Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Начальные классы / Презентации / Такие разные снежинки
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Начальные классы

Такие разные снежинки

библиотека
материалов

МБОУ «Средняя общеобразовательная школа №98»





hello_html_5ba5b6cd.png



ТАКИЕ РАЗНЫЕ СНЕЖИНКИ

(научно-исследовательская работа)

Выполнила:

ученица 4Б класса

Рыжова Полина

Руководитель:

Плотникова Наталья Николаевна



http://img-fotki.yandex.ru/get/3304/olga-sytina.19/0_276ab_5646479_XL



г. Барнаул, 2014

СОДЕРЖАНИЕ



Введение 3


1.Теоретическая часть 4

1.1 Снежинки как природное явление 4

1.2 Как образуются снежинки 6

1.3 Виды снежинок 9

1.4 Полезные свойства снега 12




2.Опытно-экспериментальная часть 13

2.1 Выращиваем в домашних условиях снежинку, которая не тает 13

2.2 Можно ли получить настоящую снежинку в домашних условиях 16

Заключение 17


Список использованной литературы 18

Приложение 19





ВВЕДЕНИЕ



Однажды, возвращаясь домой, я любовалась падающим снегом. Было «по-зимнему» тепло, безветренно, а с неба медленно, кружась, словно танцуя, падали крупные снежные хлопья. Снежинки были настолько крупными, что можно было рассмотреть их удивительно красивую форму не вооруженным глазом.

Мне стало настолько интересно – как образуются снежинки? Почему они имеют красивую и столь разнообразную форму? Будто кто специально их «отливает» или «вырезает»? Или в небе есть станок, «печатающий» снежинки?

Эти размышления побудили меня узнать, как образуются снежинки.

Цель исследования: выяснить, как появляются снежинки.

Задачи исследования:

  1. изучить процесс образования «снежинки»;

  2. рассмотреть полезные свойства снега;

  3. опытно-экспериментальным путем попробовать получить снежинку в домашних условиях;

  4. выяснить все ли снежинки одинаковы.

Гипотеза исследования: мы предполагаем, что снежинки появляются из капелек воды при низкой температуре.

Для проведения научно-исследовательской работы, нами использовались следующие методы достижения цели: сбор и изучение источников информации по теме исследования, анализ собранной информации, описание, эксперимент.

Научно-исследовательская работа состоит из введения, теоретической части, опытно-экспериментальной части, списка использованной литературы.



  1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ


1.1 Снежинки как природное явление

hello_html_6cbb1817.pngСнежинка представляет собой снежный кристалл в форме шестилучевого многогранника. При тридцатиградусных морозах ледяные кристаллы выпадают на землю, образуя слой пушистого снега. Кристаллы растут в ледяном облаке при переходе из состояния пара в твёрдую фазу. На их рост непосредственное влияние оказывает температура и влажность воздуха.

Снежинка это быстро выросший в неравновесных условиях кристалл льда. Шестигранники могут расти вдоль оси, а могут перпендикулярно ей. В зависимости от этого и формируется форма снежинки. Они могут быть очень разнообразными – шестиугольные звёздочки, столбики или иглы.

Ледяные снежинки в облаке образуются при минус 15 градусах вследствие перехода водяного пара в твердое состояние. Ледяные или инородные пылинки в тучах являются основой для формирования снежинок, являясь крошечным ядром. Все больше и больше молекул воды присоединяются к растущей снежинке в определенных местах, придавая ей отчетливую форму.

Но простые на первый взгляд снежинки столь же уникальны как и человеческая личность — на свете не найти двух одинаковых. На свете не бывает пятиугольных или семиугольных снежинок. Все снежинки имеют строго шестиугольную форму. Иоганн Кеплер выдающийся немецкий астроном и математик первым в свое время задался этим вопросом.

Снежинки сохраняют сложную форму на протяжении всего пути, сохраняя при этом симметрию.

Снежинки образуются из пара. Когда пар, содержащий в себе силу, сталкивается с фронтом холодного воздуха, он разбивает пространство на отдельные маленькие ячейки, имеющие шестиугольную форму. Именно потому, что правильные шестиугольники оптимальным образом заполняют плоскость. В этих «сотах» и образуются снежинки. Снежинка очень нежное, капризное создание. Малейшее изменение температуры, ветра или влажности влияет на ее размер и «телосложение». Например, если дует влажный ветер, снежинки слегка подтаивают по концам и слепляются при полете в хлопья.

В снежинках сокрыта великая тайна. В самом деле, не волшебно ли это, не удивительно ли: пар из чайника, из лохани с бельем, дым из труб - все это лохматое и бесформенное, поднявшись наверх, в облака, и претерпев какое-то превращение, сыплется к нам обратно не бесформенными комками, не скучной пылью, а в виде кружевных шестиугольных кристаллов.
















1.2Как образуются снежинки

hello_html_m7a4f35c0.pngСнежные кристаллы образуются в холодных облаках высоко над землей. На очень больших высотах, где температура доходит до минус 40 градусов Цельсия, водяной пар, занесенный туда ветром, может внезапно замерзнуть, формируясь в кристаллики льда. В облаках, расположенных ниже, где температура выше, вода замерзает медленнее, предварительно пристав к какой-нибудь взвешенной в воздухе частице. Температура при этом конечно должна быть ниже 0 градусов Цельсия (то есть точки замерзания воды). Хоть мы и думаем, что снег «чистый», но на самом деле большинство снежинок формируются вокруг мелких частиц грунта, поднятых ветром вверх. Водяной пар может замерзать так же вокруг частиц дыма. Используя очень мощные микроскопы, ученые смогли разглядеть частицы, спрятанные в сердцевине снежинки. При просмотре серии снежных кристаллов обнаружили, что около 3/4 снежинок содержали в центре мельчайшие частицы глины. Так что снежинки — это кусочки почвы, может быть даже с вашего огорода, только покрытые льдом.

В одной снежинке содержится от 2 до 200 отдельных снежных кристаллов.Ученые утверждают, что снежные кристаллы бывают четырех основных типов по форме. Простейшая форма — длинные игольчатые кристаллы. Все остальные типы имеют шесть сторон, то есть они гексагональные (шестиугольные). Стоп-сигнал имеет восемь сторон — это восьмиугольник (по-гречески — октагональный). Бывают снежинки, похожие по форме на пустотелые длинные столбики, напоминающие шестиугольную призму, есть плоские шестиугольные снежинки. И наконец, существуют снежинки очень причудливой формы, в основе которой лежит шестиконечная звезда.

Основная форма снежинки зависит от температуры, при которой снежинка образуется. Чем выше облако, тем оно холоднее. Выше самых высоких облаков воздух разрежен и постепенно переходит в вечно холодное безвоздушное пространство космоса. Высокие перистые облака, дрейфующие при температурах ниже минус 35 градусов Цельсия, состоят из кристалликов-призм, которые выглядят, как блестящие подвески люстр, сверкающие в лучах солнца. Кристаллы различной формы образуются при разной температуре. Если температура в облаке в пределах от минус 3 до 0 градусов Цельсия, то образуются плоские шестиугольники, от минус 5 до минус 3 градусов Цельсия формируются игольчатые кристаллы, от минус 8 до минус 5 граду сов Цельсия образуются столбики - призмы, от минус 12 до минус 8 градусов Цельсия вновь появляются плоские шестиугольники, от минус 16 до минус 12 градусов Цельсия возникают первые звездчатые снежинки. При дальнейшем снижении температуры образуются снежинки всех типов.

Кристаллы-столбики, образующиеся в холодных облаках высоко над землей при очень низких температурах, падают на грунт сквозь более теплые облака, при этом на концах могут вырасти звездочки. Так же как историю путешествия градины можно выяснить по ее кольцам, так форма снежинки — это естественная запись ее маршрута по разным облакам с различной температурой. Каждая снежинка неповторима, со своей великолепной конструкцией, единственная во всем мире. Посмотрите на снежинку, и вы увидите сложную фигуру, где внутри одной звездочки находятся другие кристаллы.

По мере того как снежинка растет, она становится тяжелее и падает на землю, при этом ее форма изменяется. Если снежинка при падении вращается, как волчок, то ее форма идеально симметрична. Если же она падает боком или иначе, то и форма ее будет несимметричной. Падающие кристаллы слипаются, формируясь в снежные хлопья. В каждой такой крупной снежинке содержится от 2 до 200 снежных кристаллов.

Если воздух под облаками прогрет до температуры выше 0 градусов Цельсия, снежинки могут во время падения растаять, тогда выпадает обычный дождь. Действительно, дождь час то начинается со снегопада. Но если температура у поверхности земли ниже 0 градусов Цельсия, то снежинки благополучно долетают до земли, одевая ее в белые одежды. На земле снежинки постепенно теряют изящную форму, становятся круглыми, лишаются своей живописности. Поэтому если вы хотите полюбоваться снежинками во всей их красе, то собирайте их во время снегопада на темную материю или на варежку.

Вывод: Как будто сама Природа хочет намекнуть нам, что в основе ее лежит не хаос, не беспорядок, а какие-то очень точные и красивые математические законы.

















1.3 Виды снежинок

Еще в 1555 году швейцарским исследователем Мангусом были сделаны зарисовки форм снежинок. С изобретением фотографии 150 лет тому назад число заснятых снежинок стало исчисляться тысячами. В 1955 году русский ученый А. Заморский разделил снежинки на 9 классов и 48 видов. Это — пластинки, иглы, звезды, ежи, столбики, пушинки, запонки, призмы, групповые.

Снежинки привлекают внимание исследователей. Так в начале 17 века астроном И.Кеплер написал трактат о шестиугольных снежинках. Несколько десятилетий спустя Р.Гук опубликовал рисунки снежинок разной формы. А в конце 19 века американец У. Бентли сделал первый удачный фотоснимок снежинки под микроскопом. Его последователи (К. Либбрехт и У. Накайя) подтвердили теорию о зависимости формы снежинки от внешних факторов – влажности и температуры воздуха – экспериментальным путём. Они выращивали в лабораторных условиях кристаллы льда. Работы Кеннета Либбрехта можно посмотреть на его сайте SnowCrystals.com. В наши дни изучение снежинок превратилось в науку–гляциометеорологию, с большим количеством практических приложений. И чудаков всерьез занимающихся этим немало.

Снежинки образуют шубу планеты — снежный покров. Представьте, количество снежинок, образующихся на планете за год, уже подсчитано. В одном кубическом метре снега находится 350 миллионов снежинок, а по всей Земле — 10 в 24 степени Вес самой снежинки всего около миллиграмма, редко — 2…3.

Формы и особенности строения снежинки подобны различным народам, населяющим страны планеты. В зависимости от погодных условий в разных местах выпадает «свой» снег. В Прибалтике и в центральных областях, например, часто идет снег в виде крупных, сложной формы разветвленных снежинок.

Весной 1944 года в Москве выпали хлопья размером до 10 сантиметров в поперечнике, похожие на кружащиеся блюдца. А в Сибири наблюдались снежные хлопья диаметром до 30 сантиметров. Для этого феномена необходимо полнейшее безветрие, ведь чем дольше снежинки путешествуют, тем больше сталкиваются и сцепляются друг с другом. Поэтому при низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков — «алмазной пыли».

Почему же снег белый? Причина в том, что каждая снежинка состоит из большого количества ледяных кристалликов. Но они не гладкие, а с гранями. Отражение света от граней этих кристаллов делает снег белым.

Кстати, сам снег бывает не только белым. В арктических и горных регионах розовый или даже красный снег — обычное явление. Виной тому водоросли, живущие между кристаллов. Но известны случаи, когда снег падал с неба уже окрашенный. Так, на Рождество 1969 года на территории Швеции выпал черный снег. Скорее всего, это впитанная из атмосферы копоть и промышленные загрязнения.

hello_html_166053e5.pngПростые Призмы

Шестиугольная призма является самым основным геометрия снежный кристалл (см. Снежинка Primer ). В зависимости от того, насколько быстро различные аспекты расти, снег кристаллические призмы могут появиться в виде тонких шестиугольных пластин, стройные шестигранные колонны (формы много как деревянные карандаши), или что-нибудь между ними. Простые призмы, как правило, настолько малы, они едва ли могут быть видны невооруженным глазом.

hello_html_59948f2.pngЗвездные Плиты hello_html_m77221086.png

hello_html_685299c3.pnghello_html_18eb9fbb.pnghello_html_m59857b8c.png



hello_html_m3c2e795c.pngЗвездная Дендриты

Звездные дендриты явно самый популярный вид снежный кристалл, увидеть в праздничные украшения во всем мире. Вы можете видеть эти кристаллы для себя достаточно хорошо с простой лупой.

hello_html_211bc12f.pnghello_html_72c24223.pnghello_html_23225ef8.png






1.4 Полезные свойства снега

Снежинки очищают воздух от пыли и гари. Вот почему легко дышать во время снегопада. Снег больше отражает губительные спектры солнечных лучей. Наверное, поэтому у северян отсутствуют многие болезни, которые переносят южане. Но эта снеговая медицинская география еще не изучена.

Мы все знаем, что большое количество выпавшего снега может нарушить жизнь общества. Но снег может приносить и пользу.

Откуда берется вода, которая течет в ручьях? А что вы знаете о воде в земле? Сейчас известно, что вся вода (за исключением небольшой части) поступает с дождем и тающим снегом. Она просачивается сквозь поверхность земли и наполняет реки и ручьи.

Вода всегда находится в воздухе в виде невидимого газа — водяного пара. При благоприятных условиях этот пар конденсируется в маленькие капельки воды или образует кристаллики льда, которые превращаются в облака, а затем в дождь или снег.

Во многих уголках мира дождь является основной формой выпадения осадков, а значит, и основным источником воды. Но в холодных зонах и на высотах основной формой выпадения осадков является снег. Фактически снег, который накапливается в горах около засушливых районов, может образовывать естественный резервуар воды, намного больший, чем любой построенный человеком.

Когда этот снег тает весной и в начале лета, он превращается в воду для орошения.

А так же снег может использоваться в качестве стройматериала, который обладает прекрасными теплоизоляционными свойствами. Например, иглу – традиционное зимнее жилье эскимосов, которое строится из обыкновенного снега.



2.ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ


2.1.Выращиваем в домашних условиях снежинку, которая не тает

Эксперимент №1

Итак, что нам потребуется:

-раствор кристаллов буры (приобрести его можно в любой аптеке, в магазине, продающем хозтовары или средства для стирки);

-пищевые красители, если мы хотим получить цветные снежинки;

-специальные ершики, которыми чистят курительные трубки (купить можно в специализированных табачных магазинах). Если ершики вы не нашли, не расстраивайтесь – их легко заменить проволокой, которую потребуется обмотать шерстяной нитью.

С чего начать?

1.Чтобы вырастить нашу маленькую домашнюю снежинку, нам нужен перенасыщенный раствор буры. Для этого в горячую воду постепенно, помешивая, добавляем буру, примерно 3 ст./л. на стакан воды. Начинайте добавлять следующую порцию только после того, как предыдущая полностью растворилась. Вода должна стать очень мутной, практически непрозрачной.hello_html_m33caab4.png hello_html_5ff9c620.png

2. Если вы видите в воде частички буры, которые уже явно не растворяются, больше добавлять буру не стоит. Раствор необходимо процедить, чтобы избавиться от этих частичек, иначе наш кристалл начнет расти вокруг них, а не вокруг снежинки, как это должно быть.

3.Переливаем смесь в любую стеклянную тару с широким горлом, в которой мы будем выращивать снежинку: чашку, стакан, кувшин, банку. Размер выбирайте в зависимости от того, насколько большую снежинку вы хотите вырастить.

hello_html_297f87f0.png

4.Из ершика для трубок делаем шестиконечную снежинку, закрепляем ее на проволоке, другой конец которой привязываем к небольшой деревянной палочке (от мороженого, или, например, к карандашу).

Вот так я сделал основу для снежинки:

hello_html_m4720fa1c.pnghello_html_37380785.pnghello_html_367c6e12.png

5.Опускаем основу из трубочек в готовый раствор буры (палочку нужно положить на края стакана).

hello_html_55083345.png

6.Ставим емкость туда, где никто ее не потревожит (дети, кошки, собаки…) и набираемся терпения.

7. Прошли сутки – наша снежинка готова! Можно доставать её.

hello_html_2c1826d1.png





2.2 Можно ли получить настоящую снежинку в домашних условиях

Эксперимент №2

1. Я взяла кусочек стекла и положила над паром.

hello_html_m70f22ea8.png

2.Поместила запотевшее стекло в морозильную камеру. Температура в морозильнике была -18 градусов.

3. На следующий день, открыв морозильную камеру, я обнаружила, что моё стёклышко покрылось тонким слоем инея, крохотными капельками замёрзшей воды. Они совсем не напоминали снежинки.

hello_html_54589619.png

Вывод: в домашних условиях вырастить настоящую снежинку нельзя, так как нет тех условий, при которых образуются снежинки в природе.




ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Вода – краса всей природы, необыкновенное вещество. Превращения у неё различны: снег и лёд, дождь и иней, туман и облака, роса и сверкающие снежинки, родник и река, озеро, Мировой океан, подземные воды и гейзеры – всё это вода. Вода находится на Земле в трёх состояниях: жидком, твёрдом и газообразном. Летом на вершинах гор она в твёрдом состоянии – в виде снега и льда, в водопаде она жидкая, а в воздухе, где всегда есть водяные пары, – газообразная. Вода ниже нуля градусов переходит из жидкого состояния в твёрдое, при нагревании из твёрдого – в жидкое. Из жидкого состояния в газообразное, а из газообразного в твёрдое. Это превращение воды называются процессами таяния и замерзания, испарения и концентрации.

Первоначально каждая снежинка представляет собой кристалл в форме простейшей шестиугольной призмы, сформированной из молекул воды, сгруппировавшихся вокруг какой-нибудь пылинки. Однако далее, при попадании снежинки в теплый воздух кристаллики становятся «липкими» и начинают объединяться между собой, принимая традиционную форму снежинки. Это объединение происходит в хаотичном порядке и потому каждая снежинка имеет свою уникальную форму. Вот и получается, что вероятность существования одинаковых по форме снежинок практически равна нулю.

Таким образом, цель работы достигнута, гипотеза подтвердилась – снежинки образуются из капелек воды при низкой температуре.

Значимость моей работы:

1.Моя работа может быть использована на уроках окружающего мира, изобразительного искусства и технологии.

2.Своей работой я заинтересовал друзей. Они тоже захотели понаблюдать и убедиться, что нет двух одинаковых снежинок.

3.Моим родителям было интересно узнать много нового о снежинках.

В дальнейшем я планирую продолжить изучение по этой теме, мне интересно выяснить: почему снег скрепит под ногами? Почему скрип от снег звучит по- разному?



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ



Энциклопедия «Всё обо всём».-М.,2000

Детская энциклопедия.-М., 2005

«Детская энциклопедия»//Познавательный журнал.-.2005.- №12

Энциклопедия для детей. Том 3. География.- М.;изд.;«Мир энциклопедий Аванта +»,2007

Большая советская энциклопедия.-М.,1976

Детская энциклопедия «Я познаю мир».География.-М., 2005

«Трактат о шестиугольных снежинках» Иоганна Кеплера

Источник: http://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/kak-obrazuyutsya-snezhinki/#ixzz2snQ9FNBP



























Приложения.

1.Моё стихотворение.

Ко мне на ладошку

Упала снежинка,

Красоты небесной

Лёгкая пушинка.

Я снежинку эту

Срисовать хотел,

Но, увы- я не успел!

2. Пословицы и поговорки.

Зимой снег глубокий - летом хлеб высокий.

Зима на лето работает, а лето на зиму.

Пришла зима не отвертишься.

Зиме и лету перемены нету.

Снег-хранитель полей.

Чем крепче зима, тем скорее весна.

Накопишь снег на полях, больше хлеба в закромах.

В зимний холод всякий молод.

Зима лето пугает, а всё равно тает.

3. Загадки.

С неба звёзды падают,

Лягут на поля.

Пусть под ними скроется

Чёрная земля.

Много-много звёздочек

Он чёрной тучей был сначала,

Он белым пухом лёг на лес.

Покрыл всю землю одеялом,

А по весне совсем исчез. (снег)

С неба падают зимою

И кружатся над землёю

Лёгкие пушинки,

Белые … (снежинки)

Тонких, как стекло.

Звёздочки холодные,

А земле тепло. (снежинки)

Лежало одеяло,

Мягкое,белое.

Солнце припекло –

Одеяло утекло.(снег)

Полетают в небесах

И растают на носах. (снежинки)

С неба падают зимою

И кружатся над землёю

Лёгкие пушинки,

Белые … (снежинки)

4. Зимние приметы.

Зима снежная - лето дождливое.

Зима морозная - лето жаркое.

Если зимой звёзды ярко блестят- к морозу.

Кошка на печи - к стуже, а кошка на полу- к теплу.

Воробьи дружно чирикают- к оттепели.

Вороны и галки вьются в воздухе - перед снегом.

Если зимой лес шумит- жди оттепели.

Лес трещит- морозы будут стоять долго.

Коли в январе март, то бойся января в марте.

Много длинных сосулек в январе - к урожаю.

Снега глубоки- травы будут хороши.

Иней на деревьях—на мороз, туман на оттепель.

Если ворона ходит по дороге—к теплу.

Много снега—много хлеба.

На Рождество метель- пчёлы будут с мёдом.

Если на Крещение метель, и на Масленицу то же будет.

Если ночью был иней, днём снег не выпадет.







5.Мои зарисовки снежинок.

hello_html_m24853a0f.pnghello_html_3164579f.png







hello_html_maf8e52b.pnghello_html_76925740.png

hello_html_m270bcb7.png
hello_html_mb2cb0ba.png





hello_html_m228b4dd8.png hello_html_3d709459.png





Краткое описание документа:

Научно-исследовательская работа обучающегося. Цель исследования: выяснить, как появляются снежинки. Задачи исследования: 1) изучить процесс образования «снежинки»;2)рассмотреть полезные свойства снега;3)опытно-экспериментальным путем попробовать получить снежинку в домашних условиях;4)выяснить все ли снежинки одинаковы. Гипотеза исследования: мы предполагаем, что снежинки появляются из капелек воды при низкой температуре. Однажды, возвращаясь домой, я любовалась падающим снегом. Было «по-зимнему» тепло, безветренно, а с неба медленно, кружась, словно танцуя, падали крупные снежные хлопья. Снежинки были настолько крупными, что можно было рассмотреть их удивительно красивую форму не вооруженным глазом. Мне стало настолько интересно – как образуются снежинки? Почему они имеют красивую и столь разнообразную форму? Будто кто специально их «отливает» или «вырезает»? Или в небе есть станок, «печатающий» снежинки?
Автор
Дата добавления 06.05.2014
Раздел Начальные классы
Подраздел Презентации
Просмотров1739
Номер материала 96202050645
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх