Землянская Валерия

Марк Твен говорил, что "...Мыльный пузырь, пожалуй, самое восхитительное и самое изысканное явление природы" Не возможно представить себе ребенка, который равнодушно будет смотреть на огромный радужный мыльный пузырь. Многие дети пытаются самостоятельно создавать растворы для мыльных пузырей, хотя не всегда добиваются желаемого.Данное исследование поможет разобраться в компонентах растворов, приспособлениях и добиться желаемых результатов. Это увлекательный проект, который позволит раскрыть секреты мыльных пузырей.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №1

С.Новоселицкого, Новоселицкого района, Ставропольского края

Х НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ШКОЛЬНИКОВ

«НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ»

Секция

«Первые шаги»

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ

Новоселицкое, 2017 г

Введение ……………………………………………………. …………………2-3

Основная часть

Глава I. Теоретическое исследование

1. Что такое «мыльный пузырь»? ……………………………..………….4
2. История возникновения мыльного пузыря……………………… 5
3. Интересные сведения о мыльных пузырях.....................................5- 6
4. ………………………… 6-8

Глава II. Экспериментальное исследование

2.1. Компоненты и инструменты для изготовления мыльных пузырей8-9 2.2.Рецепты изготовления мыльных пузырей……………………………9-10

2.3. Опыты с мыльными пузырями………………………………………10-11

Глава III. Заключение ………………………………………………………. 11-12

Литература ……………………………………………………………........ 13

Приложение ……………………………………………………………........ 14- 22

Введение

«..Мыльный пузырь, пожалуй, самое восхитительное

и самое изысканное явление природы»

Марк Твен.

Мне всегда нравились мыльные пузыри. Выдувать, а потом ловить их было одним из самых любимых моих занятий. Однажды я увидела шоу, в котором пузыри выдували огромных размеров и проделывали с ними разные трюки: надували дымом, брали их в руки, делали из них гирлянды, помещали внутрь пузырей различные предметы и даже людей!

Неужели это возможно с обычными мыльными пузырями? А я сумею сделать подобные трюки? Раньше я пользовалась наборами для выдувания мыльных пузырей, которые были куплены в магазинах, и таких пузырей не получала никогда. И я решила провести исследование.

Так возникла тема моего исследования – «Мыльные пузыри»

Актуальность данного исследования в том, что разработка универсального состава мыльных пузырей позволит мне доставлять минуты радости своим друзьям и близким, не требуя определенных затрат.

Цель исследования : выяснить, можно ли получить большие и крепкие мыльные пузыри самостоятельно в домашних условиях. Также разработать универсальный состав для создания различных видов мыльных пузырей.

Задачи:

1. узнать, что такое мыльный пузырь, из чего состоит;
2. выяснить, что делает мыльные пузыри большими и крепкими;
3. найти рецепт для изготовления больших мыльных пузырей;
4. самостоятельно сделать трюки с мыльными пузырями;

Я выдвинула гипотезу : предположим, что можно приготовить

Оптимальный по составу раствор для создания мыльных пузырей в домашних условиях.

Объектом исследования явились составы для приготовления мыльных пузырей и мыльные пузыри.

Методы исследования: -аналитический метод

Эксперимент

- обобщение данных

Исследовательская работа состоит из двух частей: теоретической и практической. В теоретической части я изучила вопросы, касающиеся компонентов и инструментов, необходимых для получения мыльного пузыря и обработала необходимую информацию. В практической части использовала опытно-экспериментальные методы исследования, по результатам которых были сделаны соответствующие выводы.

Практическое применение данной работы возможно на уроках окружающего мира, изобразительного искусства, при праздновании Дня именинника и других детских праздников.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1Что такое «мыльный пузырь»?

Мыльный пузырь – это шарик, который образован тонкой многослойной плёнкой мыльной воды и наполнен воздухом. Мыльные пузыри обычно существуют несколько секунд, а потом лопаются при соприкосновением с поверхностью самопроизвольно. Очень часто дети играют с мыльными пузырями.

Все мы восхищаемся пузырями, особенно мыльными - их идеально круглой формой и переливающейся разными красками поверхностью.

Английский физик Бойз был так заинтригован мыльными пузырями, что написал 200 -страничную книгу: «Мыльные пузыри. Их цвет и силы, придающие им форму».

Так все же почему мыльный пузырь круглый? Ответ на этот вопрос заключается в том, что силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю максимально компактную форму. Самая компактная форма в природе - это шар (а не куб, например). При шарообразной форме воздух внутри пузыря равномерно давит на все участки его внутренней стенки (по крайней мере, до тех пор, пока пузырь не лопнет).Вот мыльный пузырь еще есть, а вот он просто испарился в воздухе.

Ученые подсчитали, что лопается мыльный пузырь за одну тысячную долю секунды, потому для того, чтоб увидеть это чудо им понадобилась камера способная снимать до 5000 кадров в секунду. Фотографу из Великобритании Ричарду Хиксу удалось получить очень красивые снимки этого процесса.

Помощницей Хикса стала его жена Сара. Именно она выдула и затем лопнула этот замечательный пузырь.

Сара пальцем нарушила поверхностное натяжение пузыря, и он лопнул. А в это время Ричардс с макро-камерой проводил съемку

1.2 История возникновения мыльного пузыря

В Интернете я узнала, кто же все-таки придумал мыльные пузыри. Их история связана с человеком по имени Пумпатус, который сам, на свой страх и риск придумал, способ выдувания мыльных пузырей.

Люди жили очень долго без мыла и наконец, его изобрели, и король приказал всем мыться. За неповиновения грозился преисполнить смертную казнь. Только один старый сапожник по имени Пумпатус спрятался в своей коморке, и курил трубку, но в один момент в эту трубку попала пена, и он выдул свой первый мыльный пузырь.

Поэтому его не только ни казнили, а обрадовались и любовались, как один за другим из этой трубки выдувались пузыри. Это было чудо. Дамам дарили букеты из мыльных пузырей, украшали залы, дворцы, мужчины носили из них шляпы,это было чудесно, хоть и недолговечно.

Когда появился первый мыльный пузырь – неизвестно. Но даже на рисунках-фресках, которые ученые раскопали в древнем городе Помпеи, нашли изображения детей, выдувающих мыльные пузыри.

1.3 Интересные сведения о мыльных пузырях

Изучая вопрос о мыльных пузырях, я узнала что:

1. Мыльный пузырь переливается всеми цветами радуги, потому что лучи света отражаются от внешней и внутренней поверхностей пленки, которая его образует. Это явление, называется интерференция. Цвет пузыря меняется, потому что мыльная пленка «тает», т.е. со временем становится тоньше.
2. Мыльный пузырь надувается теплым воздухом из наших легких. А теплый воздух обычно легче воздуха в комнате или на улице. Поэтому пузырь сначала летит вверх, а потом воздух в нем остывает и пузырь опускается.
3. Мыльные пузыри могут сохраняться достаточно долго. Английский исследователь Джеймс Дьюар хранил мыльные пузыри в особых бутылках, которые защищали их от пыли, высыхания и сотрясения воздуха. В таких условиях ему удалось сохранять некоторые пузыри больше месяца!
4. Мыльный пузырь можно заморозить. Замерзает он при температуре примерно -7 0С. Для замораживания достаточно положить на пузырь снежинку или осторожно опустить его на снег. При этом пузырь не разобьется, а если на ледяной шарик слегка надавить, то на нем появятся вмятины.
5. К мыльным пузырям ученые относились очень серьезно и сделали много разных полезных открытий, изучая их. Например:

1. на основе бутылки с двойными стенками, в которой Дьюар хранил мыльные пузыри, изобрели термосы и баллоны для перевозки газов;
2. наблюдая замораживание мыльного пузыря, придумали, как можно замораживать клетки, органы и целые живые организмы и используют это в медицине;
3. архитекторы, изучая форму поверхности мыльного пузыря – сферу, придумали, как использовать это в строительстве зданий.

1.4 Социальный опрос учащихся 2-4 классов

И чем больше интересного я узнавала, тем сильнее мне хотелось узнать, как же к мыльным пузырям относятся дети нашей школы.

В начале своего исследования я провела опрос среди учащихся 2-4 классов, в котором приняли участие 53 человека.

Были заданы три вопроса .

Диаграмма 1

Диаграмма 2

Диаграмма 3

Как видно из результатов опроса мыльные пузыри - любимая забава для ребят, которая поднимает им настроение. Маленькую баночку с мыльными пузырями, легко можно купить в магазине, что некоторые и делают. Однако она быстро заканчивается, а еще зачастую в них бывает не слишком хороший состав, и ожидаемый фейерверк мыльных пузырей, ограничивается лишь десятком маленьких пузырьков.

Некоторые ребята самостоятельно разводят состав. В качестве ингредиентов для раствора они указали следующее:

• вода,
• шампунь,
• мыло,
• моющие средства.

Однако, как выяснилось, рецепт мыльного пузыря не так прост, как кажется. Поэтому я решила провести несколько экспериментов и узнать, из чего лучше всего получаются большие мыльные пузыри.

Глава II. Экспериментальное исследование

2.1. Компоненты и инструменты для изготовления мыльных пузырей

Для того, чтобы выдуть обычный мыльный пузырь, понадобятся вода, мыло и какой-нибудь инструмент. Но в производстве пузырей высшего качества есть свои секреты.

Компоненты.

Вода. Простая вода из-под крана не подойдет. Пузыри из нее получаются непрочными из-за примесей и солей. Самый простой способ приготовить подходящую воду в домашних условиях – хорошенько прокипятить ее и дать отстояться. Для приготовления раствора лучше брать теплую воду – в ней быстрее растворяется мыло.

Мыло. Для приготовления хорошей жидкости для мыльных пузырей подойдет не любое мыло. Иногда её готовят совсем без мыла, используя всевозможные жидкие и порошкообразные моющие средства. Отлично подходит средство для ручного мытья посуды или детский шампунь. Из всех сортов мыла лучше использовать простое хозяйственное.

«Секретный компонент» . Насколько долго живёт мыльный пузырь, зависит от того, как долго он будет оставаться влажным. Оказывается, с этой целью в жидкость для мыльных пузырей-долгожителей добавляют глицерин! Он продается в аптеке. Глицерин – это средство, которое замедляет время высыхания пузыря, делает его стенки прочнее и пузырь дольше «живет».

Инструменты:

Для изготовления мыльных пузырей люди используют разные подручные материалы: трубочки для коктейлей, полые травинки и соломинки, корпуса от шариковых ручек, колечки из проволоки и многое другое.

Для пузырей-гигантов используют специальную петлю. Сквозь две длинные и прочные соломинки продевают и связывают тонкую веревку или шнур, длиной в 4 раза больше, чем длина трубочки. Опускают трубочки в раствор сомкнутыми, медленно разводят до натяжения веревки и осторожно вынимают. Нужно отходить назад, создавая поток воздуха или направлять это кольцо перпендикулярно ветру так, чтобы он выдувал пузыри.

2.2. Рецепты изготовления мыльных пузырей

Рецепт раствора № 1

• 100 мл воды,

• 50 мл пены для ванной,
• 10 мл глицерина,

Рецепт раствора № 2

• 100 мл воды,
• 10 мл глицерина.

Рецепт раствора № 3

• 100 мл воды,
• 100 мл пены для ванной,
• 10 мл глицерина.

Рецепт раствора № 4

• 10 мл водного раствора

Сахара и желатина

Раствор № 5

• из магазина.

2.3. Опыты с мыльными пузырями

Тест 1. Проткнуть мыльным пальцем.
Во всемирной паутине пишут, что для проверки качества состава мыльных пузырей, его необходимо проткнуть пальцем, предварительно смочив его тем же мыльным раствором, и если пузырь не лопнет, то состав считается хорошим. – тест прошли все 5 мыльных составов.

Тест 2. На время жизни мыльного пузыря.

Мы надули 5 пузырей из 5 составов - первым сдался пузырь из 3-го состава, через некоторое время лопнули пузыри 2-го, и 4-го составов. 1-й и 5-й составы показали лучшие результаты.

Тест 3. Большой пузырь.

Для выдувания больших мыльных пузырей, мы берем обычную пластиковую бутылку со срезанным дном.

К каждому составу применяется несколько попыток надуть максимально большой пузырь. Интересно также то, что например, из состава № 5, который в предыдущем тесте продержался 51 секунду, получались, чуть ли не самые маленькие пузыри. А это значит, время жизни пузыря еще не самое главное. 1-й, 2-й и 4-й составы показали лучшие результаты.

Результаты тестирования составов мыльных пузырей

Глава III. Заключение

Поработав над выбранной темой, я подтвердила свою гипотезу о том, что в домашних условиях можно создать универсальный состав для замечательных мыльных пузырей. Однако необходимо помнить, что в дополнении к главным веществам (мыло) нужно еще добавить несколько составляющих, главными из которых являются вода, глицерин, немного сахара, желатина, пищевого красителя.

Вода для раствора должна быть мягкая или, еще лучше, дистиллированная. Тяжёлая вода из-за минерального содержания будет причиной хрупких пузырей, которые не будут жить долго.

Какое моющее средство применить? На собственном опыте убедилась, что лучшее, что может быть - это хозяйственное и детское мыло

Для пузырей долгожителей рекомендуется добавление в получившийся раствор чистый глицерин, который можно приобрести в аптеке по приемлемой цене. Так же действует и водный раствор сахара с желатином, который всегда можно найти на любой кухне.

Вообще-то для пузырей подойдёт любая моющая жидкость, но самый лучший результат будет получен с использованием описанных ингредиентов.

Получение мыльного раствора для пускания мыльных пузырей в домашних условиях – вполне осуществимое и интереснейшее занятие. Рецептов раствора для мыльных пузырей очень много, но все авторы отмечают, что на качество пузырей сильно влияют многие внешние факторы: влажность воздуха, температура, время года, пыль, ветер, качество мыла и др. Поэтому точных пропорций идеального раствора нет. Единственный способ сделать хороший раствор – это метод собственных проб и ошибок.

В нашем опыте лучшие результаты показал мыльный раствор по первому рецепту. Трюки с мыльными пузырями самостоятельно в домашних условиях делать можно! И это очень увлекательно.

Выдуть самостоятельно гигантский мыльный пузырь можно после некоторой тренировки и разъяснения взрослых. Но получается такой пузырь не всегда. Возможно, требуется внести изменения в рецепт состава. И стоит обязательно повторить этот эксперимент летом на улице с помощью ветра.

Выдувая мыльные пузыри, поднимается настроение, мы забываем все проблемы, при этом хорошо разрабатываются лёгкие. Всё это благотворно влияет на здоровье.

Исследование мыльных пузырей – очень интересное занятие. Возможно, я продолжу эту работу в старших классах, когда будем изучать физику, и секреты мыльного пузыря раскроются с другой стороны.

Литература

Гегузин Я. Е. Пузыри: Наука, 1985.

Варламов С. Эксперименты с мыльной пленкой/ С.Варламов //Квант. - 2006. - № 3, с. 37-38.

Тит Том. Научные забавы: интересные опыты, самоделки, развлечения/ Тит Том - М.: Издательский дом Мещерякова,2008. - 224с.

Скляревский Е. Мыльный пузырь как загадка науки.

Интернет--ресурсы:

• http://ru.wikipedia.org/

• http://bubblesmile.narod.ru/recept.htm «Сайт о мыльных пузырях»

• 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
• Мыльные пузыри в живописи. Архив блога Фан-клуб любителей Японии. http://japanblog.su/post164242869/

Приложение1

Социальный опрос учащихся 2-4 классов

Нравится ли тебе пускать мыльные пузыри? Диаграмма 1

Поднимают ли тебе настроение мыльные пузыри? Диаграмма 2

Какой раствор ты используешь для выдувания мыльных пузырей?

Диаграмма 3

Рецепты изготовления мыльных пузырей,

применяемые в исследовательской работе

Рецепт раствора № 1

• 100 мл воды,
• 50 мл средства для мытья посуды,

• 50 мл пены для ванной,
• 10 мл глицерина,
• 10 мл водного раствора сахара и желатина.

Рецепт раствора № 2

• 100 мл воды,
• 100 мл средства для мытья посуды,
• 10 мл глицерина.

Рецепт раствора № 3

• 100 мл воды,
• 100 мл пены для ванной,
• 10 мл глицерина.

Рецепт раствора № 4

• 10 мл водного раствора

Сахара и желатина

• 100 мл средства для мытья посуды.

Раствор № 5

• из магазина.

Таблица 1

Большой пузырь

среднее/сек/

выбыл

выбыл

Итоги:

1-е место

3-е

Место

выбыл

2-е

место

выбыл

Приложение2

Фотоотчёт

по экспериментальной части

Эксперимент №1
Подготовка 5 мыльных составов для пузырей.

Эксперимент № 2

Тест 1. Проткнуть мыльным пальцем

Эксперимент № 3

Тест 2. На время жизни мыльного пузыря.

Эксперимент № 4

Тест 3. Большой пузырь.

Социальный опрос учащихся 2-4 классов

2 «В» класс

4 «Б» класс

3 «А» класс

3 «В» класс

Юлия Митина
Проект «Тайна мыльных пузырей» (старшая группа)

"Тайна мыльных пузырей "

Вид проекта : познавательно-исследовательский

Группа проведения : старшая

Цели :

Изучить структуру и виды мыльных пузырей .

Задачи :

Определить что такое мыльный пузырь , как и из чего его получить

Изучить прозрачность и свойства мыльного пузыря

Рассмотреть окрас мыльного пузыря в окружающем мире

Воспитатель : Митина Юлия Сергеевна

Москва 2014

Этапы :

1. Рассказ воспитателя детям, что такое мыльный пузырь и как он появился . Используя презентацию, воспитатель показывает структуру и виды мыльных пузырей .

2. Практическое занятие : воспитатель с детьми делает раствор особо прочных мыльных пузырей для экспериментов . Затем рассказывает как можно надуть мыльный пузырь . Дает детям на выбор (соломинку, коктельную палочку, геометрические палочки различных фигур) и надуваем пузыри вместе с детьми .

3. Строительство изумрудного города из мыльных пузырей (практическое занятие)

Нам понадобится :

Раствор прочных мыльных пузырей

Глубокая миска

Соломинка

Раствор мыльных пузырей наливаем в глубокую миску, затем добавляем туда гуашь любого цвета и мешаем до однородной смеси. Далее опускаем край соломинки в окрашенный раствор пузырей и слегка дуем . Наблюдаем за тем, как пузыри сами в хаотичном порядке выстраивают город.

4. Рассматривание стен газеты : "Дети и мыльные пузыри в саду "

Соловьев Григорий

В нем столько блеску было,
Была такая спесь,
А он - воды и мыла
Раздувшаяся смесь.

Мыльный пузырь - конструкция очень устойчивая. Если помнить о том, что его строительным материалом является главным образом вода,- устойчивость мыльного пузыря не может не поражать. Что же придаёт такую устойчивость пузырю, изготовленному из тончайшей жидкой плёнки? Предельная простота и совершенство формы? Очевидно, и это! Так называемые "архитектурные излишества", если они действительно "излишества", совершенствованию и надёжности конструкции обычно не способствуют. А проще, величественнее и совершеннее формы чем сфера, нет! Но дело явно не только в форме: из чистой воды устойчивый пузырь не получается, а из воды с добавкой мыла формируется тонкий, устойчивый, разноцветный пузырь.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Министерство образования и науки республики Хакасия

МОУ Новороссийская СОШ

Научно-практическая конференция

Тайна мыльного пузыря

Работу выполнил:

Соловьев Г.

Научный руководитель:

Сидорина С.Н.

Учитель начальных классов

Новороссийское 2010

• 1 Структура стенки мыльного пузыря
• 2 Физические основы

• 2.1 Поверхностное натяжение и форма
• 2.2 Замерзание пузырей
• 2.3 Объединение пузырей
• 2.4 Интерференция и отражения

• 3 Математические свойства
• 4 Как делать мыльные пузыри

• 4.1 Компоненты
• 4.2 Процедура
• 4.3 Гигантские мыльные пузыри

• 5 Экспериментальная часть

Введение

В нем столько блеску было,
Была такая спесь,
А он - воды и мыла
Раздувшаяся смесь.

Самуил Маршак "Мыльные пузыри"

1. Проанализировать научную литературу по проблеме образования мыльного пузыря
2. Выявить компоненты для более устойчивого мыльного пузыря.
3. Проверить от чего зависит размер мыльного пузыря и его долговечность.

Мыльный пузырь

Мыльный пузырь - тонкая многослойная плёнка мыльной воды, наполненная воздухом, обычно в виде сферы с переливчатой поверхностью . Мыльные пузыри обычно существуют лишь несколько секунд и лопаются при прикосновении или самопроизвольно. Их часто используют в своих играх дети.

Структура стенки мыльного пузыря

Плёнка пузыря состоит из тонкого слоя воды, заключённого между двумя слоями молекул, чаще всего мыла. Эти слои содержат в себе молекулы, одна часть которых является гидрофильной , а другая гидрофобной . Гидрофильная часть привлекается тонким слоем воды, в то время как гидрофобная, наоборот, выталкивается. В результате образуются слои, защищающие воду от быстрого испарения, а также уменьшающие поверхностное натяжение .

Физические основы

Поверхностное натяжение и форма

Пузырь существует потому, что поверхность любой жидкости (в данном случае воды) имеет некоторое поверхностное натяжение, которое делает поведение поверхности похожим на поведение чего-нибудь эластичного . Однако, пузырь, сделанный только из воды, нестабилен и быстро лопается. Для того, чтобы стабилизировать его состояние, в воде растворяют какие-нибудь поверхностно-активные вещества , например, мыло. Распространённое заблуждение состоит в том, что мыло увеличивает поверхностное натяжение воды. На самом деле, оно делает как раз обратное, уменьшает поверхностное натяжение примерно до трети от поверхностного натяжения чистой воды. Когда мыльная плёнка растягивается, концентрация мыльных молекул на поверхности уменьшается, увеличивая при этом поверхностное натяжение. Таким образом, мыло избирательно усиливает слабые участки пузыря, не давая им растягиваться дальше. В дополнение к этому, мыло предохраняет воду от испарения, тем самым делая время жизни пузыря еще больше.

Сферическая форма пузыря также получается за счёт поверхностного натяжения. Силы натяжения формируют сферу потому, что сфера имеет наименьшую площадь поверхности при данном объёме. Эта форма может быть существенно искажена потоками воздуха и самим процессом надувания пузыря. Однако, если оставить пузырь плавать в спокойном воздухе, его форма очень скоро станет близкой к сферической.

Замерзание пузырей

Соединение мыльных пузырей

Если надуть пузырь при температуре −15 °C , то он замёрзнет при соприкосновении с поверхностью. Воздух, находящийся внутри пузыря, будет постепенно просачиваться наружу и в конце концов пузырь разрушится под действием собственного веса.

При температуре −25 °C пузыри замерзают в воздухе и могут разбиться при ударе о землю. Если при такой температуре надуть пузырь тёплым воздухом, то он замёрзнет почти в идеальной сферической форме, но по мере того, как воздух будет охлаждаться и уменьшаться в объёме, пузырь может частично разрушиться, и его форма будет искажена. Пузыри, надутые при такой температуре, всегда будут небольшими, так как они будут быстро замерзать, и если продолжать их надувать, то они лопнут.

Объединение пузырей

Когда два пузыря соединяются, они принимают форму с наименьшей возможной площадью поверхности. Их общая стенка будет выпячиваться внутрь большего пузыря, так как меньший пузырь имеет бо́льшую среднюю кривизну и большее внутреннее давление. Если пузыри одинакового размера, их общая стенка будет плоской.

Правила, которым подчиняются пузыри при соединении, были экспериментально установлены в XIX веке бельгийским физиком Жозефом Плато и доказаны математически в 1976 г. Жаном Тейлором .

• Мыльные плёнки представляют собой кусочно гладкие поверхности, средняя кривизна которых постоянна на каждом гладком участке.
• Если пузырей больше чем три, они будут располагаться таким образом, что возле одного края могут соединяться только три стенки, при этом углы между ними будут равны 120°, в силу равенства поверхностного натяжения для каждой соприкасающейся поверхности.
• Линии пересечения поверхностей пересекаются в одной точке по четыре штуки, причём угол между любыми двумя равен arccos(-1/3)≈109,47°.

Пузыри, не подчиняющиеся этим правилам, в принципе могут образовываться, однако будут сильно неустойчивыми и быстро примут правильную форму либо разрушатся. Пчёлы , которые стремятся уменьшить расход воска , соединяют соты в ульях также под углом 120°, формируя, тем самым, правильные шестиугольники .

Интерференция и отражения

Отражение облаков в мыльном пузыре

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

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. Наблюдаемый в отражении цвет излучения определяется интерференцией этих двух отражений. Поскольку каждый проход света через плёнку создает сдвиг по фазе пропорциональный толщине плёнки и обратно пропорциональный длине волны, результат интерференции зависит от двух величин. Отражаясь, некоторые волны складываются в фазе, а другие в противофазе, и в результате белый свет, сталкивающийся с плёнкой, отражается с оттенком, зависящим от толщины плёнки.

По мере того, как плёнка становится тоньше из-за испарения воды, можно наблюдать изменение цвета пузыря. Более толстая плёнка убирает из белого света красный компонент, делая тем самым оттенок отражённого света сине-зелёным. Более тонкая плёнка убирает жёлтый (оставляя синий свет), затем зелёный (оставляя пурпурный), и затем синий (оставляя золотисто-жёлтый). В конце концов стенка пузыря становится тоньше, чем длина волны видимого света, все отражающиеся волны видимого света складываются в противофазе и мы перестаем видеть отражение совсем (на тёмном фоне эта часть пузыря выглядит «чёрным пятном»). Когда это происходит, толщина стенки мыльного пузыря меньше 25 нанометров , и пузырь, скорее всего, скоро лопнет.

Эффект интерференции также зависит от угла, с которым луч света сталкивается с плёнкой пузыря. Таким образом, даже если бы толщина стенки была везде одинаковой, мы бы всё равно наблюдали различные цвета из-за движения пузыря. Но толщина пузыря постоянно меняется из-за гравитации, которая стягивает жидкость в нижнюю часть так, что обычно мы можем наблюдать полосы различного цвета, которые движутся сверху вниз.

Математические свойства

Мыльные пузыри образуют пену

Мыльные пузыри также являются физической иллюстрацией проблемы минимальной поверхности , сложной математической задачи. Например, несмотря на то, что с 1884 года известно, что мыльный пузырь имеет минимальную площадь поверхности при заданном объёме, только в 2000 году было доказано , что два объединённых пузыря также имеют минимальную площадь поверхности при заданном объединённом объёме. Эта задача была названа теоремой двойного пузыря. Также, лишь с появлением геометрической теории меры удалось доказать, что оптимальная поверхность будет кусочно-гладкой , а не бесконечно изломаной.

Плёнка мыльного пузыря всегда стремится минимизировать свою площадь поверхности. Это связано с тем, что свободная энергия жидкой плёнки пропорциональна площади её поверхности и стремится к достижению минимума:

где σ - поверхностное натяжение вещества, а S - полная площадь поверхности плёнки. Оптимальная форма отдельного пузыря - сфера, однако несколько пузырей, объединённых вместе, имеют гораздо более сложную форму.

Как делать мыльные пузыри

Мыльный пузырь

Самый простой способ - использовать специальную жидкость для мыльных пузырей (которая продается в качестве игрушки) или просто смешать средство для мытья посуды с водой. Но последний способ может не дать таких хороших результатов, каких хотелось бы получить, поэтому вот несколько приёмов, помогающих улучшить результат:

Компоненты

• Что-нибудь уменьшающее поверхностное натяжение воды, например, жидкое мыло или детский шампунь. Чем более чистое мыло (без примесей парфюма или других добавок), тем лучший результат может получиться.
• Что-нибудь уплотняющее воду. Наиболее часто используется глицерин (который можно купить в аптеке ). Также можно использовать сахар, который лучше растворять в тёплой воде. Однако плотность воды может стать слишком большой, поэтому важно соблюдать умеренность.
• Дистиллированная вода . Вода из-под крана содержит ионы кальция, которые связывают мыло. Дистиллированная вода работает лучше.

Процедура

• Если оставить смесь открытой на несколько часов, то ее плотность тоже станет выше. Но, снова, если она станет слишком высокой, выдувать пузыри будет сложно.
• Лучше избегать пузырьков или пены на поверхности смеси, аккуратно их убирая или просто дождавшись, пока они исчезнут.
• То, насколько просто будет делать пузыри, зависит от множества разных факторов. Разное мыло, разные условия окружающей среды, например, лучше избегать пыльного воздуха или ветра. Также, чем больше влажность воздуха, тем лучше, а значит лучше делать пузыри в дождливый день. Другими словами, наилучший способ найти идеальное решение - это метод проб и ошибок.

Как надувать гигантские мыльные пузыри

1. Сначала сделаем мыльный раствор. Нам понадобятся:

Какая-нибудь емкость.

Вода (1 л.).

Моющее средство (например, Fairy) или гель для душа (например, Palmolive) (150-200 мл.).

Немного глицерина, который можно купить в аптеках (25 мл.).

(Необязательно) Персональный лубрикант, не на масляной основе, который также можно купить в аптеках (25 мл.).

Две палочки любого размера, но для определенности пусть будут 30 см.

Хлопковая веревка, около 50 см.

2. Чтобы пузыри получались долговечными, вода должна быть мягкой, лучше, если она будет дистиллированная.

3. Подогрейте воду и налейте ее в вашу емкость. В качестве емкости лучше использовать такую, у которой будет широкая крышка, чтобы туда можно было свободно опускать наше надувательное устройство. Если будете использовать стеклянную емкость, то помните, что горячую воду нужно наливать в нее постепенно, прогревая стенки сосуда, иначе он лопнет.

4. То, насколько легко будет надувать пузыри зависит от множества параметров, в частности, от влажности воздуха в той местности, где вы живете. Поэтому, если хотите добиться идеального состава, вливайте гель для душа в воду несколькими порциями, каждый раз проверяя, улучшился ли ваш раствор. Если вы нетерпеливы, то можете сразу смешать 150 мл. геля с водой, пузыри можно надувать и с неидеальным составом.

5. Добавьте в раствор 25 мл. глицерина и 25 мл. лубриканта (можно обойтись и без лубриканта) и хорошенько все размешайте. Следите, чтобы при размешивании, не образовывалась пена. Если она все же появится, ее можно убрать ложкой.

6. Проверьте раствор, надув пузырь через трубочку. Не беспокойтесь, если пузыри пока что получаются обыкновенными. Секрет огромных пузырей состоит не только в рецепте мыльного раствора. Можете добавить геля или других ингредиентов, если хотите поэкспериментировать.

7. Теперь нужно сделать надувательное устройство. Оно представляет из себя две палочки, между которыми привязана веревка таким образом, чтобы она образовывала треугольник.

8. Надувать пузыри лучше всего на улице в безветренную погоду (или со слабым ветерком). Опустите надувательное устройство в раствор, затем поднимите его и начните отходить назад. Образовавшийся поток воздуха надует пузырь. Развлекайтесь, и не стесняйтесь экспериментировать!

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Тайна мыльного пузыря Выполнил: Соловьев Гриша Ученик 4 класса

В нем столько блеску было, Была такая спесь, А он - воды и мыла Раздувшаяся смесь. Самуил Маршак "Мыльные пузыри"

Цель работы – раскрыть секрет мыльного пузыря. Задачи: Проанализировать научную литературу по проблеме образования мыльного пузыря Выявить компоненты для более устойчивого мыльного пузыря. Проверить от чего зависит размер мыльного пузыря и его долговечность.

Моющее средство Дополнение Концентрация мыла, % Средний диаметр мыльного пузыря, см хозяйственное мыло 1/4 части сахара с желатином 20 11-12 "глицериновое" мыло - 27 7 " Fairy " - 12 10 "Fa" + 1/3 глицерина 37 8

Тайдонова Анастасия и Тайдонова Виктория

научно-исследовательская работа

Скачать:

Предварительный просмотр:

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КОПЬЕВСКАЯ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА

С УГЛУБЛЁННЫМ ИЗУЧЕНИЕМ ОТДЕЛЬНЫХ ПРЕДМЕТОВ »

СЕКЦИЯ: «НАЧАЛЬНЫЕ КЛАССЫ»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ:

”ТАЙНЫ МЫЛЬНЫХ ПУЗЫРЕЙ”

Выполнили:

Тайдонова Анастасия,

Тайдонова Виктория

Ученицы 4Б класса

Научный руководитель:

Л. В. Казацкая,

Учитель начальных

Классов

Копьево, 2012

Введение……………………………………………………………………3

Тайна 1: Происхождение мыльного пузыря……………………………..4

Тайна 2: Что такое мыльный пузырь……………………………………..5

Тайна 3: Мыльные пузыри в живописи…………………………………..5

Тайна 4: «Хрустальные шары»……………………………………………9

Тайна 5: Разные способы приготовления мыльных пузырей…………...9

Тайна 6: Мыльный пузырь и книга рекордов Гиннеса………………….14

Заключение ………………………………………………………………..16

Список литературы………………………………………………………...17

Приложение………………………………………………………………...18

Введение

Мыльные пузыри - любимая забава для детей и даже для взрослых. Они парят в воздухе, переливаясь всеми радужными красками, и всегда вызывают улыбку.

Маленькую баночку с мыльными пузырями, сейчас легко можно купить в магазине. Однако она быстро заканчивается, а еще в них бывает не слишком хороший состав, и ожидаемый фейерверк мыльных пузырей, ограничивается лишь десятком маленьких пузырьков.

Вот и мы задумались о том, чтобы сделать раствор для мыльных пузырей самостоятельно. А еще лучше, чтобы из такого раствора получались мыльные пузыри больших размеров.

Многие из нас пытаются надуть большие мыльные пузыри, бесконечно экспериментируя с шампунями, порошками и мылом. Однако и в таком, казалось простом, мыльном деле, мы нашли немало хитростей. Конечно, всё зависит от состава мыльных пузырей. Мы нашли десять рецептов мыльных пузырей, но какой из них лучше, понять весьма сложно, поэтому решили попробовать их все.

Цель нашего исследования: приготовление и проверка раствора для мыльных пузырей в домашних условиях.

Задачи:

Узнать, что такое мыльные пузыри,

Найти различные рецепты приготовления мыльных пузырей в литературе,

Провести эксперименты, позволяющие выяснить качество приготовленного раствора для надувания мыльных пузырей.

Мы выдвинули следующую гипотезу: только из заводского раствора получаются мыльные пузыри больших размеров.
Объект исследования: мыльные пузыри.

Предмет исследования: состав мыльных пузырей.

Мыльный пузырь, пожалуй,

самое восхитительное и самое

Изысканное явление природы.

Марк Твен.

«Выдуйте мыльный пузырь

и смотрите на него:

вы можете заниматься

всю жизнь его изучением,

Не переставая извлекать

Из него уроки…».

Кельвин.

Тайна 1: Происхождение мыльного пузыря.

Пузыри как феномен природы существовали всегда, но они не могли возникнуть раньше мыла. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, что обыкновенное мыло - это одно из самых древних изобретений человечества? Люди еще не придумали ни ложек, ни вилок, им не были известны ни пуговицы, ни часы, ни оконные стекла, а мыло уже существовало. И этому открытию никак не меньше 5 тысяч лет. А вот вопрос о том, кому стоит отдать пальму первенства изобретателя, как всегда, спорный.

Рецепты получения этого первого в истории моющего средства находили археологи в древних египетских папирусах. А знаменитый римский ученый и историк Плиний Старший, живший в I веке н.э., в своей "Естественной истории" утверждал, что изобретению мыла мы обязаны врагам Рима - варварам (галлам и древним германцам). Кто же из перечисленных народов настоящий автор мыла, сказать трудно.

Еще на картинах фламандских художников XVII века часто встречались изображения детей, выдувающих мыльные пузыри через глиняную соломинку. В XVIII и XIX веках дети выдували мыльные пузыри, используя мыльную воду, оставшуюся после стирки. Выдувание мыльных пузырей приобрело еще большую популярность, когда в 1886 году Pears Soap Company начала рекламу своего "воздушного" продукта, воспользовавшись знаменитой картиной Джона Миллеса (1829-1896) "Пузыри". А массовое изготовление мыльных пузырей на продажу началось лишь в 1940-х годах.

Тайна 2: Что такое мыльный пузырь?

Мыльный пузырь - тонкая многослойная плёнка мыльной воды, наполненная воздухом, обычно в виде сферы с переливчатой поверхностью. Мыльные пузыри обычно существуют лишь несколько секунд и лопаются при прикосновении или самопроизвольно. Из-за недолговечности мыльный пузырь стал синонимом чего-то привлекательного, но бессодержательного и недолговечного.

В словаре Ожегова о нем упоминается как о чем-нибудь ярком, но непрочном, о дутой величине. О том, что быстро появляется и быстро исчезает.

Тайна 3: Мыльные пузыри в живописи.

Мыльные пузыри не могут оставить равнодушным никого: ни художника, ни клоуна, ни ученого, ни взрослых, ни детей. Нам очень понравилась картина Фрэнсис Типтон Хантера «Феи мыльных пузырей». Также мы представляем работы и других известных художников.

Children Blowing Bubbles,

Жан Этьен Лиотар (1702 - 1789), французская школа

Мыльный пузырь,

Эдуард Мане (1832-1883), 1867 год, французская школа

Bubbles, Доусон Доусон-Уотсон (1864-1939), английская школа

Тайна 4: «Хрустальные шары».

Удивительно красиво смотрятся на улице обычные мыльные пузыри. Застывая на морозе, они превращаются в подобие стеклянных шариков, украшающих елки на Новый год. Такие «хрустальные» красавцы получаются, когда температура воздуха ниже – 7 °C. Изготовьте смесь: возьмите талую воду и разведите в ней шампунь. Выдувать шары лучше из пластмассовой трубочки от шариковой ручки или из хозяйственной воронки для переливания жидкостей. Шары получаются совсем не хрупкими, если шар упадет, он не разобьется, на нем лишь появятся вмятины. На слабом морозе (от –3 до –7 °C) шары не замерзают, но можно попробовать провести небольшой эксперимент. Постарайтесь аккуратно положить на выдуваемый шар несколько снежинок – они сразу соскользнут на дно пузыря, и на том месте, где снежинки расположатся, начнется процесс кристаллизации. Скоро вы увидите, что пузырь полностью замерз. Он замерзнет и в том случае, если вы положите его на снег.

Тайна 5: Разные способы приготовления мыльных пузырей

Раствор для мыльных пузырей можно купить в магазине или приготовить самостоятельно. Кто из нас не переводил флаконы шампуня, чтобы попускать мыльные пузыри? У вас получалось?

У нас не очень. Пузыри, конечно, надувались, но либо лопались сразу, не успев оторваться от кончика трубочки, либо всё-таки отрывались, но никуда не летели, а падали вниз и лопались, даже не успев соприкоснуться с землёй. Радости от таких пузырей было мало. Оказывается, чтобы приготовить состав для мыльных пузырей, надо знать несколько маленьких хитростей. О них, а точнее о рецептах раствора, мы сейчас и поговорим. Итак, как сделать мыльные пузыри?

Эксперимент - тестирование составов мыльных пузырей.
Для данного теста было выбрано 10 рецептов.
Этап 1. Для данного эксперимента понадобились следующие вещества:
(все они вместе или по отдельности, являются составляющими выбранных для теста 10 рецептов)
- Вода
- Жидкость для мытья посуды
- Детский шампунь
- Стиральный порошок
- Глицерин
- Нашатырный спирт
- Поливиниловый спирт
- Сахар
- Чайник (кипяток)
А также:
Баночки
Всевозможные мерные ёмкости
Трубочки
Для удобства, пронумеровываем баночки.
И конечно каждому из них полагается трубочка для надувания пузырей, предварительно разрезанная на конце.
Этап 2. Готовим 10 мыльных растворов по отобранным в литературе и интернете рецептам.
Составы 10 рецептов мыльных пузырей даны в приложении
Некоторые составы на первый взгляд одинаковые, но в таком тонком деле как мыльный пузырь, пропорции могут играть решающую роль.

Этап 3. Тестируем составы мыльных пузырей.
(из всех рецептов можно считать неверным эксперименты с составом № 8, так как его по рецепту, состав необходимо настаивать несколько дней и фильтровать).

Тест 1. Проткнуть мыльным пальцем.
Для проверки качества состава мыльных пузырей, его необходимо проткнуть пальцем, предварительно смочив его тем же мыльным раствором, и если пузырь не лопнет, то состав считается хорошим.

Однако, этот тест прекрасно прошли все 10 мыльных составов.
Тест 2. На время жизни мыльного пузыря.
Этот тест оказался самым интересным. Было надуто 10 пузырей из 10 составов.

Время пошло.
Первыми сдались пузыри из 5-ого и 6-ого составов, через некоторое время лопнули пузыри 8-ого, 9-ого, 10-ого и 3-его составов. Далее достаточно долго держались 4-ый и 7-ой состав, но и их пузыри лопнули.

И вот настоящая схватка образовалась между 1-ым и 2-ым составами.

По истечению 30 минут, начало казаться, что эти пузыри будут вечными.
Однако, на 35-ой минуте сдулся 1-ый состав. Именно, сдулся! Потому что этот пузырь не лопнул, а несколько секунд сдувался, как старый воздушный шарик, в итоге оставив на столе не мыльную воду, а вполне твердую пленку.

И всё это потому, что в данном составе присутствовал в немалых пропорциях сахар. Последний пузырь, состав № 2 держался намного дольше остальных, целых 50 минут! В его составе было немного сахара.
Вывод: сахар способствует долговечности мыльных пузырей.

Тест 3. Дуем пузыри.
Как уже было сказано, для выдувания больших мыльных пузырей, существуют различные специальные приспособления. Но для начального эксперимента, мы берем обычную коктейльную соломинку. К каждому составу применяется несколько попыток надуть максимально большой пузырь. И надо сказать, что многие составы показали весьма неплохие результаты. Интересно также то, что например, из состава № 1, который в предыдущем тесте продержался 30 минут, получались, чуть ли не самые маленькие пузыри. А это значит, время жизни пузыря еще не самое главное.
В этом тесте побеждают мыльные пузыри составов: 2,7,8. За ними следуют составы: 3 и 4. Далее все остальные.

Таким образом можно сделать вывод: мыльные пузыри по второму рецепту оказались самыми стойкими и большими.

Тайна 6: Мыльный пузырь и книга рекордов Гиннеса.

Посмотрите на эту картинку внимательно. Это не Фотошоп, не визуальный эффект. Это – мыльный пузырь! Самый настоящий мыльный пузырь, если не считать, что он просто огромный. Скажете, такое невозможно? А вот и нет, потому что в США и Великобритании уже давно научились выпускать оборудование, способное выдувать большущие мыльные пузыри. 37-летнему лондонскому предпринимателю Самсаму Баблмэну удалось создать самый большой мыльный пузырь в мире. Его пузырь имеет размеры 20х5х5 футов, в настоящее время считается чемпионом, в связи с чем занесен в Книгу рекордов Гиннеса. Баблмэн использует пузыри в качестве рекламных акций для собственной компании. Чтобы создать нечто подобное, требуется специальное оборудование, я уже говорила выше. Обычным детским мыльным набором не обойдешься.

Сам вывел собственные формулы для создания мыльной воды, кроме того, он работает только со своим оборудованием. Услугами предпринимателя пользуются другие фирмы и компании. Секрет создания гигантских мыльных пузырей мистер Баблмэн (а если проще, то Сэм хит)держит в строжайшем секрете.

Заключение

Изучая литературу и проведя эксперименты, мы сделали вывод, что тайна приготовления мыльных пузырей с использованием жидких моющих средств, мыла и воды очень проста.

Вода должна быть мягкая или, еще лучше, дистиллированная. Тяжёлая вода из-за минерального содержания будет причиной хрупких пузырей, которые не будут жить долго. Самый простой способ сделать воду мягче – хорошенько прокипятить её и дать отстоятся. Лучше брать тёплую воду в ней быстрее растворяется мыло.

Лучшее мыло для пузырей – простое хозяйственное, отечественного производства. Хороши также пузыри из «Глицеринового» или любого жидкого моющего средства.

Продолжительность жизни пузыря зависит от того, как долго он будет оставаться влажным. Глицерин отлично замедляет время высыхания.

Свое выступление я бы хотела завершить стихами Маршака.

…Сияя гладкой пленкой,

Растягиваясь вширь,

Выходит нежный, тонкий,

Раскрашенный пузырь.

Взлетает шар надутый

Прозрачнее стекла.

Внутри его как будто

Сверкают зеркала…

Спасибо за внимание.

Будут ли вопросы?

Список литературы

1. Я. Е. Гегузин – “Пузыри”
2. Википедия – свободная энциклопедия

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 2 п. Карымское»

Исследовательская работа

Тема: Тайна мыльных пузырей

Направление: Мир чудес

Выполнила: Волкова Дарья Сергеевна

2 « Б» класс

Научный руководитель:

Учитель технологии

Волкова Галина Юрьевна

2017 г.

Введение ……………………………………………………. …………………2

Основная часть

Глава I. Теоретическое исследование

1.1. Что такое «мыльный пузырь»? ……………………………..………… . 4

1.2. Происхождение мыльного пузыря……………………………………..5

1.3. Почему мыльный пузырь круглый? .......................................................5

1.4. Писатели и поэты о мыльных пузырях………………………………...6

1.5. Мыльные пузыри и художники………………………………………...7

Глава I

2.1. Рецепты изготовления мыльных пузырей…………………………….….9

2.2. Опыты с мыльными пузырями…………………………………………..11

Глава I II. Заключение …………………………………………………………………….13

Литература ……………………………………………………………...........14

Приложение

Введение

Летящие по воздуху переливающиеся всеми цветами радуги прозрачные шары. Что это? Ну, конечно, каждый знает ответ - мыльные пузыри. Мыльные пузыри были не только детской забавой, но и объектом для размышлений философов о смысле жизни. Не просто красивым явлением природы, но и интересовали серьёзных учёных. Английский физик Чарльз Бойс был так заинтригован мыльными пузырями, что написал 200 -страничную книгу: «Мыльные пузыри. Их цвет и силы, придающие им форму». Эта книга по сей день является как детской забавной книжкой, так и настольным пособием для физиков-теоретиков и экспериментаторов. Раствор для мыльных пузырей можно купить в магазине или приготовить самостоятельно.

А как же они появляются и что такое «мыльный пузырь»? можно ли дома самому приготовить раствор для мыльных пузырей и что для этого нужно? Из каких растворов можно получить самые большие и прочные мыльные пузыри.

Цель работы - исследовать рецепты мыльных пузырей, выявить наиболее эффективные из них; выявить свойства и форму мыльных пузырей.

Задачи:

Познакомиться с понятием «мыльный пузырь».

Изучить литературные источники.

Изучить рецепты приготовления мыльных пузырей.

Провести исследование жидкостей для надувания мыльных пузырей, получаемых из разных составов.

Провести исследование свойств и форм выдувания мыльного пузыря.

Методы исследования :

Эксперимент, фото-фиксация;

Работа с информационным источником;

Социальный опрос; беседа;

Анализ и обобщение информации.

Объект исследования : мыльный пузырь

Предмет исследования : форма и состав мыльных пузырей;

Гипотеза:

1.Предположим, что и спользуя проволочные каркасы разных геометрических форм, можно выдуть мыльные пузыри некруглой формы;

2. Размеры и время жизни мыльных пузырей зависят от состава жидкости.

Глава I. Теоретическое исследование

1.1. Что такое «мыльный пузырь»?

Говорят, человеку не надоедает смотреть на три вещи: огонь, воду и звёздное небо. Нужно четвёртым пунктом добавить мыльные пузыри. Проанализируем этот факт с точки зрения простого обывателя. Глядя на проплывающие мыльные пузыри, и у детей, и у взрослых захватывает дух. Сколько удовольствия мы получаем, надувая и наблюдая за переливами всех цветов радуги на их поверхности. Мыльные пузыри популярны во всем мире.

Что же это такое радужное чудо - мыльный пузырь?

В «Толковом словаре русского языка» Ожегова Сергея Ивановича есть такое определение: Наполненный воздухом прозрачный шарик в жидкости, жидкой массе. Мыльный пузырь (выдуваемый из мыльной пены; также перен.: о чем-н. ярком, но непрочном, о дутой величине; неодобр.).

1.2. Происхождение мыльного пузыря

В сети интернет мы узнали историю появления мыльных пузырей. Она связана с человеком по имени Пампатус, который из-за своего страха сам того не подозревая придумал способ выдувания мыльных пузырей.

В один прекрасный день, когда наконец-то создали мыло король, ничуть не шутя, приказал всем вымыться мылом под страхом смертной казни. Только один старый сапожник по имени Пумпатус сидел, спрятавшись, в своей сапожной будке. Больше всего на свете Пумпатус не любил мыть шею. За окном послышались шаги. Два огромных стражника взяли Пумпатуса подмышки и через пять минут уже подвели его к городской тюрьме. В комнате, где заперли Пумпатуса, была ванна с мыльной пеной и много полотенец. «Согласен?» - спросили два огромных стражника. «Ни за что!» - отвечал Пумпатус. И его оставили, чтобы он в последний раз выкурил свою трубку. Пумпатус затянулся и вдруг увидел, что из трубки вылетел прекрасный прозрачный шар. Шар вылетел в окно и засиял на солнце: в нем прыгали маленькие радуги. За первым шаром вылетел второй. Пумпатус во все глаза смотрел на происходящее чудо. Прохожие внизу тоже задрали головы, чтобы посмотреть на это. Вскоре собралась толпа, и начался переполох. О том, что Пумпатуса должны были казнить, все, конечно, забыли. Профессор, которого пригласили во всём разобраться, осмотрел трубку Пумпатуса. «В трубку попала мыльная пена. Вот в чём дело», - объявил профессор толпе под окном. В этот день никто не курил трубок. Все наполнили трубки мыльной пеной и пускали пузыри. Все небо было разноцветным от мыльных пузырей. Дамам стали дарить букеты из мыльных пузырей. Правда такие букеты лопались, но зато вместо них приходилось дарить сразу новые. И дамы были счастливы. Пумпатуса, конечно, не казнили, а после этого мыльные пузыри стали популярны не только в одном маленьком королевстве, но и в целом мире!

1.3. Почему мыльный пузырь круглый?

Все мы восхищаемся пузырями, особенно мыльными — их идеально круглой формой и переливающейся разными красками поверхностью. Чарльз Бойз назвал мыльные пузыри великолепным экспериментальным объектом и указал, что силы, которые придают форму пузырю, присутствуют во всех жидкостях. Эти силы вездесущи. Без них не обхо-дится заварка чая, без них нельзя закрыть текущий кран на кухне, о них помнят, ныряя в воду. В общем, всякая жидкость обладает этой силой. Представим себе, что мы наполняем водой воздушный шарик. Чем больше воды мы в него наливаем, тем сильнее растягивается резиновая оболочка шарика. В конце концов, она перестанет растягиваться и лопнет. Теперь представим себе каплю воды. Вода собирается на кончике пипетки в виде растущей капли. Капля становится все больше и больше. Наконец она достигает определенного критического размера и отрывается от кончика пипетки

Чарльз Бойз был так заинтригован мыльными пузырями, что написал 200 страничную книгу «Мыльные пузыри. Их цвет и силы, придающие им форму»

Так все же почему мыльный пузырь круглый? Причина этому - силы поверхностного натяжения жидкости. Силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю максимально компактную форму. Самая компактная форма в природе - это шар (а не куб, например). При шарообразной форме воздух внутри пузыря равномерно давит на все участки его внутренней стенке (по крайней мере, до тех пор, пока пузырь не лопнет) .

1.4. Писатели и поэты о мыльных пузырях

Мыльные пузыри не могут оставить равнодушным никого: ни клоуна, ни ученого, ни взрослых, ни детей, ни художника, ни писателя, ни поэта. Вот, например, известный американский писатель Марк Твен так говорил: «Мыльный пузырь - самое красивое и самое совершенное, что существует в природе».

А русские детские поэты написали стихи об этом явлении (приложение I ).

1. Е.Благинина «Мыльный пузыри».

2. С. Маршак «Мыльные пузыри»

3. Р.Сеф «Мыльный пузырь».

Занявшись вплотную исследовательской работой, мне попалась на глаза сказка Г.Х.Андерсена, ранее мной не прочитанная, "Комета". В этой сказке есть описание того момента, как мальчик пускал мыльные пузыри. «Перед ним стояло на столе склеенное блюдечко с мыльной водой, он погружал в нее маленькую глиняную трубочку, брал в рот другой конец ее и пускал мыльные пузыри — и большие, и маленькие. Они колебались и переливались всеми цветами радуги, из желтых становились красными, из лиловых в голубые, а потом вдруг окрашивались в ярко-зеленый цвет листьев, залитых в лесу лучами солнышка.

- Дай Бог прожить тебе столько лет, сколько пустишь пузырей! - сказала мать.

Ох, как много! - воскликнул мальчик. - Этой мыльной воды хватит на век! »

1.5. Мыльные пузыри и художники

Не обошли стороной тему мыльных пузырей и художники (приложение II ).

Глядя на картину известного французского художника Жана Батиста Симеона Шардена «Мыльные пузыри» (1733-35) мы видим детей, надувающих мыльные пузыри в прекрасный солнечный день. Как известно, и великий Рембрандт не обошёл стороной эту тему. Он написал картину «Амур с мыльным пузырём». Также не менее известная картина маслом Джона Эверетта Милле «Мыльные пузыри» (1885—1886г).

Глава I I. Экспериментальное исследование

В начале своего исследования я провела опрос среди учащихся начальной школы, в котором приняло участие 28 человек. Школьникам были заданы следующие вопросы:

1. Нравится ли тебе пускать мыльные пузыри?

да нет

2. Поднимают ли тебе настроение мыльные пузыри?

да нет

3. Какой раствор ты используешь для выдувания мыльных пузырей?

покупаю делаю сам другое

4. Что ты чаще используешь для приготовления раствора мыльных пузырей?

Шампунь моющее средство мыло порошок другое

5. Какой формы получался у тебя мыльный пузырь?

круглой квадратной овальной цилиндрической другие

Как видно из результатов опроса мыльные пузыри любимая забава для учащихся начальной школы, которая поднимает им настроение. Пузыри парят в воздухе, приливаясь всеми радужными красками и всегда вызывают улыбку. Маленькую баночку с мыльным раствором всегда можно купить в магазине, что некоторые дети (13 чел) и делают. Однако она быстро заканчивается. Большинство ребят (16 чел) самостоятельно разводят состав для мыльных пузырей. В качестве ингредиентов для раствора они указали следующее:

Шампунь (17ч), моющее средство (8ч), мыло (3ч), порошок (2 ч). При выдувании мыльных пузырей у ребят получались круглые пузыри (28 ч), квадратные (0ч), овальные (2ч), цилиндрические (0ч), другой формы (0 ч)

Я и сама не раз в домашних условиях разводила растворы для мыльных пузырей, а недавно стала задумываться о том, есть ли такие растворы, из которых получаются мыльные пузыри больших размеров и которые долго не лопаются.

Поэтому я решила провести несколько экспериментов и узнать, из чего лучше всего получаются мыльные пузыри, и какие растворы придают мыльному пузырю долгую жизнь.

2.1. Рецепты изготовления мыльных пузырей

В интернете можно найти много рецептов мыльных пузырей, но какой из них лучше, понять сложно, постараюсь самостоятельно исследовать 5 составов для мыльных пузырей.

Состав №1

На 100гр. средства для мытья посуды необходимо взять 300мл. воды и 50мл. глицерина. Всё хорошенько размешать и ваш раствор готов.

Состав №2

На 600мл. горячей воды, 300мл. глицерина, 20 капель нашатырного спирта и 50 г моющего средства в порошке. Всё хорошенько размешать и поставить на 12 часов в холод!

Состав №3

100 мл обычного шампуня, 100 мл воды, 2 ч.л. сахара.

Состав №4

4ст. ложки мыльной стружки растворить в 400мл. горячей воды. Раствор оставить на несколько часов, после чего добавить 2 чайные ложки сахара.

1 этап. Подготовительный

Для данного эксперимента понадобились следующие вещества.

Дисцилированная вода;

Жидкость для мытья посуды;

Стиральный порошок;

Хозяйственное мыло;

Глицерин;

Нашатырный спирт;

Сахар;

Трубочка для выдувания.

2 этап. Приготовление 4 мыльных растворов

Составы 4 мыльных растворов полностью соблюдены, но при этом предварительно уменьшены их пропорции, согласно ёмкости стакана 200 мл.

3 этап. Тестируем составы мыльных пузырей

Я выполнила опыты из готовых растворов и вот что получилось!

Вывод: самые долгоживущие пузыри получаются из рецепта №1. Глицерин именно то средство, которое делает стенки мыльного пузыря прочнее, а сам пузырь, соответственно, более долгоживущим. Лучшие результаты даёт не порошок, а жидкое моющее средство для мытья посуды. Выдуть мыльный пузырь из раствора с порошком, даже при добавлении глицерина, нам не удалось.

Исследование влияния добавок сахара показало, что более крупные и долгоживущие пузыри получаются при добавлении сахара в раствор с шампунем, а не с мылом

Согласно экспериментам и результатам таблицы, мы сделали вывод, что пузыри самых больших размеров более продолжительных по времени выдуваемые из состава №1, а так же близок к победе состав №4. (детский шампунь).

Таким образом, наша гипотеза о том, что размеры и время жизни мыльных пузырей зависят от состава жидкости, подтвердилась.

2.1. Опыты с мыльными пузырями

Для исследования свойств и формы мыльных пузырей я провела следующие опыты.

Опыт№1. Возьмем каркас в форме треугольника обмакнем его в мыльном растворе и попробуем слегка подуть на мыльный пузырь и оставим в покое, смотрим что получилось. Попробуем полить сквозь мыльную пленку воду.

Опыт №1 показал, если подуть на мыльную плёнку, то она вытягивается и возвращается в исходное положение. Значит, мыльные плёнки обладают эластичностью. Если сквозь мыльную плёнку лить воду, то вода пройдёт сквозь неё, а плёнка останется целой. Это говорит о том, что мыльная плёнка обладает поверхностным натяжением, поэтому даже струя воды не разрушает её (приложение III ).

Опыт №2 . Для проведения опыта «Мыльные пузыри разной формы» нужно сделать разные специальные рамки, такие, как: «Ромб», «Треугольник», «Квадрат», «Овал», «Звездочка». Используя различные рамки, я смогла выдуть мыльные пузыри только круглой формы (приложение IV ).

Опыт 2. Доказал, что это силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю форму шара. Получить мыльный пузырь некруглой формы не удалось.

Опыт №3 . Возьмем разные трубочки разных диаметров для пускания мыльных пузырей и попробуем их выдуть.

Опыт №3 показал, что на размер пузыря влияет диаметр трубочки. Чем больше диаметр, тем крупнее получается пузырь.

Опыт № 4. Меняются ли свойства мыльного пузыря на морозе?

Прежде чем проследить за свойствами мыльных пузырей на морозе, мы провели следующие опыты:

А) охладила мыльный раствор в холодильнике, выдула шарик и осторожно опустила его на руку одетую в варежку. Приподнимая руку, заставила шарик подниматься и опускаться. В результате мыльный пузырь не меняя формы, и не лопаясь, мягко опускался на руку и даже подпрыгивал. Потом я попробовала выдуть шарики на ковёр. Произошло то же самое.

В) Потом я стала выдувать пузыри на улице. Было -23 С° градусов шарик быстро замерз.

Вывод: поверхность пузыря из мыла и воды достаточно упруга. Пузырь опирается на ворсинки шарфа и как бы парит в воздухе. При выдувании пузырей на сильном морозе -20C°, -25 C ° сразу же на поверхности шара возникли мелкие кристаллики, которые быстро разрослись и, наконец, слились в единую картину, похожую на морозный рисунок на окне.

Таким образом, наша гипотеза о том, что используя проволочные каркасы разных геометрических форм, можно приготовить мыльные пузыри некруглой формы не подтвердилась.

Как же можно разнообразить процесс надувания мыльных пузырей?

Смастерить поделки!

Выдуть пузыри внутри пузырей!

С одноклассниками поиграть в теннис.

Поучаствовать в конкурсе самый большой мыльный пузырь

Провести праздник «Шоу мыльных пузырей».

Заключение

В результате проделанной нами работы удалось познакомиться с историй происхождения мыльного пузыря, узнать, что такое поверхностное натяжение, почему пузырь имеет форму шара. При более внимательном изучении мыльного раствора с помощью наблюдений и опытов, мы узнали о том, какой раствор более эффективный для выдувания пузырей больших размеров и продолжительных по времени.

Гипотеза образования мыльных пузырей оказалась верной. В состав мыльных пузырей входит мыло и моющее средство. Но в дополнение к этим главным веществам нужно добавить еще несколько составляющих, главным из которых является вода, глицерин.

Вода для раствора должна быть мягкой или еще лучше дистиллированная. Тяжелая вода из-за минерального содержания будет причиной хрупких пузырей, которые не будут долго жить.

Какое моющее средство применить? На собственном опыте убедились, что лучшее, что может быть это средство для мытья посуды и детский шампунь. Для пузырей долгожителей рекомендуется добавление в получившийся раствор глицерина. С помощью такого раствора я получила самые крупные и прочные мыльные пузыри, которые даже удавалось брать в руки.

Получение мыльного раствора для пускания мыльных пузырей в домашних условиях - вполне осуществимое и интересное занятие.

Выдувая мыльные пузыри, поднимается настроение, забываются все проблемы, действительно хорошо разрабатываются легкие. Все это благотворительно влияет на здоровье.

Список литературы

1. Гегузин Я.Е. «Мыльные пузыри». М., Издательство: «Наука», 1985г

2. Даль В.И., Спб., ИД «Весть», 2004г

3. Лущекина О.Б. «Шоу мыльных пузырей, или куда может завести работа над проектом» М., газета «Физика», №22, 2004.

4. Пузыри на морозе. М., «Наука и жизнь», №2, 1982

5. Толковый словарь Ожегов С.И. М., «Русский язык», 1986 г

6. Энциклопедический словарь юного физика. Составитель В.А.Чуянов. М., Издательство: Педагогика, 1984.

7. http://www.infoniac.ru/news/Kak-sdelat-myl-nyi-puzyr.html

Приложение I

1. Елена Благинина «Мыльные пузыри»

Тихо шепчется с ветлой старая берёза.

Ходит по двору с метлой дедушка Серёжа.

Дед Серёжа, посмотри,

Мы пускаем пузыри!

Видишь, в каждом пузыре -

По малиновой заре,

По берёзке, по ветле,

По Серёжке, по метле.

Ты смотри, смотри, смотри:

Полетели пузыри -

Красный, жёлтый, голубой -

Выбирай себе любой!

2 . Самуил Маршак «Мыльные пузыри»

Воды обыкновенной

В стаканчик набери -

Пускать из мыльной пены

Мы будем пузыри.

Соломинку простую

Сейчас возьму я в рот,

Воды в нее втяну я,

Потом слегка подую

В соломинку - и вот,

Сияя гладкой пленкой,

Растягиваясь вширь,

Выходит, нежный, тонкий,

Раскрашенный пузырь.

Горит, как хвост павлиний.

Каких цветов в нем нет!

Лиловый, красный, синий,

Зеленый, желтый цвет.

Взлетает шар надутый,

Прозрачнее стекла.

Внутри его как будто

Сверкают зеркала.

Огнями на просторе

Играет легкий шар.

То в нем синеет море,

То в нем горит пожар.

Он, воздухом надутый,

По воздуху плывет,

Но и одной минуты

На свете не живет.

Нарядный, разноцветный,

Он лопнул навсегда,

Расплылся незаметно,

Растаял без следа.

А был такой надменный,

Заносчивый такой!

Хвалился, что из пены

Родился он морской.

В нем столько красок было,

Была такая спесь,

А он - воды и мыла

Раздувшаяся смесь.

Его я не жалею...

По правде говоря,

Стихи о нем длиннее

Всей жизни пузыря!

3. Р.Сеф «Мыльный пузырь».

Мыльный пузырь

Оторвался от трубки,

Вот он поплыл,

Наподобие шлюпки,

Влево, налево, левее…потом

Через балкон -

И пропал за углом.

Я запустил

Этот шарик недаром -

Вырастет он,

Станет радужным шаром.

Я прикреплю к нему

Снизу гондолу

И полечу

Потихонечку в школу.

Приложение II

Выставлена в музее : Национальная галерея искусств (Вашингтон)

Год : 1734

Рембрандт - «Амур с мыльным пузырем» (приписывается). 1634.

Главная » Амулеты и талисманы » Проект «Тайна мыльных пузырей» (старшая группа). Исследовательский проект «Мыльные пузыри Тайна мыльных