Тема: «Фізика мильної бульбашки»

Фізика мильної бульбашки. Робота члену ШНТУ “Ерудит”Веселинівської загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенівучениці 10-Б класу Хоменко Дар’ї Олексіївни. Науковий керівник: Вчитель фізики. Смолик Світлана Іванівна

Мета роботи. Дослідним шляхом вивчити властивості мильних бульбашок. Визначити властивості миючих засобі за допомогою мильних бульбашок. Виявити найбільш активний миючий засіб, шляхом порівняння коефіцієнта поверхневого натягу. З’ясувати чи можна отримати цікаві за формою та кольорові мильні бульбашки. Розробити методику отримання мильних бульбашок

Епіграф. Видуйте мильний міхур і дивіться на нього: ви можете займатися все життя його вивченням, не перестаючи витягувати з нього уроки фізики. Вільям Томсон

Мильна бульбашка. Мильна бульбашка — тонка багатошарова плівка мильної води, наповнена повітрям, зазвичай у вигляді сфери з переливчастою поверхнею. Мильні бульбашки зазвичай існують лише кілька секунд і лопаються при дотику або мимовільно. Їх часто використовують в своїх іграх діти. Через недовговічність мильна бульбашка стала синонімом чогось привабливого, але беззмістовного й недовговічного.

Історія винекнення мильних бульбашок   Дуже цікавою є весела легенда про сажотруса, який не любив митися. Король видав наказ всім мешканцям країни ретельно помитися. Всі жителі, крім сажотруса, виконали волю Його Величності. Неслухняний чоловік відмовився мити шию, за що його посадили в тюремну камеру і пригрозили смертною карою. Проте впертий сажотрус і далі стояв на своєму. Перед стратою йому запропонували останній раз викурити трубку. Але невідомо яким чином в трубку потрапила мильна вода. Великою несподіванкою для сажотруса стало те, що з трубки замість диму вилетіла мильна бульбашка. Вона сяяла на сонці і була неймовірним дивом для людей, які почали збігатися до вікна камери. Звісно, вже ніхто не думав про страту, а сажотрус став відомим і знаменитим. Мильні бульбашки стали справжньою цінністю в королівстві і ними навіть можна було розраховуватися за куплений товар. А сажотруса так і не заставили помити шию.

Цікаві факти з історіїНа полотнах художників 17 століття зображені діти, що видувають невагомі мильні кулі. Звичайно, в ті часи спеціальний розчин не використовувався. Мильні бульбашки створювалися з води, що залишається після прання одягу. Популярність мильних бульбашок дуже виросла в 18 столітті. Цьому сприяло використання в рекламі мила картини відомого художника із зображенням хлопчика, видуває мильні бульбашки. У всі часи мильні бульбашки були уособленням людського життя, показуючи її швидкоплинність і чарівність. Дуже велику роль в популярності бульбашок зіграли хіпі. Вони часто використовували їх на своїх демонстраціях, некажучи про те, що мильні бульбашки символізують добро і мир.

Мило. Мило — розчинна у воді мийна речовина; як хімічний продукт являє собою відносно складне з'єднання жирних кислот з лугами, а за своєю будовою відноситься до класу солей. Випускається в твердому стані, рідкому, а також у вигляді порошку і гранул.

Виготовлення першого промислового мила. Лише в 1424 роців в Італії промисловим шляхом стали випускати тверде мило. Жири з'єднували не з золою , а з природною кальцинованою содою , котру добували з озер . Для варки мила використовували сало з яловичини , баранини, свинини , кістяний жир, китовий жир, відходи жирів різних виробництв . Додавали і рослинні масла- льняне , оливкове , мигдальне , кунжутове, кокосове і пальмове .

Англійський фізик Бойз

Поверхневий натяг Поверхневий натяг — фізичне явище, суть якого полягає в прагненні рідини скоротити площу своєї поверхні при незмінному об'ємі. Завдяки силам поверхневого натягу краплі рідини приймають максимально близьку до сферичної форми, виникає капілярний ефект, деякі комахи можуть ходити по воді

Сила поверхневого натягу Сила поверхневого натягу – це сила, яка діє вздовж поверхні рідини перпендикулярно до лінії, що обмежує цю поверхню, і прагне скоротити площу вільної поверхні до мінімуму

Взаємодія бульбашок Бульбашки можуть взаємодіяти між собою. Іноді, стикаючись, вони утворюють подвійні бульбашки. Якщо вихідні бульбашки мали однаковий розмір, то їх загальна стінка буде плоскою, якщо ж ні, то стінка буде мати сферичну форму.

Таємниця переливчастих кольорів

Інтерференція світла. Різноманіття барв мильного міхура обумовлене тим, що мильна плівка працює як призма, переломлює світло. В одних місцях вона товща, а в інших- тонша, кути заломлення відповідно різні внаслідок чого і виходить гра фарб.

Пофарбовані бульбашки

Заморожування бульбашок. Якщо кинути замерзлу мильну бульбашку на землю, вона розпадеться на шматочки, які скрутяться у трубочки. Найкраща температура для заморожування бульбашок – мінус 7 градусів по Цельсію.

Практичне застосування. На заводах, коли хочуть відокремити, відмити руду від «порожньої породи» - від каменю, використовують піну. І руда і камінь у воді тонуть. Але в піні, якщо їх подрібнити, вони не тонуть. У бульбашок піни дуже велика сила. Пухирці підіймають і шматочки руди і шматочки каменю і виносять їх нагору. І тут починається відбір. Шматочки породи не можуть довго триматися на бульбашках і падають на дно апарату. А частинки руди не падають. Зрештою в апараті виходить гірка руди, яку легко зняти. Видування мильних бульбашок сприяє тренуванню легенів.

Мильні бульбашки в бізнесі

Світові рекорди. Англієць Сем Хіт потрапив до книги рекордів Гіннеса, створивши мильний міхур заввишки 1,5 та завширшки 3,3 метра, всередину якого помістилося 50 чоловік. А нещодавно новий світовий рекорд установив майстер мильних бульбашок Фен Янь із Канади. Він зумів помістити у гігантську бульбашку аж 181 людину.

Бульбашки і народні прикмети«Піна на калюжах – до довгого дощу»

Рецепти мильних бульбашок. Рецепт № 1 Вода - 600 г , рідкий миючий засіб - 200 г , гліцерин - 100г. Рецепт № 2 Дистильована вода - 600 г. Миючий засіб у порошку - 50 г. Гліцерин - 300 г. Нашатирний спирт - 20 крапель. Рецепт № 3 Вода - 300 г. Жідкое мило для посуду - 300 г. Сахар - 2 чайні ложки. Рецепт № 4 Мильна стружка - 4 столові ложки. Гаряча вода ( окріп ) - 400 г Рідкий миючий засіб - 200 г. Цукор - 2 ч. ложки,. Тиждень настоятися.

Мильні досліди

Бульбашка у бульбашці

Бульбашка навколо предметів

Бульбашки на предметах

Мильні квітки

Бульбашки незвичайної форми

Стрибучі бульбашки

Дослідження корисних властивостей різних порошків. Залежність коефіцієнта поверхневого натягу від радіуса міхура:𝜎 −коефіцієнт поверхневого тнатягу; F – сила поверхневого натягу ( приймемо за величину постійну і рівну числу k 𝜋 - 3,14d – діаметр мильного міхура

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Назва порошка. Діаметр бульбашки, см. Середнє значення,см. Коефіцієнт поверхневого натягу. Tide1211,4õ=𝐹𝜋𝐷F=kõ=𝑘3,14∗11,4õ= 0,0279k11,51010,812,6{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Назва порошка. Діаметр бульбашки, см. Середнє значення,см. Коефіцієнт поверхневого натягу. Tide1211,411,51010,812,6

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Назва порошка. Діаметр, см. Коефіцієнт поверхневого натягу. Ariel12,6õ= 0,0253k. Persil12,3õ= 0,0258k. Losk12õ= 0,0271k. Tide11,4õ= 0,0279k. Gala10õ= 0,0318k. Sky9,6õ= 0,0332k

Висновок. Проводячи експерименти, можна відзначити , що : На морозі мильна бульбашка продовжує своє існування• Для видування бульбашок краще використовувати різні трубочки і рамки. Чим більше діаметр трубки або рамки, тим крупніше виходить міхур. Ловити мильні бульбашки краще на вовняні рукавички або намилені руки;Райдужні переливи мильних бульбашок залежать від мильної конценрації Видування мильних бульбашок, благотворно впливає на здоров'я, добре розробляються легені;Серед досліджених пральних порошків кращим за своїми миючими властивостями виявився «Ariel».