Прочно ли куриное яйцо?

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

Личный портфель

Прочно ли куриное яйцо?

Орлова М.А. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение«Средняя общеобразовательная школа № 125 с углубленным изучением математики»
Бродягина И.Л. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение«Средняя общеобразовательная школа № 125 с углубленным изучением математики»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В деревне я видела, как курица высиживает яйцо. Но для меня всегда оставалось загадкой, как под тяжестью её массы тела яйцо не трескается. Неужели хрупкое яйцо – прочное?

Но в тоже время цыплёнок с лёгкостью разбивает яйцо изнутри, когда готов вылупиться. Неужели прочное яйцо – хрупкое?

Какое всё-таки яйцо: хрупкое или прочное. А если прочное, то на сколько? Это я и решила проверить с помощью опытов. Тем более, что на уроке по функциональной грамотности мы уже делали некоторые опыты с яйцом и мне стало интересно продолжить исследовать эту тему.

Полученные знания можно будет использовать в других научных работах, связанных с физическими и химическими свойствами яичной скорлупы. Это указывает на актуальность моего исследования.

Объект исследования: куриное яйцо.

Предмет исследования: прочность куриного яйца.

Цель работы: установить степень прочности куриного яйца.

Гипотеза: яйцо не так хрупко, как кажется на первый взгляд.

Задачи:

  1. Ознакомиться с терминами и понятием «прочность»;

  2. Узнать состав и строение куриного яйца;

  3. Выяснить какие вещества влияют на прочность яйца;

  4. Провести опыты, направленные на определение прочности яйца;

  5. Сделать выводы, обобщить полученные данные.

Методы исследования:

  1. Сбор информации;

  2. Обработка информации;

  3. Практическая работа: эксперименты, опыты;

  4. Наблюдение;

  5. Анализ;

  6. Обобщение.

В своем исследовании я опиралась на литературу по данной проблематике. В частности, изучила труды ряда авторов, рассказывающих о секретах знакомых предметов, интересных физических опытах, а также ознакомилась с учебной литературой по биологии и словарями. Все это позволило сделать мне собственные выводы по теме: «Прочно ли куриное яйцо»?

Глава 1. Прочность и строение яйца

1.1 Понятие «прочность»

Чтобы понять, прочно ли куриное яйцо, нужно понять, что такое «прочность». Согласно большому энциклопедическому словарю, прочность тела– это его способность сохранять свою целостность под действием внешних факторов, не разделяясь на отдельные фрагменты. Прочностью в той или иной мере обладают все материалы, все предметы.
Таким образом, можно сказать, что прочность твёрдых тел – это сопротивление разрушению под действием нагрузок.
Прочность материала зависит от его структуры, пористости, влажности, дефектов строения, температуры, состояния поверхности и других свойств.

1.2. Состав и строение куриного яйца

Наверное, каждый из нас видел яйцо и разбивал его. И каждый знает, что оно состоит из белка, желтка и скорлупы. Но кроме этого, в яйце есть ещё элементы: воздушная камера, канатики, оболочки (см. рис.1).

Рис. 1

Белок занимает большую часть яйца и окружает желток. Белок жидкий, прозрачный, но если яйцо отварить – он станет белым. Желток занимает среднюю часть яйца. Он гуще, чем белок. В сыром и вареном виде цвет желтка – желтый. Желток крепится к скорлупе с помощью жгутиков.

В яйце имеется воздушная (дыхательная) камера, в которой происходит газообмен с окружающей средой – без газообмена дыхание зародыша остановится, он погибнет.

Скорлупа куриного яйца хрупкая, тонкая. Ее цвет зависит от породы курицы: белые породы кур несут яйца белого цвета, коричневые породы – коричневого.

1.3. От чего может зависеть прочность яйца.

Строение куриного яйца – залог его прочности. Из энциклопедии о животных я узнала, что куриное яйцо – это живой объект. Главное качество скорлупы яйца – прочность. Скорлупа – известковая оболочка. Её толщина составляет 0,4—0,2 мм с уменьшением на тупом конце. Скорлупа защищает содержимое яйца от механических повреждений, микробного заражения и испарения влаги.

Несмотря на очень малую толщину (в среднем 0,3 мм) скорлупа очень прочна. Из этой же энциклопедии я узнала, что основная причина прочности яйца – его геометрическая форма, при которой усилие, приложенное снаружи в какой-либо точке, передается на всю поверхность. Кстати, по такому же принципу строят арки.

Также, прочность скорлупы зависит от возраста курицы и её питания.

Глава 2. Исследовательская

2.1 Опыт №1. Какая сторона яйца наиболее прочная?

Для проведения данного опыта нам понадобится два сырых яйца. Для полноты эксперимента возьмём ещё одно варёное.

А. Ударили по сырому яйцу ложкой сбоку. Яйцо разбилось.

Б. Ударили по сырому яйцу ложкой с острого конца. Яйцо осталось целым.

В. Ударили по яйцу с тупого конца. Яйцо треснуло.

На промежуточном этапе отметили, что у яйца самая прочная часть – острый конец.

Г. Ударили по варёному яйцу ложкой с острой стороны (ведь она была у сырого самой прочной). Яйцо треснуло.

Нужно отметить, что все удары производились примерно с одинаковой силой. Из первого нашего эксперимента можно сделать несколько выводов:

  1. Самая прочная сторона яйца – сторона с острым концом;

  2. Самая хрупкая – боковые стороны. Следовательно, яйцо нужно хранить вертикально;

  3. После воздействия температуры (варка яйца) прочность скорлупы уменьшается.

2.2 Опыт №2. Какой вес способно выдержать куриное яйцо?

Для этого эксперимента возьмём сырое яйцо. Постепенно нагружая на него килограммы сахара, выясним, какая масса груза окажется максимальной. Есть ли разница в прочности в горизонтальном и вертикальном положении. В интернете указано, что в горизонтальном положение яйцо может выдержать вес 4100 граммов, а в вертикальном намного больше – 8040 граммов.

А. Установили яйцо горизонтально. Поместили на него 3500 гр сахара. Далее начали добавлять понемногу. Яйцо дало трещину при нагрузке 3920 гр.

Б. Установили яйцо вертикально. Поместили на него 7500 гр сахара. Постепенно добавляя, довели яйцо до лёгкого треска. Вес оказался 8000 гр.

Из данного опыта можно сделать следующие выводы:

  1. В горизонтальном положении возможность раздавить яйцо выше;

  2. В вертикальном положении прочность яйца в два раза больше;

  3. В любом положении яйцо под тяжестью курицы не трескается.

Следовательно, скорлупа достаточно прочна и способна защитить будущего цыплёнка внутри яйца.

2.3. Взаимодействие скорлупы яйца и кислоты

Если воздействовать на яйцо химическими жидкостями, измениться ли его прочность?

Яйцо состоит из кальция. Кальций может вступать в реакцию с кислотой, выпадать в осадок, высвобождая при этом кислород.

Для этого эксперимента возьмём два прозрачных стакана (в одном – уксус, в другом – газированный напиток) и поместим в них по одному яйцу. Смотрим, сколько времени понадобится жидкостям, чтобы прочность яйца изменилась (см. Рис. 2 и Рис. 3).

Рис. 2 Рис.3

Уже на следующий день яйцо, которое находилось в уксусе стало мягким, кальций полностью выпал в осадок (См. Рис.4).

Рис. 4 Рис. 5

В баночке с газировкой тоже произошли изменения (См. Рис.5). Стало видно небольшой осадок (следовательно, кислота тоже воздействовала на скорлупу, но меньше). К тому же яйцо окрасилось, значит газировка попала в поры скорлупы. Вряд ли из такого яйца уже сможет вылупиться птенец.

Из данного опыта можно сделать следующие выводы:

  1. Жидкости, содержащие кислоту, отрицательно влияют на прочность яйца;

  2. Чтобы сохранить прочность скорлупы, нужно соблюдать условия хранения.

Заключение

Исследования с сырыми и варёными яйцами помогли мне получить достоверные данные о прочности куриного яйца и сделать следующие выводы:

  1. Когда давление действует на яйцо при естественных условиях, скорлупа оказывается очень прочной и способна выдержать силу от 4 до 8 кг. Под тяжестью курицы оно не трескается.

  2. Прочность яйца зависит от его положения. Раздавить яйцо, сжимая его сверху и снизу труднее, чем, сжимая его с боков.
    Стало понятно, почему все яйца в гнезде птицы и даже в контейнерах в магазине лежат вертикально.

  3. Сравнив данные прочности сырого яйца и вареного, я сделала вывод, что при варке, скорлупа становится менее прочной, можно предположить, что это происходит, потому что при варке скорлупа теряет кальций.

  4. Для сохранения прочности яйца необходимо соблюдать условия его хранения.

Гипотеза, которую я ставила в начале работы «яйцо не так хрупко, как кажется на первый взгляд», подтвердилась. Кроме того, я выяснила, что внешние факторы сильно влияют на потерю прочности яйца.

Мне было очень интересно работать над данной темой. В дальнейшем я продолжу свою работу, так как это мне поможет лучше познакомиться с химическим строением яйца.

Список литературы

  1. Елькин, В. И. Физические фокусы [Текст] / В. И. Елькин. – Москва: «Школа-Пресс», 2001 – 75 c.

  2. Ланина, И. Я. Не уроком единым [Текст] / И. Я. Ланина. – Москва: Просвещение, 1991 – 223 c.

  3. Ожегов С. И. Толковый словарь русского языка. 100 000 слов [Текст] / Ожегов С. И. – Москва: Мир и образование, 2020 – 736 c.

  4. Пасечник, В. В., Швецов, Г. Г., Гапонюк, З. Г. Биология. 7 класс. Учебник. Базовый уровень. ФГОС [Текст] / В. В. Пасечник, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк – Серия: Биология. Линия жизни. – Москва: Просвещение, 2024 – 176 c.

  5. Саан ван А. 365 экспериментов на каждый день [Текст] / Саан ван А. – Москва: Лаборатория знаний, 2010 – 252 c.

  6. Тит Том Научные забавы. Интересные опыты, самоделки, развлечения [Текст] / Тит Том. – Москва: Издательский дом Мещерякова, 2016 – 288 c.

  7. Шапиро А. И. Секреты знакомых предметов. Яйцо [Текст] / Шапиро А. И. – Серия: «Детская психология». – Санкт-Петербург: Речь, 2009 – 33 c.

Просмотров работы: 104