Исследовательская работа "Отчего зимой узоры на окне?"

Опубликовано Гречишникова Елена Васильевна вкл 14.01.2022 - 15:49

Автор:

Мавроди Артём

Причина возникновения морозных узоров на окнах. Тончайший волшебный рисунок на стекле кажется рукотворным. С самого детства мы верим, что по ночам, когда все мы спим, дедушка Мороз своим волшебным посохом украшает наши стекла. Как появляется это зимнее волшебство на окнах? Какие волшебные превращения образуются на стекле и зависят ли они от температуры воздуха?

Скачать:

Вложение	Размер
otchego_zimoy_uzory_na_okne.docx	509.16 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Разъезженская средняя школа»

Исследовательская работа

Тема: «Отчего зимой узоры на стекле?»

Выполнил: ученик 2 класса МБОУ«Разъеженская СШ»

Мавроди Артём

Руководитель: учитель начальных классов Гречишникова Елена Васильевна

(Тел.8-962-84-97-800)

Разъезжее, 2021

Содержание

Введение. 3

Актуальность. 3
Цель исследования. 4
Задачи исследования. 4
Гипотеза. 4
Методы исследования. 4

Основное содержание.

Глава I. Откуда и почему появляются морозные узоры. 5

Глава II.

От чего зависит красота узоров 7
Виды узоров. 8

Заключение. 9

Список литературы. 10

Введение.

На стекле мороз

Начертил узор,

Серебром нанес

Белый пышный бор.

Рано поутру

Подойду к окну,

Буду в том бору

Слушать тишину.

Т. Шорыгина

Приходит зима. Морозно. И на окнах я вижу зимние картины, нарисованные морозом. Каждый узор неповторим и уникален. Они сверкают и переливаются от света, сияют на солнце. На каждом окне свой узор: на одном - кружева, на другом – прекрасные дворцы и замки, на третьем – удивительный зимний лес. А ещё мы заметили, что на одних окнах узоры красивы, а на других попроще. Это так притягательно красиво, необыкновенно и загадочно. Глядя на это чудо, возникает много вопросов: как появился на окне причудливые узоры? Почему они все разные? Эта тайна природы интересует многих младших школьников. Поэтому работа является актуальной и познавательной для учащихся этого возраста, что и послужила выбором для нашего исследования.

Актуальность выбранной темы в том, что необходимость разобраться в причинах возникновения морозных узоров на окнах. Тончайший волшебный рисунок на стекле кажется рукотворным. С самого детства мы верим, что по ночам, когда все мы спим, дедушка Мороз своим волшебным посохом украшает наши стекла. Как появляется это зимнее волшебство на окнах? Какие волшебные превращения образуются на стекле и зависят ли они от температуры воздуха?

Исходя из вышесказанного, целью нашего исследования является: выяснение условий появления узора на стекле.

Чтобы достичь цели, мне нужно было решить такие задачи:

изучить дополнительную литературу и отобрать интересные сведения, о том - как появляются снежные узоры на окнах;
выяснить, почему образуются узоры на стёклах;
выяснить, почему снежные узоры бывают разные по форме;
изучить, какие условия необходимы для образования морозных узоров;
сделать выводы и обобщить результат наблюдений.

Объект исследования: морозные узоры на стекле.

Для решения задач исследования и проверки гипотезы я использовал такие методы исследования:

анализ научной литературы;
замеры с помощью уличного и комнатного термометров;
фотографирование узоров на окнах;
эксперимент.

В ходе проведения исследования выдвинута следующая гипотеза: если температура окружающей среды ежедневно изменяется, то и морозные узоры на оконном стекле в зависимости от погоды будут меняться.

Объём и структура работы: работа состоит из «Введения», 2-х глав, «Заключения», списка литературы.

Глава I

Откуда и почему появляются оконные узоры

Мои наблюдения начались в декабре 2020 года. За ночь произошло чудо! Сильно похолодало. Настало морозное утро. Проснувшись, я посмотрел на окно. На стекле причудливо сверкали на солнце ледяные узоры. На каждом окне был рисунок. Я решил сравнить узоры и обнаружил, что каждый узор неповторим и уникален. Мне стало интересно, из чего же они состоят? Я подошёл к окну и, рассмотрев, увидел, что узор состоит из множества мелких кристалликов льда.

Мне стало интересно, как это явление происходит в природе. И за помощью я обратился к своему классному руководителю. (Записано 21.01.2021 г. со слов учителя начальных классов Гречишниковой Елены Васильевны)

«Морозные узоры на оконных стеклах - это, то же самое, что и иней, который образуется на земле и на ветвях деревьев. Механизм образования инея и этих узоров одинаков. Если воздух охлаждается, то в нем снижается содержание влаги. Морозные узоры на стекле и иголки инея образуются в том случае, если влажный воздух охлаждается до 0°С. При этой температуре, происходит конденсация избытка влаги, содержащегося во влажном воздухе, на холодных поверхностях. При этом вода кристаллизуется, то есть превращается в мельчайшие кристаллики льда. Таким образом, вода, содержащаяся во влажном воздухе, при 0°С переходит из газообразного состояния в твердое (кристаллическое), минуя жидкую фазу».

Я заинтересовался, а поменяется ли рисунок на окне на следующий день? И для получения достоверных и точных данных мы решили с учителем провести наблюдение в течение рабочей недели.

Свои наблюдения мы проводили в январе и показания вносили в таблицу. Вот, что у нас получилось:

Таблица наблюдений за морозными узорами

Дата наблюдения	Температура воздуха	Наблюдения	Фото
11.01.2021 (понедельник)	t -25°	Узоры похожи на пушистые еловые веточки	$C:\Users\User\Desktop\фото\DSCN2081.JPG$
12. 01.2021 (вторник)	t -24°	Морозные узоры похожи на перья диковинных птиц.	$C:\Users\User\Desktop\фото\DSCN2082.JPG$
13.01.2021 (среда)	t -20°	Появились новые замысловатые узоры.	$C:\Users\User\Desktop\фото\DSCN2083.JPG$
14.01.2021 (четверг)	t -22°	Узор, который похож на птицу.	$C:\Users\User\Desktop\фото\DSCN2084.JPG$
15.01.2021 (пятница)	t -20°	Некоторые узоры на окне исчезли.	$C:\Users\User\Desktop\фото\DSCN2085.JPG$

Глава II

2.1.От чего зависит красота узоров

Почему же кристаллики льда образуют такие причудливые формы? Для того чтобы началась кристаллизация, первым ледяным кристалликам нужно на чём-то осесть – это неровности и царапинки, пыль на поверхности стекла. На них ледяные кристаллики образуются в первую очередь.

Первые кристаллики льда на стекле - это всегда шестилучевые звёздочки или шестигранные стебельки. Но, увеличиваясь, разрастаясь, они встречаются друг с другом, давят друг на друга, сгибаются, искривляются. И появляются узоры. Оказывается, у снежных узоров есть конкретные названия: дендриты и трихиты.

Виды узоров.

Дендриты (древовидные образования).

Если охлаждение стекла начинается при положительной температуре и высокой влажности, то образовавшаяся на нем пленка воды при понижении температуры окружающей среды начинает кристаллизоваться.

Вначале узор появляется в нижней части окна, там, где под действием силы тяжести накапливается больше воды. Здесь за счет большего количества влаги дендриты более выражены, чем в верхней части стекла. При дальнейшем похолодании дендриты обрастают более мелкими отростками и зазубринами льда.

2.Трихиты (волокнистые формы).

Трихиты образуются у острых краев царапин на поверхности охлаждающегося твердого тела. При этом вначале кристаллы образуют узкие параллельные полоски инея, вырождающиеся при дальнейшем охлаждении в достаточно плотные ледяные волокна, исходящие от основного стебля. В большинстве случаев, как основное волокно, так и прилегающие к нему тонкие полоски инея слегка изогнуты.

Заключение

Цель, которую мы ставили перед собой, достигнута. Мы выяснили, почему зимой на окнах часто появляются причудливые снежные узоры.

Сделали следующие выводы:

Морозные рисунки на стекле – это большие кристаллы льда, растущие из водяного пара на границе тепла и холода. Когда температура опускается ниже 0° С, вода кристаллизуется т.е. переходит в состояние льда;
Вид узора на поверхности стекла зависит от температуры внутри помещения и снаружи, влажности воздуха в помещении, толщины стекла и загрязненности его поверхности.

В ходе исследования моя гипотеза подтвердилась, мы доказали, если температура окружающей среды ежедневно изменяется, то и морозные узоры на оконном стекле в зависимости от погоды будут меняться.

Возможно практическое применение моей исследовательской работы при изучении темы «Вода и её свойства».

Но мне хочется найти ответ на другие вопросы: почему нет морозных узоров на пластиковых окнах? Почему морозные узоры похожи на растения? Что и будет темой моей следующей исследовательской работы.

Список литературы.

Арабаджи В.Загадки простой воды. М.: Знание, 1973
Варламов С. Снежинки и ледяные узоры на стекле // Квант, 2002 № 5.
Громов С.В. Физика: Школьная энциклопедия. – М.:Дрофа, 1999.
Запартович Б. Б. «С любовью к природе.» - М: Педагогика, 1978.
http://allforchildren.ru/why/where15.php - все для детей
http://masyanya188.ucoz.ru/load/2_klass/proektnye_raboty_detej/moroznye_uzory_na_stekle/19-1-0-58 - морозные узоры

Как зима кончилась

Приключения Тома Сойера и Гекельберри Финна

Рисуем крокусы акварелью

Галка в чужих перьях

Заяц-хваста