XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Чудо-обувь из глубины веков

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Калинин М.К. 1

---

1МАОУ "СОШ № 40" Г. Чебоксары Чувашской Республики

Попова С.А. 1

---

1МАОУ "СОШ № 40" Г. Чебоксары Чувашской Республики

Работа в формате PDF

1.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Летом мы с мамой убирались в сарае в деревне у дедушки, там мы нашли деревянные колодки и приспособления для изготовления валенок. Как оказалось, в нашей семье далекие предки занимались изготовлением валенок, они передавали свои знания из поколения в поколение. Мой прапрадед, Канюков Григорий, изготавливал валенки, и к нему обращались со всей округи, а моя прабабушка, Канюкова Зинаида, не только делала валенки, но и вязала различные вещи. Из чего и как изготавливают валенки? Почему валяная обувь так высоко ценилась в прошлом? Ответить на эти вопросы поможет мое исследование.

Актуальность: Каждый человек сталкивается с проблемой сохранения тепла при нахождении на улице. Валенки — это теплая и удобная обувь из натуральных материалов, незаменимая для детей и людей, чьи профессии предполагают долгое пребывание на улице. Кроме того, это любимая зимняя обувь русского и чувашского народа. Любим носить валенки – значит, сохраняем традиции и культуру русского и чувашского народа.

Цель работы: изучить технологию валяния и изготовить валенки.

Задачи: 1.Изучить появление войлока и войлочной обуви на Руси.

2.Собрать и проанализировать знания о передаче и сохранении тепла.

3.Провести опыты чтобы:

- сравнить теплопроводность различных веществ,

- выяснить, войлочная обувь греет или сохраняет тепло,

- узнать, какую шерсть лучше использовать и как лучше изготовить валенки в домашних условиях,

- доказать применение силы трения при изготовлении валенок.

4.Обобщить полученные результаты и сделать выводы.

Объект исследования: натуральная обувь из шерсти.

Предмет исследования: технология валяния.Методы исследования:

1. Изучение литературы по данной теме.

2. Собственные наблюдения и проведение практических опытов.

3. Обработка и описание полученной информации.

Для достижения цели были выдвинуты гипотезы:1) благодаря особому строению шерсти, валенки - самая теплая обувь. 2) Изучив технологию валяния, мы сможем изготовить валенки.

1. Основная часть.

1.1. История появления валенок

Испокон веков валенки считались неотъемлемой частью русского костюма, русского образа жизни, русской зимы и даже русского характера. Заглянув в словарь С.И. Ожегова, мы узнали, что «валенки» – это зимние мягкие сапоги, свалянные из шерсти.

Из литературы [1] я узнал, что валенки пришли к нам от азиатских народов. Самые древние изделия из шерсти появились 2400 лет назад. Они были обнаружены археологами на Алтае при раскопках Пазырыкского кургана. Жители суровых азиатских просторов носили валяные коты, чуни, кеньги, которые были с суконным голенищем или вообще не имели его. Высокие валенки с голенищами стали изготавливать позже. Процесс изготовления валенок был ручным. Умельцы хранили секреты изготовления валенок и передавали их по наследству.

Из одной интересной статьи мы узнали, что во времена советской власти производство валенок чуть было не утратили. Валенки стали больше производить во время войны. Во время советско-финляндской войны 1939-1940 годов стало ясно, что воевать без валенок не могут. По официальной статистике, Красная Армия на финской войне потеряла только обмороженными 13213 человек. После чего зимой наших солдат стали одевать только в валенки. В Великую Отечественную с валенками был полный порядок. Всего наши войска получили более 11 миллионов пар валенок, а отремонтировано было свыше 20 миллионов пар. Можно утверждать наверняка: в холодную зиму 41-ого под Москвой наших воинов грели валенки.

Даже Петр I любил носить валенки. Именно во время его правления производство валенок в России приобрело широкое распространение. Екатерина Великая тоже любила носить валенки под кринолиновым платьем. Для нее изобрели мягкие чесанки из тонкой черной шерсти.

Давайте попробуем разобраться, почему же валенки такие теплые?

1.2. Теплопроводность и теплообмен

Изучив литературу, мы узнали, что человеческое тело отдает свое тепло не только жидкостям, но и окружающей среде — воздуху или другим холодным предметам, с которыми человек соприкасается. Различные зоны человеческого тела делают это по-разному. Например, температура поверхности стопы должна быть 19-33° С [2]. При понижении температуры стопы появляется ощущение холода; температура уменьшается до 15°С. Таким образом, между организмом и внешней средой постоянно происходит теплообмен. При этом организм стремится поддерживать теплообмен на благоприятном для себя уровне, и обувь как часть одежды должна этому способствовать. Теплообмен – это процесс переноса теплоты от более нагретых тел к менее нагретым [3]. 

Оказалось, что зимой ноги быстрее замерзнут в тесной обуви, чем в просторной. В просторной обуви воздушная прослойка между ногой и обувью больше, благодаря плохой теплопроводности воздуха будет лучше удерживать тепло, исходящее от ноги. Процесс передачи энергии от одного тела к другому или от одной части тела к другой, благодаря тепловому движения частиц, называется теплопроводностью [4]. По этой причине человек может долгое время находится на улице в сильные морозы без движения.

1.3. Теплозащитные свойства

Теплозащитные свойства являются важными характеристиками обуви. Под теплозащитными свойствами понимают способность обуви препятствовать излишней теплоотдаче стопы в окружающую среду. Тепло хорошо защищают материалы пористые с малой плотностью, в них содержится воздух, который удерживает тепло.

К примеру, животные не могут сберегать тепло своего тела, используя одежду, как это привыкли делать люди. Ведь у них есть мех, перья и пух, которые играют роль одежды. Дело в том, что все эти природные изоляторы устроены так, что между перышками или шерстинками сохраняется неподвижности слой воздуха. Он не дает теплу от тела животного или птицы уходить и не пропускает более холодный воздух к телу. Люди научились использовать умение животными сохранять тепло. Очень важным оказалось изобретение войлока, из него шили одежду, изготавливали обувь. В древние времена войлок оберегал от холода и невзгод.

Шерсть – это единственный материал, из которого можно валять войлок, лучше всего подходит шерсть овцы. Шерстяные волокна состоят из кератина и волокнистого белка, мягкие упругие волокна удерживают тепло и не пропускают влагу. Овечья шерсть обладает уникальным свойством. Покровный волос имеет чешуйчатый слой – кутикулу, благодаря ей, шерстяные волокна сцепляются друг с другом под воздействием горячей воды, давления и трения. Изучив это, мы решили использовать войлок при изготовлении нашей обуви.

1.4. Подготовка к валянию валенок

Для изготовления валенок нам понадобилась шерсть, ее мы состригли с живых овец. Для этого папа связал ноги овцы и уложил ее на самодельный стол, затем ножницами мы состригали шерсть с овец. Состриженную шерсть сушили в теплые солнечные дни, затем очищали. Очищенную шерсть стали чесать и распушевывать. Подготовленную шерсть отвезли на местную чесальную фабрику. Так мы получили полотно для валяния валенок. Но что же такое валяние? Валяние – это переплетение между собой волокон шерсти [4]. Выходит, что в любое время можно состричь с овец шерсть и свалять валенки, но это не так. Бабушка мне объяснила, что для изготовления валенок подходит только шерсть, состриженная осенью. Но ведь овец еще стригут весной, почему же она не подходит? Давайте попробуем разобраться.

2. Практическая часть

   1. Мои исследования

Эксперимент №1 проведем, чтобы правильно выбрать шерсть для изготовления валенок. Ход работы:

1) Взяли шерсть, состриженную в мае и в сентябре, сваляли два шарика.

2) Прижимая к столу, начинаем сворачивать из пряди шарик, делаем его как можно плотнее.

3) Для того, чтобы шарик не разваливался и получился плотным, смачиваем водой и продолжаем сваливать шарик.

Результат: шарик из осенней шерсти получился плотным и круглым, а шарик из весенней шерсти разваливается.

Вывод: для того, чтобы свалять шарик, нужно много тереть и немного давить. (Приложение 1. Фото 1-3).

В ходе первого опыта у меня появился вопрос, что же такое трение? Из литературы я узнал, что трение — это сила, которая действует между соприкасающимися предметами и оказывает сопротивление их движению. Все тела имеют шероховатость, даже самые гладкие.

Эксперимент №2 провели, чтобы доказать применение силы трения при изготовлении валенок. Ход работы:

1) Взяли предметы с плоским дном: стакан, коробку и поставили на гладкую деревянную доску.

2) Приподняли одну сторону доски и наблюдали за их движением.

3)Смазали доску маслом и повторили пункт 2.

Результат: По смазанной доске предметы скользили быстрее, чем по обычной.

Вывод: трение можно свести почти к нулю, если смазать поверхность жидкостью.

Проведя эксперименты, мы поняли, что для изготовления валенок нам придется приложить достаточно много усилий ( Приложение 1. Фото 4-5 ).

Выше мы узнали, что между организмом и внешней средой постоянно происходит теплообмен. Исходя из этого, мы можем утверждать, что одежда помогает организму поддерживать тепло на комфортном уровне.

Эксперимент №3 провели для того, чтобы доказать, что одежда не греет, а сохраняет тепло. Ход работы:

1) Взяли два стакана, доверху наполненные водой.

2) Один стакан накрыли пленкой и обернули шерстью. Ждали 30 минут.

3) Измерили температуру воды.

Результат: в обоих стаканах температура воды осталась неизменной.

Вывод: Шерсть и одежда не греют, а сохраняют тепло.

Из теории мы знаем, что вещества, в которых содержится больше воздуха, имеют большую теплозащиту. Чтобы доказать это провели следующий эксперимент:

Эксперимент №4. Ход работы:

1) При комнатной температуре 24°С в кожаный сапог поместили градусник для измерения температуры воздуха.

2) То же самое проделали с валенком.

3) Через 30 минут градусники вынули.

4) Пункт 1,2,3 повторили на улице в морозный день при температуре -24°С.

Результат: при комнатной температуре в кожаном сапоге 24° С, в валенке температура - 25°С. На улице температура в кожаном сапоге +15°С, а в валенке + 19°С.

Вывод: в ходе эксперимента мы поняли, что валенки лучше сохраняют тепло, чем кожаные сапоги (Приложение 1. Фото 7- 8).

Мы обратили внимание на то, как изменилась температура воздуха в валенке, поэтому решили провести дополнительный эксперимент, чтобы доказать, что валенки лучше сохраняют тепло.

Эксперимент № 5 доказывает, что валенки лучше сохраняют тепло.

Ход работы:

1) Взяли три стакана, доверху наполненные снегом.

2) Стакан №1 оставили при комнатной температуре, а стакан №2 поставили в валенок, сверху накрыли пакетом, стакан №3 поместили в кожаный сапог, так же изолировали пакетом.

3) Через 45 минут вынули стаканы из валенка и сапога.

Результат: на тарелке снег растаял полностью через 23 мин. В кожаном сапоге снег растаял через 37 мин. В валенке снег тоже растаял, но через 51 мин.

Вывод: Валенок не пропускает к снегу тепло, следовательно, на улице не будет пропускать холод, значит, в валенке будет тепло. Валенку в этом помогает особое строение шерсти, в волокнах которого много воздуха, а мы знаем, что воздух в строении какого-либо тела помогает сохранять тепло (Приложение 1. Фото № 5).

Провели Эксперимент № 6 для того, чтобы убедиться, действительно ли так тепло в валенках. Ход работы:

1) Одели валенки и вышли в морозную погоду на улицу.

2) На улице гуляли целый час.

3) Взяли термометр и измерили температуру в валенках.

Результат: Ноги не замерзли, температура в валенках составляет +20°С.

Вывод: у валенок хорошая теплопроводность, они не пропускают холод, следовательно, валенки отлично подходят для долгого нахождения на улице в морозные дни.

Проведя ряд экспериментов, мы доказали, что валенки действительно теплая обувь, благодаря особому строению шерсти, в волокнах которого много воздуха, и подтвердили гипотезу № 1.

1. 2. Современность и валенки

В городе в последнее время валенки не очень популярны. Их обычно носят маленькие дети и модницы, либо их носят в сильные морозы. Но эта обувь очень актуальна и важна для людей, чьи профессии предполагают долгое нахождение на улице и в суровых климатических условиях. Валенки для людей рабочих профессий: сварщиков, нефтяников актуальны не только зимой, но и поздней осенью и ранней весной, ведь она не только защищает от холода, но и считается комфортной обувью, ноги в них не устают. Даже у людей некоторых профессий документально записано, что они на рабочем месте обязаны ходить только в валенках.

Из интернет-ресурсов мы выяснили, что в России на фабриках производят примерно 11мл. 520 тысяч валенок в год. И это доказывает, что спрос на валенки есть. Мы изучили цены на валенки, они колеблются от 800 рублей до 12000 тысяч за пару в городе Чебоксары. Сейчас в России работает несколько фабрик, на которых производятся валенки.

1. 3. Изготовление валенок

Изучив литературу по изготовлению валенок, мы решили изготовить маленькие, сувенирные валенки-шептуны (Приложение 2. Таблица 1). На Руси нашептывали заветные пожелания в эти валенки. Русский народ верил, что эти желания обязательно сбудутся. Их можно использовать в качестве оберега. Для изготовления валенок-шептунов нам понадобились: шерсть, пленка, вода, мыло, шаблон-выкройка. С ходом работы можно ознакомиться в приложении (Приложении 2. Таблица 1).

Далее приступили к валянию валенок. Нам понадобились: подготовленная овечья шерсть (вычесанная и высушенная), шаблон выкройка в 1.5 размера больше нужного размера, палка, колодки, вода и специальные приспособления для валяния (Приложение 3. Таблица 3).

Изготовление валенок в домашних условиях очень трудоемкий и сложный процесс, это я понял в ходе работы. Подробное изготовление валенок описано в Приложении 3.Таблица 3.

К сожалению, первый опыт у нас получился неудачным, в ходе неправильного валяния валенок получился неправильной формы. Это произошло из-за того, что шерсть садится неравномерно и мы, как оказалось, меньше валяли заднюю часть (Приложение 3. Фото1).

Приступив ко второму образцу, мы подошли к изготовлению более тщательно и ответственно, дольше терли, подкладывали в местах провала дополнительные кусочки шерсти, а при валянии валенок начинали с меньшим надавливанием. К счастью, второй образец у нас получился! Изготовив валенки, мы подтвердили гипотезу №2.

1. 4. Изготовление стелек для обуви

В сырую, межсезонную погоду невозможно ходить в валенках, поэтому мы решили изготовить стельки, которые можно вложить в любую обувь, это могут быть кожаные сапожки, а может быть сменная обувь в прохладном помещении. Для этого нам понадобились: шерсть, лекало для вырезания стелек, которые я сделал из старых стелек (Приложение 2. Таблица 2).

Теперь я могу положить эти стельки, как в зимнюю, так и в демисезонную обувь. И в дождливую и сырую погоду мои ноги мерзнуть или потеть не будут. Какая отличная вещь у меня получилась!

1. 5. Изготовление тапочек

С возрастом у людей ухудшается кровообращение, даже у молодых людей бывает, мерзнут ноги в помещении. Для них мы решили изготовить тапочки. Их можно носить дома или на даче. Для этого взяли шерсть, лекала, хлопковую ткань, колодки. Ход работы будет такой же, как и при изготовлении валенок, только высоту голенища будем закладывать минимальную. Более подробное описание в Приложении 4. Таблица 4.

Заключение

Изучив данную тему, мы узнали, что такое валенки, из чего они изготавливаются, ознакомились с процессом валяния чудо-обуви.

Мы выяснили, когда валенки появились, как русский народ дорожил ими. Познакомились с новыми терминами, сравнили теплопроводность различных веществ, узнали о теплозащитных и полезных свойствах войлока. Ознакомились с видами валенок и разобрались, как лучше их выбирать. В ходе опытов узнали, какую шерсть лучше использовать для валяния. Доказали применение силы трения при изготовлении валенок, выяснили, что валенки хорошо удерживают тепло и не пропускают холод, отлично подходит для сильных морозов и, тем самым, доказали первую гипотезу.

Попробовали сами изготовить валенки. Процесс оказался очень трудоемким и долгим. С первого раза это сделать не получилось. Приложив немного терпения и усилий, мы изготовили не только валенки, но и тапочки, и стельки, тем самым мы подтвердили вторую гипотезу.

При изготовлении валенок мы не нанесли вред окружающей среде. Использовали только экологические материалы, и ни одно животное не пострадало. Нам нужно уметь сохранять и беречь традиции!

Библиографический список

1. Е. Морева. Валенки – валенки. // Маруся. - 2009

2. А.В.Перышкин. Физика 8 класс - М: Дрофа,2012

3. М.И. Блудов. Беседы по физике часть 1 - М: Просвещение 1984г.

4. Ожегов С.И. Толковый словарь русского языка. /С.И.Ожегов; под общ.ред. Л.И.Скворцова. -Москва: Мир и образование: ОНИКС,2012.

5. В.Д.Иноземцев Производство валеной обуви. КОИЗ 1939 год.

6. https://obuv.expert/valenki

7. История русских валенок. www.multiurok.ru

8. Изготовление валенок https://www.livemaster.ru/topic/

Приложение 1

Фото 1-3.Эксперимент № 1. Валяем шарики из весенней и осенней шерсти

Фото 4-6.Эксперимент №2. Доказываем существование силы трения

Фото 7-8. Эксперимент №4. Измеряем температуру воздуха в обуви

Фото 9-10.Эксперимент №5 Фото11. Эксперимент №6

Приложение 2

Таблица 1. Изготовление сувенирных валенок            

Таблица 2. Изготовление стелек для обуви

Приложение 3

Таблица 3. Изготовление валенок

Фото 1. Неудачная попытка изготовления валенка

Приложение 4

Таблица 4. Изготовление домашних тапочек