a
Era atât de multă strălucire în el, Era atât de aroganță, Și el - apă și săpun Amestec umflat. Samuil Marshak „Bule de săpun”
Scopul lucrării este de a dezvălui secretul balonului de săpun. Obiective: Analiza literaturii științifice privind problema formării bulelor de săpun Identificarea componentelor pentru un balon de săpun mai sustenabil. Verificați ce determină dimensiunea balonului de săpun și durabilitatea acesteia.
Adaos de detergent Concentrație de săpun, % Diametru mediu bule de săpun, cm Săpun de rufe 1/4 parte de zahăr cu gelatină 20 11-12 Săpun „glicerină” - 27 7 „Zână” - 12 10 „Fa” + 1/3 glicerină 37 8