Научно-исследовательский проект "Мыльные пузыри"

Опубликовано Зубова Ольга Анатольевна вкл 17.01.2018 - 21:16

Автор:

Землянская Валерия

Марк Твен говорил, что "...Мыльный пузырь, пожалуй, самое восхитительное и самое изысканное явление природы" Не возможно представить себе ребенка, который равнодушно будет смотреть на огромный радужный мыльный пузырь. Многие дети пытаются самостоятельно создавать растворы для мыльных пузырей, хотя не всегда добиваются желаемого.Данное исследование поможет разобраться в компонентах растворов, приспособлениях и добиться желаемых результатов. Это увлекательный проект, который позволит раскрыть секреты мыльных пузырей.

Скачать:

Вложение	Размер
mylnye_puzyri.docx	1021.57 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №1

с.Новоселицкого, Новоселицкого района, Ставропольского края

х НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ

«НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ»

Секция

«Первые шаги»

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

$C:\Users\admin\Desktop\фото конференция\P1050115.JPG$

Новоселицкое, 2017 г

Содержание

Введение……………………………………………………. …………………2-3

Основная часть

Глава I. Теоретическое исследование

Что такое «мыльный пузырь»?……………………………..………….4
История возникновения мыльного пузыря……………………… 5
Интересные сведения о мыльных пузырях .....................................5- 6
Социальный опрос учащихся 2-4 классов………………………… 6-8

Глава II. Экспериментальное исследование

2.1.Компоненты и инструменты для изготовления мыльных пузырей8-9 2.2.Рецепты изготовления мыльных пузырей……………………………9-10

2.3. Опыты с мыльными пузырями………………………………………10-11

Глава III. Заключение………………………………………………………. 11-12

Литература ……………………………………………………………........ 13

Приложение ……………………………………………………………........ 14- 22

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 моих занятий. Однажды я увидела 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 пользовалась наборами для выдувания мыльных пузырей, которые были куплены в магазинах, и таких пузырей не получала никогда. И я решила провести исследование.

Так возникла тема моего исследования – «Мыльные пузыри»

Актуальность данного исследования в том, что разработка универсального состава мыльных пузырей позволит мне доставлять минуты радости своим друзьям и близким, не требуя определенных затрат.

Цель исследования: выяснить, можно ли получить большие и крепкие мыльные пузыри самостоятельно в домашних условиях. Также разработать универсальный состав для создания различных видов мыльных пузырей.

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;

Я выдвинула гипотезу: предположим, что можно приготовить

оптимальный по составу раствор для создания мыльных пузырей в домашних условиях.

Объектом исследования явились составы для приготовления мыльных пузырей и мыльные пузыри.

Методы исследования: -аналитический метод

-эксперимент

-обобщение данных

Исследовательская работа состоит из двух частей: теоретической и практической. В теоретической части я изучила вопросы, касающиеся компонентов и инструментов, необходимых для получения мыльного пузыря и обработала необходимую информацию. В практической части использовала опытно-экспериментальные методы исследования, по результатам которых были сделаны соответствующие выводы.

Практическое применение данной работы возможно на уроках окружающего мира, изобразительного искусства, при праздновании Дня именинника и других детских праздников.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1Что такое «мыльный пузырь»?

Мыльный пузырь – это шарик, который образован тонкой многослойной плёнкой мыльной воды и наполнен воздухом. Мыльные пузыри обычно существуют несколько секунд, а потом лопаются при соприкосновением с поверхностью самопроизвольно. Очень часто дети играют с мыльными пузырями.

Все мы восхищаемся пузырями, особенно мыльными — их идеально круглой формой и переливающейся разными красками поверхностью.

Английский физик Бойз был так заинтригован мыльными пузырями, что написал 200 -страничную книгу: «Мыльные пузыри. Их цвет и силы, придающие им форму».

Так все же почему мыльный пузырь круглый? Ответ на этот вопрос заключается в том, что силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю максимально компактную форму. Самая компактная форма в природе — это шар (а не куб, например). При шарообразной форме воздух внутри пузыря равномерно давит на все участки его внутренней стенки (по крайней мере, до тех пор, пока пузырь не лопнет).Вот мыльный пузырь еще есть, а вот он просто испарился в воздухе.

Ученые подсчитали, что лопается мыльный пузырь за одну тысячную долю секунды, потому для того, чтоб увидеть это чудо им понадобилась камера способная снимать до 5000 кадров в секунду. Фотографу из Великобритании Ричарду Хиксу удалось получить очень красивые снимки этого процесса.

Помощницей Хикса стала его жена Сара. Именно она выдула и затем лопнула этот замечательный пузырь.

Сара пальцем нарушила поверхностное натяжение пузыря, и он лопнул. А в это время Ричардс с макро-камерой проводил съемку

1.2 История возникновения мыльного пузыря

В Интернете я узнала, кто же все-таки придумал мыльные пузыри. Их история связана с человеком по имени Пумпатус, который сам, на свой страх и риск придумал, способ выдувания мыльных пузырей.

Люди жили очень долго без мыла и наконец, его изобрели, и король приказал всем мыться. За неповиновения грозился преисполнить смертную казнь. Только один старый сапожник по имени Пумпатус спрятался в своей коморке, и курил трубку, но в один момент в эту трубку попала пена, и он выдул свой первый мыльный пузырь.

Поэтому его не только ни казнили, а обрадовались и любовались, как один за другим из этой трубки выдувались пузыри. Это было чудо. Дамам дарили букеты из мыльных пузырей, украшали залы, дворцы, мужчины носили из них шляпы ,это было чудесно, хоть и недолговечно.

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

1.3 Интересные сведения о мыльных пузырях

Изучая вопрос о мыльных пузырях, я узнала что:

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.
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.
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!
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.
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.

1.4 Социальный опрос учащихся 2-4 классов

И чем больше интересного я узнавала, тем сильнее мне хотелось узнать, как же к мыльным пузырям относятся дети нашей школы.

В начале своего исследования я провела опрос среди учащихся 2-4 классов, в котором приняли участие 53 человека.

$C:\Users\admin\Desktop\фото конференция\P1050135.JPG$

Были заданы три вопроса.

-Нравится ли тебе пускать мыльные пузыри? Диаграмма 1

-Поднимают ли тебе настроение мыльные пузыри? Диаграмма 2

-Какой раствор ты используешь для выдувания мыльных пузырей?

Диаграмма 3

Как видно из результатов опроса мыльные пузыри - любимая забава для ребят, которая поднимает им настроение. Маленькую баночку с мыльными пузырями, легко можно купить в магазине, что некоторые и делают. Однако она быстро заканчивается, а еще зачастую в них бывает не слишком хороший состав, и ожидаемый фейерверк мыльных пузырей, ограничивается лишь десятком маленьких пузырьков.

Некоторые ребята самостоятельно разводят состав. В качестве ингредиентов для раствора они указали следующее:

вода,
шампунь,
мыло,
моющие средства.

Однако, как выяснилось, рецепт мыльного пузыря не так прост, как кажется. Поэтому я решила провести несколько экспериментов и узнать, из чего лучше всего получаются большие мыльные пузыри.

Глава II. Экспериментальное исследование

2.1. Компоненты и инструменты для изготовления 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.

$C:\Users\admin\Desktop\фото конференция\P1050115.JPG$

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.

$C:\Users\Ольга\Desktop\Лопнутый мыльный пузырь\201211\201211A0\11112012172.JPG$

«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».

Инструменты:

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

Для пузырей-гигантов используют специальную петлю. 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.

форма пузырей

2.2. Рецепты изготовления мыльных пузырей

Рецепт раствора № 1

100 мл воды,
50 мл средства для мытья посуды,

50 мл пены для ванной,
10 мл глицерина,
10 мл водного раствора сахара и желатина.

Рецепт раствора № 2

100 мл воды,
100 мл средства для мытья посуды,
10 мл глицерина.

Рецепт раствора № 3

100 мл воды,
100 мл пены для ванной,
10 мл глицерина.

Рецепт раствора № 4

10 мл водного раствора

сахара и желатина

100 мл средства для мытья посуды.

Раствор № 5

из магазина.

2.3. Опыты с мыльными пузырями

Тест 1. Проткнуть мыльным пальцем.
Во всемирной паутине пишут, что для проверки качества состава мыльных пузырей, его необходимо проткнуть пальцем, предварительно смочив его тем же мыльным раствором, и если пузырь не лопнет, то состав считается хорошим. – тест прошли все 5 мыльных составов.

Тест 2. На время жизни мыльного пузыря.

Мы надули 5 пузырей из 5 составов - первым сдался пузырь из 3-го состава, через некоторое время лопнули пузыри 2-го, и 4-го составов. 1-й и 5-й составы показали лучшие результаты.

Тест 3. Большой пузырь.

Для выдувания больших мыльных пузырей, мы берем обычную пластиковую бутылку со срезанным дном.

К каждому составу применяется несколько попыток надуть максимально большой пузырь. Интересно также то, что например, из состава № 5, который в предыдущем тесте продержался 51 секунду, получались, чуть ли не самые маленькие пузыри. А это значит, время жизни пузыря еще не самое главное. 1-й, 2-й и 4-й составы показали лучшие результаты.

$C:\Users\admin\Desktop\фото конференция\P1050132.JPG$

Результаты тестирования составов мыльных пузырей

№ раствора название опыта	1	2	3	4	5
Проткнуть мыльным пальцем	+	+/-	+	+	+
Время жизни -среднее, в секундах	55	28	15	27	49
Большой пузырь среднее/сек/	20	17	выбыл	18	выбыл
Итоги:	1-е место	3-е место	выбыл	2-е место	выбыл

Глава III. Заключение

Поработав над выбранной темой, я подтвердила свою гипотезу о том, что в домашних условиях можно создать универсальный состав для замечательных мыльных пузырей. Однако необходимо помнить, что в дополнении к главным веществам ( мыло) нужно еще добавить несколько составляющих, главными из которых являются вода, глицерин, немного сахара, желатина, пищевого красителя.

Вода для раствора должна быть мягкая или, еще лучше, дистиллированная. Тяжёлая вода из-за минерального содержания будет причиной хрупких пузырей, которые не будут жить долго.

Какое моющее средство применить? На собственном опыте убедилась, что лучшее, что может быть — это хозяйственное и детское мыло

Для пузырей долгожителей рекомендуется добавление в получившийся раствор чистый глицерин, который можно приобрести в аптеке по приемлемой цене . Так же действует и водный раствор сахара с желатином, который всегда можно найти на любой кухне.

Вообще-то для пузырей подойдёт любая моющая жидкость, но самый лучший результат будет получен с использованием описанных ингредиентов.

Получение мыльного раствора для пускания мыльных пузырей в домашних условиях – вполне осуществимое и интереснейшее занятие. 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 первому рецепту. Трюки с мыльными пузырями самостоятельно в домашних условиях делать можно! И это очень увлекательно.

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.

Выдувая мыльные пузыри, поднимается настроение, мы забываем все проблемы, при этом хорошо разрабатываются лёгкие. Всё это благотворно влияет на здоровье.

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.

$C:\Users\admin\Desktop\фото конференция\P1050147.JPG$

Литература

Гегузин Я. Е. Пузыри: Наука, 1985.

Варламов С. Эксперименты с мыльной пленкой/ С.Варламов //Квант. — 2006. — № 3, с. 37-38.

Тит Том. Научные забавы: интересные опыты, самоделки, развлечения/ Тит Том - М.: Издательский дом Мещерякова,2008. - 224с.

Скляревский Е. Мыльный пузырь как загадка науки.

Интернет--ресурсы :

http://ru.wikipedia.org/
http://bubblesmile.narod.ru/recept.htm «Сайт о мыльных пузырях»
Большие мыльные пузыри. Маленькие эксперименты любителей мыльных пузырей. Fun-bubbles.narod.ru
Мыльные пузыри на морозе. Статья электронной библиотеки международной общественной организации «Наука и техника» http://n-t.ru/tp/nr/mp.htm
Мыльные пузыри в живописи. Архив блога Фан-клуб любителей Японии. http://japanblog.su/post164242869/

Приложение1

Социальный опрос учащихся 2-4 классов