Misteri i flluskave të sapunit. Filloni në flluska të projektit kërkimor shkencor
Solovyov Grigory
Kishte kaq shumë shkëlqim
Kishte një arrogancë të tillë
Dhe ai - ujë dhe sapun
Përzierje e fryrë.
Flluskë sapuni - dizajni është shumë i qëndrueshëm. Nëse e mbani mend atë material për ndërtimështë kryesisht ujë, - qëndrueshmëria e flluskës së sapunit nuk mund të mos mahnisë. Çfarë i jep një qëndrueshmëri të tillë një flluske të bërë nga filmi më i hollë i lëngshëm? Thjeshtësia dhe përsosmëria përfundimtare e formës? Është e qartë se është! Të ashtuquajturat "ekseset arkitekturore", nëse janë vërtet "eksese", zakonisht nuk kontribuojnë në përmirësimin dhe besueshmërinë e dizajnit. Por forma më e thjeshtë, më madhështore dhe më e përsosur se sfera, jo! Por çështja nuk është qartë vetëm në formë: një flluskë e qëndrueshme nuk rezulton nga uji i pastër, por një flluskë e hollë, e qëndrueshme, me shumë ngjyra formohet nga uji me shtimin e sapunit.
Shkarko:
Pamja paraprake:
Ministria e Arsimit dhe Shkencës e Republikës së Khakassia
MOU shkolla e mesme Novorossiysk
Konferencë shkencore dhe praktike
Misteri i flluskës
Unë e kam bërë punën:
Solovyov G.
Këshilltar shkencor:
Sidorina S.N.
mësuese e shkollës fillore
Novorossiysk 2010
- 1 Struktura e murit me flluskë sapuni
- 2 Bazat fizike
- 2.1 Tensioni dhe forma sipërfaqësore
- 2.2 Ngrirja e flluskave
- 2.3 Bashkimi i flluskave
- 2.4 Ndërhyrjet dhe reflektimet
- 3 Vetitë matematikore
- 4 Si të bëni flluska sapuni
- 4.1 Komponentët
- 4.2 Procedura
- 4.3 Gjigant flluskë
- 5 Eksperimentale
Prezantimi
Kishte kaq shumë shkëlqim
Kishte një arrogancë të tillë
Dhe ai - ujë dhe sapun
Përzierje e fryrë.
Samuil Marshak "Flluskat e sapunit"
- Të analizojë literaturën shkencore mbi problemin e formimit të një flluskë sapuni
- Zbuloni përbërësit për një flluskë sapuni më të qëndrueshme.
- Kontrolloni se çfarë përcakton madhësinë e flluskës së sapunit dhe qëndrueshmërinë e saj.
Flluskë sapuni
Flluskë sapuni - shumë shtresa e hollëfilmsapuniujë i mbushur me ajër, zakonisht në formësferat i ylbertë sipërfaqe. Flluskat e sapunit zakonisht zgjasin vetëm disa sekonda dhe shpërthejnë kur preken ose spontanisht. Ato përdoren shpesh në lojërat e tyre nga fëmijët.
Struktura e murit me flluskë sapuni
Filmi i flluskës përbëhet nga një shtresë e hollë uji e vendosur midis dy shtresave të molekulave, më së shpeshti sapuni. Këto shtresa përmbajnë molekula, një pjesë e të cilave ështëhidrofile, dhe tjetra hidrofobe. Pjesa hidrofile tërhiqet nga një shtresë e hollë uji, ndërsa pjesa hidrofobike, përkundrazi, shtyhet jashtë. Si rezultat, formohen shtresa që mbrojnë ujin nga avullimi i shpejtë, si dhe zvogëlojnëtensioni sipërfaqësor.
Bazat fizike
Tensioni sipërfaqësor dhe forma
Flluska ekziston sepse sipërfaqja e çdo lëngu (në këtë rast uji) ka një tension sipërfaqësor që e bën sipërfaqen të sillet si diçka tjetër.elastike. Megjithatë, një flluskë e bërë vetëm nga uji është e paqëndrueshme dhe shpërthen shpejt. Për të stabilizuar gjendjen e saj, disasurfaktantëtp.sh sapuni. Një keqkuptim i zakonshëm është se sapuni rrit tensionin sipërfaqësor të ujit. Në fakt, ajo bën pikërisht të kundërtën, duke reduktuar tensionin sipërfaqësor në rreth një të tretën e atij të ujit të pastër. Kur një film sapuni shtrihet, përqendrimi i molekulave të sapunit në sipërfaqe zvogëlohet, duke rritur tensionin sipërfaqësor. Kështu, sapuni forcon në mënyrë selektive zonat e dobëta të flluskës, duke i penguar ato të shtrihen më tej. Përveç kësaj, sapuni nuk lejon që uji të avullojë, duke e bërë kështu jetën e flluskës edhe më të gjatë.
Forma sferike e flluskës fitohet edhe për shkak të tensionit sipërfaqësor. Forcat e tensionit formojnë një sferë sepse një sferë ka sipërfaqen më të vogël për një vëllim të caktuar. Kjo formë mund të shtrembërohet ndjeshëm nga rrymat e ajrit dhe vetë procesi i fryrjes së flluskave. Megjithatë, nëse flluska lihet të notojë në ajër të qetë, forma e saj shumë shpejt do të bëhet afër sferës.
Flluska ngrirëse
Lidhja e flluskave të sapunit
Nëse fryni një flluskëtemperatura −15 °C, do të ngrijë në kontakt me sipërfaqen. Ajri brenda flluskës gradualisht do të rrjedhë dhe përfundimisht flluska do të shembet nën peshën e vet.
Në -25°C, flluskat ngrijnë në ajër dhe mund të thyhen kur bien në tokë. Nëse fryni një flluskë me ajër të ngrohtë në këtë temperaturë, ajo do të ngrijë në një formë sferike pothuajse të përsosur, por ndërsa ajri ftohet dhe zvogëlohet në vëllim, flluska mund të shembet pjesërisht dhe forma e saj do të shtrembërohet. Flluskat e fryra në këtë temperaturë do të jenë gjithmonë të vogla, pasi do të ngrijnë shpejt dhe nëse vazhdoni t'i fryni ato do të shpërthejnë.
Bashkimi i flluskave
Kur dy flluska bashkohen, ato marrin formën me sipërfaqen më të vogël të mundshme. Muri i tyre i përbashkët do të zgjatet në flluskë më të madhe, pasi flluska më e vogël ka një flluskë më të madhelakim mesatardhe më shumë presion të brendshëm. Nëse flluskat kanë të njëjtën madhësi, muri i tyre i përbashkët do të jetë i sheshtë.
Rregullat që i binden flluskat kur lidhen janë vendosur në mënyrë eksperimentaleShekulli i 19fizikan belgJozef Plateaudhe vërtetuar matematikisht në1976Jean Taylor.
- Filmat e sapunit janë pjesë-pjesëe lëmuar sipërfaqe, lakim mesatare cila është konstante në çdo seksion të lëmuar.
- Nëse ka më shumë se tre flluska, ato do të vendosen në atë mënyrë që vetëm tre mure të mund të lidhen pranë njërës skaj, ndërsa këndet midis tyre do të jenë të barabarta me 120 °, për shkak të barazisë së tensionit sipërfaqësor për secilën sipërfaqe kontaktuese. .
- Vijat e kryqëzimit të sipërfaqeve kryqëzohen në një pikë në katër pjesë, dhe këndi ndërmjet çdo dy është i barabartë me arccos(-1/3)≈109.47°.
Flluskat që nuk u binden këtyre rregullave, në parim, mund të formohen, por ato do të jenë shumë të paqëndrueshme dhe shpejt do të marrin formën e duhur ose do të shemben.bletëttë cilët kërkojnë të reduktojnë konsumindylli, lidheni huall mjalti V kosheregjithashtu në një kënd prej 120°, duke formuar kështugjashtëkëndësha të rregullt.
Ndërhyrje dhe reflektime
Reflektimi i reve në një flluskë sapuni
"ylber" i ylbertëngjyratflluskat e sapunit prodhohen ngainterferenca e valëve të dritësdhe përcaktohen nga trashësia e filmit të sapunit.
Kur dritëkalon nëpër një shtresë të hollë të flluskës, një pjesë e saj reflektohet nga sipërfaqja e jashtme, ndërsa pjesa tjetër depërton në film dhe reflektohet nga sipërfaqe e brendshme. Ngjyra e rrezatimit të vëzhguar në reflektim përcaktohet nga ndërhyrja e këtyre dy reflektimeve. Meqenëse çdo kalim i dritës përmes filmit krijon një zhvendosje fazore proporcionale me trashësinë e filmit dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me gjatësinë e valës, rezultati i ndërhyrjes varet nga dy sasi. Kur reflektohen, disa valë shtohen në fazë, ndërsa të tjerat janë jashtë fazës, dhe si rezultat, drita e bardhë që përplaset me filmin reflektohet me një nuancë në varësi të trashësisë së filmit.
Ndërsa filmi bëhet më i hollë për shkak të avullimit të ujit, mund të vërehet një ndryshim në ngjyrën e flluskës. Një film më i trashë heq përbërësin e kuq nga drita e bardhë, duke e bërë kështu dritën e reflektuar të marrë ngjyrë blu-jeshile. Një film më i hollë heq të verdhën (duke lënë dritën blu), më pas jeshile (duke lënë ngjyrën e purpurt) dhe më pas blunë (duke lënë të verdhën e artë). Në fund, muri i flluskës bëhet më i hollë se gjatësia e valës së dritës së dukshme, të gjitha valët e reflektuara të dritës së dukshme shtohen në antifazë dhe ne ndalojmë fare ta shohim reflektimin (në një sfond të errët, kjo pjesë e flluskës duket si një "njollë e zezë"). Kur kjo ndodh, trashësia e murit të flluskës është më e vogël se 25nanometradhe flluska ka të ngjarë të shpërthejë së shpejti.
Efekti i ndërhyrjes varet gjithashtu nga këndi në të cilin rrezja e dritës godet filmin e flluskës. Kështu, edhe nëse trashësia e murit do të ishte e njëjtë kudo, ne përsëri do të vëzhgonim ngjyra të ndryshme për shkak të lëvizjes së flluskës. Por trashësia e flluskës ndryshon vazhdimisht për shkak të gravitetit, i cili e tërheq lëngun deri në fund, kështu që zakonisht mund të shohim vija me ngjyra të ndryshme që lëvizin nga lart poshtë.
Vetitë matematikore
Formohen flluska sapunishkumë
Flluskat e sapunit janë gjithashtu një ilustrim fizik i problemit.sipërfaqe minimale, një problem kompleks matematikor. Për shembull, përkundër faktit se që nga viti 1884 dihet se një flluskë sapuni ka një sipërfaqe minimale për një vëllim të caktuar, deri në vitin 2000se dy flluska të bashkuara kanë gjithashtu sipërfaqen minimale për një vëllim të caktuar të bashkuar. Ky problem është quajtur teorema e flluskës së dyfishtë. Gjithashtu, vetëm me ardhjen e teorisë së masës gjeometrike ishte e mundur të vërtetohej se sipërfaqja optimale do të jetëcopë-copë e lëmuar, dhe jo pafundësisht i thyer.
Filmi i një flluskë sapuni gjithmonë tenton të minimizojë sipërfaqen e saj. Kjo për faktin seenergji e lirëfilmi i lëngshëm është proporcional me sipërfaqen e tij dhe tenton të arrijë një minimum:
ku σ është tensioni sipërfaqësor i substancës, dhe S është sipërfaqja e përgjithshme e filmit. Forma optimale për një flluskë të vetme është një sferë, por flluska të shumta të kombinuara së bashku kanë një formë shumë më komplekse.
Si të bëni flluska sapuni
Flluskë sapuni
Mënyra më e lehtë është përdorimi i një lëngu të posaçëm flluskë sapuni (i cili shitet si lodër) ose thjesht përzieni lëngun për larjen e enëve me ujë. Por metoda e fundit mund të mos ju japë rezultate aq të mira sa do të dëshironit të arrinit, kështu që këtu janë disa truke për të ndihmuar në përmirësimin e rezultatit:
Komponentët
- Diçka që redukton tensionin sipërfaqësor të ujit, si sapuni i lëngshëm ose shampo për fëmijë. Sa më i pastër të jetë sapuni (pa parfum apo aditivë të tjerë), aq më i mirë mund të jetë rezultati.
- Diçka për të mbyllur ujin. Më së shpeshti përdoretglicerinë(e cila mund të blihet nëfarmaci). Mund të përdorni edhe sheqer, i cili më së miri tretet në ujë të ngrohtë. Megjithatë, dendësia e ujit mund të bëhet shumë e lartë, kështu që moderimi është i rëndësishëm.
- Uje i distiluar. Uji i rubinetit përmban jone kalciumi që lidhin sapunin. Uji i distiluar funksionon më mirë.
Procedura
- Nëse e lini përzierjen të hapur për disa orë, atëherë edhe dendësia e saj do të rritet. Por, përsëri, nëse rritet shumë, do të jetë e vështirë të fryni flluska.
- Është më mirë të shmangni flluska ose shkumë në sipërfaqen e përzierjes duke i fshirë butësisht ose thjesht duke pritur që ato të zhduken.
- Sa e lehtë është të bësh flluska varet nga shumë faktorë të ndryshëm. Sapun të ndryshëm, kushte të ndryshme mjedisi për shembull, është më mirë të shmangni ajrin ose erën me pluhur. Gjithashtu, sa më shumë lagështi, aq më mirë, që do të thotë se është më mirë të bësh flluska në një ditë me shi. Me fjalë të tjera, mënyra më e mirë për të gjetur zgjidhjen e përsosur është përmes provës dhe gabimit.
Si të fryni flluskat gjigante të sapunit
- Le të bëjmë së pari një zgjidhje sapuni. Do të na duhen:
Një lloj kontejneri.
Ujë (1 l.).
Detergjent (p.sh. Fairy) ose xhel dushi (p.sh. Palmolive) (150-200 ml).
Pak glicerinë, e cila mund të blihet në farmaci (25 ml.).
(Opsionale) Lubrifikant personal, pa bazë vaji, i disponueshëm edhe në farmaci (25 ml).
Dy shkopinj të çdo madhësie, por për saktësi, le të jenë 30 cm.
Litar pambuku, rreth 50 cm.
2. Që flluskat të jenë të qëndrueshme, uji duhet të jetë i butë, më mirë të jetë i distiluar.
3. Ngroheni ujin dhe hidheni në enën tuaj. Si enë, është më mirë të përdorni një që ka një kapak të gjerë në mënyrë që fryrësi ynë të mund të ulet lirshëm atje. Nëse përdorni një enë qelqi, atëherë mbani mend se uji i nxehtë duhet të derdhet gradualisht në të, duke ngrohur muret e enës, përndryshe do të shpërthejë.
4. Sa e lehtë do të jetë fryrja e flluskave varet nga shumë parametra, në veçanti, nga lagështia e ajrit në zonën ku jetoni. Prandaj, nëse doni të arrini përbërjen ideale, derdhni xhelin e dushit në ujë në disa pjesë, duke kontrolluar çdo herë nëse tretësira juaj është përmirësuar. Nëse jeni të paduruar, mund të përzieni menjëherë 150 ml. xhel me ujë, flluskat mund të fryhen edhe me përbërje të papërsosur.
5. Shtoni 25 ml tretësirës. glicerinë dhe 25 ml. lubrifikant (mund të bëni pa lubrifikant) dhe përzieni gjithçka mirë. Sigurohuni që kur përzieni të mos krijohet shkumë. Nëse shfaqet, mund ta hiqni me një lugë.
6. Provoni tretësirën duke fryrë një flluskë nëpër tub. Mos u shqetësoni nëse flluskat dalin normale deri tani. Sekreti i flluskave të mëdha nuk është vetëm në recetën e solucionit të sapunit. Mos ngurroni të shtoni xhel ose përbërës të tjerë nëse dëshironi të eksperimentoni.
7. Tani ju duhet të bëni një pajisje të fryrë. Ai përbëhet nga dy shkopinj, midis të cilëve lidhet një litar në mënyrë që të formojë një trekëndësh.
8. Është mirë të fryni flluska jashtë në mot të qetë (ose me një erë të lehtë). Uleni inflatorin në tretësirë, më pas ngrijeni lart dhe filloni të lëvizni mbrapa. Rrjedha e ajrit që rezulton do të fryjë flluskën. Argëtohuni dhe mos ngurroni të eksperimentoni!
pjesë eksperimentale une.- Përgatitja e solucionit Si rezultat i eksperimentit, u zbulua se filmat më të qëndrueshëm dhe elastikë përftohen nga një përzierje e sapunit të rrobave, sheqerit dhe xhelatinës (zëvendësojnë glicerinë), dhe detergjentët Fairy dhe Fa (me shtimin e glicerinës) gjithashtu treguan rezultate të mira. . Përqendrimi i detergjentit varet nga lagështia e dhomës, temperatura dhe shumë faktorë të tjerë. Rezultatet e eksperimentit janë paraqitur në tabelë
II. - Korniza teli Kur zhyten kornizat vëllimore në një zgjidhje me sapun, fitohen filma me formë të mahnitshme. Në rastin e kubit, tetraedrit, cilindrit dhe shumë formave të tjera, filmat janë ngjitur në skajet dhe konvergojnë brenda. Zona e filmave të shtrirë mbi kornizë është gjithmonë minimale, sepse kjo korrespondon me energjinë minimale të sipërfaqes. Me ndihmën e kornizave, ju mund të zgjidhni vizualisht disa probleme gjeometrike dhe arkitekturore. Gjatë projektimit të ndërtesave, çatitë e paraqitjeve bëhen në formën e kornizave. Llogaritja verifikohet duke përdorur filma sapuni që formohen në këto korniza. Kusht i domosdoshëm për të marrë filma sapuni - mbyllja e kornizës. Në mënyrë që një film sapuni të formohet në spirale, është e nevojshme të lidhni kthesat e para dhe të fundit me një bosht. Aksi nuk duhet të kalojë në qendër, detyra e tij është të mbyllë kornizën. Korniza spirale mund të bëhet më e mirë, në mënyrë që të tërhiqni së bashku dhe të largoni kthesat e spirales. Disa flluska në njëra-tjetrën Fillimisht fryni një flluskë të madhe. Më pas, pasi kemi lagur tubin nga poshtë koktejit në ujë me sapun dhe kemi shpuar një flluskë të madhe, e tërheqim tubin ngadalë, pa e çuar, megjithatë, në buzë, nxjerrim flluskën e dytë të mbyllur në të parën. Në mënyrë që flluskat të mos shpërthejnë në kontakt me dorën, fillimisht duhet të laget me ujë me sapun. Figurinë në një flluskë
Një kusht i domosdoshëm për marrjen e filmave të sapunit është mbyllja e kornizës. Një flluskë sapuni, në kontakt me një sipërfaqe të fortë, jo të lagësht, nuk shembet. Në një sipërfaqe të tillë, ajo ka një formë sferike, sepse masa e flluskës është jashtëzakonisht e vogël dhe graviteti nuk ndikon në formën e saj. |
||||||||||||||||||||
Pamja paraprake:
Për të përdorur pamjen paraprake të prezantimeve, krijoni një llogari (llogari) Google dhe regjistrohuni: https://accounts.google.com
Titrat e rrëshqitjeve:
Misteri i flluskës së sapunit Plotësuar nga: Soloviev Grisha Nxënësi i klasës së 4-të
Kishte aq shumë shkëlqim në të, Kishte një mendjemadhësi të tillë, Dhe ai - ujë dhe sapun Përzierje e fryrë. Samuil Marshak "Flluskat e sapunit"
Qëllimi i punës është të zbulojë sekretin e flluskës së sapunit. Objektivat: Të analizojë literaturën shkencore mbi problemin e formimit të flluskave të sapunit Të identifikojë komponentët për një flluskë sapuni më të qëndrueshme. Kontrolloni se çfarë përcakton madhësinë e flluskës së sapunit dhe qëndrueshmërinë e saj.
Shtimi i detergjentit Përqendrimi i sapunit, % Diametri mesatar i flluskës së sapunit, cm Sapuni për rroba 1/4 pjesë e sheqerit me xhelatinë 20 11-12 sapun "glicerinë" - 27 7 "Fairy" - 12 10 "Fa" + 1/3 glicerinë 37 8
Suchkov Ilya
Menaxher i Projektit:
Kozlova Nadezhda Petrovna
Institucioni:
MBOU "Shkolla e mesme Penovskaya me emrin E.I. Chaikina" fshati Peno
Puna kërkimore në Shkolla fillore"Sekretet e flluskave të sapunit" kryer nga një nxënës i klasës së parë të shkollës gjithëpërfshirëse. Kjo punë i kushtohet studimit të natyrës dhe vetive të flluskave të sapunit, si dhe procesit të bërjes së zgjidhjes më të përshtatshme të sapunit në shtëpi.
Autori i projektit kërkimor në shkollën fillore "Sekretet e flluskave të sapunit" studion materialin teorik për historinë e flluskave të sapunit, studion vetitë e tyre themelore. Pjesa praktike e projektit përmban recetat bazë për të bërë sapun me flluska në shtëpi, ku nxënësi krahason madhësinë dhe qëndrueshmërinë e flluskave të sapunit që rezultojnë.
Në këtë projekti ne shkollen fillore "Sekretet e flluskave te sapunit" Një nxënës i klasës 1 do të demonstrojë eksperimente argëtuese dhe eksperimente me flluska sapuni të bëra duke përdorur mjete të tilla si një tub kokteji, një hinkë, një shishe pa fund, një kornizë teli, një pajisje të bërë me shkopinj dhe fije.
Prezantimi
1. Çfarë është një flluskë sapuni.
2. Historia e flluskave të sapunit.
3. Vetitë unike të flluskave të sapunit.
3.1 Pse flluskat e sapunit janë sferike.
3.2 Pse flluskat e sapunit kanë ngjyra të ylberta.
3.3 Pse flluskat e sapunit nuk fluturojnë për një kohë të gjatë.
3.4 Flluskat e sapunit në të ftohtë.
3.5 Përdorimi i gjerë i flluskave të sapunit.
4. Si të bëni flluska sapuni në shtëpi.
4.1. Receta për të bërë një zgjidhje për flluska sapuni.
4.2. Përvoja argëtuese dhe eksperimente me flluska sapuni.
konkluzioni
Bibliografi
Aplikacion
e le flluska! Janë kaq shumë, shiko, fluturojnë sipër meje, dielli shkëlqen në to. Flluska të shpërndara Mos i merrni në duar, Mos u përpiqni t'i kapni Ata janë kaq të lehtë për t'u trembur! Thjesht prek dorën, duartrokas! ... Dhe bosh mbi ju!
O.Borisova
Prezantimi
Flluskat e sapunit janë pa peshë, pothuajse të pakapshme dhe kaq të bukura. Ata frymëzojnë shumë njerëz, sjellin gëzim dhe kënaqësi. Fryrja e balonave me ujë është një argëtim i preferuar për të gjitha brezat. Flluskat e sapunit, të cilat janë pikturuar në mënyrë alternative në një larmi ngjyrash të ylberit, duken përrallore dhe magjike.
Pavarësisht nga mosha, flluskat shkaktojnë britma entuziaste te njerëzit dhe një dëshirë të parezistueshme për të kapur menjëherë dhe kapur topin me gaz që po ikën.
Zgjidhjet për fryrjen e kësaj mrekullie të ylberit shiten në dyqan, ka gjeneratorë të ndryshëm për marrjen e kryeveprave të sapunit. Por a është e mundur të bëni flluska sapuni në shtëpi, nga cila zgjidhje mund të merrni flluskat më të mëdha dhe më të qëndrueshme të sapunit? Kjo punë do t'i kushtohet zgjidhjes së këtyre çështjeve.
Rëndësia: Flluskat e sapunit janë aktualisht një nga lodrat më të shitura. Por, me siguri, secili prej nesh të paktën një herë mendoi për pyetjen: "A është e mundur të përgatisni një zgjidhje sapuni në shtëpi, flluskat nga e cila do të kënaqen me bukurinë e tyre të brishtë?".
Absolutisht të gjithë fëmijët janë natyrshëm kureshtarë dhe duan të zbulojnë diçka të panjohur. Rëndësia e kësaj pune është për shkak të zhvillimit të krijimtarisë tek fëmijët, dëshirës për zbulime të reja.
Qëllimi i studimit : Krijoni flluska sapuni në shtëpi, identifikoni recetën më të suksesshme për të bërë flluska sapuni, bëni eksperimente dhe eksperimente me flluska sapuni.
Objekti i studimit : flluskë sapuni.
Lënda e studimit : procesi i përgatitjes së solucioneve në shtëpi dhe metodat e fryrjes së një flluskë sapuni.
Për të arritur këtë qëllim, është e nevojshme të zgjidhet sa vijon detyrat:
- Studimi i materialit teorik me temën " Flluskë»;
- Njihuni me historinë e flluskave të sapunit;
- Mësoni sekretet dhe vetitë e një flluskë sapuni;
- Mësoni receta për të bërë një zgjidhje për fryrjen e flluskave të sapunit;
- Në shtëpi, bëni eksperimente dhe eksperimente për fryrjen e llojeve të ndryshme të flluskave të sapunit.
Metodat e hulumtimit:
- Analiza e literaturës shkencore për këtë studim.
- Vëzhgimi i flluskave të sapunit nga solucione të ndryshme.
- Eksperimentoni.
Hipotezat:
Le të supozojmë se flluskat e sapunit formohen nga një zgjidhje me sapun, dhe lëngu për fryrjen e flluskave të sapunit mund të përgatitet në shtëpi.
Madhësia dhe qëndrueshmëria e flluskave të sapunit varet nga përbërja e lëngut të flluskës së sapunit.
Teksti i veprës vendoset pa imazhe dhe formula.
Versioni i plotë i veprës është i disponueshëm në skedën "Skedarët e punës" në formatin PDF
1. Pjesa teorike 5
1.1. Origjina e flluskave të sapunit 5
1.2. Aspekte teorike të studimit të flluskave të sapunit 6
1.3. Forma sferike e flluskave të sapunit 8
1.4. Optika e flluskave të sapunit 9
1.5. Vetitë e flluskave të sapunit në të ftohtë. 12
2. Pjesa praktike 15
2.1. Metoda e përgatitjes së flluskave të sapunit 15
2.2. Eksperimenti 16
Referencat 19
Shtojca 1. 20
Shtojca 2. 22
Shtojca 3. 24
Shtojca 4. 25
Prezantimi
"Flluskë sapuni, ndoshta,
më e mahnitshme dhe më
fenomen i mrekullueshëm natyror.
Mark Twain
Rëndësia.
Më pëlqen të fryj flluska. Më pëlqen të admiroj formën e tyre të rrumbullakët dhe sipërfaqen e ylbertë me ngjyra të ndryshme. Gjithmonë kam dashur të marr një flluskë që nuk duket si një top, në mënyrë që forma e saj të ngjajë me formën e një kubi ose me kokën e ndonjë kafshe. Por, për fat të keq, flluskat e mia të sapunit gjithmonë dilnin vetëm të rrumbullakëta.
Pse flluskat e sapunit janë të rrumbullakëta si tullumbace? Ndoshta, nëse përdorni korniza të caktuara për të fryrë flluskën, atëherë merrni një flluskë të një forme tjetër? A është e mundur të përgatisni një zgjidhje për fryrjen e flluskave në shtëpi? Pse shkatërrohen kaq lehtë? Konsideroni problemin e marrjes së flluskave të rrumbullakëta sapuni.
Prodhimi dhe studimi i flluskave të sapunit ju lejon të demonstroni, "ndjeni" shumë ligje fizike që janë të një rëndësie të madhe në shkencë dhe teknologji.
Bazuar në kontradiktat e përshkruara, ne përcaktuam objektin, subjektin dhe qëllimin e studimit tonë.
Objekti i studimit: flluskë.
Lënda e studimit: forma, përbërja dhe vetitë e flluskave të sapunit.
Unë parashtrova sa vijon hipoteza: duke përdorur korniza të ndryshme, mund të bëni flluska sapuni jo rrethore.
Qëllimi i hulumtimit tim: identifikoni vetitë e flluskave të sapunit dhe mënyrën e përgatitjes së tyre.
Unë do ta arrij qëllimin tim duke zgjidhur detyrat:
mbledhin informacione për përgatitjen, vetitë dhe formën e flluskave të sapunit;
përgatitni një zgjidhje për të bërë flluska sapuni në shtëpi dhe merrni flluska sapuni prej saj;
të analizojë rezultatet teorike dhe praktike të marrjes së flluskave të sapunit, vetitë dhe formën e tyre.
Fazat e hulumtimit:
mbledhni informacione për formën dhe vetitë e flluskave të sapunit (pyetni prindërit, lexoni në një libër, gjeni në internet);
blini korniza të formave të ndryshme gjeometrike për fryrjen e flluskave;
përgatitni një zgjidhje për flluska sapuni;
përcaktoni se cila zgjidhje për të bërë flluska është më e mira;
përpiquni të fryni flluska të formave të ndryshme gjeometrike;
Krahasoni rezultatet teorike dhe praktike të bërjes së flluskave të sapunit;
Metodat dhe teknikat: vëzhgim, eksperiment, analizë.
- Pjesa teorike
- Origjina e flluskave të sapunit
Ditëlindja e flluskës së sapunit mbetet një mister edhe sot e kësaj dite. Por dihet me siguri se gjatë gërmimeve të Pompeit të lashtë, arkeologët zbuluan afreske të pazakonta që përshkruanin pompeianët e rinj duke fryrë flluska sapuni. Me sa duket, ata kishin sekretet e tyre të prodhimit të sapunit.
Në mesjetë, mbi gurët e varreve u vendos imazhi i një engjëlli që fryn flluska dhe u shtua mbishkrimi: "Askush nuk do të shpëtojë nga kjo". Me këtë, me sa duket, ata donin të thoshin se jeta është e brishtë, si një flluskë sapuni.
Në shekullin e 19-të, u lëshuan kartolina me imazhin e një djali që frynte flluska.
Argëtim i kotë burrë i ri duke fryrë flluska sapuni.
Flluskat e sapunit nuk ishin vetëm argëtimi i fëmijëve, por edhe një objekt që filozofët të mendonin për kuptimin e jetës. Jo vetëm një fenomen i bukur natyror, por edhe shkencëtarë seriozë të interesuar. Charles Boyes botoi një vepër themelore "Flluskat e sapunit" njëqind vjet më parë, e cila deri më sot është një libër qesharak për fëmijë dhe një udhëzues desktopi për fizikantët teorikë dhe eksperimentuesit.
Jo më vonë se 1839.
Kështu, flluskat e sapunit i kënaqnin fëmijët dhe të rriturit që në kohën e Pompeit të lashtë. Filozofët, artistët, shkencëtarët kanë qenë të interesuar prej shekujsh, duke mos lënë askënd indiferent në shekullin e 21-të.
- Aspekte teorike të studimit të flluskave të sapunit
Një flluskë sapuni është një film i hollë me ujë me sapun që formon një top me një sipërfaqe të ylbertë.
Filmi i flluskës përbëhet nga një shtresë e hollë uji e vendosur midis dy shtresave të molekulave, më së shpeshti sapuni (Figura 1).
Figura 1. Skema e strukturës së një filmi flluskë sapuni.
A dhe C - një shtresë molekulash sapuni; B - shtresa e molekulave të ujit
Këto shtresa përbëhen nga molekula mjaft komplekse - sirena - një pjesë e të cilave është hidrofile (i pëlqen të kontaktojë me ujin), dhe tjetra është hidrofobike (shmangni një kontakt të tillë, "friko" ujin).
Pjesa hidrofile është e ndarë ngarkesat elektrike duke pasur një moment dipol. Ajo tërhiqet nga një shtresë e hollë uji. Ndërsa hidrofobik - që është një "bisht" i një zinxhiri karboni 2.5 nm të gjatë, përkundrazi, shtyhet jashtë. Si rezultat, formohen shtresa që mbrojnë ujin nga avullimi i shpejtë, si dhe zvogëlojnë tensionin sipërfaqësor (Figura 2).
Megjithatë, një flluskë e bërë vetëm nga uji është e paqëndrueshme dhe shpërthen shpejt. Për të stabilizuar gjendjen e tij, surfaktantët, si sapuni dhe glicerina, treten në ujë.
Figura 2. Skema e strukturës së molekulave me pjesë hidrofile dhe hidrofobe.
Me matjet e drejtpërdrejta, u zbulua se tensioni sipërfaqësor i ujit zvogëlohet dy herë e gjysmë: nga 7 ∙10 -2 në 3 ∙10 -2 J/m 2.
Kur filmi i sapunit shtrihet, molekulat e mbetura të sapunit do të dalin nga vëllimi i tij në sipërfaqe, duke përfunduar ndërtimin e palisadës. Kështu, sapuni forcon në mënyrë selektive zonat e dobëta të flluskës, duke i penguar ato të shtrihen më tej. Kur të gjitha molekulat e surfaktantit largohen nga vëllimi i filmit, shtrirja e mëtejshme e tij do të çojë në shkatërrimin e flluskës. Filmi i një flluskë sapuni është një nga gjërat më të holla të disponueshme për syrin e lirë.
- Forma sferike e flluskave të sapunit
Flluska ekziston sepse sipërfaqja e çdo lëngu (në këtë rast uji) ka një tension sipërfaqësor. Prania e forcave të tensionit sipërfaqësor e bën sipërfaqen e lëngshme të duket si një film elastik i shtrirë, me të vetmin ndryshim që forcat elastike në film varen nga sipërfaqja e tij (d.m.th. nga mënyra se si filmi deformohet) dhe forcat e tensionit sipërfaqësor. nuk varen nga sipërfaqja e lëngut.
Flluskat e sapunit janë një ilustrim fizik i problemit minimal të sipërfaqes, një problem kompleks matematikor. Megjithëse dihet që nga viti 1884 se një flluskë sapuni ka një sipërfaqe minimale për një vëllim të caktuar, vetëm në vitin 2000 u vërtetua se dy flluska të kombinuara gjithashtu kishin një sipërfaqe minimale për një vëllim të caktuar të kombinuar. Ky problem është quajtur teorema e flluskës së dyfishtë.
Forma sferike mund të shtrembërohet ndjeshëm nga rrymat e ajrit dhe, në këtë mënyrë, nga vetë procesi i fryrjes së flluskave.
Sidoqoftë, nëse flluska lihet të notojë në ajër të qetë, forma e saj shumë shpejt do të bëhet afër sferës. Gjeometria e flluskave të sapunit ende i shqetëson matematikanët.
Nga pikëpamja e fizikës, një flluskë është sferike vetëm nëse forca e gravitetit nuk e detyron lëngun të lëvizë në vëllimin e filmit të flluskës dhe, për rrjedhojë, nuk çon në faktin se filmi në fund është më i trashë se në krye, dhe forma është e shtrembëruar.
- Optika e flluskave të sapunit
Digjet si bishti i palloit.
Çfarë lulesh nuk janë në të!
Vjollcë, e kuqe, blu,
Ngjyra jeshile, e verdhë.
Një tullumbace e fryrë ngrihet,
Më transparente se xhami.
Brenda është si
Pasqyrat shkëlqejnë.
Dritat në hapësirë
Luan një top të lehtë
Pastaj deti bëhet blu në të,
Është në zjarr në të.
S. Ya. Marshak "Flluskat e sapunit"
Një nga fizikantët më të mëdhenj, Thomas Jung, i cili, me kërkimin e tij, vërtetoi idetë valore për dritën dhe, veçanërisht, për natyrën e fenomeneve të ndërhyrjes, për ngjyrat e filmave të hollë.
Çuditërisht - një film i një lëngu pa ngjyrë, një zgjidhje sapuni në ujë, e ndriçuar me dritë të bardhë, është ngjyrosur me të gjitha ngjyrat e ylberit. Le të shohim pse ndodh kjo.
Ngjyra e flluskave të sapunit shpjegohet nga ndërhyrja e valëve të reflektuara nga sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme të filmit. Rruga e rrezeve në filma të hollë është paraqitur në Figurën 4.
Ndërhyrja e valëve të dritës quhet shtimi i dy valëve koherente, si rezultat i të cilave ka një rritje ose ulje të dridhjeve të dritës që rezultojnë në pika të ndryshme të hapësirës.
Figura 4. Ndërhyrja e rrezeve të dritës në sipërfaqen e një flluskë sapuni.
Ne kuptuam se si shfaqet ngjyra e flluskave të sapunit, por pse disa kanë një ngjyrë të ylbertë, ndërsa të tjerët jo?
Dyshimi, besimi, zjarrmia e pasioneve të gjalla
Lojë me flluska ajri:
Ai ylber shkëlqeu, dhe ky është gri
Dhe gjithçka do të shkatërrohet
Kjo është jeta e njerëzve.
Në fillim, filmi është i pangjyrë, pasi ka përafërsisht të njëjtën trashësi. Pastaj zgjidhja gradualisht rrjedh poshtë. Për shkak të trashësisë së ndryshme të shtresës së poshtme të trashë dhe të holluar të sipërme, shfaqet një ngjyrë e ylbertë.
Për të përfunduar tregimin për optikën e një flluskë sapuni, është e nevojshme të thuhet për vija të zeza dhe njolla në ngjyrën e saj. Flluska do të shpërthejë pikërisht në këtë, vendin më të hollë dhe më të dobët. Nëse trashësia e filmit është shumë e vogël në krahasim me gjatësinë e valës, atëherë rrezet do të anulojnë njëra-tjetrën. Dhe kjo do të thotë se ka ngjyrosje e zezë filmat.
Pra, flluskat e sapunit marrin një ngjyrë ylberi për shkak të fenomenit të ndërhyrjes së valëve të dritës të reflektuara nga sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme të filmit.
1.5. Vetitë e flluskave të sapunit në të ftohtë.
Flluska pas ftohjes së ngadaltë superftohet dhe ngrin në rreth -7°C. Filmi rezulton të jetë jo i brishtë, i cili, me sa duket, duhet të jetë një kore e hollë akulli. Nëse lejoni një flluskë sapuni të kristalizuar të bjerë në dysheme, ajo nuk do të thyhet, nuk do të kthehet në fragmente kumbuese, si një top xhami, i cili përdoret për të dekoruar një pemë të Krishtlindjes. Mbi të do të shfaqen gërvishtje, fragmente individuale do të përdridhen në tuba. Filmi nuk është i brishtë, ai shfaq plasticitet. Plasticiteti i filmit rezulton të jetë pasojë e vogëlsisë së trashësisë së tij.
Kur fryjnë flluska në ngrica të forta -20°C, -25°C, kristale të vogla shfaqen menjëherë në pika të ndryshme të sipërfaqes, të cilat rriten shpejt dhe, së fundi, bashkohen në një foto të vetme, në bukuri jo inferiore ndaj modeleve të ngrira në dritare. .
Aplikimi i flluskave të sapunit
Mekanizmi i diskutuar më parë i strukturës së flluskave të sapunit na lejon të kuptojmë procesin e heqjes së papastërtive duke përdorur ujë me sapun. Pjesa hidrofile e detergjentit ndërvepron me ujin, depërton në ujë dhe mbart me vete grimcën ndotëse të ngjitur në skajin hidrofobik.
Në meteorologji dhe aeronautikë, prototipi i një flluskë sapuni - një aerostat (tullumbace) - përdoret për zbulimin e motit dhe udhëtimin emocionues ajror. Në guaskën e një flluskë sapuni ka ajër të nxehtë, i cili (siç e dini) ka një densitet më të ulët se ajri i ftohtë dhe, në fakt, për këtë arsye, flluska është në gjendje të ngrihet lart. Me të njëjtin parim, një tullumbace ngrihet në qiell.
Një film sapuni i shtrirë mbi korniza mund të marrë pamjen më të pabesueshme, me sa duket. Kjo pronë përdoret gjerësisht nga arkitektë dhe projektues.
Në industrinë minerare, me ndihmën e flluskave të ajrit, bëhet flotacioni: procesi i pasurimit të xeheve minerare. Flluskat në tretësirë mbështjellin grimcat e mineralit dhe e ngrenë atë në sipërfaqe, ndërsa shkëmbi i mbeturinave mbetet në fund.
Flluskat e sapunit përdoren gjithashtu në industrinë e përpunimit të naftës. Për ta kthyer naftën në materiale të ndryshme të nevojshme për njerëzimin, ai duhet të përpunohet. Për rafinimin efikas të naftës, shkencëtarët rusë propozojnë përdorimin e micelave - në fakt, flluska sapuni. Këto dhe studime të tjera për surfaktantët mbështeten nga grante ruse dhe ndërkombëtare. Shkencëtarët nga Instituti i Fizikës Kimike në Moskë të Akademisë së Shkencave Ruse ishin ndër të parët që zbuluan se nëse uji dhe surfaktantët i shtohen vajit tashmë të pastruar, atëherë në vaj formohen "flluska sapuni" të qëndrueshme të mbushura me ujë. Doli se në këto flluska, të cilat shkencëtarët i quajtën “micelle”, mund të ndodhin reaksione të ndryshme kimike. Shkencëtarët kanë projektuar "mikroreaktorë" të tillë për përpunimin oksidativ të hidrokarbureve. I ashtuquajturi oksidimi në fazën e lëngshme të hidrokarbureve bën të mundur shndërrimin e vajit në acide organike, estere dhe monomere. Është nga këto substanca që më pas merren polimere, ngjyra, ilaçe dhe shumë më tepër.
Në fund të fundit, rezulton se sa një flluskë e mahnitshme, e thjeshtë është dhe sa përfitime u ka sjellë njerëzve!
- Pjesa praktike
- Teknika e krijimit të flluskave të sapunit
Recetë gatimi
Në fakt, receta për të bërë flluska sapuni duke përdorur detergjent të lëngshëm, sapun dhe ujë është shumë e thjeshtë. Uji duhet të jetë i butë ose, akoma më mirë, i distiluar.
Çfarë detergjenti të përdorni? Çdo sapun lavanderie, të gjitha llojet e sapunit të tualetit, shampo, etj.
Për flluska jetëgjatë, rekomandohet të shtoni 1/3 e vëllimit të glicerinës së pastër në zgjidhjen që rezulton. Sa kohë jeton një flluskë varet nga sa kohë qëndron e lagur. Glicerina është e shkëlqyer në ngadalësimin e kohës së tharjes. Një zgjidhje ujore e sheqerit me xhelatinë gjithashtu funksionon.
Përmasat e tretjes së sapunit varen shumë nga zona juaj dhe stina aktuale, pasi faktorë të tillë si temperatura, lagështia e ajrit dhe të ngjashme ndikojnë shumë në cilësinë e flluskave. Gama mesatare është 10 pjesë ujë në një pjesë sapun. Përmasat e glicerinës shtohen nga 1/5 në 1/3 pjesë në raport me vëllimin e përzierjes së sapunit, ose 1/4 pjesë e tretësirës së sheqerit me xhelatinë.
Mjetet e fryrjes
Lakja më e thjeshtë e telit. Merrni një copë teli të hollë por të ngurtë dhe formoni një lak me diametër afërsisht 4 cm në një nga skajet e tij. Për ta përdorur, zhytni lakun në tretësirë dhe fryni butësisht.
kashtë kokteji japin një rezultat të mirë. Efekti do të jetë më i mirë nëse bëni 4 prerje të shkurtra (rreth 3 cm) në një nga skajet dhe i ndani në drejtime të ndryshme, si një kamomil.
Hinkë kuzhinë për transfuzionin e lëngjeve.
- Eksperimentoni
Mami dhe babi dhe unë bëmë eksperimentet e mëposhtme në shtëpi:
Në dy gota hidhen 100 ml ujë, në secilën gotë shtohen 30 ml glicerinë. Më pas në gotën e parë u shtuan 10 ml detergjent Fairy dhe në gotën e dytë 10 ml shampo për fëmijë. Përmbajtja e gotave përzihej me një lugë porcelani. Nga lëngu i përgatitur u hodhën flluska.
Vëzhgimet: fryrja e flluskave të sapunit merret më së miri nga një tretësirë që përmban detergjent Fairy (Shtojca 1).
Nga lëngu i përgatitur në eksperimentin 1, ne u përpoqëm të frynim flluska të formave të ndryshme duke përdorur një tub kokteji, një hinkë dhe korniza speciale të formave të ndryshme gjeometrike për fryrjen e flluskave të blera në dyqan. Ne shikuam me kujdes ngjyrën e flluskave
Vëzhgimet: flluskat e sapunit të fryrë kanë vetëm një formë të rrumbullakët, sferike. Në fillim, të gjitha flluskat ishin transparente dhe kur rrezet e dritës i goditën, ato u bënë shumëngjyrësh (Shtojca 2).
Hedhim në pjatë një tretësirë sapuni në mënyrë që pjesa e poshtme e pjatës të mbulohej me një shtresë 2-3 mm, në mes vendosëm një lodër smurf dhe e mbuluam me një hinkë. Pastaj, duke e ngritur ngadalë hinkën, ata frynë në tubin e ngushtë të saj, dhe kur kjo flluskë arriti madhësinë e mjaftueshme, ata e anuan hinkën anash, duke e lëshuar flluskën nga poshtë saj.
Vëzhgimet: një lodër e vogël përfundoi brenda një flluskë sapuni (Shtojca 3). Ishte shume bukur.
Ne ndezëm një qiri. Duke përdorur hinkën nga përvoja e mëparshme, e frynim flluskën dhe e drejtuam hinkën drejt flakës së qiririt.
Vëzhgimet: flaka e qiririt devijoi dukshëm anash (Shtojca 4).
Përvoja 5. Kristalizimi i flluskave të sapunit.
Dolëm në ballkon, ku temperatura e ajrit ishte -10 gradë. Ne po frynim flluska në të ftohtë.
Vëzhgimet: Flluskat e sapunit nuk u kristalizuan në vendin tonë, megjithëse në literaturë gjetëm pohimin se ato kristalizohen në temperaturën -7 gradë.
konkluzionet
Gjatë hulumtimit tim, dola me sa vijon konkluzionet:
1. Kur fryhet një flluskë sapuni, ajo mund të jetë vetëm në formë të rrumbullakët, pasi forcat e tensionit sipërfaqësor priren t'i japin flluskës së sapunit formën e një topi.
2. Flluskat e sapunit nga një lëng pa ngjyrë, e ndriçuar me dritë të bardhë, ngjyrosen me të gjitha ngjyrat e ylberit për shkak të fenomenit të ndërhyrjes së valëve të dritës.
3. Është mirë të përdorni detergjentin Fairy për të bërë flluska sapuni në shtëpi.
4. Filmi i një flluskë sapuni është gjithmonë në tension dhe shtyp ajrin që përmban, në mënyrë që forca e filmave më të hollë të mos jetë aq e papërfillshme.
5. Mund të fryni flluska sapuni rreth objekteve. Është shumë interesante.
Lista bibliografike
Blinov L. Molekulat-sirenat // "Shkenca dhe jeta", nr. 4, - 1989.
Geguzin Ya.E. Flluska - M.: Nauka, 1985.
Flluska gjigante sapuni. Pajisja për fryrjen e flluskave të sapunit, patenta RF nr. 2139119
Perelman Y. "Fizika argëtuese", Moskë, 1967.
Flluska në të ftohtë // "Shkenca dhe jeta", nr. 2, - 1982.
Schwartz A., Perry J., Bern J., Surfaktantët dhe detergjentët - M., 1960
Lushçekina O.B. Shfaqja e flluskave të sapunit, ose ku mund të çojë puna në projekt // gazeta "Fizika", nr. 22, - 2004.
Burimet e internetit:
http://www.jtan.com/antibubble/;
http://www.eskimo.com/~billb/amateur/antibub/antibub1.html
http://demonstrator.narod.ru/experiments/bubble.html
http://www.afizika.ru/skorost
Përvoja 1. Përgatitja e tretësirës për prodhimin e flluskave të sapunit.
Matni dhe derdhni ujë
Shtimi i glicerinë
Shtoni detergjent dhe shampo
Ne përziejmë gjithçka
Fryrja e flluskave
Shtojca 2
Përvoja 2. Formimi i flluskave duke përdorur mjete të ndryshme dhe studimi i ngjyrës së tyre.
Por ato janë ende të rrumbullakëta dhe me shumë ngjyra.
Shtojca 3
Përvoja 3. Një flluskë sapuni rreth një objekti.
Shtojca 4
Përvoja 4. Ajri zhvendoset nga muret e një flluskë sapuni.
Flaka e qiririt është devijuar.