Исследовательская работа "Ложка бульона"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №2 -

МНОГОПРОФИЛЬНАЯ»

Наименование  секции: Основа наук

Исследовательская  работа

по теме: «Ложка бульона»

                                                                             Автор  работы:

                                                                             Киселев Егор Алексеевич

                                                                             2 «В» класс МБУ «СОШ № 2 -

                                                                              многопрофильная»                                                               

                                                                             Руководитель:

                                                                                 Салангина Жанна Николаевна,

                                                                              учитель начальных классов.

г.Нижневартовск,

2015г.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.. 3

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ. 4

I.Теоретическая часть. 4

I.1. Почему капли воды не растекаются?. 4

I.2.Сила поверхностного натяжения. 4

II. Практическая часть. 6

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 7

Список информационных ресурсов. 8

ВВЕДЕНИЕ

Набрав ложку хорошего мясного  бульона,  я не спешил отправить ее в рот. Посмотрел внимательно на бульон  и увидел, что на его поверхности плавают крупные капельки жира. Я заметил размер этих капелек. Отлил немного бульона из ложки обратно в тарелку и опять посмотрел на его поверхность – капельки жира расползлись, став больше в диаметре и меньше по толщине. Чем объясняется это интересное явление?

Всё вышеизложенное объясняет актуальность темы выбранной исследовательской работы, т.к. возможно, это явление мы будем изучать по физике в старших классах, а теоретическое обучение необходимо подтверждать экспериментом.

Я предположил, что, возможно есть такая сила, которая удерживает капельки жира на поверхности бульона, а когда бульона становится меньше, то эта сила слабеет и капли жира растекаются, увеличиваясь в размере.

Отсюда цель исследования: выяснить, почему при уменьшении количества бульона в ложке, капли жира расплываются по его поверхности, увеличиваясь в размерах?

Объект исследования: мясной бульон.

Предмет исследования: капельки жира в бульоне.

Для решения поставленной цели я поставил перед собой задачи, которые надо было решить в ходе исследования:

   1.Изучить литературу по данному вопросу;

   2.Выяснить, почему капли жира, плавающего на поверхности горячего супа, имеют при наблюдении сверху вид кругов?

   3.Понять, почему если краем ложки образовать шейку между двумя соседними каплями, то они сольются в одну большую каплю.

Для поиска необходимой информации, я обратился к справочной литературе, к энциклопедиям. Некоторые факты были найдены в Интернете.

В своей работе я пользовался следующими методами исследования: наблюдением,  экспериментальным методом,  проводил анализ  и сравнение полученной информации.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

I.Теоретическая часть

I.1. Почему капли воды не растекаются?

               Каждый видел капли росы на листе или капельки ртути (если, к несчастью, разбился термометр). Почему же эти капельки не растекаются, а лежат такими аккуратными шариками? 

Жучки-водомерки носятся по поверхности пруда, как посуху. Не плавают, а бегают по поверхности! И не проваливаются в воду: поверхность воды прогибается под их весом, но держит. Чтобы получше рассмотреть, как все это получается, можно сделать проволочного паучка, смазать жиром его проволочные ножки и аккуратно поставить его на воду. А воды в стакан можно налить даже выше краев. И в чайное ситечко можно ухитриться налить воду - и она не разольется, а будет лежать в нем огромной каплей, будто в мешочке из упругой прозрачной пленки. И пленка эта действительно существует, хотя и состоит она из той же самой воды. Создают ее силы поверхностного натяжения, и возникает она тогда, когда вода (или другая жидкость) соприкасается с тем, что не может намочить, например, с воздухом или со слоем жира.     

I.2.Сила поверхностного натяжения. 

               Давайте выясним, при каких условиях капелька жира может находиться на поверхности бульона не растекаясь. 

               В учебнике по физике я увидел рисунок 1, где капля жира (2) лежит на поверхности бульона (1). Форма капли жира напоминает чечевицу. Сверху находиться среда (3) – смесь воздуха с парами жира и бульона(1) и (2). Три среды (1, 2 и 3) соприкасаются по окружности, ограничивающей каплю.

               Рисунок 1

               На границе раздела капли жира (2) и бульона (1) действует поверхностные натяжения бульона и жира. 

               Таким образом, капля жира будет плавать на поверхности бульона не растекаясь, если поверхностное натяжение бульона меньше суммы поверхностных натяжений жира и границы раздела бульон – жир. Остаётся допустить, что при выливании части бульона из ложки изменяется поверхностное натяжение бульона (1). Но бульон – это вода. Разве может измениться поверхностное натяжение воды, если уменьшить количество воды в сосуде?  Правда, бульон – это не просто вода, а вода, покрытая тонким слоем жира, так что толщина слоя жира, покрывающего бульон, уменьшается. Это, очевидно, и приводит к увеличению поверхностного натяжения бульона. В результате капли жира расползаются по поверхности бульона.

II. Практическая часть

            Я решил самостоятельно провести такой опыт №1: в чистое блюдце (без следов жира) набрал чистой водопроводной воды. Тонкой пипеткой капнул на поверхность воды чуть-чуть подсолнечного масла.

Результат: Я увидел, что первая капля полностью растеклась по поверхности воды, следующие капли не растеклись, а образовали чечевицы.

Опыт №2: Аккуратно вылил часть воды из блюдца.

Результат: Капли масла расползлись по поверхности воды в блюдце.

Опыт №3: В чистую стеклянную чашку я налил водопроводной воды, подкрасил синей тушью (не содержащей спирта). Слегка смоченной подсолнечным маслом тонкой пипеткой осторожно коснулся поверхности воды.

Результат: Получились восемь очень маленьких капель на поверхности.

Опыт №4: Затем резиновой грушей отобрал немного воды из чашки.

Результат: Все капли увеличились в размерах. После следующей такой операции капли увеличивались еще заметнее, при этом они несколько исказились по форме и на них появились зародыши разрывов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

И в чайное ситечко можно ухитриться налить воду - и она не разольется, а будет лежать в нем огромной каплей, будто в мешочке из упругой прозрачной пленки. И пленка эта действительно существует, хотя и состоит она из той же самой воды. Создают ее силы поверхностного натяжения, и возникает она тогда, когда вода (или другая жидкость) соприкасается с тем, что не может намочить, например, с воздухом или со слоем жира.                                                                     

               Эта пленка и не дает воде просочиться через решетку ситечка. Или через наружные, смазанные жиром перья водоплавающих птиц, под которыми спрятан пуховый поплавок. Из двух тончайших слоев такой пленки состоит оболочка мыльного пузыря. Эта же пленка обволакивает мокрые песчинки и не дает им рассыпаться. Конечно, сами песчинки при этом должны хорошо смачиваться, чтобы пленка была только снаружи. Поэтому же принципу действует не смачиваемая, водоотталкивающая ткань. Облей зонтик или плащ - с него как с гуся вода. Одежда из обычной ткани намокает быстро, и нередко говорят: промок до нитки.

               Проведя исследования,  постараюсь объяснить результаты опытов с ложкой бульона. Капли жира плавают по поверхности бульона не растекаясь, т.к. образуется поверхностное натяжение бульона, которое меньше суммы поверхностных натяжений жира и границы раздела бульон – жир.

            При уменьшении количества бульона в ложке, капли расплываются по его поверхности, увеличиваясь в размерах, т.к. выливая из ложки бульон, мы выливаем и часть жира, так, что толщина жира, покрывающая бульон, уменьшается. Это, очевидно,  приводит к увеличению поверхностного натяжения бульона. В результате капли жира расползаются по поверхности бульона.

            Еще наблюдая за поведением капелек жира, я заметил очень любопытное явление разрывов и восстановления капель. Вначале разрывы в каплях росли, затем сливались в один большой разрыв – капля превращалась в кольцо. Наконец, это кольцо разрывалось и вновь стягивалось в каплю.

            Не правда ли – действительно стоит понаблюдать за ложкой бульона, прежде чем отправить её в рот!

.

Список информационных ресурсов.

1. Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. Антонеллы Мейяни; Пер. с ит. Э.И. Мотылевой. М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2009. 264 с.
2. Опыты в домашней лаборатории. ТЕРРА – Книжный клуб, 2009. 128 с.
3. Сайт: www.doopt.ru/?id=960
4. Я познаю мир. Дет. Энцикл.: География. М., 2000. 560 с.