НПК "Загадка мыльных пузырей"
опыты и эксперименты (старшая группа) на тему

Содержание

 Введение ………………………………………………………………  2 – 3

 Глава 1. Загадка мыльных пузырей

    1.1 Легенда о происхождении мыльных пузырей…………………. 4

    1.2 Проблема изучения мыльных пузырей ………………………… 5 - 6  

Глава 2. Организация исследования по выявлению форм и свойств мыльных пузырей

    2.1 Описание исследовательской деятельности…………………….  7 – 8

Выводы…………………………………………………………………... 9

Литература……………………………………………………………… 10

                                                                     Сияя гладкой пленкой,

                                                                  Растягиваясь вширь,

                                                                                    Выходит нежный, тонкий,

                                                                       Раскрашенный пузырь.
                                                                     Взлетает шар надутый,

                                                               Прозрачнее стекла.

                                                                   Внутри его как будто

                                                                 Сверкают зеркала…

С.Я. Маршак

Введение

            Мыльный пузырь – это тонкая плёнка мыльной воды, которая формирует сферу с переливчатой поверхностью. Плёнка пузыря состоит из тонкого слоя воды, заключённого между двумя слоями мыла, которые защищают воду от быстрого испарения. Пузырь существует, потому что поверхность воды имеет натяжение, которое даёт эластичность.    

Каждый из нас в своей жизни пускал мыльные пузыри. Мы тоже очень любим это занятие. И нам стало интересно: Что это такое мыльный пузырь? Как он образуется? Какие пузыри бывают? Какие эксперименты можно делать с мыльными пузырями? Многим хотелось бы, чтобы у них получился пузырь не похожий на шар, чтобы форма его напоминала форму куба или голову какого-нибудь животного. Но, к сожалению, мыльные пузыри получаются всегда только круглые.

Почему же мыльные пузыри имеют круглую форму, как шарики? Быть может, если использовать для надувания пузыря проволочный каркас в форме куба или треугольника, получится пузырь другой формы? Рассмотрим проблему получения круглых мыльных пузырей.

Гипотеза: используя проволочные каркасы разных геометрических форм, можно приготовить мыльные пузыри некруглой формы.

Цель нашего исследования: выявить свойства и форму мыльных пузырей.

Поставленную цель мы достигали, решая задачи:

• собрать информацию о приготовлении, свойствах и форме мыльных пузырей;
• приготовить раствор мыльных пузырей в домашних условиях;
• изготовить мыльные пузыри.

Этапы исследования:

• изготовить проволочные каркасы разной геометрической формы;
• приготовить раствор для мыльных пузырей;
• попытаться выдуть геометрические пузыри разной формы;
• собрать информацию о форме и свойствах мыльных пузырей (спросить у родителей, прочитать в книге, найти в Интернете).

   Методы:

- сбор и обработка информации

- беседа

- эксперимент

- анализ полученных данных.

Глава 1. Загадка мыльных пузырей.

1.1. Существует легенда о появлении первого мыльного пузыря: в один прекрасный день, когда наконец-то создали мыло король, ничуть не шутя, приказал всем вымыться мылом под страхом смертной казни. И все в этот день намылили мочалки.

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 нём 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, и думать забыли. Профессор, которого пригласили во всём разобраться, осмотрел трубку Пумпатуса. «В трубку попала мыльная пена. Вот в чём дело», - объявил  профессор толпе под окном.  Пумпатуса, конечно, не казнили, а после этого мыльные пузыри стали популярны не только в одном маленьком королевстве, но и в целом мире! Все мы восхищаемся пузырями, особенно мыльными — их идеально круглой формой и переливающейся разными красками поверхностью. (Приложение , фото №1 – 11)

1.2. Вместе с Татьяной Васильевной мы взяли книгу «Занимательные эксперименты и опыты»,  изучили статьи о мыльных пузырях в Интернете. Мы узнали, что проблемой мыльных пузырей интересовался английский физик Бойз. (Приложение, фото №12)

Он написал книгу «Мыльные пузыри». Бойз писал, что существует сила поверхностного натяжения, которая не дает лопнуть мыльному пузырю. Мы опускали трубочку в мыльный раствор, а затем доставала ее оттуда и дули, и из трубочки выпячивался пузырь. Оказывается, мыльная пленка растягивается наподобие эластичной оболочки. Если подуть еще в трубочку, мыльная пленка сомкнётся вокруг воздуха, и пузырь отправится в самостоятельное путешествие, переливаясь всеми цветами радуги. Мы узнали, что оболочка мыльного пузыря имеет эластичные свойства, поэтому воздух внутри пузыря находится под давлением, как воздух внутри футбольного мяча. Но почему же, все-таки, пузырь круглый? Ответ заключается в том, что силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю самую удобную форму, а это шар (а не квадрат, например). При шарообразной форме воздух внутри пузыря давит на его внутренние стенки (пока пузырь не лопнет).

Тот пузырь, который свободно парит в воздухе, имеет форму шара. Что заставляет мыльный пузырь принимать такую форму? Причина этому – силы поверхностного натяжения жидкости. Они возникают между частицами воды. Частицы воды или другой жидкости притягиваясь, друг к другу, стремятся сблизиться. Каждая частица на поверхности притягивается остальными частицами, находящимися внутри жидкости, и поэтому устремляются друг к другу. Так как частицы жидкости могут свободно перескакивать из одного положения в другое, то она принимает такую форму, при которой число частиц на поверхности минимально. А минимальную площадь поверхности при данном объеме имеет шар.

Для приготовления мыльных пузырей разной геометрической формы мы с Татьяной Васильевной сделали из медной проволоки каркасы в виде спирали, куба и треугольника. Мы обмакивали каждый каркас в мыльный раствор и старались выдуть из него пузырь. Но мыльные пузыри почему-то не вылетали. Проволочная заготовка обволакивалась красивой радужной пленкой, но круглый пузырь не хотел вылетать. Мы подули сильнее, мыльный пузырь вылетел из треугольного каркаса. Пузырь получился опять круглой формы.

Глава 2. Организация исследования по выявлению форм и свойств мыльных пузырей

2.1. Растворы для мыльных пузырей.

Для исследования мы взяли известный рецепт для приготовления раствора:

Рецепт №1: 3 стакана воды, жидкое мыло, 100гр. глицерина. (Приложение, фото №13 – 15)

Из источников мы узнали секреты производства мыльных пузырей:

1. Вода должна быть мягкой. Самый простой способ смягчить воду – хорошенько прокипятить её и дать отстояться. Для приготовления раствора лучше брать тёплую воду, в ней быстрее растворяется моющее средство.
2. Если в качестве моющего средства используется мыло, то лучше брать жидкое мыло.
3. Пузырь живет, пока он влажный. Для того чтобы мыльная пленка как можно дольше не высыхала, в раствор добавляют глицерин. Глицерин можно заменить водным раствором сахара с желатином.

Для исследования свойств и формы мыльных пузырей мы приготовили проволочные каркасы квадратной и треугольной  формы. ( Приложение, фото №16 - 18)                                                                                     Опыт№1.  Показал, что на размер пузыря влияет диаметр трубочки.  (Приложение, фото №19 - 23)

Вывод: чем больше диаметр, тем крупнее получается пузырь.

Опыт№2. Мы выдували пузыри из треугольной рамки и рамки в форме квадрата. ( Приложение, фото №24-27)

Вывод: пузыри опять получались круглыми. Тонкая и гибкая оболочка стремится принять форму шара, в таком виде пузырь прочнее всего. Получить мыльный пузырь некруглой формы не удалось.

Опыт №3. Очень интересно выдувать мыльные пузыри зимой на улице. 

        Эффект от выдувания мыльных пузырей на морозе превзошел все наши ожидания – это было удивительное зрелище!  Кажется, что пузырь покрывается тоненькой корочкой льда – кристаллизуется. (Приложение, фото №27 – 32)

Вывод: мыльный пузырь можно заморозить.

Выводы.

1). Изучив научную и познавательную литературу, мы узнали, что на                   размер пузыря влияет диаметр трубочки.  

2). Оказывается мыльный пузырь можно заморозить – на морозе  он кристаллизуется, покрывается тоненькой корочкой льда.

 3). Получить мыльный пузырь некруглой формы не удалось. Силы поверхностного натяжения жидкости возникают между частицами воды. Частицы воды или другой жидкости притягиваясь, друг к другу, стремятся сблизиться. Каждая частица на поверхности притягивается остальными частицами, находящимися внутри жидкости, и поэтому устремляются друг к другу. Так как частицы жидкости могут свободно перескакивать из одного положения в другое, то она принимает такую форму, при которой число частиц на поверхности минимально. А минимальную площадь поверхности при данном объеме имеет шар.

           Таким образом, мы считаем, что цель и задачи, поставленные нами в начале исследования, достигнуты. В дальнейшем мы хотим продолжить заниматься изучением свойств мыльных пузырей.

 Литература:

1. Гегузин Я.Е. Пузыри. – М.: Наука, 1985
2. Журнал «Наука и жизнь», №2, 1982; №1, 2002 г.
3. Сикорук Л. Л. Физика для малышей
4. Энциклопедия для детей. [Т.16]. Физика. Ч. 1,2. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, 2007
5. Энциклопедический словарь юного физика. Сост. В.А. Чуянов. – М.: Педагогика, 1984
6. Занимательные эксперименты и опыты. Ф.Ола,  Ж.П. Дюпре. -  М.; 2012