Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Северо-Енисейская средняя школа №1 им.Е.С.Белинского»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Северо-Енисейская средняя школа №1 им.Е.С.Белинского»
«Какие возможности у воздушного шарика?»
Исследовательская работа
Выполнила: ученица 2«Б» класса
Сергеева Юлия
Руководитель: Сорокина Оксана Юрьевна,
учитель начальных классов
2013-2014
Содержание
1. Введение.
2. Основная часть:
2.1. Исследование состоит из трёх опытов:
- первый опыт «Вода и мороз»;
- второй опыт «Тепло проводимость»;
- третий опыт «Сода с лимоном надувают воздушный шарик».
3. Заключение:
3.1. Вывод и результаты исследовательской работы.
3.2. Интересные факты и рекорды о воздушных шарах.
-Пожелания.
4. Список используемой литературы.
Введение
В процессе любого исследования вопрос играет ключевую роль. Вот и моя работа
началась с вопроса.
Так что такое воздушный шарик и сможет ли он пройти испытания огнём,
воздухом и водой?
В 1824 году известный ученый Майкл Фарадей сделал первый воздушный шар, по
словам учёного, после наполнения их водородом, каучуковые мешки из рук, стремительно
поднимались вверх.
Но изобретатели продолжали изучать воздушные шарики и постоянно стремились
их улучшить. И вот наступил приятный момент, когда ситуация смогла измениться!
Сегодняшняя промышленность производит воздушные шарики, которые при надувании
сохраняют свой цвет, отличаются значительно большей прочностью и являются очень
долговечными. Поэтому воздушные шарики сейчас вновь набирают свою популярность:
–дизайнеры используют их для придания помещению праздничного вида;
- учёные продолжают использовать воздушные шарики в своих опытах.
Мне точно известно, что шарик – это атрибут любого праздника, это веселье,
смех. Изготавливают их обычно из латекса, надувают воздухом или гелием.
Да он может взлетать, он растягивается под действием и может лопнуть. А вот
может ли он что ещё?
Этот вопрос побудил меня к исследованию.
Выбрав тему я поставила перед собой цель узнать с помощью опытов, что может
шарик. Исходя из этой цели, определила задачи исследования:
1. Прочитать и изучить литературу о воздушных шариках.
2. Провести опыты на воздушном шарике с использованием воды, открытого огня и
сильного мороза.
3. Выяснить, с помощью опытов что «может шарик».
4. Узнать о рекордах и интересных фактах воздушного шарика.
Гипотезой исследования стало то, что воздушный шарик бесценный подручный
материал для наблюдения и постановки различных опытов. Опыты с ними яркие,
наглядные, простые в исполнении, легко повторяемые, не несут дорогих материальных
затрат.
Методы исследования:
1. Изучение литературы.
2. Поиск в Интернете.
3. Проведение опытов.
4. Наблюдение.
Определила следующие этапы работы с использованием опытов:
- Узнать, что произойдёт с шариком под действием воды и мороза.
- Выяснить, что произойдёт с шариком под действием огня.
- Можно ли надуть шарик без нашего дыхания.
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОИТ ИЗ ТРЁХ ОПЫТОВ
1 опыт – «Вода и мороз»
2 опыт – «Теплопроводимость»
3 опыт – «Сода с лимоном надувают воздушный шарик»
ВНИМАНИЕ! Опасную часть опытов проводила моя мама.
Опыты фиксировали фотосъёмкой
(приложение – «фотоматериал»).
Перед началом работы мы приобрели необходимый материал. Затем определились
местом проведения опыта – это наша кухня.
Первый опыт «Вода и мороз» показал хороший результат на следующий день
(приложение – опыт № 1).
Для проведения опыта нам понадобилось:
- вода;
- цветная гуашь (два цвета);
- две ложки;
- два стакана;
- бутылка с водой;
- два шарика;
- две посудины нужного размера;
- заварник;
- холодильник.
(Просмотрите в приложение пошаговую работу опыта.)
Итог: заполненный жидкостью шарик под действием сильного мороза остался целым и
благодаря его овальной формы получились цветные льдинки в виде овала, которыми
можно украсить двор в новогодний праздник.
Второй «Теплопроводимость» провела вместе с мамой (приложение – опыт №
2).
Материал для второго опыта:
- два воздушных шарика;
- свеча;
- спички;
- вода.
(Просмотрите в приложение пошаговую работу опыта.)
Итог: если надутый воздушный шарик поднести к открытому огню - он лопнет. А если в
шарик налить немного воды и поместить над открытым огнём, то вода будет забирать
тепло и шарик останется целым.
Испытание воздушного шарика на прочность
Попробуйте иголкой проткнуть воздушный шарик, чтобы он не лопнул с шумом.
Подсказка: Это
можно
сделать
тремя
способами!
1) с боков, где резина сильно растянута, приклеить кусочек скотча и проколоть шарик в
этом
месте
–
такой
трюк
проделывают
клоуны
в
цирке;
2)
там,
где
резина
наиболее
толстая,
т.е.
«на
макушке»;
3) там, где резина не натянута – где нитка.
Примечание: Отверстие от иголки настолько маленькое, что шарик сдувается незаметно.
После удачных экспериментов проколите шарик насквозь спицей или острой деревянной
палочкой.
Изучаем давление
Опыт «Шарик-йог»
Мы настолько привыкли к тому, что надутый шарик, попав на остриё, с шумом лопается,
что шарик на гвоздях под тяжестью груза воспринимается нами как сверхестественное
явление. Тем не менее, это факт… Вам понадобится ипликатор (Кузнецова, Ляпко) или
доска с равномерно набитыми гвоздями (через каждый сантиметр).
1.
2.
Надуваем воздушный шарик и кладем его на острия аппликатора Кузнецова.
Осторожно сверху надавливаем на шарик. Увеличиваем нажим. Хватит ли у вас
сил, чтобы он лопнул?
Наблюдение: Самое удивительное, что шарик,
сплющивается под нажимом, но не лопается!
лежащий
на
остриях,
только
Третий опыт «Сода с лимоном надувают воздушный шарик» (приложение –
опыт № 3).
Материал необходимый для проведения опыта:
– 1 бутылка воды (0,5 л);
– воздушный шарик;
– 3 столовые ложки уксуса, 1 лимон, сода.
(Просмотрите в приложение пошаговую работу опыта.)
Итог: сода и смешанный с уксусом лимонный сок вступили в реакцию с помощью,
которой надулся шарик.
ВЫВОД И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ
Все проведённые опыты показали, что шарик может:
- при заполнении его жидкостью, под действием сильного мороза остаться целым,
и стать проводником тепла над открытым огнём.
- надуться без нашего «выдоха».
Результаты трёх опытов подтвердили мою версию о том, что воздушный шарик не
только украшение для праздника, но прекрасный материал для исследования. А
исследования помогают нам ДЕТЯМ узнать о свойствах окружающего нас мира.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ганери А. Отчего и почему. – М.: «Махаон», 2008, - 255 с.
2. Гусакова Ю. Игры с шариками. – «Мини-Маэстро», ООО «Новый формат», 2008, - 48 с.
3. Тим Т. Научные забавы и занимательные опыты. – М.: АСТ: Астрель, 2010, - 510 с.
4. Чайка Е.С. Моя первая энциклопедия. – Минск: Харвест, 2011, - 240с.
5. Яковлева М. «Весёлые научные опыты для детей и взрослых. – М.: «Эксмо», 2011, - 70
с.
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ И РЕКОРДЫ О ВОЗДУШНЫХ ШАРАХ
• Сколько нужно шаров, чтобы поднять в воздух человека?
По данным из науки каждый шарик способен поднятьоколо 3 грамм.
Умножьте на это число свой вес и будете знать примерно точное число
шаров.
(например: вес-50 кг (50 000 гр); 50 000 х 3 150 000 шариков)
• Сколько могут пролететь запущенные в воздух шары?
Жительница штата Коннектикут однажды обнаружила возле дома связку
шаров с прикрепленной открыткой. Шары прилетели из штата Мичиган –
около 1000 км. Написав по указанному адресу, было выяснено, что такое
расстояние они преодолели за 13 часов.
На последок хочу сказать исследуйте мир с помощью опытов!
Дайте ребёнку возможность –
проявить свой талант
исследователя от природы!
ОПЫТ № 1
Для проведения опыта нам понадобилось:
- вода;
- цветная гуашь (два цвета);
- две ложки;
- два стакана;
- бутылка с водой;
- два шарика;
- две посудины нужного размера;
- заварник;
- холодильник.
Пошаговая инструкция:
1. Наливаем в стаканы воду.
2. Разбавляем воду с цветной гуашью.
3. Наливаем в шарики, затем завязываем шарики.
4. Помещаем шарик с водой в посуду подходящего размера.
5. Помещаем шарики в морозилку на сутки.
6. Вынимаем из морозильника, разрезаем шарики.
7. Получились льдинки.
Итог: заполненный жидкостью шарик под действием сильного
мороза остался целым и благодаря его овальной формы получились
цветные льдинки в виде овала, которыми можно украсить двор в
новогодний праздник.
ОПЫТ № 2
Материал для второго опыта:
- два воздушных шарика;
- свеча;
- спички;
- вода.
Пошаговая инструкция:
1. Наливаем в один шарик немного воды и надуваем его.
2. Второй воздушный шарик надуваем без добавления воды.
3. Зажигаем спиртовую горелку или свечу.
4. Помещаем шарик с водой над горелкой.
5. Помещаем шарик без воды над горелкой.
Итог: если надутый воздушный шарик поднести к открытому огню
- он лопнет. А если в шарик налить немного воды и поместить над
открытым огнём, то вода будет забирать тепло и шарик останется
целым.
ОПЫТ № 3
Материал необходимый для проведения опыта:
– 1 бутылка воды (0,5 л);
– воздушный шарик;
– 3 столовые ложки уксуса, 1 лимон, сода.
Пошаговая инструкция:
1. В бутылке воды растворить чайную ложку соды.
2. В бутылку вылить сок лимона.
3. Затем 3 столовые ложки уксуса добавить смесь в бутылку.
4. Быстро надеть шарик на горлышко бутылки и плотно закрепить.
Итог: сода и смешанный с уксусом лимонный сок вступили в
реакцию с помощью, которой надулся шарик.
Объяснение: Из-за большого количества острых концов, с которыми
соприкасается
шарик,
давление
на
оболочку
шарика
оказывается
незначительным, допустимым для тонкой резины. Воздушный шарик на
гвоздях выдерживает 60 Н (груз массой 6 кг)!
Опыт «Воздушный парадокс»
Если соединить два воздушных шарика, надутых до разных размеров,
трубочкой, то воздух будет перетекать из одного в другой. Из какого шарика в
какой?
Этот опыт ставит многих в тупик.
Понадобятся два одинаковых воздушных шарика, трубочка длиной 10–30 см и
диаметром 15–20 мм (на неё должен туго надеваться шарик).

Несильно и неодинаково надуваем шарики.

Натягиваем шарики на противоположные концы трубки. Чтобы шарики
при этом не сдувались, перекручиваем их горловины.

Раскручиваем горловины – шарики свободно сообщаются между собой
через трубку.
Наблюдение: Воздух перетекает из одного шарика в другой. Но … маленький
шарик надувает большой!
Объяснение: Многие считают, что раз масса воздуха больше в шарике
большего размера, то этот шарик будет сдуваться и надувать маленький шарик.
Но такое рассуждение ошибочно. Причина наблюдаемого явления в давлении
внутри шарика. Давление газа зависит от кривизны поверхности, т.е. от радиуса
сферы: чем меньше радиус, тем больше давление. (Вспомним сообщающиеся
сосуды – вода перетекает не из того сосуда, где меньше воды, а из того, где
давление больше.) Кроме того, все знают, как трудно начинать надувать шарик,
но когда «мёртвая» точка преодолена, дальше он надувается легко.
Следовательно, и упругость резины играет немаловажную роль.
Примечание: Можно наблюдать и такой результат: маленький шарик «не
хочет» сдуваться и надувать большой. По-видимому, в этом случае упругость
резины играет ведущую роль.
Опыт «Воздушный поцелуй»
Один из основных законов гидро и аэродинамики – закон Бернулли: чем выше
скорость воздушного потока, тем меньше в нём давление.

Надуваем два воздушных шарика до одинакового размера и привязываем
к каждому нитку длиной около метра.

Берём шарики за нитки правой и левой рукой так, чтобы они висели на
одном уровне на некотором расстоянии друг от друга.

Не касаясь шариков руками, попробуйте соединить их.
Подсказка: Решение предельно простое, но не очевидное – подуйте между
шариками сверху, снизу или сбоку – значения не имеет.
Объяснение: Из закона Бернулли следует, что давление в струе воздуха ниже,
чем атмосферное. Сила атмосферного давления с боков сблизит шарики.
Темы проектов разнообразны. Например,«Бумага преподносит
сюрпризы», «Со спичками не шутят», «Какого цвета тень?», «Мой брат
волшебник», «Мыльные пузыри и пленки», «Капелька жидкости»,
«Очевидное-невероятное», «Живопись глазами физика», «Мир звука» и другие.
Надо отметить, что многие проекты учащимися выполнены как
мультимедийные.