Слайд 1Интересно о простом явлении:
секреты мыльных пузырей
Авторы:
Студент ГАПОУ ЕАДК
Киселев Олег
Руководитель:
преподаватель физики
Пономарева Е.В. katyapon37@mail.ru
Поверхностное натяжение на примере мыльных пузырей
Слайд 2Заголовок
Мыльные пузыри позволяют «прочувствовать» физические законы
Слайд 3Происхождение мыльного пузыря.
Когда выдули первый мыльный пузырь остаётся загадкой.
При раскопках
древней Помпеи археологи обнаружили фрески с изображением юных Помпейцев, выдувающих мыльные пузыри.
Очевидно, у них были свои секреты производства мыла.
Слайд 4 Очень популярны были такие сюжеты на открытках
19 века:
изображение мальчика, пускающего пузыри.
Слайд 5Чарльз Бойс сто лет назад опубликовал необычный труд «Мыльные пузыри», который
по сей день является настольным пособием для физиков- теоретиков и экспериментаторов.
Выдувать мыльные пузыри — это не пустая забава. Во время этого процесса мы можем наблюдать множество любопытных явлений, объяснить которые бывает не так-то просто.
Что же такое мыльный пузырь, почему он образуется и что в нем необычного? На эти вопросы и отвечает английский ученый Чарльз Бойс в своей книге.
Слайд 6Интересные факты о простом явлении
Слайд 8День мыльных пузырей, в Москве на старом Арбате, празднуется 6 апреля
Слайд 9 текст слайда
В 2009 году выдули пузырь шесть метров в длину,
по пять метров в высоту и ширину!
Слайд 10Вопросы
Что такое мыльный пузырь?
Какова роль поверхностного натяжения в жизни мыльного пузыря?
Почему
пузырь имеет форму сферы?
Можно ли сделать так, чтобы он долго не лопался?
Слайд 11 Что такое мыльный пузырь?
Мыльный пузырь — тонкая пленка мыльной воды,
которая формирует шар.
Пленка пузыря состоит из тонкого слоя воды, заключенного между двумя слоями мыла.
Слайд 12 текст слайда
Но пузырь, сделанный только из воды, быстро лопается. Для
того чтобы продлить жизнь пузыря, в воде растворяют мыло или глицерин.
Слайд 14Какова роль поверхностного натяжения в жизни мыльного пузыря?
Пузырь существует потому, что
жидкость имеет поверхностное натяжение.
Именно силы поверхностного натяжения делают поверхность пузыря похожей на упругую пленку, которая может растягиваться.
Слайд 15Почему мыльный пузырь имеет форму сферы?
Свободная энергия любой жидкости стремится к
минимальному значению. Поэтому жидкость стремится принять форму, имеющую минимальную площадь поверхности.
Наименьшую площадь поверхности имеет сфера.
Следовательно, силы натяжения формируют сферу.
Поэтому пузырь имеет форму сферы.
Слайд 16Сферическая форма пузыря искажается потоками воздуха
Слайд 17 текст слайда
Мыльный пузырь на ветру.
Сэм Хит, он же «пузыревед»
Слайд 18Толщина плёнки мыльного пузыря.
Плёнка мыльного пузыря - одна из самых тонких
вещей, какие доступны невооружённому глазу.
Слайд 19Толщина плёнки мыльного пузыря.
Волос, папиросная бумага имеют огромную толщину по сравнению
с толщиной стенки мыльного пузыря, которая в 5000 раз тоньше.
В разрезе стенка мыльного пузыря будет в виде тонкой линии при увеличении в 40 000 раз, а волос будет иметь толщину свыше 2 м.
Слайд 20На рисунке: игольное ушко, человеческий волос, бацилла и паутинная нить, увеличенные
в 200 раз. Внизу – бациллы и толщина мыльной пленки, увеличенные в 40000 раз. 1 μ=0,0001 см.
Толщина плёнки мыльного
пузыря.
Слайд 21 Долгая жизнь мыльного пузыря
Джеймс Дьюар, серьезный ученый и изобретатель
, забавлялся с мыльными пузырями
Слайд 22Ему удалось развеять миф о недолговечности мыльного пузыря.
Дьюар законсервировал мыльный пузырь
в герметичном сосуде с двойными стенками на срок более месяца.
Можно ли сделать так, чтобы пузырь долго не лопался?
Слайд 23Забава Дьюара оказалась полезной. Он изобрел дьюар - сосуд, названный в
его честь.
Он нашёл применение для хранения и перевозки жидкого азота.
Дьюар - сосуды
Слайд 24 Пузырь при медленном охлаждении переохлаждается и замерзает при –7°C.
Пленка оказывается не хрупкой, какой, должна быть тонкая корочка льда.
Она становится пластичной из – за малости ее толщины.
Свойства мыльных пузырей на морозе
Слайд 25 Если выдувать пузыри на морозе –20°–25°C одновременно в разных
точках поверхности возникают мелкие кристаллики, которые быстро разрастаются и создают картину, которая по красоте не уступает морозным узорам на окне.
Слайд 26 Для чего нужны мыльные пузыри?
Механизм удаления грязи с помощью мыльной
воды
Слайд 27В метеорологии и аэронавтике
Мыльный пузырь стал прототипом аэростата (воздушного шара), который
используется для прогноза погоды и воздушных путешествий.
Слайд 28Ураган «Эмма»
Ураган «Бета»
Исследователи из Центра радиоволн и молекулярной оптики в Бордо
(Франция) обнаружили, что вихри, созданные в мыльных пузырях, ведут себя аналогично атмосферным явлениям, таким как циклоны и ураганы.
Мыльные пузыри дали возможность смоделировать эти явления и понять факторы, управляющие траекторией поведения ураганов.
Слайд 29 Архитектура.
Мыльная плёнка, натянутая на каркасы, может принимать самый невероятный вид.
Этим свойством пользуются архитекторы и конструкторы.
Слайд 31В горной промышленности
В горной промышленности с помощью пузырьков, но воздушных, проводят
флотацию: процесс обогащения горных руд.
Пузырьки в растворе обволакивают частички руды и поднимают её на поверхность, а пустая порода остаётся на дне.
Слайд 32
Мыльные пузыри — идеальная модель для изучения турбулентности в газовых оболочках
планет.
Изображения пузырей при различных разностях температур, которая увеличивается от рис. a к c и равна 9, 17 и 31°C соответственно.
Атмосфера Венеры
Слайд 33В нефтеперерабатывающей промышленности
Чтобы превратить
нефть в практичные
материалы,
необходимые
человечеству,
ее нужно
перерабатывать.
Для эффективной
переработки нефти
российские ученые
предлагают
использовать мицеллы
- праобразы
мыльные пузыри.
Слайд 34«Микрореакторы» внутри мицелл
Ученые московского
Института химическом физики РАН выяснили, что если в
очищенную нефть добавить воды, то образуются стабильные "мыльные пузыри", наполненные водой.
Оказалось, что в этих пузырьках, которые ученые назвали "мицеллами", могут происходить различные химические реакции. Именно из этих веществ потом получают полимеры, красители, лекарства многое другое.
Слайд 35Очаги кавитации на
гребном винте корабля
Даже когда пузырь лопается, это идёт
на пользу науке.
Изучая лопающиеся пузырьки, ученые, пришли к пониманию процессов кавитации
Слайд 36Процесс кавитации в трубопроводе
Когда кавитация происходит в воде, ее давление меняется
резко и от этого может разрушиться металл, например , гребной винт корабля или трубопровод
Слайд 37Опыты с мыльными пузырями, проведенные Олегом
Слайд 41Том Уилсон, лорд Кельвин
«Выдуйте мыльный пузырь, и смотрите на него:
вы можете заниматься всю жизнь его изучением,
не переставая извлекать из него уроки физики»
Слайд 42Используемая литература:
Гегузин Я. Е. Пузыри: Наука, 1985.
Перельман Я.И. Занимательная физика, Москва,
1967.
Интернет-ресурсы
Мыльные пузыри. Отрывки из книги Ч. Бойса. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. Электронное издание журнала Химия и жизнь, 1968, N7.
http://school-collection.edu.ru/catalog/res/93158fc9-0762-f059-e889-f79f0d8fefe5/?fullView=1&from=6b7682f5-a3ad-39b0-be0b-cb4046204c07&interface=electronic&rubric_id[]=23621
Большие мыльные пузыри. Маленькие эксперименты любителей мыльных пузырей. Fun-bubbles.narod.ru
Мыльные пузыри на морозе. Статья электронной библиотеки международной общественной организации «Наука и техника» http://n-t.ru/tp/nr/mp.htm