Руководитель проекта: Магурьян Наталья Александровна,
КГУ «Средняя школа №2», учитель.
В представленной работе рассказывается о том, как образуются снежинки, о свойствах снега, о его звуках. Подробно говорится о влиянии температуры на формообразование снежинок. Проведён анализ литературы о том, от чего зависит скрип снега, а также о его полезных свойствах.
Исследуемая тема актуальна и современна. Цель исследования: как образуется снежинка, почему скрипит снег.
В практической части проведены опыты по изучению звука искусственного снега и настоящего снега при разной температуре воздуха.
Исследование может быть использовано на уроках окружающего мира, изобразительного искусства и технологии.
Оглавление.
Введение.
1.Основная часть.
Как образуется снежинка. Её состав.
Почему скрипит снег.
2. Практическая часть.
2.1 Эксперимент 1.Природа снега.
2.2 Эксперимент 2.Создание моделей искусственного снега.
2.3 Эксперимент 3. Влияние температуры воздуха на скрип снега.
3. Заключение.
4. Использованная литература.
5. Приложения.
ВВЕДЕНИЕ
Опять он падает, чудесно молчаливый,
Легко колеблется и опускается…
Как сердцу сладостен полет его счастливый!
Несуществующий, он вновь рождается…
Я очень люблю зиму с её зимними забавами, морозами, снегами. На уроках познания мира при изучении темы «Свойства воды», «Три состояния воды в природе», а также при изучении природы снежинок в проекте «Снежинка-чудо зимы» мне стало интересно, как снег скрипит и почему. Я взяла в руки снег и надавила, издается хруст. Что создает этот звук? Этот звук возникает при ходьбе по снегу, надавливании на свежий снег лыжами. Когда на улице было теплее, и скрипа такого не было слышно. А когда на улице очень холодно, и снег скрипит сильнее. Во время зимних каникул я наблюдала за скрипом снега и за температурой воздуха. И я решила больше узнать о том, почему скрипит снег и рассказать об этом своим одноклассникам. Данная работа является продолжением проекта прошлого года «Снежинка –чудо зимы».
Тема моей работы «Почему снег скрипит?»
Перед собой я поставила
Цель: выяснить, как возникает хруст снега, и какой снег скрипит сильнее, при какой температуре?
Для реализации поставленной цели мы предполагаем решить следующие Задачи:
Изучить литературу.
Изучить процесс образования «снежинок».
Изучить состав снега.
Объяснить причины возникновения скрипа снега.
Опытно-экспериментальным путем доказать, что при понижении температуры скрип снега увеличивается.
Сделать выводы по исследованию.
Гипотеза:
1. Возможно, под снегом лежит лёд и трескается, издавая звук.
2. Снег пушистый, и при надавливании снег издает скрип.
3. Чем ниже температура на улице (крепче мороз), тем увеличивается скрип снега.
Предмет исследования: снег.
Объект исследования: свойства снега.
Методы исследования:
Опрос, анкетирование.
Беседа с учителем, с родителями.
Наблюдение за скрипом снега при разной температуре воздуха.
Изучение литературы о снежинках.
Интернет-ресурсы.
Научно-исследовательская работа состоит из введения, теоретической части, опытно-экспериментальной части, списка использованной литературы.
Мною было проведено анкетирование «Что ты знаешь о звуке снега?» учащихся
4 «А» класса и анализ анкет. В анкетировании участвовало 20 человек.
Вопросы, используемые в анкетировании:
Что такое снег ?
Назовите свойства снега.
Снежинки –это замерзшие капельки воды или ледяные кристаллы?
Причины возникновения скрипа снега.
Обработав полученные данные анкетирования, можно сделать следующие выводы:
80 % опрошенных знакомы со свойствами снега.
50 % опрошенных знают свойства снежинок.
20 % опрошенных не знают свойства снега и снежинок.
По результатам анкетирования составлена диаграмма. (см. приложение 1).
По результатам анкетирования были построены диаграммы, которые вы можете увидеть на слайде и в приложении. (Приложение 1). Из которых мы видим знания о снежинках не составляют 100%. Ребята нашего класса не всё знают о снежинках.
1.Основная часть.
Как образуется снежинка. Её состав.
Снежинка — одно из самых прекрасных созданий природы. Нам бы пришлось немало потрудиться, чтобы создать форму, сравнимую по красоте с формой снежинки.
Когда-то люди считали, что снег или дождь – это водяные капельки. В теплое время года проливаются из туч дождиком, а зимой – вылетают снежинками. Но ученые доказали, что снежинки образовываются не из водяных капелек, а получаются из пара.
Этот пар содержится в воздухе постоянно. Он поднимается высоко в небо, туда, где очень холодно. Там водяной пар превращается в крошечные льдинки. Льдинки двигаются, сталкиваются и цепляются друг за друга. Так они растут, становятся все больше и больше. И начинают падать на землю красивыми снежными звездочками. Именно такая звездочка и легла тебе на ладошку.
В разные дни снег падает по-разному. Какие снежинки будут падать на землю именно сегодня, зависит от погоды. Я замечала, как медленно кружится снег, если день безветренный и морозный, снежинки получаются крупными с заметным блеском. Если вдруг поднимается ветер, снежинки меняются. Сильный ветер заставляет их быстро кружиться, снежинки ударяются друг о друга, ломаются и превращаются в снежную пыль. А еще бывает снег, похожий на крупу или на кусочки ваты. Такое происходит, если мороз слабый или его совсем нет.
Мы знаем, что образование снежинки – определённый процесс. При замерзании воды образуются кристаллы. Это значит, что молекулы выстраиваются особым порядком, образуя геометрическую форму, что и называют «кристаллом». Таким образом, образующиеся кристаллы при разрушении могут создавать определенные звуки.
Почему скрипит снег.
Снег скрипит под ногами только в мороз. А почему? Это ломаются под нашей тяжестью лучики снежинок. Звук от одной «сломанной» снежинки так мал, что недоступен человеческому уху. А так как снежинок много, слышится треск. Усиление мороза делает кристаллики более твёрдыми и хрупкими. Чем выше мороз, тем выше тон скрипа.
Есть ещё один интересный факт. При падении в воду снежинка «поёт», создавая очень высокий звук, неслышный для человеческого уха. Зато рыба его прекрасно слышит, и больше того, очень не любит.
Существует две причины возникновения скрипа снега:
Снег состоит из снежинок, представляющие собой кристаллы, в которые превращаются капли воды в снежных облаках. Во время перелома этих кристаллов и слышен скрипящий или хрустящий звук.
Трение кристаллов снега друг об друга при смещении.
Первая причина рассматривается, как основная.
Снег скрипит только в мороз, и тональность его скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. Есть люди, которые могут оценивать температуру воздуха по воспринимаемым на слух изменениям в характере скрипа снега. Скрип снега – не что иное, как шум от раздавливаемых мельчайших кристалликов снега. В отдельности каждый из них так мал, что, ломаясь, издает звук, недоступный человеческому уху. Но когда суммируются миллиарды таких «голосов», появляется вполне явственный скрип. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твердыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются, акустический спектр скрипа смещается в область высоких частот. С изменением температуры от минус 5° C до минус 20° C сила звука скрипа снега возрастает.
Чем выше температура, кристаллики, сопротивляясь перелому, изгибаются, выделяя при этом тепло. Это способствует еще большему подтаиванию снежинок. В таком снеге не слышно ни звука перелома, ни звука трения.
Смазанные водой кристаллики издают звук, отличный от звука трения сухих снежинок, а при температуре выше некоторой снег вообще перестаёт скрипеть. Это связано с тем, что при определённой температуре снежинки при сдавливании не ломаются, а начинают подтаивать, выделяющаяся вода смачивает снежинки и вместо сухого трения возникает «скольжение снежинок по смоченной поверхности».
В интернете я узнала, что в фильме «Горячий снег» 1972 года Юрия Бондарева, действия должны были проходит в январе месяце, в Сибири, в сильный мороз, но морозная зима неожиданно рано закончилась. В феврале очень быстро потекли ручьи и снег растаял, температура воздуха достигала 20 градусов, чтобы доснять некоторые сцены, привезли целую машину нафталина, смешали его с солью. Большую площадку засыпали смесью нафталина и соли. Когда актеры шли по такому «снегу», он скрипел как настоящий снег в сильный мороз. Запах был ужасный, но зрители впоследствии подмены не заметили. Таким образом, можно создать свой искусственный» снег, идентичный настоящему, который будет издавать звук, похожий на настоящий.
2. Практическая часть.
Изучив литературу, я узнала, как устроены снежинки. Возможно, ли изготовить снежинку из различных материалов? В прошлой своей работе «Снежинка – чудо зимы» я изготовила снежинку в домашних условиях и об этом я уже рассказывала.
После того, как я выяснила, что снежинки действительно разной формы, что они шестиугольные, я попробую доказать гипотезу с помощью практической части.
Исследуем первую гипотезу. Возможно, под снегом лежит лёд, и он при надавливании трескается.
2.1 Эксперимент № 1.Природа снега. (Приложение 1)
Снег сегодня скрипит. Разгребаем снег лопаткой. Под снегом не видно льда. Значит, первое мое предположение не доказано.
Вывод: под снегом нет льда, поэтому снежинки издают звук при трении между собой.
2.2 Эксперимент №2. Создание моделей искусственного снега.
Для исследования этого предположения я изготовила модель снега из бумаги. Нарезала бумагу на мелкие кусочки- «снежинки». Насыпал их на парту и ладонью надавливала на этот «сугроб». Раздался скрип, шум. Как возник этот звук?
Аналогично, если разорвать сухой листок бумаги и мокрый, сухой издает звук, точно также и сухой снег – скрипит, мокрый не издаёт звука.
Когда я сминаю «снежинки», каждая из них шуршит и потрескивает. Тоже самое происходит со снегом. Скрип, скрип - скрипит снег под ногами.
Также можно смешать сахар и соль, результат будет такой же.
Настоящий снег в ладони при сжимании ладони также при определенной температуре издаёт шум, скрип.
Вторая гипотеза доказана.
Вывод: настоящий снег при надавливании, аналогично бумаге, сахару и соли издает звук.
2.3 Эксперимент № 3. Влияние температуры воздуха на скрип снега.
Утром, когда я прошла по снегу, то услышала, как скрипит под ногами снег. В обед снег скрипел, но уже менше. Я догадалась, что когда мороз усиливается, то снег под ногами начинает поскрипывать. А при сильном морозе он скрипит намного сильней. Почему? Я заметила, что громкость скрипа снега меняется от температуры воздуха: чем крепче мороз, тем громче скрип. А вообще-то, скрип снега - это звук от раздавливаемых под нашим весом снежинок. Это потрескивают и поскрипывают маленькие лучи снежинок, которые ломаются у меня под ногами. Я взяла одну снежинку и сжала её, но ничего не услышала. Потом я взяла горсть снега и сжала его в руках. Я услышала хруст. Почему? Каждая снежинка так мала, что когда она ломается, то услышать этот звук мы не можем. Но когда миллионы и миллиарды кристалликов начинают ломаться, мы слышим скрип.
Я проводила наблюдение на протяжении месяца. Следила за скрипом снега в зависимости от температуры воздуха. Получилось у меня следующее:
Дни
14.01
16.01
21.12
25.12
28.01
Температура
воздуха
-15°
-10°
-22°
-28°
-30°
Скрип
++
+
+++
++++
++++
+ скрип снега
++ скрип сильнее
+++ скрип ещё сильнее
++++ самый сильный скрип
Заполняя эту таблицу, я поняла, что скрипит снег лишь в мороз. А сила скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем снег сильнее скрипит. Таким образом, третья самая главная гипотеза доказана.
В холод снег сухой и твёрдый. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твердыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются. В оттепель снег влажный и мягкий. Скрип снега слышен при температуре ниже −10 °. Выше этой температуры скрип не слышен или плохо слышен.
Вывод: чем ниже температура воздуха на улице (крепче мороз), тем выше скрип снега.
Также я создала сборник, где собраны мною загадки, пословицы и поговорки о снежинках и снеге, зимние приметы, стихи известных поэтов, интересные факты из жизни снежинок, секреты снежинок.
3. Заключение
Ознакомившись с литературой, наблюдая и проделав опыты, я сделала следующие выводы:
1. Наши результаты исследования и сведения из литературы о скрипе снега совпадают.
2. В результате проведенных опытов и наблюдений подтвердилась гипотеза - снег пушистый и при надавливании снег издает скрип.
Основной причиной скрипа снега считается именно ломанье кристалликов.
На этом моя исследовательская работа не закончена. Я хочу понаблюдать за звуком снега весной, когда тает снег.
Значимость моей работы:
1.Моя работа может быть использована на уроках окружающего мира, изобразительного искусства и технологии.
2.Своей работой я заинтересовала друзей. Они тоже захотели понаблюдать и убедиться, что нет двух одинаковых снежинок.
3.Моим родителям было интересно узнать много нового о снежинках.
В дальнейшем я планирую продолжить изучение по этой теме, мне интересно выяснить: почему снег скрипит под ногами? Почему скрип от снега звучит по- разному?
4.Использованная литература.
1. Большая книга о маленьких снежинках автор Тимофей Черепанов.
2. Энциклопедия окружающего мира. «Погода и климат»- М.: Росмэн ,1998 - 48 с.
3. Большая энциклопедия школьника. «Планета Земля». «Издательство Росмэн- Пресс», 2001 -: А. Ю Бирюкова.
4. Все обо всем. Популярная энциклопедия для детей. Москва.1994г, т.5, т.6.
5. Детская энциклопедия. «Я познаю мир». – М.: ООО «Издательство АСТ»,
