"Генератор мыльных пузырей"

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Станция юных техников»

город Каменск-Шахтинский

«Генератор мыльных пузырей»

Автор:

Копков Данил Сергеевич

МБОУ СОШ № 9, 5 класс

обучающийся объединения «НСМ»

Руководитель:

Царева Валентина Анатольевна

педагог дополнительного образования

МБУ ДО «СЮТ»

Содержание

Аннотация

1. Введение

2. Из истории мыльных пузырей

3. Цель создания генератора мыльных пузырей

4. Изготовление генератора

5. Лаборатория мыльных пузырей

Литература

Аннотация

Генератор мыльных пузырей представляет устройство, генерирующие мыльные пузыри. Конструкция, которого на протяжении длительного времени позволяет производить непрерывный поток мыльных пузырей.

Если раньше дети выдували мыльные пузыри просто для развлечения, то сегодня новейшие технологии превратили этот процесс в волшебное шоу из мыльных пузырей, которое невероятными представлениями радует не только маленьких, но и взрослых.

Мыльные пузыри - это так весело! C ними можно проводить опыты, показывать фокусы, проводить шоу мыльных пузырей.

Мыльный пузырь состоит из тонкой пленки мыльной воды, которая заполнена воздухом. Пузырь живет всего несколько секунд, но несет в себе большой заряд позитива. Чтобы продлить это время и устроить детям праздник, можно воспользоваться генератором мыльных пузырей.

Уровень удовольствия детей от праздника повышается, когда их окружает самое настоящее чудо – бескрайний поток переливающихся мыльных пузырей. Весело, красиво, необычно. Генератор мыльных пузырей нам в этом поможет!

Введение

Любители вы мыльные пузыри? Эти хрупкие и, в то же время, величественные и совершенные создания.

Как здорово наблюдать за красивым радужным мыльным пузырем, который медленно поднимается в воздух, сверкая всеми цветами радуги. Малейший порыв ветра превращает движение мыльного пузыря в непредсказуемый зигзаг. И всегда жалко, когда они лопаются, не оставляя следа.

Не зря, став взрослыми, люди называют заведомо безнадежные, но привлекательные мероприятия мыльными пузырями, подразумевая внешнюю красоту и недолговечность. Мыльные пузыри, которые окрашиваются попеременно в самые разные цвета радуги, нам кажутся чем-то несбыточным, сказочным и волшебным. Их легкость рождает сказочную радость.

Возможности по применению мыльных пузырей оказались необычайно велики, особенно в индустрии развлечений. Сегодня нередко их используют в своих программах клоуны и аниматоры. Мыльные пузыри считаются беспроигрышным номером, ведь крайне редко встречаются люди, у которых они вызывают неприязнь или раздражение. Традиционным применением мыльных пузырей остаются различные развлекательные программы для детей. Независимо от возраста, пузыри вызывают у людей восторженные крики и непреодолимое желание немедленно догнать и поймать убегающий сверкающий шар.

В настоящее время мыльные пузыри очень актуальны, они становятся модными объектами. Из веселой игрушки для детей они превращаются в элемент технологии праздника.

А также мы имеем дело с интереснейшим физическим объектом, изучая свойства мыльного пузыря, мы можем не только развлекаться, но и понимать глубже, как устроен мир, в котором мы живем.

Из истории мыльных пузырей

Мыльные пузыри  существуют очень давно. Пускание мыльных пузырей очень веселое занятие, любимое не только детьми. Его история насчитывает более 400 лет. За этим занятием проводили время и взрослые и дети, что засвидетельствовали многие художники разных времен.

Во время археологических работ в древнеримском городе Помпеи были найдены настенные рисунки с детьми, которые надувают пузыри. А в Китае сохранились старинные изображения на бумаге, где люди через палочки надувают шарики.

Идея надувания пузырей из мыльного раствора напрямую связана с изобретением мыла. Кто именно придумал надувать пузыри из пенной жидкости, оставшейся после стирки, неизвестно. Зато досконально известен тот факт, что одна английская компания в Лондоне во второй половине 19-го века начала производство жидкости для получения мыльных пузырей. Это изобретение очень быстро обрело популярность. И уже в начале 20-го века жидкость для надувания мыльных пузырей можно было купить практически везде по доступной цене.

Пик популярности мыльных пузырей пришелся на 60-е годы 20-го века. Дети солнца и цветов «хиппи», сделали пузыри, светящиеся на солнце всеми цветами радуги, одной из эмблем своей идеологии. Они выступали за внутреннее раскрепощение человека, любовь и мир.

Всем известный своими открытиями в области физики Альберт Эйнштейн обязан купанию в ванной с пеной из радужных пузырей. А физик Чарльз Бойс в своей книге «Мыльные пузыри» детально описал свойства мыльных пузырей.

Сначала красивые шарики из мыльной жидкости надувались с помощью дыхания через соломинку. Огромный фурор произвело приспособление, которое могло само выпустить на свет множество мыльных пузырей одновременно. Это оборудование пользовалось успехом для организации праздничных мероприятий, на съемках художественных фильмов и в театре.

Маленький фирменный флакончик мыльных пузырей позволял надувать огромное количество радужных шаров. К сожалению, мыльные пузыри, сделанные собственноручно из жидкости с шампунем и прочими пенообразующими веществами не получались такими стойкими. В чем секрет? Все очень просто. Нужно в определенной пропорции к очищенной воде добавить шампунь и глицерин.

Тим Кехоэ потратил десять лет своей жизни на изобретение цветных мыльных пузырей (желтых, синих, красных). Самое интересное, что через некоторое время, пузыри из цветных превращаются в прозрачные бесцветные ,и не оставляют пятен на одежде и предметах. Такие пузыри выпускает компания ZBubbles.

Книга рекордов Гиннеса имеет в своем арсенале примеры надувания самого большого мыльного пузыря, длиной 32 м в 1996г. Аланом Маккеем. В 1997 г. Фэн Янг соорудил самую большую в мире стену из мыльных пузырей высотой около 48 м и площадью 370 кв. м.

А Сэм Хист смог разместить в гигантском мыльном пузыре (размером 1,5 х 3,3 м) 50 человек в 2007г.

Цель создания генератора мыльных пузырей

С помощью генератора мыльных пузырей можно украсить любое мероприятие в детском саду, в школе. Однозначно, генераторы мыльных пузырей облегчают задачу всех удивить и порадовать.

А также удовлетворит потребности маленьких «почемучек» к экспериментам и исследованиям:

- способствует формированию умения самостоятельно проводить «исследование», подбирать необходимое оборудование, размышлять, обобщать результаты опытов.

- развивает творческое воображение, умение логически рассуждать, пробуждать исследовательский интерес, любознательность в процессе экспериментирования.

- воспитывает наблюдательность и интерес к экспериментам, умение работать в коллективе.

То есть, использование генератора как наглядного пособия способствует развитию у детей познавательной активности, любознательности, стремления к самостоятельному познанию и размышлению.

Изготовление генератора мыльных пузырей

В наше время большой ассортимент генераторов. Отличаются они в основном силой выстрела, а также количеством насадок и разнообразного оборудования, отвечающего за создание различных эффектов.

Можно конечно и купить генератор мыльных пузырей, но сделать самостоятельно будет интереснее и дешевле!

Создание собственной машины (генератора) для изготовления мыльных пузырей это действительно увлекательное занятие.

Для изготовления такой машины понадобится двигатель, вентилятор, емкость для раствора, кольцо с отверстиями, основание машины, источник питания и некоторые инструменты.

Процесс изготовления состоит из пяти основных компонентов:

Емкость – герметичная емкость для мыльного раствора. Мы выбрали пластиковый контейнер объемом 800 мл.

Диск – диск с отверстиями, который медленно вращается, опускается в емкость и поднимаясь из нее, перемещается перед вентилятором. Мы использовали готовые формы для выдувания пузырей из детской игрушки.

Движение – чтобы вращать диск для пузырей, мы взяли двигатель с редуктором.

Вентилятор – подойдет любой с небольшим потоком воздуха, центробежный вентилятор напряжением 12v. Методом проб и ошибок, мы заменили вентилятор на маленький фен. Убрали из него нагревательный элемент, поставили регулятор подачи воздуха.

Энергия – источником питания, чтобы вращать кольцо и питать вентилятор использовали блок питания от сети напряжением 220 В.

Основанием для крепления блоков генератора стал держатель для туалетной бумаги.

Мыльный пузырь состоит из тонкой пленки мыльной воды, которая заполнена воздухом. Воздух, поступающий от вентилятора, обдувает диск с отверстиями, который медленно вращается, через емкость с мыльным раствором. После подъема из емкости намыленные отверстия перемещаются перед вентилятором, который в свою очередь за счет потока воздуха формирует пузыри.

Процесс эксплуатации совсем не сложен, и предельно ясен для каждого. Достаточно залить мыльный раствор в специальное отделение генератора. Машина для мыльных пузырей проста в использовании, и не требует специальных навыков для управления.

Но некоторые меры предосторожности необходимо соблюдать:

-Запрещено использование генератора в помещениях с ламинитом, скольким полом, кафелем, линолеумом;

-Для детских праздников, рекомендуем использовать пвх коврик во время работы генератора, для предотвращения падения;

- Устанавливайте генератор мыльных пузырей вертикально.

- Не переполняйте генератор мыльных пузырей. Переполненный резервуар приведет к протеканию;

- Не качайте и не наклоняйте генератор. Это может привести к переливанию жидкости.

- Продолжительное использование генератора на одном месте может сделать поверхность очень скользкой;

-Перед включением убедитесь, что напряжение в сети соответствует 220 В и есть заземление электрокоммуникаций.

- Отключайте генератор от сети, когда заполняете или очищаете систему.

- Не перемещайте устройство с полным резервуаром. Если же машина все же намокла, не используйте ее до полного высыхания;

- После надежной установки генератора обязательно проверьте, не расплескалась ли жидкость внутри машины, и только затем подключите кабель питания к розетке. Если же вы обнаружили потеки жидкости или конденсат на генераторе, не подключайте его и оставьте до полного высыхания.

Лаборатория мыльных пузырей

Теория мыльного пузыря 

Пузырь существует потому, что поверхность любой жидкости (в данном случае воды) имеет некоторое поверхностное натяжение, которое делает поведение поверхности похожим на поведение чего-нибудь эластичного. Однако, пузырь, сделанный только из воды, нестабилен и быстро лопается. Для того, чтобы стабилизировать его состояние, в воде растворяют какие-нибудь поверхностно-активные вещества, например, мыло. Распространённое заблуждение состоит в том, что мыло увеличивает поверхностное натяжение воды. На самом деле, оно делает как раз обратное, уменьшает поверхностное натяжение примерно до трети от поверхностного натяжения чистой воды. Когда мыльная плёнка растягивается, концентрация мыльных молекул на поверхности уменьшается, увеличивая при этом поверхностное натяжение. Таким образом, мыло избирательно усиливает слабые участки пузыря, не давая им растягиваться дальше. В дополнение к этому, мыло предохраняет воду от испарения, тем самым делая время жизни пузыря еще больше.

Сферическая форма пузыря также получается за счёт поверхностного натяжения. Силы натяжения формируют сферу потому, что сфера имеет наименьшую площадь поверхности при данном объёме. Эта форма может быть существенно искажена потоками воздуха и самим процессом надувания пузыря. Однако, если оставить пузырь плавать в спокойном воздухе, его форма очень скоро станет близкой к сферической.

Мыльный пузырь состоит из трёх слоёв – тонкий слой воды, зажатый меж двумя слоями молекул мыла.

Как говорилось выше, генератор мыльных пузырей не только позволяет устроить детям незабываемый праздник, но также удовлетворяет потребности маленьких «почемучек» к экспериментам и исследованиям.

Предмет исследования:

- состав, образование, строение мыльного пузыря;

- от чего зависит цвет, прочность, форма;

- наилучший состав мыльного раствора;

- влияние различных добавок.

Исследования мыльного раствора:

Опыт №1.

Самый простой способ — использовать специальную жидкость для мыльных пузырей (которая продается в качестве игрушки) или просто смешать средство для мытья посуды с водой. Но это не всегда даёт положительный эффект. Лучше сделать самому, что бы быть уверенным в качестве раствора.

Опыт №2

На 1 литр воды берем 200 мл. моющего средства для посуды. В этот раствор добавляем 25 мл. глицерина (продается в любой аптеке). Хорошо перемешиваем, стараясь не пенить раствор. И он готов можно выдувать мыльные пузыри.

Выводы:

- Прочные, долговечные и крупные пузыри получаются, если добавить в раствор глицерин.

- для получения красивых пузырей в растворе использовали синтетические моющие средства.

- размеры получаемых пузырей зависят от качества моющего средства и от его вида. Наилучшие результаты даёт моющее средство для посуды « Fairy»

Литература

1. Я.Е.Гегузин «Мыльные пузыри», Наука 1998 г.

2. С. Варламов « Эксперименты с мыльной плёнкой», Квант 2006 г. №3.

3. Т. Том «Научные забавы. Интересные опыты», издательский дом Мещерекова 2008 г.

4. Internet ресурсы.

Принципиальная схема