Исследовательская работа "Зимнее волшебство на стекле"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №3 пос. Эльбан Амурского муниципального района Хабаровского края ________________________________________________________________________________ Школьная  научно – практическая конференция  « Интеллект» ­ 2016» Зимнее волшебство на стекле.                                                                                   Автор: Стулин Андрей,                                                                                                                          Зыкова Ульяна  ученики 1 а класса МБОУ СОШ №3 пос. Эльбан  Руководитель:  Будылина Лариса Геннадьевна Учитель начальных классов МБОУ СОШ №3 п.Эльбан п. Эльбан 2016г. Аннотация Зимнее волшебство на стекле. Автор: Стулин Андрей, Зыкова Ульяна ученики 1 а класса МБОУ СОШ №3 пос. Эльбан.   Руководитель: Будылина Лариса Геннадьевна учитель начальных классов МБОУ СОШ №3 пос.  Эльбан.       В данной работе рассмотрены причины появления морозных узоров на стекле. Как появляются причудливые   снежные   узоры?   Эта   тайна   природы   интересует   многих   младших   школьников. Поэтому работа является актуальной и познавательной для учащихся этого возраста. Оглавление  Введение…………………………………………………………………………1    I.  Правда о снежных узорах. 1.Как появляются снежные узоры на окнах?................................................2. 2. Какие бывают морозные узоры?.................................................................2­3                     3. Наши наблюдения за причудливыми узорами ..,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,................3-4 II. Волшебные узоры своими руками…………..…………………………………….4 III. Заключение………………………………………………………………………….4­5  Интернет­ресурсы ……………………………………………………………………. 5 Приложение 1……………………………………………………………………………6 Приложение 2……………………………………………………………………….……7 Приложение 3 ……………………………………………………………………………8 Приложение 4 ……………………………………………………………………………9 . ВВЕДЕНИЕ  На стекле мороз Начертил узор, Серебром нанес Белый пышный бор. Рано поутру Подойду к окну, Буду в том бору Слушать тишину. Т. Шорыгина          Ледяные узоры на окнах представляют собой редкое по красоте зрелище. Причудливые и затейливые узоры рисует мороз на оконных стеклах. На одном окне узоры    напоминают  кружева, на другом – прекрасные   дворцы и замки, на третьем – удивительный зимний лес. Каждый узор неповторим   и   уникален.   Эти   изумительные   картины   можно   рассматривать   и   рассматривать,   и каждый раз видеть что­то новое. Они всегда сказочные и волшебные. А как эти узоры начинают сверкать, блестеть и искриться на солнце! Сердце замирает от восхищения.            Узоров очень много. Узоры листьев, узоры деревьев, узоры  облаков,  узоры цветов ­ это очень  красивое и интересное искусство природы. Чем дальше вглядываешься в рисунки, тем больше удивляешься мастерству неизвестного художника, которого зовут Мороз. Трудно поверить, что все это нарисовано без помощи человеческих рук.             А ещё мы заметили, что на одних окнах узоры очень красивые и причудливые, а на других попроще. Глядя на волшебные узоры, возникает много вопросов: Как появился на окне морозный узор?   Чем их нарисовали? Почему они все разные?   Все эти вопросы не оставляли нас в покое, поэтому и послужили выбором для нашего исследования.    Актуальность темы. Когда приходит мороз, стекла наших домов разрисовываются волшебными узорами. Тончайший волшебный рисунок на стекле кажется рукотворным. С самого детства мы верим, что по ночам, когда все мы спим, дедушка Мороз своим волшебным посохом украшает наши стекла. Как появляется это зимнее волшебство на окнах? Эта тайна природы интересует многих младших школьников. Поэтому работа является актуальной и познавательной для учащихся этого возраста.  Исходя из вышесказанного, целью данной работы является выяснить, почему зимой на окнах  часто появляются причудливые снежные узоры. Задачи:     изучить дополнительную литературу и отобрать интересные сведения, о том ­ как  появляются снежные узоры на окнах; выяснить, почему снежные узоры бывают разные по форме; доказать, путём исследований, что снежные узоры на окнах появляются не случайно; сделать выводы и обобщить результат наблюдений. Объект исследования: снежные узоры на стекле. Гипотеза: предположим, что узоры на окнах образуются в мороз и по форме снежных узоров  можно предсказывать погоду Методы исследования:  анализ,  наблюдение, сбор информации из Интернета, эксперимент. I.  Правда о снежных узорах. 1.Как появляются снежные узоры на окнах?     Чтобы узнать, как появляются снежные узоры на окнах, мы провели исследование.  Опыт №1.      Мы взяли два стекла. Образец №1 ­ чистое стекло (вымыли и вытерли насухо). Образец №2 ­грязное стекло (не подвергалось обработке). Оба стекла вынесли на мороз .Температура воздуха была ночью ­30 градусов, днем ­24 градуса. Через три дня мы пошли посмотреть на наши стекла. Узоров на стеклах не было. (Приложение 1)    Наблюдая за стеклами, мы  натолкнулись на такой вопрос: «Почему не на всех окнах образуются морозные узоры? »  Значит, чтобы появились узоры на стекле, нужны ещё какие­то условия.    За информацией мы обратились в Интернет и  вот что мы узнали: «По своей природе зимние узоры на   стеклах   представляют   собой   такой   же   иней,   как   и   на   ветвях   деревьев   или   на   земле.   При понижении температуры воздуха всегда уменьшается влажность. При нулевой температуре вода замерзает, конденсат воздушной влаги оседает на холодных стеклах в виде кристалликов льда, то есть сразу переходит из газообразного состояния в твердое. Поскольку на поверхности любого стекла собирается пыль, имеются трещинки, царапинки, то осевшие на них льдинки, укладываясь друг на друга, образуют причудливые узоры.  Для того, чтобы получились морозные узоры на стекле, требуется одновременно два условия: 1. Присутствие в воздухе влаги 2. Холодная поверхность стекла, ниже 0 градусов. Если   отсутствует   один   из   перечисленных   факторов,   никаких   узоров   просто   не   получится.   В природных условиях имеет значение еще направление ветра, который способствует быстрому росту ледяных кристаллов, так увеличивающихся в объеме, что стекло перестает быть прозрачным.»1 Опыт №2      Мы взяли два стекла. Образец №1 ­ чистое стекло (вымыли и вытерли насухо). Образец №2 ­грязное   стекло   (не  подвергалось   обработке)   .Оба   стекла   вынесли   на  мороз   на  балкон.   Утром 1 http://belzo.ru/obuchayushhie-igryi/kak-sdelat-moroznyie-uzoryi-na-stekle-svoimi-rukami.html/ проверили   и   увидели,   что   на   образце   №   2   узор   намного   красивее,   чем   на   образце   №   1. (Приложение 2) Оказывается, что на грязных окнах узоры получаются красивее, чем на чистых окнах,       т. к. там больше   пылинок,   за   которые   цепляются   кристаллы   льда.   А   значит,   и   узоры   получаются причудливее. Вывод: Морозные рисунки на стекле — это большие кристаллы льда, растущие из водяного пара на границе тепла и холода. 2. Какие бывают морозные узоры? В   Интернете  мы   узнали,   что   у   снежных   узоров   есть   конкретные   названия:   дендриты   и трихиты.    Среди  разнообразия   морозных   узоров  наиболее   часто  можно  встретить   древовидные структуры ­ их называют дендритами и волокнистые формы ­ трихиты. Дендриты  образуются, если влажность воздуха повышена, а охлаждение стекла началось еще при положительной температуре и продолжалось при дальнейшем понижении температуры. В этом   случае   на   стекле   сначала   образуется   водяная   пленка,   которая   при   замерзании кристаллизуются в виде дендритов. Чаще всего этот процесс начинается в нижней части стекла, потому что там под воздействием силы тяжести скапливается больше воды. Именно поэтому в нижней части оконных стекол дендриты обычно более крупные, а чем выше, тем ледяные "веточки" тоньше и мельче. Если же стекло увлажняется при охлаждении равномерно, то есть покрывается более­менее ровной пленкой воды, то "ветки" дендритов примерно одинаковы по величине по всей поверхности стекла.                                   Морозные узоры ­ дендриты Если   на   стекле   есть   царапины,   то   на   их   острых   краях   образуется   второй   вид   узоров   ­ трихиты.  Сначала   образуются   узкие   параллельные   кристаллические   полоски.   При   дальнейшем охлаждении "вырисовываются" волокна, отходящие от основного "стебля". Чаще всего и "стебель" и "волокна", отходящие от него, не прямые, а слегка изогнуты. Морозные узоры ­ трихиты2 3.Наши наблюдения за причудливыми узорами. Свои  наблюдения  мы проводили в январе.  В течение  недели мы    наблюдали  за снежными узорами в школе и дома на балконе. Свои наблюдения записывали в таблицу. (Приложение 3) И вот что мы выяснили.     если веточки узоров были направлены вниз ­ погода будет снежной и пасмурной; если вверх – ясной и солнечной. Трудно   поверить,   что   все   это   нарисовано   без   помощи   человеческих   рук.   Невозможно отвести   глаз   от   этих   замысловатых   художеств   непревзойденного   мастера.   Чем   дальше вглядываешься в рисунки, тем больше удивляешься мастерству неизвестного художника, которого зовут Мороз. Эти   изумительные картины можно рассматривать и рассматривать, и каждый раз видеть что­то новое. Тут волшебное дерево, там павлиний хвост, длинная ветвь пальмы, пушистая ель. Вот распустился чудесный цветок. II.  Волшебные узоры своими руками. Наблюдая за всей этой сказочной красотой, нам так захотелось самим нарисовать эти морозные  узоры! Но как это сделать! Опыт №1     Для проведения данного опыта нам потребовалась мисочка с горячей водой, кусок сухого  стекла, очень холодная погода. Мы  взяли мисочку с горячей водой, кусок сухого стекла, кисточки  разной толщины, Выйдя утром на улицу, кисточкой мы нанесли водный узор на предварительно  протертое окно (поверхность должна быть сухой). Делать это нужно очень быстро. Проводить  кисточкой несколько раз по одному месту, пока вода не застыла, не стоит! Мы оставили всё это  художество на время и проверили после уроков. У нас получились узоры! Если бы мы не знали, что  это делали мы, то подумали бы, что это сделал Дед Мороз. Получились красивые морозные узоры! Опыт №2 2 http://allforchildren.ru/why/where15.php Для этого опыта надо взять 50 г магнезии, приобретенной в аптеке, растворить в 100 г светлого пива, а потом готовым раствором смазать чистое стекло губкой или ватными дисками. Чтобы жидкость   быстрее   высохла   удобно   использовать   фен.   Через   несколько   минут   мы   увидели кристаллы, образующие узор на ровной поверхности.  (Приложение 4) III. Заключение    Цель, которую мы ставили перед собой, достигнута. Мы выяснили, почему зимой на окнах часто  появляются причудливые снежные узоры. Сделали следующие выводы:  Морозные рисунки на стекле – это большие кристаллы льда, растущие из водяного пара на  границе тепла и холода. Когда температура опускается ниже 0° С, вода кристаллизуется  т.е. переходит в состояние льда;  Морозные узоры на стёклах не образуются, если температура воздуха у стекла понижается,  став такой же, как и температура самого стекла.  Вид узора на поверхности стекла зависит от температуры внутри помещения и снаружи,  влажности воздуха в помещении, толщины стекла и загрязненности его поверхности. Наши  наблюдения подтверждают гипотезу о том, что узоры на окнах появляются в морозную  погоду и по форме снежных узоров можно предсказывать погоду. IV. Интернет – ресурсы: 1.Как сделать морозные узоры своими руками :http://belzo.ru/obuchayushhie­igryi/kak­sdelat­ moroznyie­uzoryi­na­stekle­svoimi­rukami.html/ 2. Какие бывают морозные узоры: http://allforchildren.ru/why/where15.php Приложение 1 Образец №1 (грязное стекло)                                       Образец №29чистое стекло)   Вывод: морозных узоров на стеклах не было. Приложение 2 Вывод: Оказывается, что на грязных окнах узоры получаются красивее, чем на чистых окнах,       т. к. там больше пылинок, за которые цепляются кристаллы льда. А значит, и узоры получаются причудливее. Приложение 3 11 января t ­25° 12 января t ­24° 13 января t ­20° 14 января t ­22° 15 января t ­20°   если веточки узоров были направлены вниз ­ погода будет снежной и пасмурной; если вверх – ясной и солнечной. Вывод: Приложение 4 Искусственные узоры на стекле