"Почему все снежинки разные?"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ШКОЛА – ИНТЕРНАТ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ»

д. ХАРАМПУР

Описание работы:

В исследовании представлены результаты изучения темы «Почему все снежинки разные?». Проведены наблюдения, обобщены сведения из литературных и Интернет - источников, выяснено, что люди знают по данной теме. Получены ответы на вопросы:

1.  Почему идет снег?
2. Как образуется снежинка?
3. Что влияет на форму и цвет  снежинки?
4. Кто занимался изучением снежинок?

Определены основные факторы, влияющие на появление снежинок, их цвет и форму. Представлена информация об изучении снежинок в разные времена учеными, о создании искусственных снежинок.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Аннотация.----------------------------------------------------------------  1.
2. Введение. ------------------------------------------------------------------- 1.
3. Основное содержание:

1. Почему идет снег?----------------------------------------- ---------------------- 2.

2. Как образуется снежинка? Что влияет на ее форму?---------------2-3.

3. Какого цвета бывают снежинки?--------------------------------------------3.

4. Кто исследовал снежинки?---------------------------------------------------3-5.

5. Результаты анкетирования.---------------------------------------------------5-6.

4. Заключение.---------------------------------------------------------------------6.
5.       Источники.----------------------------------------------------------------------6.

1. Аннотация:

В исследовании представлены результаты изучения темы «Почему все снежинки разные?». Обобщены сведения из литературных и Интернет - источников, определены основные факторы, влияющие на появление снежинок, их цвет и форму. Представлена информация об изучении снежинок учеными.

2. Введение:

Однажды, гуляя на улице, я увидела, что небо потемнело, и пошел снег. Снежинки падали на мои ладони, одежду, землю. Приглядевшись, я заметила, что все снежинки совершенно не похожи друг на друга. Это меня очень заинтересовало и стало темой моего исследования.

Гипотеза:

все снежинки разные.

Цель исследования: 

изучение влияния различных факторов на внешний вид снежинки.

Задачи:

1. определить причины появления снега;
2. изучить, как образуется снежинка;
3. выяснить какие по форме и цвету бывают снежинки;
4. узнать, кто из ученых изучал снежинки;
5. провести анкету среди детей и взрослых для выяснения, какой информацией владеют окружающие по данному вопросу;
6. представить материал на уроке окружающего мира, родительском собрании;

  Методы исследования:

• анализ литературы;
• анкетирование;
• наблюдение;
• поиск информации в Интернете.

  Проблемные вопросы:

1.Почему идет снег?

2.Как образуется снежинка?

3.Что влияет на форму и цвет  снежинки?

4.Кто занимался изучением снежинок?

1

3. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ:

1.Почему идет снег?

         Солнце нагревает поверхность почвы, растений, водоемов. Вода испаряется и в виде пара поднимается, образуя облака. Когда становится холодно, капельки замерзают и превращаются в кристаллы.

Снежинки - это кристаллы льда, которые образуются в облаках  при температуре от -20 до -40 градусов. Сначала  их диаметр не превышает одной десятой миллиметра. Под действием воздушных потоков кристаллики опускаются внутри облака, подтаивают и слипаются друг с другом. Затем они поднимаются и вновь замерзают. При этом кристаллики увеличиваются за счет налипания очередных кристалликов. Когда кристаллы становятся большими и тяжелыми, они покидают облако. Однако до земли они долетают  в виде снега, если температура  около земли ниже нуля, если температура выше нуля, то на землю выпадает дождь. Иногда можно наблюдать, как на крыше высокого здания идет снег, а на землю уже падают капли дождя.

2.Как образуется снежинка? Что влияет на ее форму?

         Каждая снежинка состоит из кристалликов льда, которые имеют форму игл, призм, пластинок или шестиугольников.  Кристаллы - это молекулы воды, которые состоят из водорода и кислорода. При замерзании они образуют только  треугольные и шестиугольные  формы. Поэтому снежинки шестиугольные. Форма снежинок зависит от температуры, высоты над уровнем моря и содержания воды в облаке, где зародилась снежинка.

Кристаллы различной формы образуются при разной температуре.

 Если температура в облаке в пределах

 от минус 3 до 0 градусов, то образуются плоские шестиугольники;

 от -5 до -3°С формируются игольчатые кристаллы;

 от -8 до -5°С образуются столбики-призмы;

 от -12 до -8°С вновь появляются плоские шестиугольники;

 от -16 до -12°С возникают первые звездчатые снежинки;

 при температурах ниже минус 35°С в высоких перистых облаках образуются    кристаллики-призмы, которые выглядят, как блестящие подвески люстр, сверкающие в лучах солнца.

Хотя в одном облаке на одной высоте  и могут возникать одинаковые снежинки, но путь до земли у каждой снежинки свой. Падают снежинки очень медленно, при этом они оказываются в условиях с разной температурой, влажностью. Снежинки еще несколько раз меняют свою

2

форму. В холодных зонах кристаллы растут очень быстро и увеличиваются в длину. В теплых зонах “иголки” почти не удлиняются, зато начинают расти вширь. Поэтому в зависимости от погодных условий, в разных местах выпадает “свой” снег. В Прибалтике и в центральных областях России часто идет снег в виде крупных, сложной формы разветвленных снежинок, иногда мохнатых хлопьев. Так в 1944 году в Москве выпали хлопья снега размером до 10 сантиметров в поперечнике, они были похожи на небольшие кружащиеся блюдца. В Сибири наблюдались снежные хлопья диаметром до 30 сантиметров. Они походили на медленно падающие с неба шапки. Полнейшее безветрие – необходимое условие такого феномена. Малейшие ветерок разрывает хлопья на отдельные части. При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков. Если мороз 40°С,  зарождающиеся кристаллики льда выпадают в виде “алмазной пыли”. В Якутии и Тюмени в ясную морозную погоду выпадают тоненькие ледяные иголки. В моей деревне  Харампур снежинки всегда разные.

Что касается самой большой снежинки, то ее обнаружили в далеком 1887 году в одном из городов штата Монтана, США. Ее диаметр составлял примерно 38 сантиметров, а вес – несколько граммов.

Наблюдение:

Выйдя на улицу во время снегопада, я взяла с собой увеличительное стекло. Внимательно рассмотрев  падающие снежинки, я нашла все виды снежинок у себя на ладони. Следовательно в Харампуре снежинки очень разные.

3.Какого цвета бывают снежинки?

        Белый цвет происходит от заключенного внутри снежинки воздуха. Свет отражается на поверхности и рассеивается. Снежинки на 95% состоят из воздуха, поэтому они легкие.

Однако, снег не всегда бывает белым. Снежинки могут быть красного, зеленого, голубого и даже черного цвета. Окрас они могут менять, если снежинки поглотили бактерии или грибки, которые витают в атмосфере.

4.Кто исследовал снежинки?

Иоганн Кеплер, живший четыре столетия назад, посвятил снежинке свой знаменитый шутливый трактат "Новогодний подарок, или о шестиугольном снеге". Относясь к работе с достаточной долей юмора, он в то же время скрупулезно, как истинный ученый исследовал многие интересные особенности снежинок. В том числе и вопрос, почему, собственно, снежинки "шестиугольны, пушисты, как перышки с шестью лучами". А спустя три столетия были изданы альбомы, в которых представлены коллекции увеличенных фотографий тысяч снежинок, причем ни одна из них не повторяет другую, тем самым заложив основы кристаллографии.           3

 В 1635 году французский философ и математик Рене Декарт занялся описанием видов снежинок, разглядывая их невооруженным глазом. Он писал, что снежинки похожи на розочки, лилии и колесики с шестью зубцами. Его особенно поразила найденная им в середине снежинки "крошечная белая точка, точно это был след ножки циркуля, которым пользовались, чтобы очертить ее окружность". Декарт также впервые нашел и описал достаточно редкую двенадцатиконечную снежинку. До сих пор двенадцатиконечная снежинка считается большой редкостью, так до конца и неясно, где и при каких условиях она образуется.

В 1665 году Роберт Гук рассматривал снежинки уже под микроскопом, оставив нам свои зарисовки. Первые фотографии снежного кристалла под микроскопом были сделаны в 1885 году американским фермером Уилсоном Бентли. Сфотографировав за свою жизнь свыше пяти тысяч снежных кристаллов, он пришел к выводу, что среди них нет ни одного одинакового. В 1931 году вышла его знаменитая книга "Снежные кристаллы".

 Американские исследователи - профессор математики Янко Гравнер из Калифорнийского университета в Девисе и Дэвид Гриффит из Университета Висконсина-Мэдисона - с помощью компьютера научились достоверно моделировать образование реальных трехмерных снежинок - то есть они решили, наконец, задачу, которая до сих пор не поддавалась всем усилиям ученых. Такие моделированные снежинки получили наименование "снежных фальшивок", псевдоснежинок – snowfakes (очевидная игра слов, ведь снежинки по-английски именуются 'snowflakes'). Модель, построенная Гравнером и Гриффитом, учитывает множество коэффициентов и параметров - атмосферное давление, температуру, концентрацию паров и прочее. Варьируя эти коэффициенты (то есть меняя начальные условия образования снежинок), исследователи сумели воспроизвести достаточно обширный ряд естественных форм снежинок. Вместо того, чтобы моделировать поведение каждой молекулы воды, программа просто делит пространство на клетки поперечником в один микрометр. Моделирование одной снежинки занимает на обычном настольном компьютере приблизительно сутки.

  Очередной шаг в изучении свойств наиболее известных природных кристаллов - снежинок - сделан профессором физики Кеннетом Либбрехтом из Калифорнийского технологического института. В лаборатории профессора Либбрехта снежинки выращиваются искусственно.

  Несмотря на докучливость ученых, снежинка до сих пор не открыла до конца всех своих тайн. Ее история необычайно удивительна и может поведать нам много интересного. К примеру, не многие знают, что древние считали снег благородным минералом. Собственно, и происхождение слова "кристалл" (звучит оно почти одинаково на всех европейских языках)

связанно с самой обыкновенной снежинкой. Много веков назад среди вечных снегов в Альпах, на территории современной Швейцарии, нашли очень красивые, совершенно бесцветные кристаллы, очень напоминающие чистый лед. Древние натуралисты так их и назвали - "krystallos ", по-гречески – лед. 4

Слово происходит от греческого "криос", что значит холод или мороз. Дело в том, что за лед принимали тогда горный хрусталь, затвердевший от холода до такой степени, что он уже не плавится. Полагали, что лед, находясь, длительное время в горах, на сильном морозе, окаменевает и теряет способность таять. Один из самых авторитетных античных философов Аристотель писал, что "кристаллос" рождается из воды, когда она полностью утрачивает теплоту". Аналогичный вывод сделали в древности в Китае и Японии - лед и горный хрусталь обозначали там одним и тем же словом.

В городе Кага, расположенном на западном берегу острова Хонсю, существует основанный Укихиро Накайя Музей снега и льда, носящий теперь его имя (он выстроен в виде трех шестиугольников). В музее хранится машина для получения снежинок. Накайа выделил среди снежинок 41 индивидуальный морфологический тип, а метеорологи С. Магано и Сю Ли в 1966 году описали уже 80 типов кристаллов

5.Результаты анкетирования

Проведено анкетирование 16 взрослых (родителей) и 16 детей (учеников 1, 2  классов)

Результаты:

1.  Почему идет снег?

Все родители и дети ответили правильно.

2. Что такое снежинка?

Родители:

12 человека ответили: «Замерзшая вода»;

4 человек: «Кристаллы льда».

Дети:

Все ответили «Льдинки».

3. Какой формы бывают снежинки?

Все  родители и дети ответили: «Разной».

4. Бывают ли одинаковые снежинки?

Все родители ответили: «Нет».

Дети:

11человек: «Нет».

1человека: «Не знаю».

4человек: «Да».

5. Почему снежинки имеют разную форму?

Родители:

5 человек ответили верно;

11 человек: «Не знаю».

Все дети ответили: «Не знаю».

6. Какого цвета бывает снег?

100% родителей и детей ответили: «Белого».

Вывод: большинство детей, а так же часть родителей не владеет информацией по теме. Необходимо представить наработанный материал на родительском собрании и на уроках окружающего мира.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

 Проведя исследование, я узнала, почему идет снег, как образуются снежинки, какой формы и цвета они бывают, получила ответ на главный вопрос, почему нет одинаковых снежинок. Моя гипотеза верна. Все снежинки разные.

 Я познакомилась с исследованиями учёных из разных стран. Так же мне был интересен факт искусственного выращивания снежинок в лаборатории. Я узнала, что в мире существует пока единственный музей снежинок и льда в Японии.

Проведя анкетирование, выяснила, что большинство детей, а так же часть родителей не владеет информацией по теме. Поэтому считаю необходимым представить наработанный материал на родительском собрании и  уроке окружающего мира.

5. ИСТОЧНИКИ:

• Д.Кларк, Д.Флинт, Т.Хэар, К.Хэар, К.Твист; Энциклопедия окружающего мира; Москва 2000;
• И.Стюарт; «Какой формы снежинки»; ООО «Мир книги» научное издательство; Москва 2007;
• М.П.Шаскольская; Кристаллы; Москва 1985г.;
• ООО «Мир книги» научное издательство; Новая иллюстрированная энциклопедия; Москва 2003г.;
• ООО «Мир книги» научное издательство; 1001 вопрос и ответ. Большая книга знаний; Москва 2004г.;
• http://home-edu.ru;
• http://www.sunhome.ru;
• http://smartweb.ru

6