Исследование свойств жидкости с помощью экспериментов

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

Личный портфель

Исследование свойств жидкости с помощью экспериментов

Савченко А.И. 1
1МОУ СОШ №56 УИМ г. Магнитогорск
Горбунова Е.М. 1
1«Средняя общеобразовательная школа № 56 с углубленным изучением математики»
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Я часто рисую и пробую рисовать разными техниками. В прошлом году я познакомилась с рисованием на воде и стала часто рисовать этим способом. Однажды я обратила внимание, что подготовленная для рисования вода стекает медленнее, чем обычная вода. Тогда я стала наблюдать за тем, как ведут себя другие жидкости, например жидкое мыло, масло. Меня заинтересовало почему они стекают по-разному, в чем их различия, какие есть особенности у жидкостей, и как эти особенности использовать в творчестве.

Гипотеза:

Жидкости отличаются только цветом и вкусом.

Цель моей работы:

Узнать, что такое жидкость и какие у нее есть свойства.

Чтобы провести исследование, я поставила перед собой следующие задачи:

  1. Познакомится с термином жидкость;

  2. Узнать о свойствах жидкости;

  3. Провести наглядные эксперименты в домашних условиях.

Основная часть

Жидкость – это вещество, которое течет и не имеет формы. Она принимает форму ёмкости, в которую её наливают. Я каждый день вижу самые разные жидкости – молоко, сок, чай, шампунь, гель для душа, масло. Самая главная жидкость, которая нужна мне каждый день и которая нужна для рисования – это вода. Если немного присмотреться к разным жидкостям, можно заметить, что все они текут немного по-разному и имеют свои особенности. На рисунке 1 представлены свойства жидкости.

Рисунок 1 – особенности жидкости

От взрослых и из мультиков я узнала, что разное поведение жидкостей зависит от их свойств. Основные свойства жидкостей:

  1. Плотность

  2. Растворимость друг в друге

  3. Вязкость

Чтоб разобраться с каждым из свойств жидкости, мы с родителями провели несколько экспериментов у себя дома. Мой набор для экспериментов с жидкостями показан на рисунке 2, всего мне понадобилось:

  • Вода

  • Масло

  • Глицерин

  • Красители

  • Пробирки

  • Прозрачный стакан

  • Шипучая таблетка

Рисунок 2 – Все что пригодится для опытов

Плотность

Плотность – это вес жидкости, который она занимает в одном и том же объеме. Чтобы убедиться в том, что вода и подсолнечное масло имеют разную плотность я сравнила вес одного и того же стакана масла и воды. Чтобы объём масла и воды был одинаковый, наливала их дополна по метке. На рисунке 3 видно, что стакан с водой весит немного больше, значит и плотность у воды выше, чем у масла.

Рисунок 3 – Вес стакана масла и воды

Я попробовала смешать воду и масло, чтобы посмотреть что из этого получится. А для наглядности и красоты добавила в воду капельку красной краски. Раньше я думала, что вода и масло перемешаются друг с другом. По началу, пока я наливала воду в масло, вроде бы так и было, но довольно быстро масло оказалось наверху, а вода снизу. И сколько бы не старалась их смешать или переместить, спустя какое-то время масло всё равно оказывалось наверху, а вода внизу. И даже если какое-то время маленькие капельки красной воды ещё плавали в масле, потом и они опускались вниз к основному объёму воды. Этот опыт наглядно мне показал, что у всех жидкостей разная плотность и, если их объединить, то более легкие жидкости оказываются наверху, а тяжёлые – внизу (рисунок 4).

Рисунок 4 – Распределение масла и воды в стакане

Тот же опыт повторила с глицерином и водой. Налила сначала глицерин, потом воду в пробирку. Глицерин был явно тяжелее воды и оказался на дне пробирки. А вода в этом опыте была уже сверху. Ещё я повторила тот же опыт, только в этот раз попробовала добавить в эту же пробирку масла, тогда все три жидкости распределились в пробирке по своей плотности – снизу был глицерин, сверху масло, а между ними подкрашенная вода.

Растворимость

Пока я не стала перемешивать жидкости в пробирке деревянной палочкой были хорошо видны все три жидкости, но после перемешивания, осталось только две – было видно масло, а вот глицерина с водой растворились друг в друге и получилась их смесь.

А вот масло никак не смешивалось ни с водой, ни с глицерином, ни со смесью воды и глицерина. Я несколько раз пробовала перемешать их между собой в своём прозрачном стакане. И каждый раз масло собиралось в отдельный слой желтоватого цвета. С помощь таких простых экспериментов у меня получилось познакомиться и осознать такое свойство жидкостей, как растворимость друг в друге.

Вязкость

Мне всегда было интересно, почему одни жидкости, например, вода текут легко и их можно быстро перелить из одного стакана в другой, а другие – растянуто и медленно. Это очень заметно, если переливать из стакана в стакан сначала масло и потом сразу же воду. Как это приходилось делать в ходе опытов с растворимостью и плотностью. Такая разница при переливании жидкостей получается потому что они вязкие. Вязкость – это такое свойство жидкости, которое показывает, как жидкость сопротивляется перетеканию.

Для начала мы решили посмотреть, а что будет если в эти жидкости капнуть капельку краски? На рисунке 5 видно, что в воде краска сразу опустилась на дно, начала растворятся и распространяться по всей пробирке, а капля краски в глицерине медленно опускалась тонкой полоской до дна, практически не окрашивая глицерин.

Рисунок 5 – Растворимость краски в глицерине и воде

Тогда я налила глицерин тонким слоем в большую баночку и капнула в неё капельку краски. Капелька краски почти не окрасила прозрачный глицерин. Тогда я попробовала круговыми движения помешать краску с помощью тонкой деревянной палочки. Краска окрашивала только тонкий слой глицерина и почти не растекалась в объёме. Это было похоже на мою любимую технику рисования на воде. И я попробовала порисовать палочкой с краской на поверхности глицерина, сначала красным цветом, потом зелёным и жёлтым. Получилось вот такая причудливая картина (рисунок 6).

Рисунок 6 – Разноцветные узоры на глицерине

Мне было интересно узнать, почему на воде обычными красками рисовать не получается, так как они сразу растворяются в воде, а на глицерине – можно. Родители мне объяснили, что глицерин настолько вязкий по сравнению с водой, что течёт слоями, поэтому и краска его окрашивает тонкими слоями очень медленно расплываясь в стороны.

Лава лампа

Из мультика я узнала, что из того же масла и воды можно самостоятельно сделать лава лампу. Лапа лампа – это такой светильник, в котором пузыри одной жидкости медленно поднимаются и опускаются сквозь другую жидкость.

Рисунок 7 – Лава лапма

Чтобы добиться того же эффекта я подкрасила небольшой объём воды красной краской и добавила много масла. Затем бросила в цилиндрический сосуд шипучую таблетку, из которой появлялись пузырьки воздуха. Они заставили капельки воды двигаться вверх сквозь слой масла, но потом капели воды плавно опускались вниз. Это происходило потому, что вода не растворяется в масле и у неё выше плотность. Мне было интересно наблюдать за движением пузырьков в лампе. На рисунке 6 показала несколько фотографий лава лампы, которая у меня получилась.

Заключение

Раньше я не обращала внимания на то, что каждый день сталкиваюсь с самыми разными жидкостями и не задумывалась над тем, что они сильно отличаются друг от друга не только цветом и вкусом, но и имеют разные свойства. Проделав дома несколько несложных и интересных опытов, я познакомилась с основными свойствами жидкостей и увидела различия в них. Пробовала смешивать разные жидкости, переливать их и наблюдать за скоростью стекания. И сама убедилась, что жидкости могут не смешиваться друг в друге, что разные жидкости имеют разную плотность и вязкость. Именно благодаря этим особенностям жидкостей стало возможно рисовать на воде техникой эбру. И после всех опытов у меня получилось самой сделала лаву лампу и понять почему в ней разноцветные пузырьки воды движутся в масле то вверх то вниз.

Список используемой литературы

  1. Детская энциклопедия для среднего и старшего возраста, т.3 Вещество и энергия, – 3-е изд., М.: Педагогика, 1973.

  2. Энциклопедический словарь юного физика / Сост.В.А.Чуянов. – 2-е изд., испр. и доп.- М.: Педагогика, 1991.

  3. Физические свойства жидкости [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.highexpert.ru/content/liquids/liquid_properties.html

  4. Жидкость [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

  5. Фиксики - Фиксилаб: Делаем Сами Лава-Лампу, Планетарий И Шарикомобиль! [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://thewikihow.com/video_a-KUv9-6UCI

Просмотров работы: 14