Проектно-исследовательская работа "Тайны воздушных шариков"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа п.Надвоицы                        

Районная научно-практическая конференция школьников

«Юность. Наука. Краеведение – 2017»

Секция «Окружающий мир»

Тема работы

                             «Тайны воздушных шариков»

Подготовил: 

Павлов Сергей

                 обучающийся 4 «Б» класса

  МБОУ СОШ п. Надвоицы

Руководитель:

Коротченко Елена  Анатольевна

                 учитель начальных классов

  МБОУ СОШ п. Надвоицы

г. Сегежа, 2017 г.

Оглавление

Введение……………………………………………………. ………………………………..3

Основная часть

Глава I. Теоретическое исследование

1.Что такое «воздушный шарик»?……………………………..……………………………4

1.1.История появления воздушных шариков………………………………………………4 - 5

1.2.Виды и формы воздушных шариков …………………………………………………..5 - 6

1.3.Писатели и поэты о воздушных шариках…………………………...............................6

1.4.Воздушные шарики   и художники……………………………………………………..6 - 7

1.5.Интересные факты……………………………………………………………………….7

Глава II. Экспериментальное исследование        

2.1. Результаты анкетирования ……………………………………………………………..8

2.2. Опыты с воздушными шариками………………………………………………………8 - 10

2.3.Применение и использование в современном мире……………….............................10- 11

Заключение…………………………………………………………………………………..12

Список использованных источников и литературы ………………………………….13

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

Введение

В наше время трудно найти человека не знакомого с воздушными шариками. Несмотря на то, что живём мы в век современных технологий и космических путешествий, это простое изобретение человечества можно встретить повсюду, на различных праздниках или  просто на улицах  города, на открытии нового магазина или на экране телевизора в мультфильме. При этом - это изобретение человека всегда вызывает улыбки на наших лицах. Мне стало интересно узнать, как выглядели первые воздушные шары, когда они были изобретены и какие тайны они хранят. Я заинтересовался этим и узнал много нового и интересного о воздушных шариках.  Я хочу поделиться с вами своими находками.

Тема  работы: «Тайны воздушных шариков». 

Цель моей работы – исследование воздушных шариков.  

Поставил следующие задачи:                                                    

• познакомиться с понятием «воздушные шарики»;
• изучить литературные и справочные материалы, рассказывающие об истории появления воздушных шариков;
• поставить опыты и эксперименты с использованием воздушных шариков; зафиксировать наблюдаемые явления;
• найти в различных источниках информацию, позволяющую объяснить наблюдаемые явления;                    
• определить значимость применения и использования воздушных шаров в современном мире;
• сделать вывод о проделанной работе.    

Объект данного исследования – воздушные шарики.

Сроки выполнения исследовательской работы – январь–март 2017 год.

Методы исследования:

• Изучение и анализ литературы.
• Анкетирование.
• Проведение  опытов и экспериментов, фото-фиксация.
• Наблюдение.
• Сравнение и сопоставление фактов.
• Выводы.

Гипотеза: если воздушные шарики являются необходимым подручным материалом, то будут ли они предметом для наблюдения и постановки различных опытов.

Основная часть

Глава I. Теоретическое исследование.  1.Что такое «воздушный шарик»?

Говорят, человеку не надоедает смотреть на три вещи: огонь, воду и звёздное небо. Нужно  четвёртым пунктом добавить воздушные шарики.  Проанализируем этот факт с точки зрения простого обывателя. Глядя на воздушные шарики, и у детей, и у взрослых захватывает дух. Сколько удовольствия мы получаем, надувая, играя и восхищаясь красотой. Воздушные шарики популярны во всем мире.

Что же это за такое чудо – воздушный шарик?

В «Свободной энциклопедии ВикипедиЯ» есть такое определение: Воздушный шарик — игрушка, чаще всего сделанная из латекса, небольшого размера. Надувается воздухом или другим газом (гелием, не рекомендуется надувать водородом).  Если используемый газ легче воздуха, шарик приобретает способность летать. В основном применяется для оформления помещений и праздников.

1.1.История появления воздушных шариков

                                                                                  Старый мудрый Вяйнямейнен
                                                                               Вековечный прорицатель
                                                                                   Строил шар из кожи бычьей,
                                                                                    Из китовой шил он шкуры.
                                                                                    Надувал тот шар он дымом,
                                                                                    Газом наполнял болотным,
                                                                                    Плел канаты с жил оленьих,
                                                                                    Из лосиных вил веревки….

Карело-финский эпос «Калевала», г. Петрозаводск «Карелия», 1985 г.

Первые упоминания о воздушных шариках встречаются в рукописях карельских племён начала  XII века. Но, это лишь легенды и догадки!

В Европе бродячие артисты надували кишки животных воздухом и тем потешали публику. В Древнем Риме также устраивали жертвоприношения с использованием воздушных шаров из внутренностей животных. Средневековье ознаменовалось в истории воздушных шариков тем, что они стали неотъемлемой принадлежностью шутов на всевозможных представлениях и карнавалах.

В русских летописях упоминается то, что скоморохи, выступая для князя Владимира, применяли воздушные шарики из бычьих пузырей.

Первый прототип воздушного шара, создал профессор Королевского университета Майкл Фарадей. Этот английский исследователь электричества, проводил эксперименты с водородом. В процессе он выявил удивительные свойства каучука. Он изготовил из маленького кусочка пару «лепешек». Для того, чтобы они не слипались друг с другом, ученый на их внутренние стороны насыпал муки, после чего собственными руками соединил липкие, необработанные края этих «лепешек» друг с другом. Благодаря этому, получились  мешочки, с которыми можно было проводить различные опыты с газом.

В1825 году Идею Фарадея тут же активно стал использовать изобретатель резиновых игрушек Томас Ханкок. Он придумал наборы, называемые «сделай своими руками». В каждом из них была бутылочка с жидкой резиной и шприц. С помощью этого набора предлагалось смастерить свой собственный воздушный шар.

Воздушные шары в виде игрушек были впервые произведены Д. Г. Инграмом в Лондоне в 1847 году. Именно их можно рассматривать, как образец современных детских воздушных шаров.

В 1931 году Нейл Тайлотс выпустил первый шарик современного образца. Воздушный шарик был изготовлен из латекса (данный полимер получается из водной дисперсии каучуков). После этого воздушный шарик наконец-то изменился. До этого события  шарики имели только круглую форму, а с появлением латекса стало возможно изменять как длину, так и ширину шариков.

В наше время промышленность производит воздушные шарики, которые обладают яркими красками и различными рисунками, которые при надувании сохраняют свой цвет, отличаются значительно большей прочностью и являются очень долговечными при правильном использовании.

Вывод: я узнал, что качество воздушных шариков значительно отличалось от настоящего, они были очень не прочные и часто лопались, кроме этого не удавалось при помощи красок придать необходимую яркость и при надувании шарики становились намного тусклее, но сейчас они отличаются прочностью и цветами.

1.2.Виды и формы воздушных шаров

Большинство воздушных шариков имеют форму эллипсоида вращения. Но, существуют различные формы шариков.

        Виды:

• Классические латексные воздушные шарики;
• Шары для моделирования — длинные шарики-колбаски, из которых скручивают различные фигуры;
• Воздушные шары с двумя и более хвостиками (используются для составления сложных пространственных конструкций);
• Шары для упаковки — прозрачные или полупрозрачные шары с широким горлышком, в которые с помощью специального устройства кладут предметы, требующие упаковки;
• Миларовые (фольгированные) воздушные шарики;
• Ходячие фольгированные фигуры, наполненные гелием. В нижней части фигуры крепится грузик, который не дает ей улететь. Фигура колышется от дуновения ветра, кажется, что она идет.

Вывод: Не смотря на многообразие форм, воздушные шарики все равно называются шариками, хотя их форма не всегда имеет форму шара. Дизайнеры и художники, которые занимались оформлением различных праздничных мероприятий, при помощи  воздушных шариков стали изготавливать разные композиции в виде самолетов, жирафов, шляп и т.д.

1.3.Писатели и поэты о воздушных шариках

 Я узнал, что за двести лет русской детской литературы составился целый игрушечный магазин и в нём значительное место занимает воздушный шарик. В  произведениях 1920-1930-х годов часто встречались  надувные  шарики и резиновые мячики.

Я обнаружил целую коллекцию литературных произведений, в которых рассказываются истории с воздушными шарами (Список литературных произведений в приложении 1.3.).

Вывод: создано много произведений известных авторов с различными  историями воздушных шаров. И ещё, прочитав, некоторые произведения я узнал, что были продавцы воздушных шариков.

1.4.Воздушные шарики  и художники

Я никогда не знал, что существуют картины, на которых художники изображали воздушные шары. Но, изучая данную тему,  я нашел репродукции картин, написанные очень давно. Все они яркие, жизнерадостные, наполненные романтизмом и проникнуты живой любознательностью. По своему сюжету картины с воздушными шарами универсальны: их можно разместить как в рабочей обстановке, так и украсить ими домашний интерьер. Каждый художник выражает свое восхищение в собственной уникальной манере. Воздушные шары польского художника Гжегожа Худы. Его визитная карточка – стремящиеся к нему воздушные шары, встречающиеся на большинстве картин.

   1   2 3

1. Художник Леонид Афремов «Парад воздушных шаров».
2. Калина Тонева — молодая болгарская художница «Воздушные картины».

  4 5 6 7

3. Филипп Ричард Моррис "Продавец воздушных шаров".
4. Картина испанского художника Артуро Соуто «Воздушные шары» С 1896 по 1900 гг., обучаясь в качестве художника-декоратора, Пехштейн начал свою творческую карьеру        
5. Верещагин Андрей "Шары над Тренгеном" холст, масло, 100*200 см, 200.
6. Смирнов Владимир,  "Воздушные шары", холст, масло, 60x72 см, 1991.
7. Кустодиев Борис Михайлович (1878-1927) Торговец шарами. 1915 г. Русский музей, СПб.

Вывод: во все времена люди восхищались воздушными шарами и пытались запечатлеть на холсте.

1.5. Интересные факты

Я  нашёл интересные факты о воздушных шариках и с радостью поделюсь: 

• В Европе кишки животных в качестве «шара» использовали бродячие артисты.
• Древнеримский историк Тацит упоминает «шары», наполненные воздухом, раскрашенные рисунками, использовались в обрядах жертвоприношения.
• Хвостик шарика от куда он надувается называется - Пуцка.
• Надувание шарика - полезное дыхательное упражнение. При глубоком дыхании, в кровь человека выбрасываются эндорфины (при выработке эндорфинов в нашем организме появляется ощущения удовольствия).

Вывод: сколько неизведанного и интересного таят эти чудесные шарики, а сколько ещё можно открыть тайн и загадок.

Глава II. Экспериментальное исследование                                                                                       2.1. Результаты анкетирования

В начале своего исследования я провел анкетирование среди учащихся начальных классов МБОУ СОШ п. Надвоицы, в котором приняло участие 24 человека (вопросы анкеты в приложении).

После обработки  результатов анкетирования, я выявил, что воздушные шары любимая забава для учащихся начальной школы, которая поднимает им настроение (24 ч). Воздушными шариками можно играть (15 ч), украсить комнату на праздник (14 ч), провести фокусы (4 ч), чтобы позабавить других и сделать поделки (1 ч). Но, чтобы их использовать, необходимо надуть. Ребята предложили шарики надуть ртом (20 ч), насосом (7 ч), но мне стало интересно, а можно ли надуть другим способом? И что ещё я смогу узнать?              

2.2. Опыты с воздушными шариками

Продолжая работу по исследованию воздушных шариков, меня интересовал вопрос: как можно надуть шарик нестандартным способом?

Мне посоветовал учитель провести следующие опыты вместе с мамой (Фотоизображения по каждому опыту в приложении 2.2.), и я стал экспериментировать:            

Опыт 1. Я взял пустой шарик  и надел на горлышко стеклянной бутылки. Затем подержал бутылку в течение одной минуты в горячей воде. Под струей горячей воды шарик, надетый на бутылку, надулся.                                                                                                                                     Вывод: Это произошло из-за горячего воздуха, поступившего в шар от нагретой бутылки.

Опыт 2. Теперь поставил бутылку под струю холодной воды.   Шарик сдулся.                                                                                                                      Вывод: Воздух расширяется при нагревании, проникает внутрь шарика и надувает его, а при охлаждении сжимается, занимая первоначальное место в бутылке.                                                                                                                                 А можно ли другим способом надуть шарик? Для этого я провел следующий опыт.                                                          

Опыт 3. Насыпал в пластиковую бутылку сухие дрожжи (3 чайные ложки) и сахар (2 столовые ложки). Медленно подливал туда теплую воду примерно 150 мл. Надел шарик на горлышко бутылки и ждал полчаса. Жидкость в бутылке запенилась, а шарик надулся.                                                                              Вывод: Дрожжи — это микроскопические грибы, которые питаются сахаром и выделяют углекислый газ. Многочисленные пузырьки этого газа «выпрыгивают» на поверхность (именно поэтому жидкость в бутылке пенится) и надувают шарик. А можно ли по-другому?

Опыт 4. Чтобы провести опыт, мне нужна пищевая сода (1 чайную ложку ), сок лимона, уксус (3 столовые ложки), стакан, изолента, бутылка и воронка.
Налил воду в пустую бутылку и растворил в ней соду. В другой посуде соединил сок лимона и уксус. Все это вылил в бутылку. Быстро надел шарик на горлышко уже наполненной смесью бутылки и закрепил изолентой.

Я заметил, как шарик надулся. При взаимодействии соды и лимонного сока произошла реакция, в результате которой стал вырабатываться газ, который надул шарик.                                                                                                                 Вывод: Сода, уксус и лимонный сок вступают в химическую реакцию, при которой активно выделяется углекислый газ. Он то и заполняет шарик.                                                                     Значит, шарик можно было надуть при помощи нагревания воздуха, при помощи дрожжей и тёплой воды, а также при помощи соды, уксуса и лимонного сока.                                                Пока я проводил опыты, увидел, что один шарик прилип к стене.  Почему?  

Я заинтересовался и тогда: 

Опыт 5.  Взял воздушный шарик. Потёр поверхность шерстяной тканью в течение нескольких секунд. Поднес шарик поближе к листам бумаги. Я увидел, что когда поднес шарик к листу бумаги, то лист бумаги прилип к шарику. Но когда  поднес шарик к стене, то шар прилип к ней. Потом слегка подкинул шар вверх и он притянулся и прилип к потолку.                                       Вывод: Я подумал, что после того, как мы натерли шар шерстяной тканью, он как бы зарядился энергией, на поверхности шара образовались электрочастицы, которые притягивают к себе, как магнит.

Опыт 6. Я потер шар о ткань и поднес его к крану со струей воды. Когда шарик поднес к тонкой струе воды, то струя воды выгнулась в сторону шарика.                                                                                                                       Вывод: Это произошло потому, что вода и шарик обладают противоположными зарядами, которые притягиваются.                                                                                                                                   Затем я провел следующий опыт на себе.                                                                                             Опыт 7. Я попробовал приблизить шарик к своим волосам. После того, как приблизил шарик к волосам, волосы поднялись вверх к шарику, он притянул их к себе.                                                                                                                                              Вывод: Волосы легкие, шелковистые, и шар с помощью энергии на своей поверхности, притянул их к себе.

Потом я продолжил и  попробовал взять соль и перец. Что произойдёт?                                             Опыт 8. Расстелил на столе бумажное полотенце. Затем насыпал на него несколько грамм соли и перца, и все это перемешал. Далее потер шарик о шерсть, поднес его к перемешанным соли и перцу. Смесь из  соли и перца также оказалась на шарике, частички  перца прилипли к нему, а соль осталась на бумажном полотенце.

Вывод: Шарик наэлектризовался и как магнит притянул к себе некоторые предметы. Почему шар притянул перец, а соль осталась на месте? Я думаю, что соль тяжелее, чем перец, поэтому энергия шара не притянула ее к себе.  

Я решил усложнить и связал 2 шарика. Что получится?                                                                    Опыт 9. Я натёр шарики шерстяной тканью. Затем взялся за середину нитки так, чтобы оба шарика висели на одном и том же уровне. Шарики начали отталкиваться друг от друга.                                                                                         Вывод: Это произошло от того, что они оба были заряжены одним и тем же электрическим зарядом.                                                                                                                                                        Опыт 10. Теперь  между шариками вставил лист бумаги. Шарики наоборот притянулись друг к другу, точнее к листу.                                                                                                        Вывод: лист имеет противоположный заряд.

Проведя данную серию опытов,  я узнал то, что наблюдал за   статическим электричеством воздушных шаров. Эти знания мне пригодятся в дальнейшем.

Опыт 11. Однажды я  приложил надутый воздушный шарик к уху и послушал. Звуки стали слышны гораздо лучше. Мой брат тихо прошептал совсем рядом с поверхностью шара, его голос стал слышаться как довольно громкий.
Вывод: шарик - подслушивающее устройство.

Вывод: проведя практическую часть, я узнал, что можно надуть шарик нетрадиционными способами и о статическом  электричестве воздушных шаров. А ещё, подумал, что он может быть подслушивающим устройством. Вот сколько тайн мне удалось раскрыть и объяснить! И самое главное я доказал, что воздушные шарики являются предметом для наблюдений и опытов.

2.3.Применение и использование в современном мире

1. На шариках можно летать!

Профессиональный лыжник Эрик Ронер, уроженец Северной Калифорнии привязал к лежаку 90 воздушных шариков, наполненных гелием, поднялся на высоту 2,5 км. С собой прихватил ружье и парашют. Достигнув нужной высоты, начал стрелять по шарикам, а затем раскрыл парашют и удачно приземлился.

2. Скульптуры из воздушных шаров (Фото в приложении 2.3.).

Американский скульптор Ларри Мосс из воздушных шариков создаёт копии картин Леонардо да Винчи и др.

Он разработал целую коллекцию одежды. Создал самую крупную скульптуру из шариков, которую занесли в Книгу Рекордов Гиннеса

3. Воздушные шары в виде мясных изделий (Фото в приложении 2.3.).

В Японии придумали шарики, очень похожие на мясную продукцию. Планируют использовать в качестве демонстрационного материала в мясных отделах.

4. Использование шарика в приготовлении сладостей (Фото в приложении 2.3.).

Из шоколада можно приготовить вкусные чашечки. Окунаем шар в горячий шоколад и после остывания удаляем. Затем чашечку заполняем десертом.

5. Контейнер для воды, чтобы перевезти цветы (Фото в приложении 2.3.).

Взять плотный шарик, обрезать часть, наполнить водой и вставить цветы.

6. Охладители продуктов (Фото в приложении 2.3.).

Заморозить в шариках воду, переложить продукты.

7.Сушилка для головного убора (Фото в приложении 2.3.).

Надуть шар и расправить на нём шапочку.

8.Усилитель звука (Фото в приложении 2.3.).

В Европе слушают концерт классической музыки приставив воздушные шарики к ушам. Усиливается эффект громкости звучания.

9.Фокусы (Серия фокусов, проведённых мной в приложении 2.3)

10.Моделирование из воздушных шаров или скручивание шариков-колбасок в разнообразные фигурки называется твистингом (фото в приложении). Воздушные шары можно скручивать практически в любую форму. Самые популярные: фигурки животных, цветы, шляпы и украшения.

Заключение

В результате проделанной работы мне удалось познакомиться с историей возникновения воздушных шариков, узнать, что такое каучук и латекс, какую форму имеет шарик. Воздушными шариками восхищались во все времена писатели, поэты, художники - старались запечатлеть это чудо в своих работах.

Проведя анкетирование, я определил план практической работы и интересующих меня вопросов.

При более внимательном изучении с помощью наблюдений и опытов, я узнал, что можно надуть шарик нетрадиционными способами: при помощи нагревания воздуха, используя смесь дрожжей и теплой воды, уксуса, соды и лимонного сока, а также  о статическом  электричестве. И ещё, что воздушный шарик может быть подслушивающим устройством. 

Еще я узнал, как применяют и используют шарики  в современном мире. Меня удивило то, что на,  шариках можно летать, делать из шариков скульптуры и копии картин,  использовать в качестве демонстрационного материала в мясных отделах, при  приготовлении сладостей. Воздушный шарик может служить контейнером для воды, чтобы перевезти цветы, охладителем продуктов, сушилкой для головного убора, усилителем звука. На праздниках можно проводить интересные фокусы и украшать помещения разнообразными фигурками.

И самое главное, надувая воздушные шарики, поднимается настроение, забываются все проблемы и хорошо разрабатываются легкие. Все это благоприятно влияет на наше здоровье.

Результаты моей работы  подтвердили гипотезу о том, что воздушный шарик является бесценным подручным материалом и предметом для наблюдения и постановки различных опытов.

Для меня данная работа была интересной, и я планирую в дальнейшем на уроках физики продолжить изучение данного вопроса.

Список использованных источников и литературы

1.  Ганери А. Отчего и почему. – М.: «Махаон», 2008 г., - 255 с.

2. Гусакова Ю. Игры с шариками. – «Мини-Маэстро», ООО «Новый формат», 2008, - 48 с.

3. Тим Т. Научные забавы и занимательные опыты. – М.: АСТ: Астрель, 2010, - 510 с.

 4. Чайка Е.С. Моя первая энциклопедия. – Минск: Харвест, 2011, - 240с.

 5. Яковлева М. «Весёлые научные опыты для детей и взрослых. – М.: «Эксмо», 2011, - 70 с.

6. Я познаю мир: Дет. энцикл.: Физика/ Под общ. ред. О. Г.Хинн. – М.: ТКО «АСТ», 1995. – 480с.

7. Большая книга экспериментов для школьников / Под ред. Антонеллы Мейяни; пер. с ит. Э. И. Мотылёвой. – М.: «РОСМЭН-ПРЕСС», 2003. – 260 с.

8.  https://ru.wikipedia.org/wiki/Воздушный_шарик        

9. http://www.ilmatar.ru/legenda                                                                

10. http://expressionists.ru/arturo-souto-vozdushnye-shary/

Приложение

1.3. Писатели и поэты о воздушных шариках

Список авторов и литературных произведений:

Даниил Хармс – «Удивительная кошка»; 

Андрей Усачёв – «История про два воздушных шарика»;

 Николай Носов – «Приключения Незнайки и его друзей» (роман-сказка); 

Эдуард  Успенский  - «Воздушные шары», «Школа клоунов»;

Сергей Путин – «Сказка о воздушном шарике»;

 Жюль Верн – «Пять недель на воздушном шаре»;

Виктор Драгунский - «Красный шарик в синем небе»;

 Юрий Олеша - «Три Толстяка»; 

Корней Чуковский – «Тараканище» и др.

2.1. Анкета

1. Нравятся ли тебе воздушные шарики?             да                нет

2. Поднимают ли тебе настроение шарики?        да                 нет         не знаю

3. Можно ли нестандартным способом надуть шары?   да     нет         не знаю                              

 Если знаешь другой способ надувания, то какой?______________________

4. Что ты знаешь о шарах?__________________________________________

5. Как можно использовать воздушные шарики?

Для чего нужны?__________________________________________________

2.2. Опыты с воздушными шариками

                     Опыт 1.                                                           Опыт 2.

                      Опыт 3.                                                           Опыт 4.

Опыт 5.                                                           Опыт 6.

Опыт 7.                                                           Опыт 8.

Опыт 9.                                                           Опыт 10.

2.3.Применение и использование в современном мире

Скульптуры из воздушных шаров

Копия картины Леонардо да Винчи

Коллекция одежды

Воздушные шары в виде мясных изделий

Использование шарика в приготовлении сладостей

Контейнер для воды, чтобы перевезти цветы

Охладители продуктов

Сушилка для головного убора                          Усилители звука

Фокусы

Фокус с иглой.

Для этого фокуса я взял толстую иглу, намазал ее вазелином и аккуратно проткнул шарик.

Секрет в том, чтобы проткнуть шарик в том месте, где резина более толстая. А вазелин не позволяет воздуху выходить через отверстие и шарик не сдувается.

Звуковой фокус

Этот фокус связан с возникновением интересного звукового эффекта, который можно использовать при озвучивании фильмов. В шарик нужно положить гайку, после чего быстро вращать шариком.  Получается интересный звук.

Фокус со свечой.

В шарик мы налили холодную воду, затем подожгли свечу и стали держать шарик над свечой. Огонь касался шарика, но шарик не лопнул.

Твистинг