Проект "Почему ластик стирает карандаш и не стирает ручку"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ЛИЦЕЙ №2 ИМ. В.В. ТИХОНОВА»

ГОРОДСКОГО ОКРУГА ПАВЛОВСКИЙ ПОСАД МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Майборода Степан Игоревич

Почему ластик стирает карандаш и не стирает ручку?

Межпредметный проект

                                                    Руководитель:

                                                                           учитель начальных классов

                                                                              Персикова Галина Сергеевна

г.о. Павловский Посад

2021 г.

Гипотеза: Ластик (стирательная резинка) может одинаково хорошо удалять след с бумаги, оставленный карандашом и шариковой ручкой, для этого просто нужно подобрать нужный ластик

Цель: Выявить свойства ластика (стирательной резинки), бумаги, ручки и карандаша

Задачи:

изучить историю возникновения ластика, значение слова «ластик»;

выяснить, что происходит, когда ластик стирает линии;

изучить строение ручки и карандаша;

выяснить, как карандаш и ручка оставляют след на бумаге;

провести опыты и выявить возможности ластиков по удалению следов от карандаша и шариковой ручки;

попытаться изготовить ластик своими руками.

Методы:

*изучение литературы по данной теме;

*наблюдение за объектом исследования;

*проведение опытов;

*анализ результатов и выводы по проведенному исследованию.

Ожидаемый результат:

Мои исследования помогут найти ответ на поставленный вопрос, подтвердить или опровергнуть гипотезу.

Выводы:

1. Линии, написанные карандашом, стираются практически бесследно. В процессе написания текста карандашом от твердого графита отделяются частички, которые затем так же легко удаляются с бумаги при трении ластиком. Внутри стержня шариковой ручки находится цветная жидкость, которая глубоко проникает в состав бумаги. Ластик может стереть ее только с верхним слоем бумаги. При этом ластик должен быть изготовлен с использованием абразивных материалов. Таким образом, гипотеза о том, что ластик (стирательная резинка) может одинаково успешно удалять с бумаги след, оставленный карандашом и шариковой ручкой, подтвердилась частично.

2. Процесс стирания происходит следующим образом. По бумаге проводят ластиком, от него отрываются маленькие кусочки резины и катаются по поверхности бумаги. Эти кусочки резины как бы приклеивают к себе частички графита или чернил, отрывая их от бумаги.

Введение.

Проблема

Довольно часто на уроках русского языка и математики я или мои одноклассники делают ошибки во время выполнения заданий в тетради. Эти ошибки приходится зачеркивать, и работа после зачеркиваний выглядит некрасиво. Меня заинтересовало, почему я не могу стереть ластиком то, что написано шариковой ручкой, а то, что я нарисовал на уроке ИЗО карандашом, ластик стирает очень легко? Я задал эти вопросы своему классному руководителю, и она предложила мне самому найти на них ответ. Этот поиск лег в основу данной исследовательской работы.

Гипотеза. Ластик (стирательная резинка) может одинаково легко удалить с бумаги след, оставленный и карандашом, и шариковой ручкой, для этого только нужно подобрать специальный ластик. Ластик можно изготовить в домашних условиях своими руками.

Объект исследования: ластик (стирательная резинка), бумага, карандаш, ручка

Цель: выявить свойства ластика (стирательной резинки).

Задачи:

- изучить историю возникновения ластика, значение слова «ластик»;

- выяснить, что происходит, когда ластик стирает линии;

- изучить строение ручки и карандаша;

- выяснить, как карандаш и ручка оставляют след на бумаге;

- провести опыты и выявить возможности ластиков по удалению следов от карандаша и шариковой ручки;

- попытаться изготовить ластик своими руками.

Методы:

*изучение литературы по данной теме;

*наблюдение за объектами исследования;

*проведение опытов;

*анализ результатов и выводы по проведенному исследованию.

Ожидаемый результат: мои исследования помогут найти ответ на поставленный вопрос, подтвердить или опровергнуть гипотезу.

Теоретическая часть.

Мы начали работу с проведения опроса среди учеников одноклассников. Нас интересовало, знают ли ребята историю создания ластика, представляют ли процесс стирания ластиком линий от карандаша и ручки, возможность изготовить ластик своими руками, Оказалось, что большинство из них никогда не задумывались над этими вопросами, но они вызвали у ребят интерес. Это дало нам дополнительный стимул к выполнению исследования

Из истории стирательной резинки.

В Толковом словаре русского языка Н.Ожегова дается следующее определение «Ластик - кусочек специально обработанной резины для стирания написанного, нарисованного».

История ластика, при помощи которого стираются карандашные надписи, насчитывает уже более двух веков.

Испанские завоеватели - конквистадоры, попав на неизвестный им континент, узнали о смоле, которая применялась народами майя и ацтеками для различных целей: как емкость для хранения пищи, для приклеивания перьев и других украшений на собственное тело и для изготовления любопытных скачущих мячиков. В ответ на свои вопросы о происхождении этого материала они получили от туземцев следующее объяснение: «Это слезы Каа-о-чу», то есть белый латекс,  вырабатываемый «плачущим деревом».

     В последующие столетия серьезного внимания этой смолистой пасте не уделялось вплоть до восемнадцатого века. В 1736 году Шарль-Мари де ла Кондамин, французский ученый и исследователь, привез несколько рулонов исходного натурального каучука в Академию Наук Франции для глубокого изучения свойств этого материала. Был произведен чрезвычайно подробный анализ этих свойств, однако, никаких практических применений для этого материала не было обнаружено.

Английский химик Джозеф Пристли (изобретатель кислорода) 15 апреля 1770 года обнаружил, что кусочек резины может стирать с бумаги записи, сделанные грифелем. До этого в качестве ластика люди пользовались хлебным мякишем. Именно Пристли ввел в обращение и слово "rubber" (в буквальном переводе «стиралка»), которым до сих пор называется в английском языке этот материал.

Однако, на роль первооткрывателя этого материала также претендует англичанин Эдвард Наим. В тот же самый год он писал, что, случайно приняв кусок резины за мякиш хлеба, он попытался стереть им свою запись, и оказалось, что резина приспособлена для этих целей даже лучше; чем мякиш! Наим немедленно осознал коммерческие возможности этой своей случайной находки и начал выгодный бизнес по продаже того, что он назвал ''индейской резинкой".

Однако, куски резины (которые в Европе того времени бытовали под названием «негритянской кожи») не совсем подходили для каждодневного обихода.

Дело в том, что этот материал издавал неприятный запах, размягчался летом и становился слишком твердым зимой. По прошествии многих лет, в 1839 году, Чарльз Гудьир изобрел процесс вулканизации (названный в честь Вулкана, римского бога огня), который существенно улучшил качество и прочность материала, получаемого из натурального каучука.

 Начиная с шестидесятых годов двадцатого столетия природный каучук был в основном заменен на синтетический, вдобавок к которому в девяностые годы для этих же целей стал использоваться и такой материал, как ПВХ.

               Карандаш - популярный инструмент как для письма, так и для рисования. Он изготовлен из дерева и имеет внутри графитовый сердечник. Когда это ядро ​​заострено с помощью точилки и используется для письма на бумаге, он оставляет твердый графит в очень тонком слое на листе бумаги, который прилипает к бумаге или любой другой поверхности, на которой он используется. Карандаши, сделанные из графита, оставляют после себя темно-серые или черные отпечатки, хотя в моде также цветные карандаши (в основном для художественных целей). До 1500-х годов карандаш представлял собой нечто с тонким стержнем из мягкого грифеля. В то время его в основном использовали художники. Латинское слово «карандаш» было «penicillus», от которого произошло английское слово. Это означало «хвостик».

Перо - следующее изощренное изобретение человека для письма. Ручка изготавливается либо из пластика, либо из металла. Иногда вы увидите, что некоторые ручки представляют собой комбинацию того и другого. Перьевые ручки были изобретены в девятнадцатом веке, что произвело революцию в письменной форме. Однако с момента изобретения шариковых ручек перьевые ручки используются редко, так как эти шариковые ручки оставляют минимум чернил на бумаге, которые высыхают, как только человек пишет на бумаге. Как и карандаш, когда вы пишете пером, на бумаге остается отпечаток. Здесь отпечаток сделан тушью.

Как делают ластик? Исходным материалом для изготовления ластиков является натуральная или синтетическая резина. Она размалывается и смешивается при комнатной температуре, после чего температура постепенно увеличивается и размешивание продолжается в горячих условиях до достижения нужной консистенции. В ходе этого процесса к материалу добавляются различные добавки и, в частности, небольшие количества минерального и растительного масла для смешивания, а также сера. После этого резина заливается в форму и подвергается действию высоких температур и давлений и затем нарезается и извлекается из штампа.

Какие бывают ластики?

Каучуковые (резиновые) ластики. Они обычно предназначены для удаления линий, оставленных черно-графитовыми или цветными карандашами, и для удаления чернильных линий. Первые должны быть мягкими и крошащимися, чтобы маленькие фрагменты ластика отделялись во время стирания. Благодаря этим свойствам ластика, его стирающая поверхность постоянно сменяется и обновляется.

Поскольку маленькие фрагменты ластика имеют клейкую структуру, они легко «наклеиваются» на формирующие линию частички грифеля и удаляют их с рабочей поверхности. Если ластик правильно подобран к бумаге и грифелю, то рабочая поверхность остается без повреждений. Вторые же должны механически удалять окрашенные волокна бумаги. Именно по этой причине такие ластики содержат большое количество абразивных добавок и должны быть твердыми. Этими ластиками стирать надо осторожно, чтобы избежать сильных повреждений рабочей поверхности. Все каучуковые ластики со временем становятся тверже. Чем больше ластик находится на открытом воздухе или на солнце, тем быстрее это происходит.

Синтетические ластики. Иногда их называют «пластиковыми», изготавливаются из мягких материалов, которые содержат наименьшее количество абразивных веществ. Часто в процессе изготовления этого вида ластиков добавляются дополнительные размягчители, для повышения эластичности. Такими ластиками можно стирать простой и цветные карандаши. При использовании синтетических ластиков отделяются широкие длинные частички. Это означает, что для удаления линий с поверхности требуется меньшее количество движений, а сами частички легко смахиваются с рабочей поверхности. В некоторые виниловые ластики добавляют специальные растворители для удаления чернильных линий.

Каким образом ластик стирает карандаш?

Следы карандаша – не что иное, как мельчайшие частицы графита. При трении резинки о бумагу возникает электростатическое напряжение. Благодаря чему к частицам ластика и прилипают графитовые частицы.

Ластик способен счищать, удалять тонкий поверхностный слой бумаги, вместе с которым снимаются и следы графита. Каждый человек, наверное, хоть раз в жизни переборщил, стирая этот верхний слой слишком усердно – и в конечном итоге получал дырку в бумаге.

Также любой мог подметить, что при использовании ластик уменьшается в размерах, а на бумаге остаются крошки от стершейся резинки. Это снимается верхний слой и с самого «стирателя», а не только с бумаги. У старой, засохшей резинки это не происходит, поэтому частицы графита прилипают к резинке, да так на ней и остаются. И когда заново касаешься бумаги, на ней просто размазывается графитовая грязь.

Практическая часть

Взаимодействие ластика с карандашом и шариковой ручкой.

Опыт 1. Бумага.

Цель: исследовать строение бумаги.

Помещаю под микроскоп кусочек тетрадного листа. Под микроскопом нечетко видно, что состав бумаги неоднородный, но т.к. бумага довольно плотная, разглядеть подробно ее строение невозможно.

Теперь я помещаю под микроскоп только край листа бумаги.  При помощи микроскопа отчетливо видно, что края бумаги неровные. По внешнему виду бумага напоминает мелкие волокна, которые переплетаются между собой.

ВЫВОД: поверхность не идеально гладкая, она состоит из множества отдельных волокон, переплетенных между собой.

Опыт 2. Карандаш и ручка.

Цель: исследовать строение карандаша и шариковой ручки.

        Для опыта мне пришлось разобрать ручку. Внутри ручки находится стержень. Я разрезал стержень ножницами поперек. Оказалось, что в самом стержне находится синяя маслянистая жидкость, которая испачкала мне руки и стол.

Для того, чтобы разобрать карандаш, я обратился к папе. Папа разломил карандаш на две части вдоль. Строение карандаша оказалось очень простым. Основная часть была из дерева, а внутри помещался тонкий графитовый стержень.

ВЫВОД: Внутреннее строение ручки и карандаша отличается.

Опыт 3. Ластик и карандаш.

Цель: исследовать взаимодействие ластика с карандашным грифелем.

Пишу на листе бумаги слово и рассматриваю под микроскопом. При помощи микроскопа я хорошо вижу следы, оставленные карандашом на волокнах бумаги. Эти следы состоят из мельчайших чешуек графита, которые застряли в верхнем слое бумаги.

Беру стирательную резинку и прохожусь ей по своей надписи. Снова рассматриваю бумагу под микроскопом. Под микроскопом хорошо вижу, что следов на бумаге почти не осталось.

ВЫВОД: стирательная резинка может удалить следы карандаша на бумаге.

Опыт 4. Ластик и шариковая ручка.

Цель: Исследовать взаимодействие ластика с чернилами шариковой ручки.

Делаю надпись на листе бумаги шариковой ручкой. При помощи микроскопа хорошо вижу следы шариковой ручки, оставленные на волокнах бумаги. Они следы глубоко впитались в бумагу. Об этом можно было догадаться, т.к. внутри ручки жидкость, и при письме она выливается через маленькое отверстие на бумагу.

Беру ластик и провожу им пару раз по своей надписи и снова рассматриваю бумагу под лупой. Под микроскопом хорошо вижу, что следы чернил остались.

ВЫВОД: Обычная стирательная резинка не может полностью удалить след от чернил шариковой ручки.

При помощи опытов я увидел, что представляет собой бумага при большом увеличении, что находится внутри ручки и карандаша, чем отличается способ нанесения следов на бумагу у ручки и карандаша, и выяснил, в чем заключается процесс стирания ластиком: когда проводишь по бумаге ластиком, то от него отрываются маленькие кусочки резины и катаются по поверхности бумаги. Эти кусочки резины как бы приклеивают к себе частички графита или чернил, отрывая их от бумаги. От этого на бумаге повсюду были видны темно-серые катышки.

Изготовление ластика (стирательной резинки) в домашних условиях)

Из интернет источников мы узнали, что существует много способов изготовления ластиков в домашних условиях. Мы решили попробовать изготовить ластик своими руками из самых доступных материалов.

Опыт 1.

Ластик из хлебного мякиша.
Шаг 1. Мы взяли мякиш подсушенного хлеба.

Шаг 2. Немного его смочили.

Мы попробовали стереть мякишем линию, проведенную карандашом, она хорошо стерлась. А линия, проведенная ручкой, не стерлась совсем.

Опыт 2.

Ластик из меламиновой губки.

Шаг 1. Для создания одного ластика потребуется совсем немного меламиновой губки.

Шаг 2. Используем канцелярский нож или ножницы, чтобы из небольшой части материала вырезать кусочек желаемой формы.

Шаг 3. После этого меламин слегка смачиваем. Для этого используют или теплую проточную воду, или пульверизатор. Самое важное – это проследить, чтобы ластик был слегка влажным, а не полностью мокрым. Это необходимо, чтобы взаимодействие воды и меламина усилило очищающие свойства ластика и при этом смягчило его.

Шаг 4. После этого стираем линии от карндаша и ручки. Меламиновый ластик отлично борется не только со следами чернил, но также с пятнами от мелков или фломастеров.

Тестирование различных видов ластиков.

В процессе работы над проектом я собрал небольшую коллекцию ластиков. Я решил протестировать каждый из них, стирая линии, оставленные карандашом и линии, написанные шариковой ручкой.

Результаты опытов представлены в таблице:

Выводы: Ластик можно изготовить в домашних условиях из подручных средств, но по своим качествам они заметно уступают фабричным стирательным резинкам. Лучший результат получаем при стирании карандашных линий мягкой резинкой. Линий от шариковой ручки частично стираются резинкой с добавлением абразивных материалов.

Результаты исследования.

Поставленные нами задачи выполнены: изучив специальную литературу, мы узнали историю появления ластика, узнали значение слова «ластик». Изучили строение карандаша и шариковой ручки. Узнали, как происходит процесс стирания ластиком карандашной линии и линии, выполненной шариковой ручкой. Провели практическую работу (опыты по стиранию карандашных линий, линий от шариковой ручек, опрос учащихся, изготовление ластиков в домашних условиях). Изучение литературы, обзор Интернета, беседы с учителями и родителями, опыты и эксперименты позволили нам сделать выводы:

Выводы: 

1. Линии, выполненные карандашом, стираются практически бесследно. Строение молекул графита способствует легкому отделению их друг от друга при трении ластиком. В состав пасты шариковой ручки входят масла, которые глубоко проникают в состав бумаги. Ластик может стереть ее только с верхним слоем бумаги. При этом ластик должен быть изготовлен с использованием абразивных материалов. Таким образом, гипотеза о том, что ластик (стирательная резинка) может одинаково успешно удалять с бумаги след, оставленный карандашом и шариковой ручкой, подтвердилась частично.

2. Процесс стирания происходит следующим образом. По бумаге проводят ластиком, от него отрываются маленькие кусочки резины и катаются по поверхности бумаги. Эти кусочки резины как бы приклеивают к себе частички графита или чернил, отрывая их от бумаги.

3. Ластик можно изготовить своими руками или применить для стирания подручные средства (например, хлебный мякиш или меламиновую губку). Но для достижения лучшего результата необходимо пользоваться фабричными стирательными резинками.

Практическая значимость работы: данный материал можно использовать на уроках окружающего мира, технологии, изобразительного искусства.

Заключение

В наш компьютерный век люди стали реже пользоваться стирательной резинкой. Но она никуда не ушла из нашей жизни и будет существовать до тех пор, пока мы пользуемся карандашом. А карандаш – инструмент инженеров, архитекторов, художников. Но ластик меняется. Он становится все более современным и эффективным. В настоящее время существует огромное количество разнообразных ластиков, которые отличаются друг от друга не только внешне, но и назначением. Возможно, что скоро резинки не будут резиновыми. Никто не знает, что будет в будущем.: лазер, химический состав или что-то еще. В благодарность ластику в Японии открыли даже специальный музей, где представлено более 400 видов стирательных резинок. А в Национальной галерее Вашингтона (Соединенные Штаты Америки) стоит памятник ластику.
15 апреля во всем мире отмечается праздник – Международный День ластика.

Ссылки на источники информации:

1. https://slovarozhegova.ru/word.php?wordid=12920
2. http://zanimayka.ru/stati-dlya-roditeley/istorija-sozdanija-lastika-ili-slezy-kaa-o-chu/
3. https://ru.strephonsays.com/pen-and-vs-pencil-7309
4. http://www.poetomu.ru/publ/zhurnal/glazami_rebjonka/pochemu_lastik_stiraet_karandash/6-1-0-70