Исследовательская работа "Как устроены мыльные пузыри"

                          МОУ «Волосовская начальная общеобразовательная школа»

                 Исследовательская работа «Как устроены мыльные пузыри»

                           ученицы 2 класса Рочевой Арины

                                                 Введение

Почему выбрана эта тема:

Я выбрала эту тему потому, что я очень люблю надувать мыльные пузыри, и мне всегда было интересно, как они устроены и почему они такие красивые. Мыльные пузыри всегда вызывают радость, и поэтому мне захотелось сделать о них доклад.

Цель исследования: узнать о строении и свойствах мыльных пузырей

Задачи исследования:

- найти в дополнительных источниках сведения о мыльных пузырях

- узнать об их строении и свойствах

- узнать, почему они такие красивые

Гипотеза:

Возможно, мыльные пузыри состоят из мыла и воздуха, а их радужный цвет получается за счет отражения в них окружающего мира.

Использованные материалы:

При исследовании были использованы: Интернет, собственный опыт пускания мыльных пузырей, фотографии с шоу мыльных пузырей, журнал «Наука и жизнь», книга Я. Перельмана «Занимательная физика»

Что такое мыльный пузырь

Мыльный пузырь – тонкая пленка мыльной воды, которая формирует сферу с переливчатой поверхностью. Пленка пузыря состоит из тонкого слоя воды, заключенного между двумя слоями молекул – чаще всего молекул мыла. (см. Приложение, рис. 1) .Мыльные пузыри часто используют в своих играх дети.

Как сделать мыльные пузыри

Чтобы надуть мыльный пузырь, необходима трубочка и мыльный раствор. (см. Приложение, рис. 2). Для того, чтобы мыльные пузыри получались большими и красивыми, раствор мыла нужно делать на очень чистой – дистиллированной воде. Вода из-под крана плохо подходит для мыльных пузырей. Вместо дистиллированной можно использовать дождевую воду. Для большей прочности мыльной пленки в мыльный раствор можно добавить чуть-чуть сахара или глицерина.

Другой способ получения мыльных пузырей – это продувать воздух через рамку, смоченную в мыльном растворе. Чем больше рамка, тем больше может получиться мыльный пузырь. Этим пользуются, делая «шоу мыльных пузырей». На этих шоу с помощью рамок делают гигантские мыльные пузыри, в которые помещается ребенок. (См. Приложение, рис. 3)

Как долго «живут» мыльные пузыри

Мыльные пузыри обычно существуют лишь несколько секунд и лопаются при прикосновении к ним или самопроизвольно.

Известны случаи, когда ученые сохраняли мыльные пузыри надутыми в течение нескольких месяцев, накрывая их стеклянным колпаком и помещая в холодильник

4. Почему мыльный пузырь круглый

Мыльный пузырь имеет форму шара. Если надуть пузырь при температуре  -15 С, то он замерзнет. При охлаждении воздух в замерзшем пузыре будет сжиматься. В конце концов пузырь разрушится под действием собственного веса.

В мыльных пузырях и воздушных шарах содержится газ (воздух или другой газ). Воздух, надуваемый в трубочку ребенком, пускающим мыльные пузыри, давит одинаково во все стороны и растягивает мыльную пленку одинаково. Поэтому надутый мыльный пузырь имеет форму шара. Стенки мыльного пузыря настолько тонкие, что почти ничего не весят. Именно поэтому мыльный пузырь так легко подхватывается ветром и летит по воздуху.

У мыльных пузырей и воздушных шаров есть много общего. Ученые называют их «структурами с наименьшей поверхностью».

Когда два пузыря соединяются, они также принимают форму с наименьшей возможной площадью поверхности. Их общая стенка будет выпячиваться внутрь большого пузыря, так как в маленьком пузыре давление больше. Если пузыри одинакового размера, их стенка будет плоской. (См. Приложение, рис. 4)

Если соединить много одинаковых пузырей, они соединят свои стенки в форме шестиугольников, напоминающих пчелиные соты. (См. Приложение, рис. 5). Пузыри, соединяясь, стремятся как только можно уменьшить площадь своей поверхности. Так же поступают и пчелы, строя соты. Они выбирают форму шестиугольников, чтобы использовать минимальное количество воска для хранения максимального количества меда.

Отчего мыльные пузыри разноцветные

Великий английский физик лорд Кельвин в одной из своих лекций сказал: "Выдуйте мыльный пузырь и смотрите на него. Вы можете заниматься всю жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики». Переливчатые «радужные» цвета мыльных пузырей получаются за счет сложного физического явления, называемого «интерференция (сложение) световых волн». Точно такое же явление можно наблюдать на переливающихся разными цветами голограммах, наклеиваемых обычно на упаковку с товаром, или на луже, куда упала капля машинного масла с проезжавшей машины. (см. Приложение, рис. 6)  Разные цвета мыльной пленки появляются оттого, что толщина пленки не одинакова, а меняется в разных местах мыльного пузыря.

      6. Как мыльные пузыри помогают людям

Где используются мыльные пузыри? На самом деле у мыльных пузырей есть очень важная «профессия». Много-много маленьких мыльных пузырей, соединяясь, образуют мыльную пену. Люди давно заметили свойство пены собирать грязь с других предметов. Именно крошечные мыльные пузыри в мыльной пене и выполняют основную работу мыла, стиральных порошков и других моющих средств, отмывая грязные руки и отстирывая белье и одежду.

Результат исследования: Моя гипотеза оказалась не совсем правильной. Мыльные пузыри на самом деле состоят из мыла, воды и воздуха. Но красота мыльных пузырей получается не от отражения окружающего мира, а от сложения световых волн, проходящих через тонкие слои воды и мыла.

Вывод: Мыльные пузыри – совсем не так просты, как кажутся с первого взгляда. Я хотела бы вернуться к теме мыльных пузырей, когда буду изучать физику.

Приложение.

Рисунок 1. Строение пленки мыльного пузыря

 Рисунок 2. Картина «Мальчик, пускающий мыльные пузыри»

Рисунок 3. Шоу мыльных пузырей

Рисунок 4. Соединение мыльных пузырей

Рисунок 5. Структура мыльной пены.

Рисунок 6. Интерференционная картина на мыльном пузыре и масляной пленке в луже