Исследовательская работа "В мире мыльных пузырей"

Исследовательская работа на тему:

« В м и р е м ы л ь н ы х п у з ы р е й»

Работу выполнили ученики 4 класса

Вершинина Диана

Бильченко Дарья

Сударикова Ангелина

Руководитель учитель физики Мазаева М.В.

2016 г.

Оглавление

1 . Введение.

2. Что такое мыльный пузырь и с чьим именем он связан…

3. Попробуем получить красивые мыльные пузыри!

4. Пузыри какой формы мы сможем выдуть?

5. Из предметов какой формы получаются самые большие и красивые пузыри?

6. Почему мыльные пузыри цветные?

7. Как зависит жизнь пузыря от состояния окружающей среды?

8. Красота мыльного пузыря и наша ловкость рук.

9. Заключение.

10. Литература.

1 . Введение

Мы на внеурочном занятии «Мыслим, творим, исследуем» изучаем различные физические процессы и ставим много опытов. Вот как-то изучали мыльные пузыри, после чего мы с девочками решили провести исследовательскую работу «В мире мыльных пузырей», чтобы понять: что такое мыльный пузырь, как он образуется и можно ли самим изготовить раствор и получить мыльные пузыри «не из магазина». Давайте посмотрим, что же из этого вышло…

Цель:   провести исследования рецептов мыльных пузырей, выявить наиболее эффективные из них, проделав ряд опытов и исследований и познакомиться с физическими свойствами мыльных пузырей.

Для достижения поставленной цели нам необходимо было решить следующие задачи:

• Познакомиться с понятием «Мыльный пузырь», изучив различные источники;
• Исследовать различные рецепты приготовления мыльных пузырей и выяснить, с помощью каких растворов получаются наиболее крупные и прочные мыльные пузыри;
• Исследовать свойства мыльных пузырей, полученных из разных растворов и добавок;
• Провести опыты по выдуванию мыльных пузырей.

  Наш объект исследования : растворы для мыльных пузырей.

Наш предмет исследования : получение прочных и различных по форме пузырей.

Наши методы исследования :

• Анализ различных источников по данной теме.
• Наблюдение за мыльными пузырями из различных растворов.
• Проведение опытов.

Гипотезы:

• Предположим, что мыльные пузыри образуются из мыльного раствора.
• Состав из моющих средств дает более крупный и «жизненный» пузырь.
• Устойчивость, жизнь и размеры мыльных пузырей зависят от состава жидкости для мыльных пузырей и условий окружающей среды.
• Предметы с расширенными концами дают более крупный и красивый пузырь.

2. Что такое мыльный пузырь и с чьим именем он связан…

Да, так и выглядит мыльный пузырь. Мы заметили, что в мыльной плёнке происходит перетекание мыльной жидкости сверху вниз под силой тяжести и пленка сверху тоньше, а снизу толще.

А в истории мыльный пузырь связывают с человеком по имени Пумпатус, вот такую историю мы обнаружили в интернете…

Зато нашли его в Википедии: «Мыльный пузырь — тонкая многослойная плёнка мыльной воды, наполненная воздухом, обычно в виде сферы с переливчатой поверхностью»

В словаре Ожегова мы не нашли определения мыльного пузыря

В очень давние времена люди не знали, что такое мыло и им не пользовались, но вот его изобрели…

В одной стране король приказал всем вымыться с этим изобретенным мылом, не послушался лишь его сапожник Пумпатус, он не любил мыть шею. За то, что он ослушался, его посадили в тюрьму, где была ванна с пеной. Стражники разрешили ему выкурить трубку последний раз.

Закурил он трубку, а из нее вылетел мыльный пузырек, а потом еще и еще… Сапожник весело рассматривал это разноцветное чудо. Прохожие тоже любовались этим зрелищем, а потом все забыли о казни и весело выдували из трубок мыльные прекрасные пузыри. Шею он так и не вымыл, зато всем открыл красоту мыльных пузырей.. Вот так-то.

3. Попробуем получить красивые мыльные пузыри!

Пузыри на воде мы часто наблюдаем: когда идет дождь, они образуются на лужах, когда закипает вода и начинает пузырьками бурлить, когда наливаем газировку без них тоже не обходится…

Ну да, мы пытались выдуть пузыри из простой воды, они получались очень маленькими и совсем не надувались, при чем очень быстро лопались. Значит, все-таки для них нужна мыльная основа.

Приступили с девочками к исследованию растворов. Взяли различные моющиеся средства:

• Шампунь для волос;
• Средство для мытья посуды;
• Гель для душа;
• Мыло банное;
• Жидкое мыло;
• Стиральный порошок.

И начали свое исследование…

Решили, что каждая из нас изготовит по 2 раствора, всего их будет шесть, из них мы выделим самые лучшие. А лучшие, это значит пузырей должно быть много, они должны легко выдуваться и быть крепкими.

Автор, № раствора

Состав раствора

Диана, №1

Шампунь -10 мл, гель для душа -10 мл., мыло жидкое -10 мл, вода кипяченная -10 мл, глицерин-10 мл.

Диана, №2

Стиральный порошок-10 г, разведенный в 30 мл кипяченной воды, сахарный сироп – 5 мл, шампунь – 2 мл, глицерин – 5 мл.

Ангелина, №3

Вода кипяченная -10 мл, глицерин-2 мл, средство для мытья посуды – 10 мл

Ангелина, №4

Жидкое мыло -10 мл, 1 чайная ложка сахара и желатина, разведенные в 30 мл воде , гель для душа – 10 мл

Дарья, №5

Шампунь-10 мл, мыло банное 1 чайная ложка, растворенное в 10 мл кипяченной воды, сахар - 1 чайная ложка, растворенный в 10 мл воды

Дарья, №6

Гель для душа – 5 мл, стиральный порошок – 10 г, растворенный в 20 мл воды, глицерин – 5 мл

Из сети интернет мы узнали, что именно мыльный раствор придает пузырям эластичность, а некоторые добавки, например сахар, желатин и глицерин придает им прочность. И нельзя без воды, а вода не должна быть из-под крана, ведь в ней много примесей и солей, из-за них пузыри могут быть хрупкими, поэтому мы для опытов брали кипяченую воду.

Растворы получили, приступаем к их тестированию...

№ , автор

Прочность пузыря

№ 1, Диана

Размер (коктейльная трубочка)

Высокая

№ 2, Диана

№ 3, Ангелина

Время жизни

Большой -12 см

Достаточно высокая

№ 4, Ангелина

Большой -10 см

Достаточно высокая

36 с

Средний – 8 см

Количество пузырей

Не очень высокая

66 с

Маленький – 5 см

Средний – 5 см

10 с

Большой -25 см

1

№ 5, Дарья

Большой -30 см

30 с

Средний – 15 см

30 с

2

15 с

Маленький – 2 см

5

№ 6, Дарья

Не очень высокая

27 с

Средний – 20 см

Маленький – 8 см

60 с

25 с

2

3

15

Не очень высокая

Большой -13 см

2

3

8

18 с

Маленький – 10 см

20 с

Большой -10 см

Средний – 8 см

5 с

6

3

15 с

Маленький – 5 см

Средний – 8 см

42 с

2

59 с

5

21 с

32 с

Маленький – 6 см

5

1

2

13

55 с

8

Вывод мы сделали безоговорочный:

растворы Дианы самые удачные, ведь из них получились самые большие и прочные пузыри, и еще: мыльная основа предохраняет воду от испарения, продлевая жизнь пузыря!

4. Пузыри какой формы мы сможем выдуть?

Мальчики из нашего класса сделали для нас фигурки из проволоки различной формы: треугольник, сердечко, квадрат и мы начали из них выдувать пузыри. Думали, что такой же формы они и получатся. Но они растягивались, вылетали и стремились к круглой форме.

Почему?

Оказывается, причина этому – силы поверхностного натяжения жидкости, которые возникают между частицами воды. Частички воды притягиваются друг к другу, хотят сблизиться. Каждая частица на поверхности притягивается остальными частицами, находящимися внутри жидкости, и поэтому друг к другу стремятся. Они могут свободно перескакивать из одного положения в другое, получается пузырь, состоящий из частичек воды и другой жидкости, принимает форму шара, только она, оказывается, самая минимальная.

Еще один факт: давление газа, который находится внутри пузыря, оказывает во все стороны равномерное давление. Это было для нас очень интересным открытием!

5. Из предметов какой формы получаются самые большие и красивые пузыри?

Мы брали для исследования различные предметы:

№

Предмет

1

Размер пузыря

Трубочка для коктейля

2

Трубочка для коктейля с разрез. концами

12 см.

3

4

22 см.

Воронка диаметром 8 см.

Воронка диаметром 11 см.

21 см.

5

25 см.

Бутыль для воды обрезанная (2 л)

6

Конус из плотной бумаги (d=8 см)

22 см.

7

18 см.

Использовали свои руки

50 см.

Вывод: самый большой пузырь получился из предметов, на концах имеющих конусообразную форму, а лучшие из них…из наших рук!!!

Вот они, наши красавцы!

6. Почему мыльные пузыри цветные?

Оказывается, это получается из-за того, что пузырь состоит из мыльных пленок, между которыми находится слой воды и солнечных лучей. Когда свет проходит сквозь тонкую плёнку пузыря, часть его отражается от внешней поверхности, в то время как другая часть проникает внутрь плёнки и отражается от внутренней поверхности.

В Википедии написано так:

«Переливчатые «радужные» цвета мыльных пузырей получаются за счёт интерференции световых волн и определяются толщиной мыльной плёнки»

Мы узнали, что белый свет состоит из всех цветов спектра, которые мы и видим на пузырях. Много красок мыльного пузыря получаются из-за того, что мыльная пленка работает как призма, которая преломляет свет. В одних местах она толще, а в других тоньше, углы преломления у них разные, вот и получается игра красок. Также угол падения света и угол зрения тоже имеют значение. Поэтому цвет пузыря разный.

Мы с девочками исследовали мыльные пузыри в «темной комнате» без окон, освещая их фонариком. Они были интересными, но не разноцветными. Получается, мыльные пузыри прозрачные и самый богатый для них свет-это солнечный свет.

Мы пытались «окрасить» наши пузыри, добавляя в мыльные растворы красители, думали, что и пузыри будут разноцветными.

Разочаровались от неудачи: окрасить их нельзя, к сожалению. Стенки пузыря меньше толщины волоса, просвечивают, и любой цвет, кроме солнечного или иного отражения на них не виден. А жаль. Красители, которые мы добавили в раствор, просто оставляли следы на полу…

7. Как зависит жизнь пузыря от состояния окружающей среды?

Состояние окружающей среды

Жизнь пузыря

Влажный воздух

Живет дольше

Сухой воздух

Лопается быстрее, так как его стенки высыхают

Ветер

Лопаются намного быстрее, чем если мы пускаем пузыри в помещении, так как быстрее испаряется средний слой мыльного пузыря, состоящий из воды

Морозная погода

Пузырь замерзает на холоде, начинает покрываться елочкой, замерзает снизу-вверх от самой холодной точки

Когда мы выдуваем пузырь, в пузыре находится теплый воздух из наших легких, который легче окружающего воздуха, который в комнате или на улице. Поэтому пузырь сначала летит вверх, потом воздух в нем начинает быстро охлаждаться и он начинает падать, вот так…

Мы «заморозили» пузыри в морозильной камере

Это было сложным делом. Надо было постараться надуть пузырь и поместить его в камеру. Когда он соприкасался с холодным льдом, его пленка начинала изменяться и «кукожиться», иногда он сразу лопался. Казалось, что холодный воздух «давит» наши пузыри. Но нам это все-таки удалось. Правда, на утро от наших пузырей в морозилке остались только лишь пленки.

8. Красота мыльного пузыря и наша ловкость рук

Нам стало интересно, можно ли манипулировать мыльными пузырями? Выяснили, что они «любят» только мокрые руки. Мы начали создавать из растворов различные фигуры: мишку, гусеницу, цветок. Нам понравилось делать пузыри в пузырях, а еще мы делали мыльные «куполы» над разными игрушками, было очень увлекательно и интересно.

9.Заключение

Вот и заканчивается наше интересное исследование. Мы можем сделать следующие выводы:

• гипотеза образования мыльных пузырей из мыльного раствора оказалась верной, в состав мыльных пузырей действительно входит мыло и моющие средства. Но в дополнение к этим главным веществам нужно еще добавить несколько составляющих, главными из которых являются вода, глицерин, немного сахара, желатина, состав из моющих средств дает более крупный и «жизненный» пузырь.

• устойчивость, жизнь и размеры мыльных пузырей зависят от состава жидкости для мыльных пузырей и условий окружающей среды;
• предметы с расширенными концами дают более крупный и красивый пузырь.

• цель наша достигнута : мы провели исследования рецептов мыльных пузырей, выявили наиболее удачные из них, проделав ряд опытов и исследований и познакомились с физическими свойствами мыльных пузырей.

10. Литература

• Книга экспериментов «Просто о сложном»
• Словарь С.И. Ожегов
• Варламов С. Эксперименты с мыльной пленкой
• Интернет-сайты:

• Otvetof.org
• Wikipedia.org
• www . nevgos . ru
• Happy-kids,ru
• Vse-znaykin.ru
• Livainternet.ru