Научно -исследовательская работа "Мыльные пузыри"

МБОУСОШ №39

им.Т.С.Дзебисова

Научно-исследовательская работа

« Мыльные пузыри»

Выполнил ученик 10 А класса: Гадзаонов Тамерлан.

Руководитель: Суанова Ф.К.

г. Владикавказ

2017г.

Оглавление

1.Введение-----------------------------------------------------------------------------------------2стр.

2. Что такое мыльный пузырь? Интересные факты о мыльных пузырях. . –3 стр.

 3.Изготовление мыльных пузырей.-----------------------------------------4 стр.

3.1 Компоненты.------------------------------------------------4 стр.

3.2 Инструменты.---------------------------------------------4 стр.

3.3 Рецепты.---------------------------------------------------------5 стр.

4. . Сравнение мыльных пузырей, приготовленных по разным рецептам.---5 стр.

4.1 Размер.------------------------------------------------------------------5 стр.

4.2 Время «жизни» пузыря----------------------------------6 стр.

4.3 «Десять из десяти».--------------------------------------------6 стр.

5. Практическая часть: Трюки с мыльными пузырями.-------------6 стр.-

6.Заключение---------------------------------------------6 стр.

7. Литература---------------------------------------------8стр.

Введение

«..Мыльный пузырь, пожалуй,  самое восхитительное

и самое изысканное явление природы»

Марк Твен.

Мне всегда нравились мыльные пузыри. Выдувать, а потом ловить их было одним из самых любимых наших с сестренкой занятий. Однажды я увидел шоу, в котором пузыри выдували огромных размеров и проделывали с ними разные трюки: надували дымом, брали их в руки, делали из них гирлянды, помещали внутрь пузырей различные предметы и даже людей!

Неужели это возможно с обычными мыльными пузырями? А я сумею сделать подобные трюки? Раньше я пользовался наборами для выдувания мыльных пузырей, которые были куплены в магазинах, и таких пузырей не получал никогда. И я решил провести исследование.

Цель исследования:

 Выяснить, можно ли получить большие и крепкие мыльные пузыри     самостоятельно в домашних условиях.

Задачи:

• узнать, что такое мыльный пузырь, из чего состоит;
• выяснить, что делает мыльные пузыри большими и крепкими;
• найти рецепт для изготовления больших мыльных пузырей;
• самостоятельно сделать трюки с мыльными пузырями;
• выдуть гигантский мыльный пузырь самостоятельно.

2. Что такое мыльный пузырь? Интересные факты о мыльных пузырях.

Мыльный пузырь – это шарик, который образован тонкой многослойной плёнкой мыльной воды и наполнен воздухом.

Когда появился первый мыльный пузырь – неизвестно. Но даже на рисунках-фресках, которые ученые раскопали в древнем городе Помпеи, нашли изображения детей, выдувающих мыльные пузыри.

Изучая вопрос о мыльных пузырях, я узнал что:

1. Мыльный пузырь переливается всеми цветами радуги, потому что лучи света отражаются от внешней и внутренней поверхностей пленки, которая его образует. Это явление, называется интерференция. Цвет пузыря меняется, потому что мыльная пленка «тает», т.е. со временем становится тоньше.
2. Мыльный пузырь надувается теплым воздухом из наших легких. А теплый воздух обычно легче воздуха в комнате или на улице. Поэтому пузырь сначала летит вверх, а потом воздух в нем остывает и пузырь опускается.
3. Мыльные пузыри могут сохраняться достаточно долго. Английский исследователь Джеймс Дьюар хранил мыльные пузыри в особых бутылках, которые защищали их от пыли, высыхания и сотрясения воздуха. В таких условиях ему удалось сохранять некоторые пузыри больше месяца!
4. Мыльный пузырь можно заморозить. Замерзает он при температуре примерно -7 0С. Для замораживания достаточно положить на пузырь снежинку или осторожно опустить его на снег. При этом пузырь не разобьется, а если на ледяной шарик слегка надавить, то на нем появятся вмятины.
5. К мыльным пузырям ученые относились очень серьезно и сделали много разных полезных открытий, изучая их. Например:

• на основе бутылки с двойными стенками, в которой Дьюар хранил мыльные пузыри, изобрели термосы и баллоны для перевозки газов;
• наблюдая замораживание мыльного пузыря, придумали, как можно замораживать клетки, органы и целые живые организмы и используют это в медицине;
• архитекторы, изучая форму поверхности мыльного пузыря – сферу, придумали, как использовать это в строительстве зданий.

3. Изготовление мыльных пузырей

Для того, чтобы выдуть обычный мыльный пузырь, понадобятся вода, мыло и какой-нибудь инструмент. Но в производстве пузырей высшего качества есть свои секреты.

3.1. Компоненты.

Вода. Простая вода из-под крана не подойдет. Пузыри из нее получаются непрочными из-за примесей и солей. Самый простой способ приготовить подходящую воду в домашних условиях – хорошенько прокипятить ее и дать отстояться. Для приготовления раствора лучше брать теплую воду – в ней быстрее растворяется мыло.

Мыло. Для приготовления хорошей жидкости для мыльных пузырей подойдет не любое мыло. Иногда её готовят совсем без мыла, используя всевозможные жидкие и порошкообразные моющие средства. Отлично подходит средство для ручного мытья посуды или детский шампунь. Из всех сортов мыла лучше использовать простое хозяйственное.

«Секретный компонент». Насколько долго живёт мыльный пузырь, зависит от того, как долго он будет оставаться влажным. Оказывается, с этой целью в жидкость для мыльных пузырей-долгожителей добавляют глицерин! Он продается в аптеке. Глицерин – это средство, которое замедляет время высыхания пузыря, делает его стенки прочнее и пузырь дольше «живет». 

2.2. Инструменты.

Для изготовления мыльных пузырей люди используют разные подручные материалы: трубочки для коктейлей, полые травинки и соломинки, корпуса от шариковых ручек, колечки из проволоки (Рис. 1) и многое другое.

Для пузырей-гигантов используют специальную петлю  (Рис.2). Сквозь две длинные и прочные соломинки продевают и связывают тонкую веревку или шнур, длиной в 4 раза больше, чем длина трубочки. Опускают трубочки в раствор сомкнутыми, медленно разводят до натяжения веревки и осторожно вынимают. Нужно отходить назад, создавая поток воздуха или направлять это кольцо перпендикулярно ветру так, чтобы он выдувал пузыри.

3.3. Рецепты.

Существует огромное количество рецептов для приготовления мыльных пузырей. Некоторые составы жидкости для мыльных пузырей держится в строжайшей тайне, потому что позволяют выдувать по-настоящему гигантские мыльные пузыри, которые даже заносят в книгу рекордов Гиннеса. Например, изобретатель Сэм Хит создал гигантский мыльный пузырь высотой 1м 50см, а шириной 3м 30см!

Мы нашли 10 разных рецептов и решили испробовать на практике три из них, наиболее отличающихся по своему составу.

Рецепт № 1: Смешать 2 части моющего средства для посуды, 6 частей дистиллированной воды и 1 часть глицерина.

Рецепт № 2: 0,5 чашки детского шампуня,  1,5 чашки дистиллированной воды, 2 чайные ложки сахара (без горки) смешать и добавить к полученной смеси столько же глицерина.

Рецепт № 3: Хозяйственное мыло натереть на крупной терке. Нагреть 100 мл воды и высыпать в нее 1 столовую ложку мыльной стружки. Держать на медленном огне до полного растворения мыла, постоянно помешивая. Затем раствор процедить, чтоб избавится от комочков, и оставить на неделю в укромном месте. Перед использованием добавить 1 чайную ложку сахара (без горки).

4. Сравнение мыльных пузырей, приготовленных по разным рецептам.

Для приготовления растворов по выбранным рецептам мы использовали: прокипяченную и отстоявшуюся воду из-под крана, детский шампунь «Дракоша», жидкость для мытья посуды «FEIRY» без ароматических добавок, хозяйственное мыло отечественного производства, глицерин, сахар.

Мы приготовили 3 раствора, тщательно соблюдая составы рецептов, и стали их тестировать.

4.1. Размер.

Для выдувания больших мыльных пузырей существуют различные приспособления. Мы взяли 3 обычные коктейльные соломинки, разрезали их на конце на 4 части и развели в стороны как ромашку. К каждому раствору применили 5 попыток надуть самый большой пузырь. Результаты в таблице № 1. Лучшие результаты показал раствор № 2.

Таблица № 1

4. 2.Время «жизни» пузыря.

Надули три примерно одинаковых по размеру пузыря на столе, смоченном мыльным раствором, и засекли время. Через 7 мин. первым лопнул пузырь из  раствора № 3. Пузырь из раствора, приготовленного по рецепту № 2, продержался 15 мин. Последний пузырь, из раствора № 1, держался намного дольше, целых 32 минуты!

4. 3. «Десять из десяти».

Это проверка на то, как легко можно выдуть мыльные пузыри из полученных мыльных растворов. Из каждого раствора мы надували подряд 10 пузырей. Полученные результаты занесли в таблицу № 2. В первой строке указано, сколько из 10 пузырей надулось и не лопнуло. Во второй строке, – сколько из надувшихся пузырей было маленького размера. Третья строка – сколько получилось больших пузырей.

Таблица № 2

6. Практическая часть: Трюки с мыльными пузырями.

Заявленные трюки были опробованы и успешно выполнены из раствора по рецепту № 1. В рамках данной работы не станем раскрывать секреты всех трюков. Трюки показываются наглядно.

В качестве примера приведем описание трюка «Пузырь в пузыре».

Для него нам необходимы: мыльный раствор, две трубочки разного диаметра. Через большую трубочку выдуваем большой мыльный пузырь, внутрь него вводим трубочку поменьше и выдуваем второй пузырь. После того, как вытащить внутреннюю трубочку, маленький пузырь опустится на дно большого.

7.Заключение

Поработав над выбранной темой, я узнал много нового и сделал некоторые выводы.

         1. Мыльный пузырь – это шарик с переливчатой поверхностью, который образован тонкой плёнкой мыльной воды и наполнен воздухом.

2. Обычный мыльный пузырь всегда интересовал ученых и помог им сделать много полезных открытий в разных областях науки.

3. Мыльный пузырь состоит из самых простых компонентов – воды и мыла или моющих веществ. Но для качественных пузырей нужна особенная – мягкая вода и не всякое мыло.

4. Различные добавки к основным компонентам раствора помогают «укрепить» пленку пузыря и сделать его «долгожителем». Самые доступные и эффективные в домашних условиях – глицерин и сахар. Именно их наличие в составе раствора позволяет выдувать большие и крепкие пузыри.

5. Рецептов раствора для мыльных пузырей очень много, но все авторы отмечают, что на качество пузырей сильно влияют многие внешние факторы: влажность воздуха, температура, время года, пыль, ветер, качество мыла и др. Поэтому точных пропорций идеального раствора нет. Единственный способ сделать хороший раствор – это метод собственных проб и ошибок. В нашем опыте лучшие результаты показал мыльный раствор по рецепту № 2 с некоторыми коррективами.

6. Трюки с мыльными пузырями самостоятельно в домашних условиях делать можно! И это очень увлекательно.

7. Выдуть самостоятельно гигантский мыльный пузырь можно после некоторой тренировки и разъяснения взрослых. Но получается такой пузырь не всегда. Возможно, требуется внести изменения в рецепт состава. И стоит обязательно повторить этот эксперимент летом на улице с помощью ветра.

Исследование мыльных пузырей – очень интересное занятие. Возможно, я продолжу эту работу в старших классах, когда будем изучать физику, и секреты мыльного пузыря раскроются с другой стороны.

8.Список литературы:

1. Пьют ли рыбы воду? Первые вопросы и ответы о воде: Кристина и К°, 1994. 49 с.
2. Гегузин Я. Е. Пузыри: Наука, 1985.
3. Перельман Я.И. Занимательная физика, Москва, 1967.