Исследовательская работа "Волшебство мыльных пузырей"

Волшебство мыльных пузырей

естественно - научный

Работу выполнила:

ФИО

ученица 3 а класса

Научный руководитель:

Коробова Наталия Викторовна,

учитель начальных классов

Мичуринский район

 с. Новоникольское

 2014 год

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                                             3

ГЛАВА 1. ИЗ ИСТОРИИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ МЫЛЬНЫХ ПУЗЫРЕЙ                  5

1.1.            Что такое мыльный пузырь                                                                                   5

1.2.            Первое упоминание о мыльных пузырях                                                             5

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.                                                                                                       6

ГЛАВА 2. ОПЫТНО - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА                                       7

     2.1. Результаты анкетирования обучающихся 1–4 классов                                            7                                                           

     2.2. Растворы для мыльных пузырей                                                                                7  

     2.3. Мыльный пузырь в домашний условиях                                                                  8

     2.4. Занимательные опыты с мыльными пузырями.                                                       8

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.                                                                                                      12

РЕКОМЕНДАЦИИ                                                                                                              12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                                                    13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ                                                                                                  13

ПРИЛОЖЕНИЯ                                                                                                                   14  

ВВЕДЕНИЕ

Соломинку простую сейчас возьму я в рот,
Воды в нее втяну я, потом слегка подую в соломинку – и вот,

Сияя гладкой пленкой, растягиваясь вширь,

Выходит нежный, тонкий, раскрашенный пузырь.

Самуил Маршак

           Актуальность

           Мыльные пузыри известны с давних времён и привлекают внимание, как детей, так и взрослых своей красотой, радужными переливами, удивительной хрупкостью и лёгкостью. И не только дети, но и взрослые с удовольствием наблюдают за этим удивительным творением человека. Я всегда удивлялась, как из маленького тюбика, который покупает моя мама, получается так много разноцветных прозрачных шариков, которые, переливаясь, разлетаются во все стороны.  Поэтому решила провести небольшое исследование по этой теме. Раньше я  считала, что мыльные пузыри делаются из воды и мыла. Я перевела кучу шампуня и мыла, но пузыри у меня не получались, а если и получалось выдуть пузырь, то он почти сразу лопался, не успевая долететь до земли. Мне стало очень интересно – что же нужно добавить в раствор, чтобы пузыри были яркими, крупными и крепкими. Я решила изучить историю возникновения мыльных пузырей и секрет раствора.

         Актуальность данной работы обусловлена развитием творчества детей, стремлением к открытиям.

        Объектом данного исследования является мыльный пузырь.

        Предметом данного исследования является процесс приготовления раствора и способ выдувания мыльного пузыря.

   Итак, главная цель моего исследования – подробно узнать, из чего и как образуются крупные, крепкие мыльные пузыри.  

Задачи:

1.       Познакомиться с историей происхождения мыльных пузырей.

2.      Узнать секреты мыльного пузыря.

3. В домашних условиях провести опыты по надуванию различных видов  мыльных пузырей.
4. Провести опрос среди учеников начальных классов.

5.      Провести  шоу мыльных пузырей на своем дне рождении.

Методы исследования: анализ литературы, опрос, наблюдение, проведение опытов, сравнение и обобщение результатов.

В ходе работы над проектом была выдвинута следующая гипотеза. 

Если добавлять «секретное» вещество в состав раствора, то мыльные пузыри получатся  крупными и крепкими.

      Новизна работы заключается в следующем:

Мною впервые была изучена литература по данной теме,  были поставлены опыты и проведен сравнительный анализ результатов.

     Теоретическая значимость работы заключается в изучении литературы, а именно, история возникновения мыльных пузырей, способы применения,  поиск рецептов по приготовлению растворов.

      Получены доказательства, подтверждающие возможность приготовления растворов  для выдувания крупных и крепких пузырей в домашних условиях.

    Практическая значимость работы. На основе опытных экспериментов выявлен наиболее эффективный состав раствора для выдувания  различных мыльных пузырей, при различной температуре  воздуха (от - 24 -  до + 20 градусов).

ГЛАВА 1. ИЗ ИСТОРИИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ МЫЛЬНЫХ ПУЗЫРЕЙ

1. 1. Что такое мыльный пузырь

Для того, чтобы узнать, как и когда появились мыльные пузыри в первую очередь я пошла в школьную библиотеку. Я пыталась найти хоть какую-нибудь информацию о мыльных пузырях. Я просмотрели все тома детской энциклопедии  «Все обо всем», «Хочу все знать», изучили другие детские энциклопедии. И абсолютно никакой информации. Правда, попутно я узнала, из чего делают мыло, для чего нужны моющие средства, когда изобрели первый порошок. Время, конечно, даром не прошло. Но о мыльных пузырях я пока ничего не нашла. Тогда мы  дома с мамой сели за компьютер и стали искать информацию в сети Интернет. И нашли…

Мыльный пузырь — тонкая плёнка мыльной воды, которая формирует сферу, наполненную воздухом, с переливчатой поверхностью.    

1.2.Первое упоминание о мыльных пузырях

Когда и где точно появились мыльные пузыри и по сей день остаётся загадкой. Но доподлинно известно, что при раскопках древней  Помпеи археологи обнаружили необычные фрески с изображением юных помпейцев, выдувающих мыльные пузыри. Значит, пузыри радовали детей и взрослых ещё во времена древней Помпеи. Видимо, у них были свои секреты производства мыла.

На картинах фламандских художников 18 века часто встречались изображения детей, выдувающих мыльные пузыри через глиняную соломинку. В 18 и 19 веках дети выдували мыльные пузыри, используя мыльную воду, оставшуюся после стирки.

Секреты мыльных пузырей интересовали философов, художников, учёных на протяжении веков, не оставляя равнодушных и в 21 веке.

Так, например, 9 августа 1996 года, Алан Маккей (Новая Зеландия) пустил мыльный пузырь длиной 32 метра. Его имя было занесено в «Книгу рекордов Гиннеса.

Сэм Хит (Sam Heath) выдул самый огромный в мире мыльный пузырь, скорее целую мыльную тучу, которая парила в воздухе в парке Лондона. Однажды Сэм выдул мыльный пузырь, внутри которого находилось 50 человек .

Мыльные пузыри обычно недолговечны, существуют лишь несколько секунд и лопаются при прикосновении или самопроизвольно. Но, тем не менее, выдувание мыльных пузырей – любимое детское развлечение. И не только детское. Пока я проводила исследование, убедилась, что и взрослые тоже очень увлекаются выдуванием (и ведут себя как дети).

ВЫВОД ПО ГЛАВЕ 1

Выдувание мыльных пузырей –  одно из любимых  детских  развлечений. Когда и где точно появились мыльные пузыри и по сей день остаётся загадкой. Секреты мыльных пузырей интересовали философов, художников, учёных на протяжении веков, не оставляя равнодушных и в 21 веке.

ГЛАВА 2. ОПЫТНО - ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА

2. 1. Результаты анкетирования обучающихся  1 – 4 классов

         В ходе проведенного анкетирования [Прил. 1], в нем участвовало 26 школьников  I – IV классов, было установлено следующее.

         На вопрос:  «Нравится ли  вам  выдувать мыльные пузыри»  положительный ответ дали 23 человека, отрицательный -3 человека. По результатам анкетирования, я выяснила, что в основном дети покупают раствор для выдувания мыльных пузырей. Им удавалось выдувать пузыри различных диаметров. А также  больше половины опрошенных ребят считают, что нельзя долго сохранить мыльный пузырь. И лишь некоторые респонденты пробовали выдувать мыльные пузыри при минусовой температуре воздуха. [Прил. 2]

2.2. Растворы для мыльных пузырей

          Сэм Хит использовал секретную формулу, над которой он химичил двадцать лет. “Все зависит от правильного мыльного раствора”, – рассказывал мастер. – “Если у вас нет правильного состава, вы можете дуть сколько угодно, но у вас ничего не получится». 

           Как же мне приготовить правильный раствор? Я поняла, что  основу всех рецептов составляют вода и моющее вещество. Это может быть жидкость для мытья посуды, мыло, стиральный порошок, гель для душа, шампунь.

      Я решила провести эксперименты и узнать, из чего лучше всего получаются  мыльные пузыри? Раствор для мыльных пузырей можно купить в магазине  или приготовить самостоятельно.

           Вот какие рецепты мыльных пузырей  я нашла в сети Интернет.

Рецепт 1.  Самый простой способ приготовить раствор таков: на 200 гр. средства для мытья посуды необходимо взять 600 мл. воды и 100 мл. глицерина. Всё хорошенько размешать и ваш раствор готов. Глицерин именно то средство, которое делает стенки мыльного пузыря прочнее, а сам пузырь, соответственно, более долгоживущим

Рецепт 2.  0,5 чашки хозяйственного мыла или детского шампуня, 1,5 чашки воды, 2 ч л. сахара.

Рецепт 3.  Этот рецепт мыльных пузырей посложнее и приготовление раствора займёт больше времени. На 600 мл. ГОРЯЧЕЙ воды необходимо взять 300 мл. глицерина, 20 капель нашатырного спирта и 50 гр. любого порошкообразного моющего средства. Вместо моющего средства  можно взять обычное хозяйственное мыло (настругать в воду, можно даже вскипятить при помешивании, чтобы быстрее стружки растворились).        Все ингредиенты перемешиваем и оставляем настояться на 2-3 дня. После этого раствор тщательно профильтровываем и ставим в холодильник на 12 часов. И, наконец, можно приступать к выдуванию радужных красавцев.

2.3. Мыльный пузырь в домашний условиях

         Мы с мамой купили необходимые ингредиенты и приступили к опытам. И вот что у нас получилось.

Выдувание мыльных пузырей из купленного раствора.

      Сначала мы попробовали  выдувать пузыри из раствора, купленного в магазине.

Пузырей  выдувалось  много, они вылетали красивым  разноцветным роем, переливаясь на свету. Но большой мыльный пузырь этим способом выдуть не получилось.

 Мы решили приготовить состав для пузырей сами.

     Сначала приготовили раствор по рецепту № 2.

     Взяли детский шампунь, добавили воду, сахар.   Я стала выдувать пузыри с помощью кольца из покупного флакона мыльных пузырей. Сначала у меня пузырей  получалось  несколько, и они были очень маленькие. Потом мама посоветовала взять   трубочку-соломинку  для сока  и попробовать выдувать через нее. Я окунула трубочку в раствор и, держа ее отвесно, так чтобы на конце образовалась пленка жидкости, осторожно дула в нее.  Получился большой пузырь. Но он оторвался, полетел и быстро лопнул. Все пузыри быстро лопались.

     Потом  мы приготовили раствор по рецепту № 1.

   Пузыри получались еще больше и летали по комнате дольше. Прочность нашим пузырям придал глицерин, который мы добавили  в состав нашего раствора.

     Мыльные пузыри по рецепту № 3 заняли много времени в приготовлении самого раствора для пузырей, а эффект выдувания был такой же, как по рецепту  № 1. Пузыри получались большие, долго не лопались.  

2.4. Занимательные опыты с мыльными пузырями

Опыт 1. Пузырь в пузыре.

      Из воронки на плоскую посуду выдуваем большой мыльный пузырь. Соломинку погружаем в мыльный раствор так, чтобы только кончик ее, остался сухим. Осторожно через стенку первого пузыря проталкиваем соломинку до центра. Большой пузырь не лопнул! Медленно начинаем дуть в соломинку. Получаем  второй пузырь, заключенный в первом. Осторожно вытягиваем соломинку.

Вывод: стенки мыльного  пузыря достаточно прочны и эластичны, чтобы сквозь  них можно было провести соломинку, предварительно  смоченную  мыльным раствором.

Опыт 2.  Пузыри вокруг предметов. [прил. 3]

     В тарелку наливаем мыльного раствора настолько, чтобы дно тарелки было покрыто слоем в 2 – 3 миллиметра вышины; в середину кладем маленькую яркую фигурку и накрываем воронкой. Затем, медленно поднимая воронку, дуем в ее узкую трубочку – образуется мыльный пузырь. Когда этот пузырь достигнет достаточных размеров, наклоняем воронку, высвобождая из-под нее пузырь. Фигурка оказывается лежащей под прозрачным полукруглым колпаком из мыльной пленки.

Вывод: мыльная пленка пузыря достаточно прочна и эластична, чтобы в него можно было поместить небольшой предмет, предварительно  смоченный мыльным раствором

Опыт 3. Мыльные цветы.

     Возьмем лист алюминиевой фольги. Вырежем шесть лепестков, соберем их вместе и закрепим на подставке. Смочим лепестки в мыльном растворе. Выдуваем пузырь, подносим его к центру цветка. Лепестки, как по волшебству притягиваются к упругой пыльной пленке. И цветок раскрылся. Очень красивое и волшебное зрелище.

 Вывод: этот опыт показывает, каким эластичным может быть мыльный пузырь и какие восхитительные предметы можно создать с его помощью.

 Опыт 4.  Пузыри на подставке.

     Из проволоки и нити папа сделал мне кольцо, диаметр которого примерно 5 см. Окунаем это кольцо в мыльный раствор. Делаем быстрый и резкий взмах. От потока воздуха образуется пузырь, он тут же отрывается от кольца. Осторожно подставляем это кольцо под падающий пузырь. Он удобно размещается на кольце-подставке. Простоял 2 минуты. Таким же образом, можно разместить пузырь на любую красивую подставку, если смочить ее мыльным раствором.

Вывод: данный опыт опровергает распространенное убеждение о «неприкосновенности» пузыря и его недолговечности. Для того, чтобы посадить пузырь на предмет достаточно просто смочить его мыльным раствором, тем самым, сгладив шероховатости поверхности предмета и любоваться его радужной красотой в течении нескольких минут.

Опыт 5. Вода сквозь пузырь.

    На проволочной рамке получаем плёнку и льем  через нее воду. Удивительно! Вода проходит сквозь пленку, и она не рвется!

Опыт 6. Рекордный пузырь.

     Мы старались получить самый крупный пузырь. Оказалось, что трубка для пузырей  годится не всякая. Чем больше отверстие  трубки, тем пузыри получаются крупнее.  Чтобы выдуть самый крупный пузырь, мы воспользовались рамкой. Мы долго выбирали скорость движения рукой, угол наклона, уровень резкости. Когда моя отмашка уже была как у теннисиста, получился пузырь рекордного размера – около полуметра.

Вывод: размер пузыря зависит от размера отверстия трубки. Чем больше отверстие  трубки, тем пузыри получаются крупнее.

       А вот несколько еще несколько занимательных опытов с пузырями, которые я проделала:

• Хорошие пузыри можно выдувать на мыльную клеенку и строить из них фигуры - черепаху, Лошарика, матрешек.
• Можно делать пузырь в пузыре, несколько пузырей друг в друге. Из трубочки  выдувают большой мыльный пузырь. Затем полностью погружают соломинку в мыльный раствор так, чтобы только кончик ее, который придется взять в рот, остался сухим, и просовывают ее осторожно через стену первого пузыря до центра; медленно вытягивая затем соломинку обратно, не довода ее, однако, до края, выдувают второй пузырь, заключенный в первом, в нем - третий, четвертый и т.д.
• Я попробовала сделать цилиндр из пузырей. Цилиндр из мыльной пленки  получается между двумя проволочными кольцами. Для этого на нижнее кольцо спускают обыкновенный шарообразный пузырь, затем сверху к пузырю прикладывают смоченное второе кольцо и, поднимая его вверх, растягивают пузырь, пока он не сделается цилиндрическим.  Это очень капризный опыт и не у всех получается. У меня получился 1 раз.
• Очень интересно выдувать мыльные пузыри зимой на улице. Так как пузырь наполняется при этом теплым воздухом наших легких, который легче окружающего комнатного воздуха, то выдутый пузырь тотчас же поднимается вверх.
• При температуре -7 градусов пузырь может замёрзнуть. Для этого на него сверху нужно положить снежинку или аккуратно опустить пузырь на снег. Подобный трюк требует немало усилий и стараний, но он того стоит, поверьте. У меня получилось. Я надувала на морозе пузыри, опускала осторожно на снег,  и они превращались в причудливые снежинки.
• Интересно наблюдать за пузырем, когда он из теплого помещения попадает в холодное: он видимо уменьшается в объеме и, наоборот, раздувается, попадая из холодной комнаты в теплую. Причина кроется, конечно, в сжатии и расширении воздуха, заключенного внутри пузыря.

Я пускала пузыри из окна комнаты на улицу, и видела, как пузырики сначала очень быстро уменьшаются, а потом лопаются.

• Если  намазать руки шампунем, можно брать пузыри руками, или запихивать в них руки, или можно выдувать пузырь прямо на ладошку. Необыкновенно приятное ощущение.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2

       Основу всех рецептов для раствора составляют вода и моющее вещество. Это может быть жидкость для мытья посуды, мыло, стиральный порошок, гель для душа, шампунь. Вода должна быть теплой. Гипотеза о добавлении «секретного» вещества в раствор для выдувания крупных и крепких мыльных пузырей оказалась верной. Самое главное, «секретное»  вещество, которое придает пузырям прочность – это глицерин. Для лучшего результата раствор должен «отстояться» 30-40 минут                                                                      

      Проведя эти опыты, я убедилась, что мыльные пузыри при правильном надувании, могут радовать глаз в течение нескольких минут. Мыльная пленка пузыря достаточно прочна и эластична, чтобы в него можно было поместить небольшой предмет, предварительно  смоченный мыльным раствором. Сквозь мыльную пленку можно лить воду, и она не лопнет. А также с помощью мыльных пузырей можно создавать необыкновенной красоты предметы.

     Для того, чтобы опыт получился, нужно потрудиться. В любом опыте сначала ничего не получается, потом получаются мелкие пузырьки. И только тогда, когда поймешь, с какой силой дуть, с какой резкостью взмахнуть рукой, когда вообще замереть, чтобы «не спугнуть» пузырь – вот тогда начинает получаться то, что задумано.

РЕКОМЕНДАЦИИ

      Оказывается, чтобы приготовить состав для мыльных пузырей, надо знать несколько маленьких хитростей.

     1)Производить опыты нужно медленно, осторожно, спокойно.

     2) Освещение должно быть, по возможности, яркое: иначе пузыри не покажут своих радужных переливов.

   3) Используйте что-нибудь уплотняющее воду. Наиболее часто используется глицерин. Также можно использовать сахар, который лучше растворять в тёплой воде. Однако плотность воды может стать слишком большой, поэтому важно соблюдать умеренность.

    4)  Если оставить смесь открытой на несколько часов, то ее плотность тоже станет выше, и пузыри будут получаться лучше. Но на долго оставлять смесь нельзя, т.к. если она станет слишком высокой, выдувать пузыри будет сложно.

    5) Хранить смесь нужно в закрытом сосуде.

    6) Лучше избегать пузырьков или пены на поверхности смеси, аккуратно убирая их или просто дождавшись, пока они исчезнут.

    7) То, насколько просто будет делать пузыри, зависит от множества разных факторов. Разное мыло, разные условия окружающей среды, например, лучше избегать пыльного воздуха или ветра. Также, чем больше влажность воздуха, тем лучше, а значит лучше делать пузыри в дождливый день или увлажнить воздух в комнате.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

            Умеете ли вы выдувать мыльные пузыри? Это не так просто, как кажется. И мне казалось, что здесь никакой сноровки не нужно, пока я не убедилась на деле, что уменье выдувать большие и красивые пузыри – своего рода искусство, требующее упражнения. Но стоит ли заниматься таким пустым делом, как выдувание мыльных пузырей?

       “Выдуйте мыльный пузырь, – писал великий английский ученый Кельвин, – и смотрите на него: вы можете заниматься всю жизнь его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики”. Действительно, волшебные переливы красок на поверхности тончайших мыльных пленок дают физику возможность измерить длину световых волн, а исследование натяжения этих нежных пленок помогает изучать законы действия сил между частицами, – тех сил сцепления, при отсутствии которых в мире не существовало бы ничего, кроме тончайшей пыли.

        Те опыты, которые мы провели, конечно же, не преследуют столь серьезных задач. Это просто интересное развлечение, которое лишь познакомило нас с искусством выдувания мыльных пузырей.

ЛИТЕРАТУРА

1)      Большая книга экспериментов для школьников.- М.:ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2008.-260 с.

2)      Гегузин Я.Е. «Мыльные пузыри»

3)      Занимательные опыты и эксперименты. М.:»АЙРИС – ПРЕСС», 2007.-125 с.

4)      Энциклопедия для детей,т.16.Физика.с.1,2

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Анкета

Ребята, ответьте на вопросы.

1. Нравится ли вам выдувать мыльные пузыри?

                         А) да              Б) нет. 

2. Где вы берёте раствор?

                        А) покупаю;                           Б) готовлю по своему рецепту:

3. Какой наибольший диаметр мыльного пузыря вам удалось получить?

                         А) 5 см;             Б) 10 см;             В) 15 см;         Г) 20 см.

4. Можно ли сохранить мыльный пузырь долгое время?

                         А) да;                    Б) нет.

5. Вы пробовали пускать мыльные пузыри зимой при температуре минус 24 градуса?

                        А) да;                        Б) нет.

СПАСИБО ЗА ОТВЕТ!

Приложение 2   

Нравится ли вам выдувать мыльные пузыри?

 

Где вы берёте раствор?

 

Какой наибольший диаметр мыльного пузыря вам удалось получить?

Можно ли сохранить мыльный пузырь долгое время?

 

Вы пробовали пускать мыльные пузыри зимой

при температуре минус 24 градуса?

 

Приложение 3

ОПЫТЫ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ   

			Выдуваем пузыри через соломинку

 

					Выдуваем пузыри через кухонную лопатку
		Игрушка внутри мыльного пузыря

					Выдуваем пузырь на шерстяную подставку. Пузырь долгое время не лопается
	Выдуваем пузыри через пластиковую бутылку большого диаметра
			Выдуваем пузыри через специально сделанную конструкцию

 

	Выдуваем пузыри при минусовой температуре. Они долго не лопаются.