Беларусь, Борисов
СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ
Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно
Скидки до 50 % на комплекты
только до
Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой
Организационный момент
Проверка знаний
Объяснение материала
Закрепление изученного
Итоги урока
Была в сети 14.08.2017 22:40
Горанская Марина Владимировна
учитель физики
65 лет
2 278
27 494 
Местоположение
Специализация
Исследование свойств полиэтиленовых пакетов
Категория:
Физика
13.08.2017 20:41
Просмотр содержимого документа
«Исследование свойств полиэтиленовых пакетов»
Содержание
Введение_________________________________ 3
Теоретическая часть ______________________ 4
Исследование свойств пакетов ______________ 5 - 9
Выводы __________________________________10
Литература _______________________________ 11
Введение
Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений,
рожденных только воображением.
М. В. Ломоносов
Мир, в котором мы живем, очень многообразен и интересен. Нас окружают много вещей, на первый взгляд, кажущиеся обыкновенными, а если к ним присмотреться, то можно найти в этих обыкновенных предметах, много необыкновенного и интересного.
Мы все ходим в магазины за покупками и часто приобретаем пакеты для продуктов. От каких физических характеристик зависят потребительские свойства пакетов? Почему некоторые из них можно потом еще долго использовать, а некоторые приходят в негодность после первого использования? Каково качество реализуемых в торговой сети полиэтиленовых пакетов; соответствует ли действительности максимальная нагрузка, указанная на них? Эти вопросы меня очень заинтересовали, и я решила найти ответ и провела ряд исследований.
Цель работы: исследовать свойства полиэтиленовых пакетов;
сравнить изделия, выпускаемые разными производителями.
Объект исследования: полиэтиленовые пакеты, разных производителей.
Задачи: прочитать литературу по теме работы;
определить максимальную нагрузку для исследуемых пакетов;
определить пределы пропорциональности, прочности.
Теоретическая часть
Механические свойства различных материалов изучают, воздействуя на образцы данных материалов значительными нагрузками.
Характеристикой нагрузок служит механическое напряжение σ. Максимальное напряжение σп, при котором еще выполняется закон Гука, т.е. при небольших деформациях, называют пределом пропорциональности.
Максимальное напряжение σуп, при котором еще не возникают заметные остаточные деформации, называют пределом упругости.
Разрыв образца происходит после того, как механическое напряжение достигает максимального значения σпч, называемого пределом прочности.
Максимальное напряжение σуп, при котором еще не возникают заметные остаточные деформации (остаточная деформация не превышает 0,1 %), называют пределом упругости. При некотором значении напряжения удлинение образца нарастает практически без увеличения нагрузки. Это явление называют текучестью материала .
Напряжение σт, при котором деформация образца возрастает без увеличения нагрузки, называют пределом текучести .
Разрыв образца происходит после того, как механическое напряжение достигает максимального значения σпч, называемого пределом прочности (образец растягивается без увеличения внешней нагрузки вплоть до разрушения).
Для исследования деформации растяжения образец подвергают растяжению, измеряя его удлинение. По результатам опытов вычерчивают диаграмму растяжения – график зависимости напряжения σ от относительного удлинения ε. Диаграмма дает достаточно полную информацию о механических свойствах материала и его прочности .
Полиэтиленовые пакеты неоднородны, поэтому невозможно точно измерить площади сечения образцов и их начальную длину. Мы измеряли длину несколько раз в разных местах и находили среднее знание.
Мы предположили, что масса груза прямо пропорциональна механическому напряжению образца, а относительное удлинение пакетов пропорционально абсолютному удлинению образца. Мы получили экспериментальную диаграмму растяжения – это зависимость массы грузов от абсолютного удлинения образца.
В работе мы измеряли абсолютные удлинения образцов, которые соответствовали разным массам.
Исследование свойств пакетов
Для проведения исследования мы взяли пакеты, которые встречаются в наших магазинах. Пакеты АЛМИ, ЕВРООПТ, ВЕСТА, РОДНАЯ СТОРОНА, Борисовского мясокомбината, , пакеты ООО ПроПластик, ЗАО «ТИКО - ПЛАСТИК», Полипласт, ООО «МагикПак» производства России. Так как я живу в деревне, то для исследования мы взяли пакеты БЕЛКОПСОЮЗА (разные виды) и пакеты нашего филиала «УЛАДАР».
Большинство пакетов не имеют указаний на фирму – производителя, максимальную нагрузку. Пакеты номер 16 ЗАО «ТИКО - ПЛАСТИК» производство Россия, максимальная нагрузка 5 кг, номер 18 Полипласт, производство Россия нагрузка 50 кг, пакеты номер 7 а «Белкоопсоюз» ЧУП ГЭТО г. Минск, номер 6,7,9 — максимальная нагрузка 15 кг, пакет номер 13 «Белкоопсоюз» СООО «Амик - Инвест» г. Минск, максимальная нагрузка 3 кг. Остальные пакеты не имели указаний на производителя и максимальную нагрузку.
Исследуемые пакеты имели минимальную нагрузку 3 кг, максимальную – 50 кг. Все измерения проводились при комнатной температуре.
Пакеты под номерами 1 – 4 («Водар хлеба», «Родная сторона», «Уладар», «Веста») средние по объему; под номерами 6, 7, 8, 9, 7 а, 18 (Алми, Дом торговли, Евроопт, Борисовский мясокомбинат, Белкоопсоюз, Полипласт ) большие. По форме и материалу изготовления эти пакеты похожи.
Пакеты под номерами 5, 10,12, 16,17 (Здравушка, Белкоопсоюз, ЗАО «ТИКО – ПЛАСТИК ) изготовлены из полиэтилена более плотного, отличаются по виду, без ручек.
Пакеты под номерами 11,14 (Белкоопсоюз) с ручками, производство Россия ОАО «Ставропласт», 13 «Белкоопсоюз» СООО «Амик - Инвест»
Пакеты под номерами 15,19 (ООО ПроПластик, ООО «МагикПак) с ручками.
Пакеты отличаются по внешнему виду, по материалу изготовления, по наличию ручек.
Для проведения эксперимента мы использовали жестко закрепленный штатив, к которому подвешивали пакеты.
Удлинение образцов измеряли при помощи мерной ленты и линейки , прикрепленной ко дну полиэтиленового пакета скотчем.
В качестве грузов использовали пакеты с грунтом ( массой 2 кг) и гири 1; 5 кг.
Все исследованные пакеты по максимальной нагрузке мы условно разделили на две группы: I – до 15 кг; II – 15 кг и более. К первой группе относятся пакеты ( номера 1, 2, 3, 4, 5, 10, 11,14 , 12, 13, 16,17, 19); ко второй - 6, 7, 7 а, 8, 9, 13, 18.
Исследования мы проводили со всеми пакетами. Все результаты измерений мы заносили в таблицы.
Пакеты первой группы, хотя и относятся к пакетам с минимальной максимальной нагрузкой, эта нагрузка достаточно велика и превышает указанную производителем (там, где указана).
Пакет 1 «Водар хлеба»
.
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 13 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,5 | 0,8 | 1,1 | 1,4 | 1,7 | 2,8 | 3,5 | 4,0 | 5,6 | 7,0 | 11,0 |
Пакет 2 «Родная сторона »
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| ∆l, см | 0,3 | 0,6 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | 2,7 | 2,8 | 4,0 | 5,6 | 7,6 | 9,6 | 14,0 |
Пакет 3 «Уладар». Разрыв образца произошёл при нагрузке 15 кг
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 15 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,6 | 2,3 | 3,6 | 5,2 | 6,8 | 9,3 | 11,2 | 15,0 |
Пакет 4 «Веста»
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,5 | 0,8 | 1,1 | 1,4 | 1,7 | 2,2 | 3,8 | 4,5 | 5,6 | 7.2 | 8,5 |
Пакеты этой группы по своим свойствам похожи. Более прочный пакет под номером 3.
Пакеты под номерами 5, 10,12, 16,17 (Здравушка, Белкоопсоюз, ЗАО «ТИКО – ПЛАСТИК ) изготовлены из полиэтилена более плотного, без ручек.
Недостаток не удобные ручки. Материал пакетов пластичный. Представители этой группы пакетов имеют наибольшую максимальную нагрузку, превышающую указанную фирмой-производителем (там, где она указана). Характерным для этой группы образцов является то, что у пакетов происходит разрыв ручек.
Пакет 5 «Здравушка»
| m, кг | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| ∆l, см | 1,0 | 1,4 | 1,8 | 2,3 | 2,8 | 3,5 | 4,5 | 5,0 | 5,6 | 6,6 | 7,2 | 11,2 |
Пакет 10 Белкоопсоюз
| m, кг | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 14 | 15 | 16 |
| ∆l, см | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 2,5 | 3,8 | 4,6 | 6,5 | 8,5 | 9,6 | 11,0 |
Пакет 12 Белкоопсоюз
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| ∆l, см | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,3 | 1,6 | 1,9 | 2,2 | 2,7 | 3,6 | 4,5 | 5,2 | 6,0 | 8,9 |
Пакет 16 ЗАО «ТИКО – ПЛАСТИК» , максимальная масса 5 кг.
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,5 | 2,0 | 2,4 | 2,7 | 3,1 | 3,5 | 3,9 | 4,3 | 9,7 |
Пакет 17 ЗАО «ТИКО – ПЛАСТИК»
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,4 | 2,0 | 2,5 | 4,0 | 6,5 |
Среди пакетов этой группы, лучшими по механическим параметрам на наш взгляд являются пакеты под номерами 10,12 и 16.
Пакеты под номерами 11,14 (Белкоопсоюз, с ручками, производство Россия ОАО «Ставропласт», 13 «Белкоопсоюз, СООО «Амик - Инвест»).
Пакеты под номерами 15,19 (ООО ПроПластик, ООО «МагикПак) с ручками.
Пакеты отличаются по внешнему виду, по материалу изготовления, по наличию ручек.
Пакет 11, Белкоопсоюз с ручками, производство Россия ОАО «Ставропласт» (зелено – красно – белый).
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 1,0 | 1,4 | 1,8 | 2,8 | 3,5 | 4,4 | 8,2 |
Пакет 14, Белкоопсоюз с ручками, производство Россия ОАО
«Ставропласт» «С новым годом». При нагрузке 8 кг произошел отрыв ручек.
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,5 | 0,8 | 1,2 | 1,4 | 2,2 | 3,5 | 7,6 |
Пакет 13 Белкоопсоюз СООО «Амик - Инвест», максимальная нагрузка 3 кг
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| ∆l, см | 0,1 | 0,5 | 1,0 | 1,3 | 1,7 | 2,0 | 2,5 | 3,1 | 4,2 | 6,5 | 9,5 |
Пакет 15 ООО ПроПластик
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,2 | 1,9 | 2,5 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,2 | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 2,0 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 10,5 |
Пакет 19 ООО «МагикПак
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| ∆l, см | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 3,5 | 5,5 | 11,0 |
У пакета под номером 14 при нагрузке 8 кг оторвались ручки, пакет номер 13 разорвался при нагрузке — 11 кг. Среди пакетов этой группы, лучшими по механическим параметрам на наш взгляд являются пакеты под номерами 15,19. Но они не подходят для большого количества продуктов, так как небольшие по объему.
Группа вторая пакеты большие по объёму. В этой группе пакеты с максимальной массой, указанной фирмой производителем. Однако в этой группе находится единственный пакет не соответствующий заявленной максимальной нагрузке 50 кг. Это пакет номер 18. Мы экспериментально установили его максимальную нагрузку 46 кг. Следует отметить, что у образцов с номерами: 6, 7, 13, 8, 9 и 18 ручки вытянулись на 15 – 23 сантиметра, что свидетельствует о высокой пластичности материала.
Пакет 6 АЛМИ
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 25 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,8 | 4,6 | 5,0 | 5,4 | 6,5 | 8,0 | 8,5 | 9,6 | 11,0 | 18,2 |
Пакет 7 Дом Торговли
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,5 | 2,9 | 3,5 | 4,0 | 5,7 | 7,2 | 18,4 |
Пакет 7 а Белкоопсоюз
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 25 |
| ∆l, см | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 1,0 | 1,7 | 2,3 | 3,2 | 4,1 | 5,4 | 6,7 | 7,5 | 8,2 | 9,1 | 9,8 | 10,2 | 17,5 |
Пакет 8 Евроопт
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 24 | 25 | 27 |
| ∆l, см | 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,5 | 2,9 | 3,5 | 4,0 | 4,7 | 6,2 | 6,8 | 7,4 | 19,0 |
Пакет 9 Борисовский мясокомбинат
| m, кг | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| ∆l, м | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,1 | 1,3 | 1,6 | 1,8 | 2,1 | 2,3 | 2,5 | 2,7 | 2,9 | 3,3 | 4,0 | 5,1 | 5,7 | 7,5 | 12,5 |
Пакет 18 Полипласт
| m, кг | 4 | 6 | 8 | 10 | 14 | 18 | 22 | 26 | 30 | 32 | 34 | 36 | 38 | 40 | 42 | 44 | 45 |
| ∆l, м | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,1 | 1,6 | 2,1 | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,7 | 4,3 | 5,1 | 6,2 | 9,3 |
По полученным результатом мы составили таблицу, в которой указали максимальную нагрузку, пределы пропорциональности и прочности.
Механические параметры пакетов
| Номер пакета | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Предел пропорциональности, кг | 4 | 4 | 5 | 6 | 6 | 6 | 5 | 10 | 6 | 7 |
| Предел прочности, кг | 13 | 12 | 15 | 12 | 15 | 25 | 25 | 27 | 21 | 16 |
| Максимальная нагрузка, кг | 11 | 11 | 12 | 15 | 14 | 21 | 22 | 25 | 25 | 15 |
| Номер пакета | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| Предел пропорциональности, кг | 3 | 6 | 4 | 3 | 4 | 4 | 4 | 22 | 10 |
| Предел прочности, кг | 10 | 17 | 12 | 8 | 19 | 14 | 9 | 45 | 18 |
| Максимальная нагрузка, кг | 9 | 16 | 10 | 7 | 18 | 12 | 8 | 44 | 19 |
По полученным результатам мы построили характерную для исследуемых образцов диаграмму растяжения.
Данная диаграмма построена для пакета номер 8 с лучшими, на наш взгляд, механическими параметрами, для пакетов второй группы.
Значения нагрузок на диаграмме соответствуют: mп = 10 кг – пределу пропорциональности, mт = m = 26 кг – пределу текучести и максимальной нагрузке, mпч = 27 кг пределу прочности.
Диаграмма растяжения образца
Выводы
В процессе выполнения работы были полностью решены поставленные задачи, т. е. определены пределы пропорциональности, прочности, а также максимальная нагрузка исследуемых полиэтиленовых пакетов.
Проведенное исследование позволяет сделать следующие выводы:
все полиэтиленовые пакеты, использованные в эксперименте достаточно высокого качества, и сделаны из материала с высокой пластичностью;
почти все пакеты с обозначенной фирмами-производителями максимальной нагрузкой имеют экспериментально установленную, максимальную нагрузку превышающую обозначенную;
лучшими механическими свойствами обладают пакеты фирм: «Пластил» (пакеты сети магазинов АЛМИ, ЕВРООПТ),«Полипласт», «Тико–пластик».
Пакеты отличаются по объему, внешнему виду. Для больших покупок мы рекомендуем пакеты под номерами 6, 7, 7а, 8, 9 и 18. Пакет номер 18 фирмы «Пластил» в наших магазинах не продается. Пакеты под номерами 12, 10 и 5 достаточно прочные, но у них не удобные ручки. Пакеты под номерами 15 и 19 прочные, но не вместительные.
Таким образом, цель проведенного исследования выполнена полностью.
В дальнейшем мы планируем провести такие же исследования при низких температурах, с учетом формы покупок, с большим количеством экспериментальных образцов включая образцы фирм производителей из России, что позволит сделать более основательные выводы.
Результаты данного исследования могут быть использованы покупателями при выборе полиэтиленовых пакетов, а также учащимися в работе факультативов.
Литература
1.Жилко, В.В. Физика: учебное пособие для 11 класса общеобразовательной
школы / В.В Жилко., Л.Г. Лавриненко, Л.Г. Маркович.Минск: Народная асвета,2002,2004.
2. Факультативный курс физики. 9 кл. Пособие для учащихся. Под ред. А. В. Перышкина и С. Е. Каменецкого.– М.: Просвещение, 1976.– 159 с.
3.Кабардин, О.Ф. Физика: Учебн. для 10 кл. шк. и кл. с углуб. изучением физики / О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов, Э.Е. Эвенчик и др.; Под ред. А.А. Пинского. – 7-е изд. – М.: Просвещение, 2002.– 415 с.
4.Элементарный учебник физики под ред. Акад. Г.С. Ландсберга, том1. Механика. Теплота. Молекулярная физика.:М., 1975г.,656с.ил.
14
Вебинар для учителей
Свидетельство об участии БЕСПЛАТНО!
