754674
столько раз учителя, ученики и родители
посетили официальный сайт проекта «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
Добавить материал и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок Физика Научные работыИсследовательская работа по физике "Капля принца Руперта"

Исследовательская работа по физике "Капля принца Руперта"

библиотека
материалов

МБОУ «Торбеевская средняя общеобразовательная школа № 3»







Исследовательская работа

на тему:

«Капля принца Руперта»









Выполнила: Кривоногова Юлия

Ученица 8 «Б» класса

Руководитель: Егорова Л.С.







Торбеево 2017 год.



Содержание

Введение стр.

Цель работы стр.

Методы исследования стр.

Объект исследования стр.

История возникновения стр.

Эксперимент №1 стр.

Эксперимент №2 стр.

Вывод стр.

Применение стр.

Используемая литература стр.























Введение



В одной энциклопедии я прочитала, что существует так называемая «волшебная» капля принца Руперта. Я заинтересовалась и решила найти побольше информации об этом. Прочитав множество статей, была очень удивлена ее необычными свойствами. На каком-то сайте говорилось, что можно сделать каплю Руперта в домашних условиях. Вскоре я загорелась этой идей. Изучив технику безопасности, уговорила маму попробовать провести эксперимент. Я была немного шокирована результатами. Неужели эта капля действительно обладает диковинными свойствами?

Об этом я хочу рассказать в своей работе



Цель работы

1. Собрать информацию из разных источников.

2. Изучить и провести анализ экспериментов.

3. Провести собственный эксперимент.

4. Сделать выводы.







Методы исследования

1. Анализ информации из источников интернета.

2. Обобщение собранной информации.

3. Проведение и наблюдение эксперимента.









Объект исследования

Капля принца Рупертаhello_html_5b037106.jpg

























История возникновения

У принца Руперта, кузена короля Карла II, титулов было примерно столько же, сколько и природных талантов: пфальцграф Рейнский, герцог Баварский, граф Холдернесс, герцог Камберлендский, по совместительству кавалерист, моряк, ученый, администратор и художник. 

Проявляя интерес к научным экспериментам, Руперт стал одним из основателей Королевского общества. В частности, он экспериментировал с производством пороха (предложенный им способ делал порох в 10 раз эффективнее), пытался усовершенствовать ружья, изобрел сплав, известный как "металл принца", а также разработал приспосбление для, так сказать, глубоководных погружений. Принц сформулировал математическую проблему о "кубе Руперта", достиг известных успехов как шифровальщик, построил водяную мельницу, разработал морское орудие, придумал механизм, пытался усовершенствовать хирургические инструменты и был автором незаурядных гравюр.

Руперт преподнес каплю, которую придумали в Германии в 1625 г королю Карлу II, который, в свою очередь, вручил их на исследование Королевскому Научному Обществу. В честь герцога стеклянные слезы начали называть «капли Руперта». Способ изготовления капель герцога Руперта долгое время содержался в секрете. Их продавали всем желающим, как потешные игрушки.





















Эксперимент №1


hello_html_m17c20d18.jpghello_html_m59342530.jpg

  1. Разбила перегоревшую лампочку.

hello_html_m7bfddf50.jpghello_html_m739b9d19.jpg

  1. Дядя показал мне, как нужно нагревать стекло газовой горелкой, затем я работала сама.

hello_html_501a186f.jpg



  1. Спустя 10-15 минут, стекло начало плавится, и я капнула это в воду.











hello_html_m1babc5f.jpg

  1. Достав каплю из воды, я обнаружила, что у нее отсутствует хвостик. А значит, эксперимент не удался.











Эксперимент №2


Спустя пару дней, я, недовольная своим результатом, решила провести второй эксперимент уже с паяльной лампой и стеклянной трубочкой.


  1. Взяла стеклянную трубочку.


hello_html_530958a9.jpg



  1. Начала плавить ее паяльной лампой.

hello_html_m5fc6a37b.jpg

hello_html_421df59.jpghello_html_m6d3ddb53.jpg

В этот раз, вытащив каплю, упавшую в воду, я заметила, что она имеет правильную форму.





hello_html_m51410964.jpg

Как бы я не била ее молотком, капля оставалась целой.

Но сломав ей хвостик, капля разлетелась вдребезги.

hello_html_m30d994dd.jpg

Эксперимент №2 прошел успешно.





Вывод

Сегодня механизм «работы» голландских слез тщательно изучен. Если расплавленное стекло попадает в холодную воду, оно быстро застывает, накапливая невероятное механическое напряжение. Условно выделим в капле наружный слой и внутреннее ядро. Капля охлаждается с поверхности, и её внешний слой поджимается и уменьшается в объеме, пока ядро остается жидким и горячим.


После того как внутри шарика понизится температура, начнет сжиматсья и ядро. Однако процессу станет сопротивляться уже твердый внешний слой. С помощью межмолекулярных сил притяжения он цепко удерживает ядро, которое, остыв, вынуждено занимать больший объем, чем если бы оно охладилось свободно.


В следствии на границе между внешним слоем и ядром возникнут силы, тянущие внешний слой внутрь, создавая в нем напряжения сжатия, а внутреннее ядро - наружу, образуя в нем напряжения растяжения. Данные напряжения при слишком быстром охлаждении весьма значительны. Так что внутренняя часть шарика может оторваться от наружной, и тогда в капельке образовывается пузырек.


Если нарушить целостность поверхностного слоя слезки, то сила напряжения незамедлительно высвободится. Сама по себе застывшая стеклянная капля весьма крепкая. Она легко выдерживает удар молотком. Однако если преломить её хвостик - она разрушается настолько стремительно, что это скорее похоже на стеклянный взрыв.



















Применение

1.Этот принцип лежит в основе закаленного стекла, которое используют в автотранспорте. Помимо повышенной прочности такое стекло имеет серьезное преимущество в безопасности: при повреждении оно разбивается на множество мелких кусочков с тупыми краями. Обычное же стекло разлетается на крупные острые осколки, которыми можно серьезно пораниться. Закаленное стекло в автомобильной промышленности используют для боковых и задних окон. Лобовое стекло для автомобилей делают многослойным: два или более слоя склеивают полимерной пленкой , которая при ударе удерживае осколки и недает им разлетаться.

2. Применение свойств данного стекла требует современная электроника для защиты в виде чехлов, пленок, что адаптирует смартфоны и планшеты будущего под современный ритм жизни.







Используемая литература

1. Краткий справочник школьника. Москва, «Дрофа». 1997.

2. Полная энциклопедия школьника. Москва«РОСМЭН». 2011.

3. Ресурсы Интернета.





Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Курс повышения квалификации
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс профессиональной переподготовки «Организация и предоставление туристских услуг»
Курс повышения квалификации «Экономика предприятия: оценка эффективности деятельности»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС педагогических направлений подготовки»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности экономиста-аналитика производственно-хозяйственной деятельности организации»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности по подбору и оценке персонала (рекрутинг)»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс повышения квалификации «Источники финансов»
Курс профессиональной переподготовки «Организация технической поддержки клиентов при установке и эксплуатации информационно-коммуникационных систем»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности по водоотведению и очистке сточных вод»
Курс профессиональной переподготовки «Осуществление и координация продаж»
Курс повышения квалификации «Информационная этика и право»
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.