Слайд 1Исследовательский проект по физике
Мыльные пузыри – увлечение или целая наука?
Слайд 2
Английский ученый лорд Кельвин, живший в 19 веке, однажды сказал:
«Выдуйте
мыльный пузырь и смотрите на него: вы можете заниматься всю жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики».
Слайд 3Играя и изучая мыльные пузыри можно познакомиться с такими явлениями,
как
состав и структура мыльных пузырей,
что такое молекулы,
законы формы жидкостей,
поверхностное натяжение,
сила притяжения,
статическое электричество,
свойства горячего воздуха,
сухой лед.
мыльный пузырь – замечательное наглядное пособие для изучения света, давления, движения жидкости и прочих физических явлений.
Слайд 4
Почему не бывает квадратных или овальных пузырей?
Какой мыльный раствор дает
самые красивые пузыри?
Какой раствор дает гигантские и долгоживущие мыльные пузыри?
Меняются ли свойства при изменении условий окружающей среды?
Слайд 5Задачи исследования
изучить историю создания мыльных пузырей, их рекорды
собрать и
изучить информацию о рецептах приготовления мыльных пузырей;
изучить условия долгой жизни мыльных пузырей;
подобрать доступное оборудование, материалы, вещества для проведения опытов с раствором;
исследовать различные рецепты на предмет получения самых больших и долгоживущих мыльных пузырей;
выяснить, что же нужно добавить в раствор, чтобы пузыри были яркими, крупными и крепкими
проанализировать полученные результаты.
Слайд 6Объект исследования
Предмет исследования
Гипотеза
физика мыльного пузыря
изменение физических свойств мыльного пузыря
от качества мыльного раствора.
размеры и устойчивость мыльных пузырей зависит от состава жидкости для мыльных пузырей
Оборудование
Слайд 7История мыльных пузырей
Точно установить дату появления мыльных пузырей невозможно. Но древние
фрески, найденные при раскопках города Помпеи, свидетельствуют о том, что уже тогда дети забавлялись, выдувая мыльные пузырьки.
Видимо уже тогда у людей появился интерес к необычному поведению этих хрупких созданий и привлек внимание своей фантастичностью их радужный окрас.
Слайд 8 Состав жидкости для мыльных пузырей держится в строжайшей тайне, поскольку
позволяет выдувать действительно гигантские мыльные пузыри, которые заносятся даже в книгу рекордов Гиннеса.
Рекорды планеты
Его мыльный пузырь достигал в высоту 1,5 метра, а в ширину 3,3 метра! Пока мыльный пузырь Сэма Хита, еще известного как Самсам Баблмэн, остается самым большим пузырем в мире.
Последним таким изобретателем, который создал гигантский мыльный пузырь, способный разместить в себе до 50 человек стал 37-летний Сэм Хит.
Слайд 9Однако существуют и другие представители, которые в деле с мыльными пузырями
также достигли немалых успехов.
В 1996 году некий Алан Маккей выдул мыльный пузырь длиной в 32 метра,
Фэн Янг в 1997 году выстроил стену из мыльных пузырей, общая площадь которой составляла 370 м2, а высота – около 48 метров.
Рекорды планеты
Слайд 10Почему не бывает квадратных мыльных пузырей?
Силы поверхностного натяжения жидкости, которые возникают
между частицами воды или другой жидкости притягиваясь друг к другу, стремятся сблизиться. Так как частицы жидкости могут свободно перескакивать из одного положения в другое, то она принимает такую форму, при которой число частиц на поверхности минимально. А минимальную площадь поверхности при данном объеме имеет шар.
Слайд 11А случайная распределённость цветов обусловлена различной толщиной слоёв мыла в разных
местах пузыря.
(интерференция)
Физика мыльного пузыря
Мыльный пузырь — это слой мыла на внешней стороне, слой молекул воды в середине и слой мыла на внутренней части.
Свет отражает от первого и второго слоя мыла. Волны света смешиваются, добавляя или вычитая частоты друг друга. Эта смесь и образует различные сочетания цветов.
Слайд 12Как лопается пузырь?
Нам кажется, что это мгновенное действие. Вот мыльный
пузырь еще есть, а вот он просто испарился в воздухе. Но знаете ли вы, что действие это направленное, а не хаотичное?
Ученые подсчитали, что лопает мыльный пузырь за одну тысячную долю секунды, потому для того, чтоб увидеть это чудо им понадобилась камера способная снимать до 5000 кадров в секунду. На замедленной пленке было видно, что как только целостность мыльного пузыря нарушалась, его оболочка постепенно начинала разрушаться с места повреждения и далее по всей окружности.
Слайд 13Замороженный пузырь
Еще одним довольно таки интересным фактом является то, что
мыльный пузырь можно заморозить. И при этом он, вопреки ожиданиям, не разобьется, опустившись на землю, а станет эластичным, и если на него слегка надавить, то на нем появятся вмятины – видимые следы деформации.
Замерзает мыльный пузырь при температуре около -7 0С. Для того чтоб заморозить мыльное чудо достаточно положить на него снежинку, и прямо у вас на глазах пузырь превратится в ледышку. Для этой цели можно также осторожно опустить пузырь на снег.
Слайд 14Так, например, при замораживании мыльного пузыря было сделано множество полезных наблюдений,
на основе которых сейчас широко применяется технология заморозки клеток, органов для пересадки и целых живых организмов.
Значение изобретения
За все время выдано несколько тысяч патентов, где так или иначе принимали участия мыльные пузыри.
Моделирование поведения биологических субстанций при минусовых температурах, на основе мыльного пузыря, помогло в криоконсервации при изучении проблемы бессмертия.
Слайд 15Как правильно надувать гигантские мыльные пузыри?
Слайд 18
Вода должна быть мягкой. В жесткой воде содержится много солей, из-за
чего пузыри получаются хрупкими и быстро лопаются.
Самый простой способ смягчить воду – хорошенько прокипятить ее и дать отстояться, чтобы соль осела на дно.
Для приготовления раствора лучше брать теплую воду – в ней быстрей растворяется мыло. Все хорошенько перемешайте и ваш раствор готов.
Полезные советы
Слайд 19Для приготовления жидкости для мыльных пузырей подойдет не любое мыло, а
иногда её готовят и вовсе без мыла, используя всевозможные жидкие и порошкообразные моющие средства. Главное, чтоб эти средства содержали поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые стабилизируют плёнку, а также снижают поверхностное натяжение воды в 2, а то и в 4 раза.
Для этого отлично подойдет средство для ручного мытья посуды или детский шампунь.
Полезные советы
Слайд 20Как правильно выдувать пузыри?
Окунув трубочку в раствор и держа ее
отвесно, так чтобы на конце образовалась пленка жидкости, осторожно дуют в нее. Так как пузырь наполняется при этом теплым воздухом наших легких, который легче окружающего комнатного воздуха, то выдутый пузырь тотчас же поднимается вверх.
Если удастся сразу выдуть пузырь в 10 см диаметром, то раствор годен; в противном случае прибавляют в жидкость еще мыло, до тех пор пока можно будет выдувать пузыри указанного размера.
Но этого испытания мало. Выдув пузырь, обмакивают палец в мыльный раствор и стараются пузырь проткнуть; если он не лопнет, можно приступить к опытам; если же пузырь не выдержит, надо прибавить еще немного мыла.
Производить опыты нужно медленно, осторожно, спокойно. Освещение должно быть, по возможности, яркое: иначе пузыри не покажут своих радужных переливов.
Слайд 21Самый простой рецепт
Для надувания гигантских пузырей вам потребуются:
1. Мыльный раствор для
пузырей
2. Устройство для надувания пузырей
Самый простой способ приготовить раствор таков:
на 200 гр. средства для мытья посуды (например, Fairy) необходимо взять 600 мл воды и 100 мл. глицерина.
Глицерин именно то средство, которое делает стенки мыльного пузыря прочнее, а сам пузырь, соответственно, более долгоживущим.
Слайд 22Рецепт 2
Вам потребуется:
600 г горячей воды
300 г глицерина
20 капель нашатырного спирта
50
г моющего средства в порошке.
Все смешать, настоять пару дней, процедить, спрятать на ночь ( на 12 часов ) в холодильник.
Самая лучшая смесь для очень больших пузырей — 2 части мыла, 4 части глицерина и 1 часть сладкого сиропа с желатином, разведённые в 8 частях воды.
Слайд 23Инструменты
Простейшая проволочная петля. Берёте отрезок тонкого но жесткого провода и
формируете на одном из его концов петлю приблизительно 4 см. в диаметре. Для использования, окунаете петлю в раствор и мягко дуете.
Коктейльные соломки дают неплохой результат. Эффект будет лучше, если сделать на одном из концов 4 коротких разреза (примерно 3см) и развести их в разные стороны, как ромашку.
Слайд 24Оно представляет из себя две палочки, между которыми привязана веревка таким
образом, чтобы она образовывала петлю в форме треугольника. (Палочки можно купить, а можно воспользоваться обычными ветками деревьев или длинной толстой проволокой).
Чтобы ваше устройство выглядело более эстетично, просверлите в палках дрелью отверстия и вкрутите в них специальные круглые крючки, через которые вы потом проденете веревку.
Также для изготовления устройства вам потребуется какой-нибудь небольшой грузик, который вы подвесите снизу веревки для того, чтобы она образовывали петлю в форме треугольника. Устройство для надувания гигантских мыльных пузырей готово!
Надувательное устройство
Слайд 26Вывод:
прочные, долговечные и крупные пузыри получаются, если уменьшить испарение с
поверхности. Этого можно добиться, во-первых, добавляя в раствор глицерин, во-вторых, охлаждая раствор, и, в-третьих, пуская пузыри в прохладном помещении с повышенной влажностью.
Наилучшими рецептами для получения красивых, больших и устойчивых пузырей являются рецепты №1 и №3
Для получения красивых пузырей в растворе использовали синтетические моющие средства, содержащие ПАВ.
Размеры получаемых пузырей зависят от качества моющего средства и от его вида. Наилучшие результаты даёт жидкость для мытья посуды «Fairy».
Мыльные пузыри – не просто увлечение, а целая наука!
Слайд 28Успехов и удачи в ваших начинаниях!
Слайд 29Ресурсы:
Перевод Э.И. Мотылёвой. «Большая книга экспериментов для школьников» М., РОСМЭН,
2009.
Болушевский С.В. «Весёлые научные опыты для детей и взрослых. Химия» М., ЭКСМО, 2012.
Шварц А., Пери Д. «Поверхностно – активные вещества и моющие средства» М., 1960.
Горев Л.А. «Занимательные опыты по физике» М., Просвещение, 1985.
Асламазов Л.Г. «Удивительная физика» Библиотечка «Квант», 1987.
Ола Франсуа, Дюпре Жан-Поль. «Занимательные эксперименты и опыты» М.., Айрис Пресс, 2012.
Лущекина О.Б. «Шоу мыльных пузырей, или куда может завести работа над проектом» М., газета «Физика», №22, 2004.
http://himekoscho.ucoz.ru/load/mylnye_puzyri/7-1-0-154
http://akak.ru/recipes/18500-kak-provesti-opyityi-s-myilnyimi-puzyiryami