Можно ли подняться в небо на воздушном шарике?

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение города Абакана «Средняя общеобразовательная школа №12»

Можно ли подняться в небо

на воздушных шариках?

Оглавление

Введение………………………………………………………стр.3

1. История появления воздушного шарика…………………...стр.4

2. Почему воздушный шарик поднимается в воздух?..............стр.6

3. Полет на воздушных шариках: вымысел или реальность?.стр.7

4. Опыт. Возможности воздушного шарика с гелием………..стр.10

Заключение……………………………………………. ……..стр.

Список литературы

Введение

Наверное, каждый ребенок, а может даже, и взрослый мечтал однажды подняться в воздух  на воздушных шариках, как это делает всем известный сказочный герой Винни – Пух.  И я не раз мечтала об этом. Интересно, возможно ли это на самом деле?! И если возможно, то, как этого добиться?

Цель исследования – узнать, возможно ли поднять человека в воздух на воздушных шариках.

Задачи: 

-изучить историю появления воздушных шаров;

- узнать, с помощью чего поднимаются шары в воздух;

-найти информацию о людях, которым удалось подняться в небо на воздушных шариках;

- понаблюдать и рассчитать, какой вес может поднять обычный воздушный шарик и какое количество шаров необходимо, чтобы они подняли требуемый вес (вес человека).

Объект исследования - воздушный шарик.

Предмет исследования – способность воздушного шарика подниматься в воздух и поднимать тела (вес).

Гипотеза: будем полагать, что воздушные шары  действительно могут поднять человека в воздух и возможно получится найти такие примеры.

Методы исследования:

- теоретические;

- практические.

С результатами своей работы я поделюсь со своими одноклассниками.

1. История появления воздушных шаров

Кто и когда изобрел первый воздушный шарик остается загадкой до сих пор, но доподлинно известно, что  воздушные шары появилось уже в древние времена. Выглядели  пра-пра-деды наших современных шаров совсем не так, как сейчас и применение у них было другое.  

Древние ацтеки (индейский народ Мексики) при изготовлении шаров использовали внутренности животных. Они сушили их определенным образом, вышивали узорами и заполняли дымом. Такие шары служили одной из составляющих обряда жертвоприношения богам.

В карельских летописях XII века упоминается об изготовлении воздушных шаров из кожи кита и быка. Эти шары сшивались оленьими жилами и надувались болотным газом метаном. Карелы использовали их для преодоления труднопроходимых расстояний  между населенными пунктами. Но такие путешествия были достаточно опасными, так как оболочка из шкур животных не могла выдержать давление воздуха долгое время и шары взрывались.

В период Средневековья римляне использовали шары, изготовленные  из мочевого пузыря быка или свиньи,  как гирлянды для украшения залов для пиршеств и различных церемоний.  

На Руси использовались разукрашенные пузыри как предмет для различных игр.

А вот первый воздушный шарик из резины появился только в середине 19 века в Англии.  Он был изобретен  известным ученым  Майклом Фарадеем  в 1824 году. Шар ему был нужен для проведения эксперимента с водородом. Свои шары профессор изготавливал из двух кусков каучука. Он клал их друг на друга, склеивал по краям, а чтобы листы не слиплись внутри, пересыпал их мукой.

Спустя 80 лет после этого научный мешочек для водорода превратился в популярную забаву.  Каучуковые шары широко стали использоваться в Европе во время городских праздников. За счет наполнявшего их газа они могли подниматься вверх – и это очень нравилось публике, еще не избалованной ни воздушными полетами, ни другими чудесами техники.  Этот газ применяли до тех пор, пока в 1922 году в  США на одном из городских праздников не произошел взрыв водорода в воздушных шариках. Местные органы власти запретили использовать этот взрывоопасный газ при надувании шаров. Тогда на смену водороду пришел безопасный газ гелий. Этот новый газ поднимал шарики вверх ничуть не хуже, чем это делал водород. 

2.  Почему воздушный шарик поднимается в воздух?

Но, что заставляет шарик  отрываться от земли и подниматься высоко в небо? Оказывается, на него  действует выталкивающая сила (сила Архимеда). Происходит она по двум причинам.  Первая из них – это разница температуры окружающей среды и температуры внутри шарика. Температура внутри  шарика выше, чем снаружи. А  с уроков окружающего мира мы знаем, что теплый воздух стремится всегда вверх. По этой же  причине воздушный шарик летит ввысь.

Другая причина – это  разница плотности газа, который находится внутри шарика и воздуха. Воздушный шарик поднимается вверх,  так как он заполнен гелием – газом, плотность которого меньше плотности воздуха в 7 раз.  По этой  же причине, например, рыбы плавают в толще воды и не тонут, пузырьки воздуха устремляются на поверхность воды: эти тела легче воды, в которой они плавают, а надутый гелием шар легче воздуха, в котором он летит.

А вот воздушный шарик, который мы сами надули, не легче воздуха. Ведь мы его надули воздухом, который мы выдыхаем, а у него такой же вес, как у окружающего нас воздуха. А с учетом веса резины, из которой сделан шарик, он даже тяжелее воздуха.

Таким образом, я узнала, что  воздушный шарик, поднимается в небо потому, что он заполнен газом гелием, который легче воздуха.

3. Полет на воздушных шариках: вымысел или реальность?

Теперь мне предстояло узнать, можно ли подняться в небо на воздушных шарах, найти сведения о людях, которые совершали такие полеты и поделиться этой информацией со своими одноклассниками.

Но сначала я провела опрос своих одноклассников, чтобы выяснить, что они знают о полетах человека на воздушных шариках. В опросе принимали участие 25 человек. Ребятам были предложены следующие вопросы:

1.Знаете ли вы героев сказок или мультфильмов, которые совершали полет  на воздушных шариках? Назовите их.

 2.Мечтали ли вы когда–нибудь подняться в небо на воздушных шариках?

3.Как вы думаете, можно ли подняться в воздух на шариках человеку так же, как это делают сказочные герои? Если ответ положительный, то сколько для этого нужно воздушных шариков?

4.Знаете ли вы о таких случаях, когда человек поднимался в небо на воздушных шариках? Расскажите о них.

Результат следующий.

• Все мои одноклассники знают героев сказок и мультфильмов, которые совершали полет на воздушном шарике. Самыми известными героями стали Дональд Дак, Винни-Пух и старик из мультфильма «Вверх».
• Подняться в небо на воздушных шариках мечтали только 10 человек.
• На вопрос «Можно ли подняться в небо на шариках человеку так же, как это делают сказочные герои?» 15 человек  ответили положительно, но из них 7 человек думают, что надо до 100 шариков, 8 человек считают, что до 1000 шаров.
• Ни один одноклассник не знает о случаях, когда человек поднялся бы в воздух на воздушных шариках.

А вот что узнала я.

Использовать воздушные шары в качестве летательного аппарата герои  сказок и мультфильмов начали давно. В полетах на воздушных шариках были замечены пес Гуфи из мультфильма Уолт Диснея, Винни-Пух из сказки Алана Милна, комарики из сказки К.И. Чуковского «Тараканище», старуха Шапокляк из сказки Э.Успенского «Крокодил Гена и его друзья». 

На воздушных шариках спасаются от преследования герой мультфильма Фунтик  и продавец воздушных шаров из сказки Юрия Олеша «Три толстяка», отправляется в путешествие по стране Смешариков бесстрашный Пин.

Таким способом осуществляет свою мечту чудаковатый старик по имени Карл из мультфильма «Вверх». Много усилий он приложил, чтобы реализовать свою задумку. И вот в один прекрасный день на тысячи воздушных шариков Карл вместе со своим домом устремляется вверх. 

Казалось бы, подняться в небо на воздушных шариках могут только герои сказок и мультфильмов, а в реальной жизни на такой поступок вряд ли кто отважится. Однако - это не так!

Красивую детскую мечту о полете на воздушных шариках в 2001 году реализовал англичанин Иэн Эшпоул. Для этого ему понадобилось шестьсот праздничных шаров. А подняться ему удалось на высоту 5 тысяч метров.

20 ноября 2004 года был установлен новый мировой рекорд по высоте подъема на воздушных шарах. Сделал это россиянин Виталий Куликов, поднявшись на высоту 5724 метра.

Воплотить сказку в реальность  удалось так же команде энтузиастов из National Geographic, совместно с группой ученых и  инженеров 5 марта 2011 году.  Два опытных пилота с помощью 3008 шариков подняли в небо небольшой самодельный домик. Этот полет длился больше одного часа.

Итак, я узнала, что полет человека на воздушных шариках не вымысел, а реальность. И теперь мне предстоит  узнать возможности воздушного шарика и  правильно рассчитать какое количество шариков смогут поднять меня и моего брата. А для этого проведем опыт с ним.

4. Опыт. Возможности воздушного шарика с гелием.

Для опыта мне потребовались следующие инструменты:

• весы напольные (для определения массы тела человека/ребенка);

• весы кухонные, определяющие точный вес до граммов небольших предметов  (взвешивать мелкие предметы, поднимаемые шарами  в процессе опыта);

• стандартный воздушный шар, закаченный гелием;

• ручка и бумага для фиксации (записи) результатов опыта;

• различные предметы  с разным весом, которые возможно прикреплять или привязывать к воздушному шару в процессе опыта. 

Для опыта решила использовать следующие предметы в качестве груза: морковь из фетра, пластмассовый шар, точилку для карандаша.

Этапы исследования:

• Сначала узнала вес выбранных предметов.

• Затем провела опыт с воздушным шариком, чтобы определить какой максимальный вес может поднять один воздушный шарик с гелием.

В ходе наблюдения получила следующие результаты: морковь из фетра весом 5 г поднял 1 гелиевый шарик. Пластмассовый шарик весом 10 г он так же поднял. А вот для поднятия точилки для карандаша весом 11 г  одного шарика оказалось мало.

В результате пришла к выводу: один стандартный шарик  заполненный гелием способен поднять вес не больше 10 граммов.

• На основе полученных данных мы с бабушкой рассчитали, сколько нам понадобится таких же воздушных шариков, чтобы поднять в воздух меня весом 40 кг 30 г и моего брата весом 17 кг 30 г.

1 кг = 1000 г

40 кг 30 г х 1000 = 40 030 г

40 030 : 10 = 4 030 шаров.

17 кг 30 г х 1000 = 17 030 г

17 030 : 10 = 1 730 шаров.

Пришла к выводу: один воздушный шарик, наполненный гелием, способен поднять в воздух вес приблизительно равный 10 граммов. Чтобы поднять в небо вес 40 кг 30 г понадобится  примерно 4 030 шаров, а вес 17 кг 30 г поднимет  в небо примерно 1 730 таких же шариков.

Заключение

В результате проведенного исследования я узнала историю появления первых воздушных шариков и способах его применения. Выяснила, что воздушный шарик поднимается вверх благодаря легкому газу гелию. А самое главное я ответила на интересующий меня вопрос, что человека можно поднять в воздух на воздушных шариках и даже нашла достоверную информацию о людях, которым удалось подняться в небо таким необычным способом.  Вместе с бабушкой вычислили, сколько потребуется шаров, чтобы поднять меня и моего брата.

Таким образом, работа достигла своей цели. Все поставленные мной задачи были решены.

Со своими наблюдениями я поделилась с одноклассниками.

К сожалению,  подняться в небо на воздушных шариках мне так и не удалось, так как мероприятие это весьма дорогостоящее.

Список литературы

1. История появления воздушных шариков. [электронный ресурс] http://podari.dp.ua/drugoe/istoriyavozdushnyx-sharikov/ 
2. Полет на воздушном шарике: в мультфильмах и в реальности. [электронный ресурс] http://www.sharovik.ru/stat/ 
3. Почему воздушные шарики летят вверх? [электронный ресурс]  http://www.klass39.ru/tag/sova/ 
4. Почему воздушные шары поднимаются в воздух? [электронный ресурс]  http://vseznaichik.ru/eto-polezno-znat/pochemu-vozdushnye-shary-podnimajutsja-v-vozduh.html 
5. Сколько нужно воздушных шариков, чтобы поднять человека в воздух? [электронный ресурс] http://artmadi.livejournal.com/16586.html