Черный Ивашка – деревянная рубашка

XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Черный Ивашка – деревянная рубашка

Тимченко И.Д. 1
1МАОУ "Лицей № 97 г. Челябинска"
Климова Л.В. 1
1МАОУ «Лицей № 97 г. Челябинска»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

 

Еженедельно, мы с братом наводим в комнате порядок. В ящиках письменного стола мы находим множество вещей. Раньше мы выбрасывали использованные старые предметы: ручки, сломанные карандаши, линейки и прочие мелочи. В этот раз мы задумались о том, что эти вещи помогают нам и в школе, и дома. У каждой из них может быть своя история. Стоит ли их выбрасывать? В руках оказался простой карандаш. Мы решили узнать как можно больше о молчаливом, но верном помощнике карандаше. В нём нет ничего необычного или непостижимого, но, тем не менее, без него в повседневной жизни не обойтись. Он нужен всем и всегда, им можно писать, штриховать, обводить, линовать, рисовать, а главное – его можно стирать!

Карандаш — доступный инструмент, часто используемый людьми самых разных профессий и возрастов. Когда впервые он появился? Кто его изобрел? Всегда ли он был таким, как сейчас? Можно ли сделать карандаши, чтобы они были более прочные, экологически безвредные и дешёвые. Может быть история карандаша действительно интересна. Таким образом, мы определили гипотезу нашей работы - почему в XXI веке карандаш остаётся необходимым предметом жизни человека.

Цель работы: узнать о возможностях карандаша.

Для достижения цели были определены задачи:

познакомиться с историей появления карандаша;

определить свойства карандаша, изучить его виды;

исследовать технологию изготовления карандашей;

провести опыты, подтверждающие свойства карандаша;

изготовить карандаш в домашних условиях.

Объект исследования: карандаш. Предмет: свойства  карандаша.

В ходе работы мы использовали методы: изучение научно-популярной литературы и средств Интернета, анализ собранной информации и обобщение сведений, проведение наблюдений и опытов в домашних условиях.

Актуальность нашей работы заключается в том, что карандаш - самый распространенный канцелярский товар. Он много лет известен всему миру от мала до велика и является надежным спутником человека в любом возрасте.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

I.1. ИСТОРИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ КАРАНДАША.

Карандаш простая и привычная вещь, которая есть в каждом доме. Слово «карандаш» тюркского происхождения  («кара» – черный, «даш» - камень). 

  Первым карандашом считают головешку от костра. С её помощью первобытные люди чертили рисунки на песке или скале.

Позже люди писали деревянными, костяными или бронзовыми заострёнными палочками на сырых глиняных дощечках.

В XIV веке появились палочки для письма, которые были изготовлены из смеси свинца с цинком. Такие карандаши называли «серебряными». Для удобства карандаши, вкладывали в трубочку из кожи.  

В XVI веке в шахтах города Камберленд в Англии был обнаружен графит и появились графитовые карандаши. Но пользоваться графитом было очень неудобно – пачкались руки! Приходилось обматывать графит веревкой, бумагой или дощечками.

В германском городе Нюрнберг знаменитая семья Фабер с 1760 года открыла фирму Faber-Castell. Она занималась изготовлением карандашей вручную, используя графитовый порошок. Разбавленную водой смесь графита, глины, жира, сажи и клея заливали в отверстие в деревянной палочке и специальным образом выпаривали. Один карандаш изготавливали около пяти дней, и стоил он очень дорого. Карандаши позволить себе купить могли только богатые люди.

В России в XVIII веке производство карандаша организовал русский учёный Михаил Ломоносов в Архангельской губернии.

I.2. ВИДЫ КАРАНДАША

Характер у карандашей бывает разный – твёрдый и мягкий. В изготовление карандаша используется минерал – графит. Он очень мягкий и поэтому в графитную массу добавляют глину. От этого графитный стерженёк становился твёрже и прочнее. Поэтому и бывают карандаши разных видов: твёрдый, средний и мягкий.

Грифель карандаша подбирается по бумаге. Чем плотнее и тверже бумага, тем тверже должен быть графитный стержень карандаша. Слишком твердый стержень портит поверхность бумаги. Это легко заметить при стирании линии резинкой. Линия от слишком мягкого стержня размазывается при проведении по ней пальцем или резинкой.

Условные знаки на грифельных карандашах в России обозначается буквами, а также цифрами перед буквами:

М - карандаш мягкий

2М - в 2 раза мягче

Т – карандаш твёрдый

2Т – в 2 раза твёрже

ТМ – твёрдо-мягкий

Таким образом, если карандаш оставляет более чёрный след, тем он мягче и в нём больше графита. Если в карандаше больше глины, то карандаш твёрдый. Обозначение на карандашах зависит и от количества жира, добавленного в графит при их изготовлении.

Карандаш постоянно меняет форму. Круглый карандаш скатывается со стола, поэтому придумали делать его шестигранным, а есть трех и восьмигранные. Изготовляют даже плоские карандаши. Есть карандаши – «стиралки»— с ластиком на конце, есть карандаши-подсказки — с таблицей умножения и алфавитом. Есть «веселые» карандаши — к ним прикреплен бубенчик, который весело позванивает. Бывают карандаши с кисточкой — нарисовал и тут же раскрасил. Выпускают даже карандаши ароматические — рисуешь розу и, вдруг, чувствуешь ее тонкий аромат. А для тех, кто грызет,  не переставая кончик карандаша, придумали карандаши витаминизированные.

I.3. Свойства карандаша

Карандаш является удобным инструментом для письма. Это единственный пишущий инструмент, который не теряет своих качеств при любых условиях. Он обладает свойствами:

сравнительно дешёвый;

в воде не тонет;

не течёт и не требует заправки чернилами;

легко удаляется;

обломок карандаша тоже пишет;

экологически чистый;

имеет приятный запах;

пишет перевёрнутый вверх, под водой и в космосе.

Карандаш обладает уникальными способностями:

одним деревянным карандашом можно провести линию длиной в 56 км;

один деревянный карандаш пишет около 45000 слов;

самый большой в мире карандаш длиной 12 метров,  весом - 24 центнера;

самый маленький карандаш в мире чуть меньше двух сантиметров;

один деревянный карандаш может быть заточен 17 раз;

более 14 миллиардов карандашей производятся в мире каждый год – из этого количества можно обогнуть нашу планету 62 раза;

1 буква, написанная одним деревянным карандашом, весит 0,00033 г.

I.4. ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРАНДАША.

Карандаши изготавливают на заводах и фабриках. Для производства одного карандаша,  требуется свыше 80 технологических операций.
Карандаш состоит из грифельного стержня и деревянного корпуса «рубашки». Грифель карандаша имеет части: графит (глина сажа для придания черного цвета и мягкости стержня), вода и крахмал для формирования однородной массы. Стержень (грифель) - основная рабочая часть карандаша. При производстве грифеля сухой порошок графита смешивают с глиной и водой. Графитную смесь пропускают через формовочный пресс, получая тонкие липкие веревочки. Их распрямляют, разрезают по размеру, сушат и направляют в печь для обжига при температуре 1000 градусов.

Готовые грифели окунают в смесь жиров и воска для предотвращения ломкости и отправляются на карандашную фабрику. Процесс изготовления карандашей начинается с производства карандашной дощечки. При изготовлении карандашей на карандашных дощечках делают канавки для стержней. Дальнейшее напоминает приготовление бутербродов. Сначала желобки промазывают клеем. Графитовые стержни укладывают на нижний ряд дощечек с желобками. Свеженькие «бутерброды» сушатся в печи. После просушки заготовки разрезают на отдельные карандаши, и шлифуют до заданной формы (плоская, круглая, граненая).

На готовый корпус карандаша наносят не менее семи слоев краски. Чем карандаш дороже, тем большим количеством слоев краски он покрыт. Идеальным покрытием считается покрытие, состоящее из 18 слоев. В настоящий момент к производству карандашей предъявляются большие требования с точки зрения их экологической безопасности. Рекомендуется применять лаки на водной основе. «Рубашка» карандаша деревянная. Древесина для изготовления оболочки карандашей должна быть легкой, мягкой и прочной, не ломаться и не крошиться. Стружка должна завиваться, не скалываться и не ломаться. Дерево не должно поглощать влагу. В России качественные карандаши производят из кедра и дуба, а дешёвые из ольхи, тополя, липы. Для экономии дерева корпус карандаша часто делают из пластмассы или в металлическом корпусе, а также выпускают автоматические и восковые карандаши.

Сейчас производится более 300 видов карандашей для различных видов деятельности. Существуют карандаши для нанесения надписей на стекле, ткани, целлофане, пластмассе и кинопленке. Существуют карандаши, используемые в строительстве и оставляющие след на поверхности, находящейся на открытом воздухе в течение нескольких лет.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

II.1. Определение наличия жира В графитовом стержне карандаша.

  При изготовление графитового стержня добавляют жир. От количества жира зависит след карандаша на бумаге.

Мы провели эксперимент. Цель опыта - подтвердить или опровергнуть, что след оставляемого карандаша зависит от содержания жира в грифеле (Приложение А).

           Взяли белую ткань и грифельные стержни с разными  обозначениями на корпусе карандаша – Т, ТМ и М.В течение 1 минуты, по очереди, стержни протирали тканью. После этого кусочки ткани постирали   стиральным порошком и разгладили утюгом.

            В результате проведенного опытамы пришли к выводу: лучше всего след на ткани оставляли те грифельные стержни, у которых по условным знакам на корпусе карандаша было обозначение -  М. После стирки на ткани остались жирные пятна и особенно они были чётко видны после использования стержней с обозначением М.

  Вывод:  разный след грифельные карандаши оставляют из-за разного содержания жира.

II.2. Определение цвета линии карандаша на бумаге.

Многие известные писатели, художники и учёные работали только карандашом.

Мы решили провести эксперимент. Цель опыта – определить качество рисунка на бумаге при использовании карандашей различной твердости (Приложение Б).

МЫ выполнила пейзажи разными видами простых карандашей: твердым и мягким, стараясь передать характер рисунка и показать возможности карандаша.

В зависимости от твердости карандаша линии на рисунке могут быть светло-серыми, серыми и черными. Но также следует учитывать - заостренность грифеля, силу нажима на карандаш и качество бумаги для рисования. Таким образом, линии могут быть мягкими и жесткими, еле заметными и сочными. Рисунок может быть нежным, с плавным переходом тонов, или энергичным с размашистыми, смелыми штрихами. Возможности карандаша очень велики! Выполняя творческие работы, мы пришли к выводу о том, что разный карандаш – разные линии. Чем мягче карандаш, тем темнее получается рисунок, жирнее линия. Твердыми карандашами штриховать сложнее, так как линии тонкие, но точные. Ни один другой материал для рисования не обладает такой способностью передавать оттенки черно–белого, тени и контуры, как простой карандаш.

II.3. Определение веса следа карандаша

В ходе работы мы узнали, что одна буква, написанная карандашом, весит 0,00033 г.

Мы предложили ребятам в классе подсчитать с помощью калькулятора «вес» имени и поместили результат в таблицу (Таблица 1).

Из таблицы видим, что больше всего грифеля тратится для написания имён Александр, Анастасия, Маргарита, Владислав а самые «лёгкие» имена у Ивана, Юрия, Марка.

II.4. Изготовление карандаша в домашних условиях

В ходе изучения научно-познавательной литературы мы узнали, что английская компания TreeSmart занимается производством карандашей из газет с 1998 года. Они используют готовые грифели и оборачивают их самыми обычными газетами. Таким образом, они решают две проблемы: вырубка леса и утилизации бумаги.

Мы решили попробовать самостоятельно изготовить карандаш дома. Для этого нам потребовалось (Приложение В): набор стержней диаметром 1,5 мм;

газетные и журнальные листы; клей ПВА; клейстер из крахмала; ножницы и линейка.

Полосу бумаги шириной 12 см мы начали накручивать на стержень, смазывая его клеем. Первый карандаш мы изготовили из листов старой тетради размером 12х21 см, смазанной клейстером.

Второй карандаш мы изготовили из газетной бумаги и клейстера. Клейстер мы использовали, так как он безвреден, не выделяет опасных веществ и дёшев в изготовлении. Карандаши получились рыхлые, бумага размокала и накручивалась неплотно. Такие карандаши нельзя точить в точилке, только канцелярским ножом.

Третий карандаш мы изготовили глянцевой бумаги рекламного проспекта склеивая её клеем ПВА. После изготовления и просушки, карандаши были заточены и готовы к работе.

Четвертый карандаш мы изготовили из листа офисной бумаги, промазывая клеем только начало и конец листа. Этот карандаш получился самым ровным и плотным.

Таким образом, изготавливать карандаши из макулатуры возможно дома. Проще делать карандаши из газет, но внешний вид и прочность лучше у карандаша из плотной, глянцевой бумаги (из старых журналов или рекламных буклетов). Клейстер дешевле, не заметен при высыхании, но плохо связывает стержень с оболочкой. Более прочный и жёсткий карандаш получается при склеивании клеем ПВА. Снаружи карандаш можно ничем не покрывать. А для тех, кто любит грызть карандаши, можно пропитать бумагу чем-то горьким и безопасным для здоровья. Толщину карандаша можно делать такой, какой удобно. Форма может быть круглой или треугольной. Карандаши из бумаги лёгкие, их приятно держать в руках. Я думаю, что использование бумаги для производства карандашей позволит сберечь много древесины, Это экономично и позволит перерабатывать часть макулатуры прямо в офисах, школах, университетах.

III.5. Творчество карандаша

Каждый день мы используем карандаш – при подчеркивании букв, при выполнении чертежа фигур (Приложение Г).

Мы задали ребятам нашего класса вопрос - можно ли карандаш использовать не по назначению, что можно им заменить?

Ребята предложили: карандаш-указка, карандаш-линейка, карандаш-счетный материал, карандаш-помощник по уходу за растениями, карандаш-массажер, карандаш-бигуди, карандаш-игрушка, карандаш-шторка, карандаш–постройка.

Таким образом, из карандашей создается множество красивых, причудливых и удивительных вещей.Нас заинтересовало творчество из отходов карандаша - карандашная стружка. Для работы нам потребовалось: рисунок, можно нарисовать самому или скопировать, простые карандаши, точилка, клей ПВА или любой другой, который надёжно склеивает, кисточка, белый картон, краски, фломастеры; рамка для оформления картины.

Этапы работы:

1. Рисуем заготовку изображение на картоне или бумаге.

2. Точим карандаш.

3. Стружки приклеиваем на рисунок.

4. Переходим к работе с красками.

У каждого мастера есть свои секреты. Мы хотим поделиться с Вами: точить карандаш надо так, чтобы стружки получались длинными и заворачивались, для этого карандаш в точилке нужно поворачивать плавно и не останавливаясь, пока стружка сама не отвалиться; стружку нужно подобрать по размеру детали рисунка, можно кусочки стружки отрезать ножницами; стружку укладывать слоями сверху вниз или наоборот. Это зависит от Вашего изображения; клеем лучше покрывать картон, а не стружку, так удобнее; со стружкой удобнее работать пинцетом.

Работа готова, можем её использовать в качестве украшения комнаты или подарка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы мы пришли к выводу, что простой и привычный карандаш совсем не прост.

Чтобы он был качественным, нужно много труда человека, возможно найти новый способ производства или применить новый материал при изготовление карандаша. Сейчас очень важно беречь природу и больше использовать материалы вторичной переработки.

Таким образом, в XXI веке карандаш не теряет своей популярности. Из карандашей создается множество удивительных вещей. Карандаш вдохновляет творческих людей во всём мире на новые шедевры. В результате исследования наша гипотеза нашла свое подтверждение. Деревянные карандаши, перешедшие вместе с нами в третье тысячелетие, еще долго будут служить детям и людям разных профессий.

По результатам практической работы мы сформулировали выводы:

Простой карандаш постоянно совершенствуется.

Разное обозначение на карандашах зависит от количества жира, добавленного в графит при их изготовлении.

Разный карандаш – разные линии. Чем мягче карандаш, тем темнее получается рисунок, жирнее линия. Твердыми карандашами штриховать сложнее, так как линии тонкие, но точные.

Ни один другой материал для рисования не обладает такой способностью передавать оттенки черно–белого, тени и контуры, как простой карандаш.

Карандаш более надёжный, чем ручка. Это самый удобный и самый совершенный инструмент для письма.

Карандаш широко используется в разных профессиях и является незаменимым помощником человека.

Из карандаша можно творить произведения искусства.

Для достижения цели и выполнения задач мы проанализировали литературу и узнали историю появления и процесса изготовления карандаша, выяснили, какие бывают карандаши, изучила приёмы работы карандашом. В результате наблюдений и упражнений училась правильно использовать технику работы карандашами в рисовании пейзажей и изготовлении аппликации.

 Таким образом, гипотеза доказана, цель работы достигнута, выполнены поставленные задачи.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

Алексеев С. П. и др. Что такое? Кто такой? - М.: Педагогика – Пресс,1995.

Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия. – М., 2004.

Заточи карандаши и рисуй, черти, пиши. Отчего и почему? – 2005,  № 12.

Куликова Р. Ивашка в деревянной рубашке. Читайка – 2008,  № 9.

Толковый словарь Ожегова. - М., 1997 .

Я познаю мир. Культура – М., «Издательство АСТ», 1995.

Интернет-ресурс

http://fi.ks.ua/tag/takoj-neprostoj-karandash/ - Такой непростой карандаш.

http://animalist.pro/index.php?topic=5403.0 – Немного о простых карандашах.

http://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2015/05/21/ - Загадка.

http://risovanie.newoleg.ru/karandash.html - Приемы штриховки.

ПРИЛОЖЕНИЕ.

Приложение А.

Приложение Б.

Таблица 1.

Имя

Количество букв

Количество графита

Анжелика

8

0.00264

Иван

4

0.00132

Юрий

4

0.00132

Георгий

7

0.00231

Александр

9

0.002373

Платон

6

0.00198

Анастасия

9

0.002373

Аделина

7

0.00231

Кристина

8

0.00264

Марк

4

0.00132

Артем

5

0.00165

Давид

5

0.00165

Владимир

8

0.00264

Мария

5

0.00165

Полина

6

0.00198

Маргарита

9

0.002373

Ярослав

7

0.00231

Николай

7

0.00231

Алексей

7

0.00231

Владислав

9

0.002373

Андрей

6

0.00198

Приложение В.

Приложение Г.

Элемент декора Закладка для книги

Подставка для растений Игольница

Создание прически Упаковка подарков

Просмотров работы: 14