Ученическая презентация "Небесная геометрия"

А вы видели тени от снежинок?
А вы знаете, как они танцуют
В лунном блеске голубом и чистом
Или просто в свете фонаря?

Автор работы: Карина Анастасия, 5А класс
МБОУ СОШ №5 г.Тамбов

дать физическое и математическое
обоснование разнообразия
форм снежинок.

изучить историю появления фотографий с изображениями снежинок;
изучить процесс образования и роста снежинок;
определить зависимость форм снежинок от внешних условий (температура, влажность воздуха);
объяснить разнообразие форм снежинок с точки зрения симметрии.

А задумывались ли вы над тем где и когда образуются снежинки?
Сколько лучей имеет снежинка?
Почему все снежинки разные?
Если снежинку поймать на ладошку – она растает, образуется капелька воды. Можно ли снова путем замораживания получить из нее снежинку?

Проблемные вопросы

Ход исследования

Рассматривала под лупой снежинки в морозную и теплую погоду,
изучалафотографии снежинок, сделанные учеными,
пыталась сама фотографировать снежинки,
вырезала снежинки для коллекции.

Снежинки - это звёздчатые многоугольники. Они обладают поворотной симметрией, имеют центр симметрии и обычно шесть осей симметрии. По аналогии в пространстве звёздчатые многогранники имеют те же виды симметрий, но подчиняются ещё и зеркальной симметрии, то есть симметрии относительно плоскости. Тысячи разнообразных форм снежинок объединены законом поворотной симметрии 6-го порядка. Их изучал Рене Декарт.

Что такое снежинка?

Давайте соберем свою коллекцию снежинок!

Уилсон Бентли (США) 15 января 1885 года сделал первый снимок снежного кристалла под микроскопом.
За 47 лет Бентли составил коллекцию фотографий снежинок (более 5000 ), снятых под микроскопом.
Сигсон (г.Рыбинск) нашел не худший способ фотографирования снежинок: снежинки надо помещать на тончайшей, почти паутинной, сетке из шелковинок, - тогда их можно снять во всех деталях, а сетку потом заретушировать.
В 1933 году наблюдатель полярной станции на Земле Франца-Иосифа Касаткин получил более 300 снимков снежинок разнообразнейшей формы.
В 1955 году А. Заморский разделил снежинки на 9 классов и 48 видов. Это – пластинки, звёзды, ежи, столбики, пушинки, запонки, призмы, групповые.
Кеннет Либрехт (Калифорния) составил полный справочник снежинок.

Из истории изучения снежинок

Из истории изучения снежинок

Иоганн Кеплер отметил, что все снежинки имеют 6 граней и одну ось симметрии;

Он проанализировал симметрию снежинок.

Результаты исследования

Рассмотрев изображение снежинок под микроскопом, изучив их строение, выяснила, что природные снежинки имеют шесть осей симметрии.

Исследовательский эксперимент

Я предположила, что для образования пушистых снежинок нужны влага и сильный мороз и попыталась ответить на вопрос: можно ли из капельки воды путем замораживания получить снежинку?

Для этого:
в морозную погоду поставила под куст ведро с теплой водой,
через некоторое время наблюдала образование кристаллов на тех веточках, на которые попадал пар,
рассмотрела через лупу образовавшиеся кристаллы.

Снежинки не образовались. Капелька воды от растаявшей снежинки не стала снова снежинкой, несмотря на мороз и влагу. Значит необходимы дополнительные условия.

Вывод:

Как рождается снежинка

Цель исследования: установить, какие дополнительные условия необходимы для образования снежинки.
Для этого я работала в библиотеке с научной литературой, ходила в виртуальный планетарий, смотрела видеофильм «Путешествие с капелькой воды»

Родившись в небе, снежинка была ядрышком

На ядрышке наросла шестиугольная пластинка

Пластинка обросла иголочками - лучиками

Лучики обросли снежными зернами

Снежинки образуются из пара на очень большой высоте, где не только сильный холод, но и высокая влажность воздуха. Самые пушистые снежинки образуются от 0 до 50 мороза. Теперь понятно, почему «для снега черезчур холодно.»

Я установила

Все снежинки разные, хотя очень похожи друг на друга.
Я попыталась найти одинаковые снежинки, не удалось. Каждая снежинка отличается от другой длиной лучиков, опушенностью, соединением кристалликов.

Снежинки в морозную погоду однообразные и неинтересные в виде креста или узкой,
ничем не украшенной
пластинки. Из 40 рассмотренных
снежинок нашлась только одна
мохнатая и опушенная.

В теплую погоду, наоборот,
снежинки мохнатые, опушенные
бахромой. Из 40 снежинок
нашлось только 5 в виде креста.

Зависимость форм снежинок
от внешних условий

Шарик из пылинки и молекулы
воды растет, принимая форму
шестигранной призмы.

Рассмотрев разные виды снежинок, выяснила, что это не только новогоднее украшение. Это ещё и китайские фонарики, кружева, салфетки, шаблоны для росписи. Они могут быть квадратными, пятиугольными, шестиугольными и круглыми, а точнее - восьмиугольными.

Практическое применение

Портреты снежинок

Вырезать снежинку не просто, а нарисовать снежинку также сложно, как и портрет человека

Существуют снежные кристаллы 48 видов, разбитые на 9 классов.

Величина, форма и узор снежинок зависят от температуры и влажности.

Внутренне строение снежного кристалла определяет его внешний облик.

Все снежинки имеют 6 граней и одну ось симметрии.

Сечение кристалла, перпендикулярное оси симметрии, имеет шестиугольную форму.

Информационные ресурсы:

1. Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия.
2. Учебник наглядной геометрии для 5-6 кл..(автор Шарыгин И.Ф. и др.)
3. Интернет-ресурсы.