Магия мыльного пузыря

Проектная работа
«Магия мыльного пузыря »
Ученика МБОУ СОШ № 85 Благодатского Алексея.
Руководитель проекта: Черемных Галина Николаевна, учитель начальных
классов.
Английский учёный лорд Кельвин, живший в прошлом веке, однажды сказал:
«Выдуйте мыльный пузырь и смотрите на него: вы можете заниматься всю жизнь
его изучением, не переставая извлекать из него уроки физики». Вот и я попытался
изучить это удивительное природное творение.
Каждый из нас в своей жизни пускал мыльные пузыри. Я тоже очень люблю это
занятие. Мне нравится пускать мыльные пузыри, любоваться их круглой формой и
переливающейся разными красками поверхностью. Летом я выдувал пузыри из
соломинки и наблюдал, как круглые радужные шарики летят. Мне всегда хотелось,
чтобы у меня получился пузырь не похожий на шар, чтобы форма его напоминала
форму куба или голову какого-нибудь животного. Но, к сожалению, мыльные
пузыри у меня получались всегда только круглые. И мне стало интересно: Почему
же мыльные пузыри имеют круглую форму, как шарики? Что это такое мыльный
пузырь? Как он появился? Почему он разноцветный? Какие эксперименты можно
делать с мыльными пузырями?
И я решил изучить историю возникновения мыльных пузырей и секрет раствора.
Моя основная цель: Выявить свойства и форму мыльных пузырей, узнать почему
мыльный пузырь имеет радужную окраску.
Задачи работы:
* собрать информацию о свойствах, форме и окраске мыльных пузырей,
*приготовить
раствор
*
* сделать выводы
мыльных
изготовить
пузырей
в
мыльные
домашних
условиях,
пузыри,
Чтобы найти ответы на эти вопросы я много работал. Для того чтобы узнать, как
и когда появились мыльные пузыри, в первую очередь я пошёл в библиотеку.
Вместе с библиотекарем мы просмотрели все тома детской энциклопедии и не
нашли абсолютно никакой информации. Тогда мы с мамой засели за компьютер и
стали искать информацию в сети Интернет. И нашли…
Существует легенда о появлении первого мыльного пузыря:
В один прекрасный день,когда наконец- то создали мыло, король ничуть не шутя,
приказал всем вымыться мылом под страхом смертной казни. Но один старый
сапожник по имени Пумпатус , который никогда не расставался со своей
курительной трубкой, больше всего на свете не любил мыть шею и отказался
выполнять приказ. Пумпатуса посадили в тюрьму, а в комнате, где его заперли,
была ванна с мыльной пеной. Пумпатус закурил и вдруг увидел, что из трубки
вылетел прекрасный прозрачный шар. Вылетев в окно мыльный шар засиял на
солнце. Люди увидевшие это чудо были просто в изумлении и вскоре под окнами
тюрьмы образовалась целая толпа жителей наблюдавших за этим чудом. В камеру
привели местного профессора и он сказала, что в трубку попала мыльная вода и
появились мыльные пузыри. Люди были в таком восторге, что все конечно же по
забыли о том чтобы казнить трубочиста, наоборот, он стал очень известным и
почитаемым гражданином королевства. Мыльные пузыри приобрели большую
ценность. Например, мешок муки можно было купить за 13 мыльных пузырей. А
когда трубочиста везли обратно к себе со всеми почестями он думал только об
одном: «А шею я так и не помыл» Вот такая есть легенда о появлении первых
пузырей.
А
сейчас
я
хочу
вам
показать
свои
опыты.
Они отлично получаются на поверхности чего-то – стола, блюдца. У меня это стол.
Я налил на него мыльный раствор, приложил к лужице трубочку и началдуть. Мне
удалось получить пузырь в пузыре, но он быстро лопнул и мы не успели его
сфотографировать, получить мыльные пузыри разных размеров, на разных
поверхностях (стол, доска, крышка от баночки)
А тут рядом бродили игрушки. И вот пузырь раз и съел человечка!
Еще изучая с мамой статьи о мыльных пузырях в интернете, я узнал, что
проблемой мыльных пузырей интересовался английский физик Бойз. Он даже
написал
книгу
«Мыльные
пузыри».
Бойз
писал,
что
существует
сила
поверхностного натяжения, которая не дает лопнуть мыльному пузырю. Я опускал
трубочку в мыльный раствор, а затем доставал ее оттуда и дул, и из трубочки
выпячивался пузырь. Оказывается, мыльная пленка растягивается наподобие
эластичной оболочки. Если подуть еще в трубочку, мыльная пленка сомкнётся
вокруг воздуха, и пузырь отправится в самостоятельное путешествие, переливаясь
всеми цветами радуги. Я узнал, что оболочка мыльного пузыря имеет эластичные
свойства, поэтому воздух внутри пузыря находится под давлением, как воздух
внутри футбольного мяча.
Но почему же, все-таки, пузырь круглый? Ответ заключается в том, что силы
поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю самую удобную
форму, а это шар (а не куб, например). При шарообразной форме воздух внутри
пузыря давит на его внутренние стенки (пока пузырь не лопнет).
Горит, как хвост павлиний.
Каких цветов в нем нет!
Лиловый, красный, синий,
Зеленый, желтый цвет.
Так поэтично описал С.Я Маршак расцветку мыльных пленок! Но откуда же берутся
разные цвета?
Чтобы ответить на этот вопрос, ученым надо было понять природу света.
Именно окраска мыльных пузырей натолкнула выдающегося физика Томаса Юнга
на открытие.
Оказывается, красивому яркому явлению есть совершенно не сложное
объяснение. Мыльный пузырь - это тонкая многослойная плёнка мыльной воды,
наполненная воздухом, обычно в виде сферы с переливчатой поверхностью.
Так почему мыльная плёнка имеет радужную окраску?
Мыльная плёнка - это плёнка очень маленькой толщины, она в 5000 раз тоньше
человеческого волоса. Эта плёнка состоит из двух слоёв мыла и слоя воды между
ними. Когда свет падает на мыльную плёнку, то луч может отразиться как от
внешней поверхности пленки, так и от внутренней, пройдя через воду. При этом,
после прохождения через воду, отражённый от внутренней поверхности луч, будет
отличаться от луча, который отразился от внешней. В результате сложения этих
лучей и получается радужный окрас. Это красивое явление можно изучать с разных
сторон. Пока мне не хватает знаний. Но думаю, что обязательно вернусь к
исследованию, когда буду изучать физику и химию.
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? Мне стало интересно, из чего же
можно приготовить самые прочные и красивые мыльные пузыри? Чтобы ответить
на этот вопрос я провел следующий опыт. Купил в магазине готовый раствор
мыльных пузырей.Я понял, что основу всех рецептов составляют вода и моющее
вещество. Это может быть жидкость для мытья посуды, мыло, стиральный порошок,
гель для душа, шампунь. Мама подсказала, что воду лучше брать теплую. И я начал
экспериментировать. В четырех посудах я приготовил раствор. 1 раствор – вода +
порошок, 2 – вода +хозяйственное мыло (стружки мыла), 3 – вода +детский
шампунь, 4–готовые мыльные пузыри. Растворы готовы.
Я взял соломинку и макнул её в первый раствор. Набрал воздуха, дунул, и …
Ничего не получилось. Порошок для этой цели не пригоден. Раствор с мылом тоже
не дал хороших результатов. Раствор с водой и шампунем показал лучший результат
(не считая, конечно готового раствора) – выдулось несколько пузырей. Но они были
мелкие и лопнули практически на соломке. Четвертый раствор самый лучший.
Такого эффекта я не ожидал. Видимо, есть какой-то секрет.
Опрашивая взрослых, я узнал, что секрет прочности мыльных пузырей – это особое
вещество,
которое
продается
в
аптеке.
Это
глицерин.
Мы добавили глицерин в раствор №1 №2 и №3.
Пузыри стали выдуваться крупные. Чем дольше
раствор отстаивается, тем лучше он «поспевает».
Пузыри с раствором, который отстоялся хотя бы
30-40 минут, получаются крепче и крупнее.
В итоге: Самые лучшие пузыри получались из раствора, купленного в магазине. Они
были крепкие, переливающиеся и дольше не лопались. Второе место заняли пузыри,
полученные из хозяйственного мыла. Они тоже были достаточно крепкие. На
третьем месте были пузыри из шампуня. Эти пузыри были меньше по размеру. Они
были тоньше и лопались намного быстрее. А из стирального порошка пузыри не
получались. На конце трубочки надувался красивый пузырь, но сразу, лопался и не
хотел вылетать.
В
ходе
своего
исследования
я
сделал
выводы:
1. Мыльный пузырь при надувании может быть только круглой формы, так как что
силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю форму шара.
2. Лучше всего для приготовления мыльных пузырей в домашних условиях
использовать хозяйственное мыло, так как оно не содержит разных добавок и
раствор получается наиболее чистый, что влияет на качество мыльного пузыря.
3. Пленка пузыря очень тонкая, и все-таки, несмотря на это, она состоит из трех
слоев: два слоя мыльной воды, а между ними слой почти чистой воды.
4. Самое главное, «секретное» вещество, которое придает пузырям прочность – это
глицерин. Для лучшего результата раствор должен «отстояться» 30-40 минут.
5.Приготовил три рецепта мыльных пузырей в домашних условиях.