Исследовательская работа " Почему скрипит снег"

                                                       Тезисы работы

С утра был небольшой мороз, и снег под ногами так здорово скрипел. А днём, когда стало солнце пригревать, и я вышел на улицу, то скрипа снега вообще не было слышно. И у меня возник вопрос «Почему снег скрипит под ногами?».                                                                                                                                                    

Работая по данной теме, я узнал много интересного. Чем сильнее мороз, тем более твердыми и хрупкими делаются снеговые льдинки и поэтому более слышимым становится скрип снега. Сила звука скрипящего снега зависит от силы мороза. В слабый мороз скрип снега меньше. В сильный же мороз — скрип сильней. Когда мороз слабый, снежинки под ногами неслышно спрессовываются и тают, а потом смерзаются в лёд. При сильном же морозе снежинки под тяжестью ног не тают, а ломаются. Каждая снежинка при этом издаёт очень слабый, почти неуловимый звук. Но если мы наступаем сразу на множество тысяч снежинок, то чуть слышимые звуки сливаются в громкий скрип.

«Снег заскрипел под ногами — значит, мороз крепчает», — гласит народная мудрость. 

 

Оглавление

Введение……………………………………………………………………….3-4

                       Теоретическая часть работы

Глава I. «Что такое снег?» ……………………………………………………..5

Глава II. Как снег может согревать землю и растения ………………………5

Глава III. Свойства снега ………………………………………………………6

Практическая часть работы

Изготовление макета искусственной снежинки…..……………………………7

Рассматривание снежинки с помощью лупы...………………………………....7      

Заключение…………………………………………………………………...….8

Список использованных   источников информации .……………………...9

Приложение…………………………………………………………………….10-16

 

Введение

«Белый снег пушистый в воздухе кружится и на землю тихо падает, ложится».

И кажется, нет ничего невесомее крохотных снежинок. Упадет на руку – даже не почувствуешь. Весит около миллиграмма, редко – 2-3 миллиграмма. Тонкая сетка снежинок словно висит в воздухе, снежинки все падают и падают. И вот их уже миллионы, миллиарды... За несколько часов огромные пространства суши могут оказаться под снежным пушистым одеялом.  К концу зимы он достигает более метра толщины и состоит из отдельных слоев снега, которые образовались при разных условиях и в разное время.  Поэтому эти слои неодинаковы: плотные и рыхлые.

Белый, пушистый, искрящийся на солнце снег завораживает, заставляет любоваться красотами русской зимы.

..Он лег на землю и на крыши,

Всех белизною поразив.

И был действительно он пышен,

И был действительно красив...

                                                 E. Евтушенко.

Сколько же весит снег? Почему снежинка имеет 6 лучей? Под каким давлением снежинка имеет свойство ломаться? Почему говорят: - Снег скрипит? Интересный факт: Учёные подсчитали, что если на одну чашу весов положить копеечную монету, то на другую — для равновесия — придётся поместить около 10 тыс. снежинок.

Наблюдая за снегом, я заметил, что в морозную погоду снег под ногами скрипит, а в теплую погоду такого скрипа нет. В тишине скрип снега слышится лучше.

Цель:

Я поставил перед собой цель: изучить происхождение скрипа снега.

Задачи:

Для претворения этой цели мне предстояло решить несколько задач:

·                    собрать информацию о снеге;

·                    сделать макет искусственной снежинки;

·                    показать на макете издаваемый треск снежинки.

Актуальность:

Актуальностью данной темы является влияние снежного покрова для сохранения тепла в почве.

Новизна выбранной темы – определить экспериментальным путём происхождение скрипа снега при надавливании.

Гипотеза:

Снег скрипит если:

·                    на него производится физическое давление;

·                    температура воздуха низкая, скрип снега более слышен;

·                    температура воздуха более высокая, скрип снега будет менее ощутим.

Методы научного исследования:

1.                  Изучение научно-познавательной литературы.

2.                  Использование источников средств массовой информации:

- интернет;

- познавательные телепередачи.

3. Наблюдения в природе;

4. Экспериментальная деятельность.

Приступая к работе, я определил модель трёх вопросов:

1.                  Что я знаю о снеге?

2.                  Что я хочу узнать?

3.                  Как я это узнаю?

Я знаю, что снег имеет не чисто-белый, а слегка голубоватый оттенок.

Снежный покров состоит из снежинок. Снежинки состоят из кристалликов льда. Чаще всего, снежинки бывают похожими на красивые звездочки с шестью лучами.  Поскольку в снегу между отдельными снежинками имеются большие промежутки воздуха, он плохо проводит мороз. Вот почему снежное «одеяло» может защищать корни растений от морозов. Это же свойство снега используют эскимосы, строя из него себе жилище — иглу.

Что я хочу узнать?

- А почему снег скрипит под ногами?

- При какой температуре воздуха это происходит?

- Каких оттенков бывает снег?

Как я это узнаю?

Мне предстоит:

-  изучить научно-познавательную литературу в библиотеке,

- спросить у взрослых,

- понаблюдать за свойствами снега в природе,

- посмотреть познавательные телепередачи «Наша планета»,

- посетить сайты интернета,

- провести эксперимент.

                                                                        Теоретическая часть работы

Глава I.  Что такое снег?

Снег это не что иное, как замершая вода. Однако в таком случае, почему же он не похож на лед?

Дело в том, что снежинки в действительности состоят из маленьких кристалликов льда, и поскольку свет отражается от их многочисленных граней, снежинки кажутся белыми, а не прозрачными.

Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Вначале появляются крошечные кристаллики, чистые и прозрачные. Следуя за воздушными течениями, они перемещаются в воздухе во всех направлениях.

Постепенно, эти кристаллики «приклеиваются» друг к другу, пока их не наберется сотня или даже больше. Когда размеры смерзшихся льдинок оказываются достаточно большими, они начинают медленно опускаться к земле. Эти скопления льдинок мы и называем снежинками. Снежинки состоят на 95 % из воздуха и 5 % воды.

Знаете ли вы, что снег не всегда бывает белым? Во многих регионах мира людям приходилось видеть его красным, зеленым, голубым и даже черным! Причиной подобного разнообразия цветов являются крошечные бактерии, грибки, а также пыль, содержащиеся в воздухе и поглощаемые снежинками, когда те опускаются на земную поверхность.

                        Глава II. Как снег может согревать землю и растения.

Снег, покрывающий землю, подобен одеялу: сам по себе он тепла не дает, но препятствует потере тепла земной поверхностью, уменьшает промерзание почвы и способствует лучшему сохранению корневой системы растений. Благодаря пористости снега, то есть наличию между снежинками свободного пространства, в котором находится воздух, он обладает теплоизоляционными свойствами, особенно когда он рыхлый и сухой, или, как говорят, пушистый.

В ясные морозные ночи поверхность снега выхолаживается лучеиспусканием в атмосферу и в космическое пространство, но на некоторой глубине в снегу и под снегом температура сохраняется значительно более высокая, чем на его поверхности, и, кроме того, снежный покров препятствует лучеиспусканию прикрываемой им поверхности.

Глава III. Свойства снега.

Источник снежного покрова – снежинки. Ни одна из снежинок не повторяет другую, хотя у снежных кристаллов есть одно общее свойство – они шестигранные. Чаще всего это бывают красивые звездочки с шестью лучами. Размеры и форма снежинок зависят от температуры воздуха и силы ветров, при которых они выпадают. На поверхности Земли снежинки образуют снежный покров. К концу зимы он достигает более метра толщины и состоит из отдельных слоев снега, которые образовались при разных условиях и в разное время. Поэтому эти слои неодинаковы: плотные и рыхлые.

Под воздействием ветров, оттепелей на поверхности снежного покрова возникает наст, иногда он такой прочный, что выдерживает человека. Снег обладает рядом важных свойств. Все мы хорошо знаем, как порой во время снежных заносов останавливается жизнь в городе. Почему же тогда считается, что снег может приносить пользу? Оказывается, без снежного покрова Земле пришлось бы совсем худо. Снег предохраняет почву от промерзания; он укрывает растения, в том числе озимые посевы. Так же снег препятствует выветриванию почвы, на весь год напитывает её влагой. Снежное покрывало спасает от морозов растения и диких животных – ведь свежий снег, благодаря обилию в нем воздушных пор обладает высокими теплоизоляционными свойствами. Но, возможно, не все знают, что тот же самый снег способствует усилению зимних холодов.

Снег имеет свойство поглощать звуки. Во время снегопада крики слышны на меньшее расстояние, чем в ясную погоду, свежий снежный покров тоже поглощает звук. Дело в том, что мелкие поры снежных хлопьев и рыхлого, недавно выпавшего снега приглушают звуковые волны. Они попадают в маленькие поры кристаллов снега и теряются там: их энергия пропадает. Старый снег или лед имеют гладкую поверхность и больше не могут  так хорошо поглощать звук, а особенно далеко голоса разносятся над спокойной поверхностью воды.

И наконец, снег нам приносит много радости: все любят «снеговые забавы», катание с горок, на лыжах, санках, коньках, игры в снежки.

                                                                                  Практическая часть.

1.  Изготовление макета искусственной снежинки.

Алгоритм изготовления макета снежинки:

v    Изготовление формы для заливания воды из пенопласта.

v    Заполнение формы снежинки водой.

v    Замораживание воды в форме.

v    Извлечение ледяной снежинки из формы – заготовки.

                       2. Рассматривание снежинки с помощью лупы.

Вы рассматривали снежинки? Я рассматривал снежинку под лупой и увидел, что действительно, одни похожи на красивые звездочки, другие на фантастические цветочки. Состоят снежинки из множества маленьких ледяных кристалликов. Хотя эти кристаллики очень маленькие, когда они ломаются, слышен треск. Конечно, когда ломается одна снежинка, звук услышать невозможно, но когда вы в морозный день идете по заснеженной улице, под вашими ногами ломаются сотни тысяч снежинок. Тогда вы и замечаете, что снег скрипит. Всю эту информацию я узнал с помощью научной литературы, познавательной передачи «Наша Планета», проводил собственный эксперимент, беседовал и задавал вопросы взрослым.

Заключение.

Снег является одним из непременных атрибутов зимы. Вместе с тем, в некоторых особо теплых регионах планеты (например, на Аравийском полуострове) такое погодное явление, как снег, отсутствует или наблюдается только один раз в несколько десятилетий. В России снежный покров устанавливается на большей части страны. В северо-восточных районах (Красноярский край, Чукотка, Якутия), где климат наиболее суров, снег ложится уже в конце сентября и держится до начала июня. В средней полосе России первый снег обычно выпадает в конце октября, начале ноября, снежный покров устанавливается во второй половине ноября, а сходит полностью в начале апреля.

При сдавливании снег издаёт звук, напоминающий скрип (хруст). Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег полозьями саней, лыжами, при лепке снежков.

Считается, что есть две основных причины возникновения звуков: ломанье кристалликов снега; скольжение (смещение и трение) кристалликов снега друг о друга под давлением. Основной причиной скрипа (хруста) снега считается именно первая (ломанье кристалликов).

В результате проведенной экспериментально - исследовательской работы можно сделать вывод:

Скрип снега – это шум от раздавливаемых мельчайших кристалликов снега - снежинок.  Это происходит в морозную погоду. Чем ниже температура воздуха, тем сильнее слышится скрип снега при надавливании на него. А при более высокой температуре (-3 и выше) подтаивание снега влияет на отсутствие  скрипа вообще.

Это подтверждает мою гипотезу, что скрип снега зависит от температуры воздуха. 

                        Список использованных источников информации.

1. Астапенко П.Д.  «Вопросы о погоде», 1982 г. Ленинград

2. Детская энциклопедия, 1971 г., Издательство «Педагогика», Москва.

3. Журнал «Пионер», 2003 г., Москва.

4. Леокум А.  «Скажи, мне почему?» Детская энциклопедия 1992 г., Москва.

5. Ликум «Всё обо всём» популярная энциклопедия для детей, 1995 г., Москва.

6. Ленц Николаус «1000 «детских» вопросов и ответов», 2001 г., Москва.

7. Шпотова  Т.В. «Времена года», 2006 г., Москва

8. Юрмин Г.А. «Почемучка идет в школу», 2002 г., «Издательство Астрель».

Интернет ресурсы:

www.100-000-pohemu.ru

www.faktup.ru

www.kroha-igra.ru

      Приложение

                        

 Рассматривание снежинок

Начало эксперимента:

Отпилили от большого листа пенопласта небольшой прямоугольник – форму для заливания воды.

В пенопласте ножом вырезали форму снежинки.

Налили воду в форму.

Форму, заполненную водой, вынесли на мороз.

         Спасибо за внимание!