Определи газы в которых мыльный пузырь наполненный воздухом может плавать весом пузыря пренебречь

Обновлено: 24.01.2025

Архимедова сила: что это такое и как действует

Гениальный учёный Архимед, живший в древнегреческих Сиракузах в III веке до нашей эры, прославился среди современников как создатель оборонительных машин, способных перевернуть боевой корабль. Другое его изобретение, «Архимедов винт», по сей день остаётся важнейшей деталью гигантских буровых установок и кухонных мясорубок. Мир обязан Архимеду революционными открытиями в области оптики, математики и механики.

Его личность окутана легендами, порой весьма забавными. С одной из них мы и начнём нашу статью.

«Эврика!» Открытие закона Архимеда

Однажды царь Сиракуз Гиерон II обратился к Архимеду с просьбой установить, действительно ли его корона выполнена из чистого золота, как утверждал ювелир. Правитель подозревал, что мастер прикарманил часть драгоценного металла и частично заменил его серебром.

В те времена не существовало способов определить химический состав металлического сплава. Задача поставила учёного в тупик. Размышляя над ней, он отправился в баню и лёг в ванну, до краёв наполненную водой. Когда часть воды вылилась наружу, на Архимеда снизошло озарение. Такое, что учёный голышом выскочил на улицу и закричал «Эврика!», что по-древнегречески означает «Нашёл!».

Он предположил, что вес вытесненной воды был равен весу его тела, и оказался прав. Явившись к царю, он попросил принести золотой слиток, равный по весу короне, и опустить оба предмета в наполненные до краёв резервуары с водой. Корона вытеснила больше воды, чем слиток. При одной и той же массе объём короны оказался больше, чем объём слитка, а значит, она обладала меньшей плотностью, чем золото. Выходит, царь правильно подозревал своего ювелира.

Так был открыт принцип, который теперь мы называем законом Архимеда:

На тело, погружённое в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объёме погружённой части тела.

Эта выталкивающая сила и называется силой Архимеда.

Формула силы Архимеда

На любой объект, погружённый в воду, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной им жидкости. Таким образом, вес объекта, погружённого в воду, будет отличаться от его веса в воздухе в меньшую сторону. Разница будет равна весу вытесненной воды.

Чем больше плотность среды — тем меньше вес. Именно поэтому погрузившись в воду, мы можем легко поднять другого человека.

Выталкивающая сила зависит от трёх факторов:

• плотности жидкости или газа (p);
• ускорения свободного падения (g);
• объёма погружённой части тела (V).

Сопоставив эти данные, получаем формулу:

Как действует сила Архимеда

Поскольку сила Архимеда, действующая на тело, зависит от объёма его погружённой части и плотности среды, в которой оно находится, можно рассчитать, как поведёт себя то или иное тело в определённой жидкости или газе.

Если плотность тела меньше плотности жидкости или газа — оно будет плавать на поверхности.

Если плотности тела и жидкости или газа равны — тело будет находиться в безразличном равновесии в толще жидкости или газа.

Если плотность тела больше, чем плотность жидкости или газа, — оно уйдёт на дно.

Сила Архимеда в жидкости: почему корабли не тонут

Корпус корабля заполнен воздухом, поэтому общая плотность судна оказывается меньше плотности воды, и сила Архимеда выталкивает его на поверхность. Но если корабль получит пробоину и пространство внутри заполнится водой, то общая плотность судна увеличится, и оно утонет.

В подводных лодках существуют специальные резервуары, заполняемые водой или сжатым воздухом в зависимости от того, нужно ли уйти на глубину или подняться ближе к поверхности. Тот же самый принцип используют рыбы, наполняя воздухом специальный орган — плавательный пузырь.

На тело, плотно прилегающее ко дну, выталкивающая сила не действует. Это учитывают при подъёме затонувших кораблей. Сначала судно слегка приподнимают, позволяя воде проникнуть под него. Тогда давление воды начинает действовать на корабль снизу.

Но чтобы поднять корабль на поверхность, необходимо уменьшить его плотность. Разумеется, воздух в получившем пробоину корпусе не удержится. Поэтому его заполняют каким-нибудь лёгким веществом, например, шариками пенополистирола.

Примечательно, что эта идея впервые пришла в голову не учёным, а авторам диснеевского комикса, в котором Дональд Дак таким образом поднимает со дна яхту Скруджа Макдака. Датский инженер Карл Кройер (Karl Krøyer), впервые применивший метод на практике, по собственному признанию вдохновлялся «Утиными историями».

Сила Архимеда в газах: почему летают дирижабли

В воздухе архимедова сила действует так же, как в жидкости. Но поскольку плотность воздуха обычно намного меньше, чем плотность окружённых им предметов, выталкивающая сила оказывается ничтожно мала.

Впрочем, есть исключения. Воздушный шарик, наполненный гелием, стремится вверх именно потому, что плотность гелия ниже, чем плотность воздуха. А если наполнить шар обычным воздухом — он упадёт на землю. Плотность воздуха в нём будет такая же, как у воздуха снаружи, но более высокая плотность резины обеспечит падение шарика.

Этот принцип используется в аэростатах — воздушные шары и дирижабли наполняют гелием или горячим воздухом (чем горячее воздух, тем ниже его плотность), чтобы подняться, и снижают концентрацию гелия (или температуру воздуха), чтобы спуститься. На них действует та же выталкивающая сила, что и на подводные лодки. Именно поэтому перемещения на аэростатах называют воздухоплаванием.

Определи газы в которых мыльный пузырь наполненный воздухом может плавать весом пузыря пренебречь

Введение.

«Выдуйте мыльный пузырь и смотрите на него:

вы можете заниматься всю жизнь его изучением,

не переставая извлекать из него уроки физики».

И действительно, красота мыльных пузырей завораживает. Переливающиеся пузыри позволяют ощутить в воздухе присутствие магии, повышают настроение и сохраняет в памяти что - то светлое. Мыльные пузыри завоевывают и детские, и взрослые сердца, объединяясь с музыкой и светом. А как эффектны трюки с пузырями: гигантские мыльные пузыри, пузырь в пузыре, человек в пузыре, дождь из пузырей, фейерверк из пузырей и многие другие. Прекрасное, радужное и сказочное шоу из мыльных пузырей может украсить любой праздник. А ведь внешняя привлекательность мыльного пузыря определена законами физикижидкостей и физической оптики.

Проблема заключается в том, мы не задумываемся над тем, почему тела обладают определенными свойствами, как объяснить те или иные явления. При изучении природы мыльных пузырей выяснилось, что знаний по данной теме недостаточно, что на изучение свойств жидкостей, и связанных с ними явлений, в школьном курсе отведено недостаточно времени.

Актуальность исследовательской работы заключается в том, чтобы изучая свойства «мыльного пузыря», углубить свои знания по предмету и окунуться в интересный мир физики.

Цели работы: Изучить и объяснить структуру, форму, радужную окраску, время «жизни» мыльного пузыря, основываясь на свойствах сил поверхностного натяжения, их зависимости от состава раствора жидкости, интерференции света в тонких пленках.

Задачи исследования:

1. Изучить научную литературу по теме исследования.

2. Провести исследования по изучению зависимости сил поверхностного натяжения от состава жидкости.

3. Провести опыты с мыльными пузырями и пленками,и проанализировать полученные результаты на основе теории сил поверхностного натяжения, интерференции света.

4. Сделать оборудование для проведения опытов и показа «шоу» мыльных пузырей на открытом родительском собрании «Радуга талантов – 2018».

Объект исследования:водные и мыльные пузыри, сила поверхностного натяжения,интерференция света в тонких пленках.

Предмет исследования: свойства сил поверхностного натяжения воды и мыльных растворов, принцип образования радужной окраски мыльных пузырей.

Методы исследования: изучение теоретических основ темы,наблюдение, сравнение полученных значений с теоретическими утверждениями, лабораторные опыты, моделирование мыльных пленок и пузырей, фотографирование, анализ результатов.

Теоретическая значимость работы заключается в анализе литературы и углубленного изучения вопросов молекулярной физики, свойств жидкостей, волновых свойств света.

Практическая значимость обусловлена тем, что полученные результаты исследования позволят понять природу сил поверхностного натяжения, интерференции света, повысить интерес к изучению физики и применить их для показа «шоу» мыльных пузырей на празднике.

Гипотеза исследования заключается в том, что силы поверхностного натяжения жидкости определяют форму, размеры, время «жизни» мыльного пузыря и зависят от состава жидкости, радужная окраска мыльных пузырей объясняется интерференцией света в тонких пленках.

Ожидаемый результат: использование результатов работы помогут понять природу сил поверхностного натяжения, объяснить окраску мыльных пузырей и создать оптимальный состав мыльного раствора жидкости для выступления на мероприятии.

Анализ литературы по проблеме исследования.

Чарльз Бойс в книге «Мыльные пузыри», говорит, что выдувать мыльные пузыри - это вовсе не пустая забава, а способ наблюдать множество любопытных явлений, объяснить которые бывает не так-то просто.

Интересные факты из истории мыльных пузырей можно узнать в статье «Поверхностное натяжение мыльного пузыря».

В статье из сети Интернет «Лиловый, красный, синий, зеленый, желтый цвет» мыльный пузырь рассматривается с точки зрения сил поверхностного натяжения, описывается состав мыльного раствора для создания пузырей.

«Почему мыльный пузырь имеет форму сферы?» - на этот вопрос отвечает

одноименная статья, где доказывается теорема Линделефа, из которой следует, что мыльный пузырь будет принимать форму сферы.

Статья «Поверхностное натяжение» посвящена свойствам сил поверхностного натяжения, коэффициенту поверхностного натяжения.

А в статье «Способ получения мыльных растворов» говорится о том, как сделать качественный раствор для мыльных пузырей, в том числе и гигантских.

Теоретическое обоснование образования цветных полос на тонких пленках дается в статье «Интерференция в тонких пленках».

В сети Интернет на сайте «Википедия» можно познакомиться с основными понятиями, которые использовались в данной работе: поверхностное натяжение, коэффициент поверхностного натяжения, поверхностная энергия, сила поверхностного натяжения, поверхностно-активные вещества, физика жидкостей, физическая оптика и другие.

Описание понятийного аппарата

Коэффициент поверхностного натяжения - это физическая величина, которая характеризует данную жидкость и численно равна отношению поверхностной энергии к площади свободной поверхности жидкости.

Мыльный пузырь - тонкая многослойная плёнка мыльнойводы, наполненная воздухом в виде сферы с переливчатой поверхностью.

Поверхностная энергия - это избыточная потенциальная энергия, которой обладают молекулы приповерхностного слоя, по сравнению с молекулами внутри жидкости.

Поверхностно-активные вещества(ПАВ) - химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности разделатермодинамических фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Поверхностное натяжение - стремление жидкости сократить свою свободную поверхность, т.е. уменьшить избыток своей потенциальной энергии на границе раздела с газообразной фазой.

Сила поверхностного натяжения - сила, направленная по касательной к поверхности к жидкости, перпендикулярно участку контура, ограничивающего поверхность, в сторону ее сокращения.

Физика жидкостей (физика жидкого состояния вещества) - раздел физики, в котором изучаются механические и физические свойства жидкостей.

Физическая оптика - раздел оптики, изучающий оптические явления, выходящие за рамки изучения геометрической оптики (дифракция, интерференция света, поляризационныеэффекты, а также эффекты, связанные с распространением электромагнитных волн в нелинейных и анизотропных средах).

Основная часть.

Силы поверхностного натяжения и интерференция света в мыльных пузырях

1. Интересные факты из истории мыльных пузырей

День рождения мыльного пузыря остаётся загадкой, но известно, что при раскопках древней Помпеи археологи обнаружили фрески с изображением юных помпейцев, выдувающих мыльные пузыри. В 19 веке выпускались открытки с изображением мальчика, пускающего пузыри.Мыльные пузыри были не только детской забавой, но и объектом для размышлений философов о смысле жизни.

Интересовали они и серьёзных ученых. Объяснить природу мыльных пузырей пытались многие.Первым, кто описал влияние масла на поверхность воды был Плиниус Старший в Древнем Риме (23-79 н. э. ).Впервые понятие поверхностного натяжения ввел Я. А.Сегнер в 1752 году. В XIX в. на основе представления о поверхностном натяжении П.Лаплас,С.Пуассон, К.Гаусс и др.описали математическую теорию капиллярных явлений, аД. У. Гиббс изучил роль поверхностного натяжения в термодинамической теории поверхностных явлений.В XX веке И.Ленгмюр, П.А.Ребиндер, A.H.Фрумкнн разрабатывали методы регулирования поверхностного натяжения с помощью ПАВ и электрокапиллярных эффектов. Исследования сил поверхностного натяжения с помощью мыльных плёнок помогли изучить законы действия сил сцепления между частицами, при отсутствии которых в мире не существовало бы ничего, кроме тончайшей пыли.

Окраска мыльных пузырей натолкнула физика Томаса Юнга на открытие явления интерференции в тонких пленках и подтверждение волновой природы света.

Не оставляют равнодушными мыльные пузыри и в 21 веке, являясь одним из самых зрелищных шоу.Мыльные пузыри попали в Книгу рекордов Гиннеса. Так, в 1996 году Алан Маккей пустил мыльный пузырь длиной 32 метра, а в 1997году Фен Янг соорудил самую большую в мире стену из мыльных пузырей высотой около 48 метров и площадью 370 м 2 . В 2007 году Сем Хист разместил в мыльном пузыре высотой 1,5 метра и шириной 3,3 метра 50 человек.

2.Физические основы мыльного пузыря

А) Механизм возникновения поверхностного натяжения в жидкостях

Жидкость, не заполняет весь объем сосуда, в который она налита, поэтому между жидкостью и газом образуется граница раздела, которая находится в «особых» условиях по сравнению с остальной массой жидкости.

Рассмотрим две молекулы A и B. Молекула A находится внутри жидкости, молекула B – на ее поверхности (рис. 1). Молекула A окружена другими молекулами жидкости равномерно, поэтому силымежмолекулярного взаимодействия, действующие на молекулу A со стороны других молекул, скомпенсированы и их равнодействующая равна нулю.

Молекула B с одной стороны окружена молекулами жидкости, а с другой стороны – молекулами газа, концентрация которых ниже, чем концентрация молекул жидкости. Так как со стороны жидкости на молекулу B действует больше молекул, чем со стороны газа, поэтому равнодействующая всех межмолекулярных сил не равна нулю и будет направлена внутрь объема жидкости. Происходит уменьшение расстояния между молекулами поверхностного слоя и их ближайшими соседями внутри жидкости. При этом между молекулами возникают силы отталкивания.

Таким образом, для того чтобы молекула из глубины жидкости попала в поверхностный слой, нужно совершить работу против не скомпенсированных межмолекулярных сил.

А это означает, что молекулы приповерхностного слоя, по сравнению с молекулами внутри жидкости, обладают избыточной потенциальной энергией, которая зависит от площади поверхности. Чем больше площадь поверхности жидкости, тем больше таких молекул, которые обладают избыточной потенциальной энергией, а значит тем больше поверхностная энергия. Этот факт можно записать в виде следующего соотношения:

E_пов. =σ S

где E_пов поверхностная энергия жидкости, S - площадь свободной поверхности жидкости, σ - коэффициент поверхностного натяжения (Н/м).

Б)Коэффициент поверхностного натяжения

Коэффициент поверхностного натяжения жидкости σ зависит:

1) от природы жидкости (у «летучих жидкостей» таких, как эфир, спирт, бензин, коэффициент поверхностного натяжения меньше, чем у «нелетучих» – воды, ртути);

2) от температуры жидкости (чем выше температура, тем меньше поверхностное натяжение);

3) от свойств газа, который граничит с данной жидкостью;

4) от наличия поверхностно-активных веществ таких, как мыло или стиральный порошок, которые уменьшают поверхностное натяжение.

Коэффициент поверхностного натяженияможно определить и как модуль силы поверхностного натяжения, действующей на единицу длины контура, ограничивающего свободную поверхность жидкости:

F_пов. =σ l

Наличие сил поверхностного натяжения делает поверхность жидкости похожей на упругую растянутую пленку. Разница в том, что упругие силы в пленке зависят от площади ее поверхности, деформации, а силы поверхностного натяжения не зависят от площади поверхности жидкости.

Действием сил поверхностного натяжения можно объяснить скольжение легких насекомых, например, водомерки, по поверхности водоемов (рис.2). Лапка водомерки деформирует водную поверхность, увеличивая ее площадь, а сила поверхностного натяжения стремится уменьшить подобное изменение площади. Равнодействующая сил поверхностного натяжения будет направлена вверх, компенсируя при этом силу тяжести.

В) Естественная форма жидкости - форма сферы

Еще Галилей задумывался над вопросом: почему капли росы, которые он видел по утрам на листьях капусты, принимают шарообразную форму. Обычно сила тяжести мешает жидкости принимать эту форму, и жидкость либо растекается тонким слоем, либо же принимает форму сосуда, в котором находится.

Если на жидкость не действуют другие силы или их действие мало, жидкость будет стремиться принимать форму сферы, как, например, капля воды, мыльный пузырь. Также будет вести себя вода в невесомости.

По теореме, которая была доказана в 1869 году Л. Линделёфом, имеем: «Среди всех выпуклых многогранников трёхмерного евклидова пространства с данными направлениями граней и с данным объемом наименьшую площадь поверхности имеет многогранник, описанный вокруг шара».

Из-за действия сил поверхностного натяжения в каплях жидкости и внутри мыльных пузырей возникает избыточное давление P.

Если мысленно разрезать сферическую каплю радиуса R на две половинки, то каждая из них должна находиться в равновесии под действием сил поверхностного натяжения, приложенных к границе 2πR разреза, и сил избыточного давления, действующих на площадь πR 2 сечения.

Так как пленка мыльного пузыря имеет две поверхности, то избыточное давление внутри него в два раза больше.

Условие равновесия для мыльных пузырей записывается в виде: 2R = РR 2 , где - коэффициент поверхностного натяжения.

Чтобы система находилась в равновесии, она должна иметь минимальное значение ее потенциальной энергии. Поэтому, вследствие поверхностного натяжения жидкость всегда принимает форму с минимальной поверхностью. А по теореме Линделёфа следует, что мыльный пузырь будет принимать форму сферы.

Г) Структура мыльного пузыря

Рассмотрим изменения сил поверхностного натяжения на примере пузырей.

Пузырь - пленка воды, наполненная воздухом. Пузырь можно сделать из воды и мыльных растворов воды.

Водные пузыри недолговечны и быстро лопаются из-за больших сил поверхностного натяжения –0,073 Н/м при температуре 20 0 С. Примером водных пузырей являются пузыри, образованные крупными каплями дождя. Пузыри образуются за счет поверхностного натяжения воды. Струи воды захватывают воздух и увлекают его за собой. Пузырьки воздуха оказываются под водой, которая не позволяет им вырваться наружу. Образуется воздушный пузырь, обтянутый тонкой пленкой молекул воды. Пленка воды сильно давит на воздух и сжимает его. Сжатый воздух сопротивляется и прорывает пленку. Пузырь лопается.

Наличие примесей в жидкости приводит к изменению сил поверхностного натяжения. При растворении сахара в воде поверхностное натяжение увеличивается. А вот поверхностное натяжение мыльного раствора меньше, чем воды.

Плёнка мыльного пузыря состоит из трех слоев: тонкого слоя воды, заключенного между двумя слоями молекул мыла. Эти слои состоят из двух частей, защищающих воду от быстрого испарения, а также уменьшающие поверхность натяжения.

Для устойчивого равновесия пленки силы поверхностного натяжения увеличиваются с высотой. Чем выше участок пленки, тем большую массу пленки внизу ему приходится удерживать. Молекулы мыла расположены упорядоченно и перпендикулярно водной поверхности, так что напоминают «частокол». Мыльная пленка имеет два таких «частокола». При раздувании она растягивается, плотность молекул поверхностно-активного вещества на поверхности уменьшается, но тут же стремится восстановиться благодаря «притоку» все новых молекул из объема пленки. Когда мыльная пленка растягивается, концентрация мыльных молекул на поверхности уменьшается, уменьшая при этом поверхностное натяжение раствора мыладо0,040 Н/м при температуре 20 0 С.

Толщина стенки мыльного пузыря в 5000 раз меньше толщины волос. При увеличениив 40 000 раз человеческий волос имеет толщину свыше 2 м, мыльный пузырь будет виден в виде тонкой линии.

Кроме этого, коэффициент поверхностного натяжения уменьшается с ростом температуры, а поэтомумыльный пузырьраздувается, попадая из холодной комнаты в теплую, и наоборот. Причина кроется в сжатии и расширении воздуха, заключенного внутри пузыря. Если, например, на морозе в –15 0 С объем пузыря равен 1000 см 3 и он с мороза попал в помещение + 15 0 С, то он должен увеличится в объеме примерно на 110 см 3 . (1000 · 30 · 1/273 = 110см 3 )

Д) Радужная окраска мыльного пузыря

Мыльные пузыри окрашиваются в цвета радуги. Переливчатые «радужные» картинки мыльных пузырей объясняются интерференцией света и зависят от толщины мыльной плёнки.

Когда луч света падает на тонкую плёнку пузыря, часть луча отражается от внешней поверхности пузыря, а часть проникает внутрь плёнки и отражается от внутренней поверхности. Таким образом, образуются два отраженных луча, которые складываются по правилам интерференции: некоторые волны складываются в фазе, а другие в противофазе, и в результате белый свет, сталкивающийся с плёнкой, отражается с оттенком, зависящим от толщины плёнки.

Из-за испарения водыплёнка становится тоньше, поэтому происходит изменение цвета пузыря. Толщина пузыря постоянно меняется из-за гравитации, которая стягивает жидкость в нижнюю часть так, что обычно можно наблюдать полосы различного цвета, которые движутся сверху вниз. Более толстая плёнка пузыря имеет оттенок сине-зелёногоотражённогосвета. Более тонкая плёнка убирает жёлтый, оставляя синий свет, потом – зелёный, оставляя пурпурный, и затем – синий, оставляя золотисто-жёлтый. Когда стенка пузыря становится тоньше, чем длина волны видимого света, все отражающиеся волны видимого света будут складываться в противофазе, и мы перестаем видеть отражение совсем (на тёмном фоне эта часть пузыря выглядит «чёрным пятном»). Толщина стенки мыльного пузыря при этом становится меньше 25 нм, и пузырь лопается.

Эффект интерференции зависит еще и от угла, под которым луч света падает на плёнку пузыря.

4. Результаты исследования и их анализ

А)Подтверждение теоретических знаний результатами опытов

Цель исследования: структуру, форму, радужную окраску, время «жизни» мыльного пузыря, объяснить результаты опытов, основываясь на свойствах сил поверхностного натяжения, их зависимости от состава раствора жидкости, интерференции света в тонких пленках.

Оборудование: петли разной формы, вода, мыльный раствор, плоские и объемные фигуры из проволоки

Самый полный перечень симптомов болезней кишечника

Благодаря научным открытиям за последние тридцать лет представления о роли кишечника и его микрофлоры в нашем организме значительно изменились. Оказалось, что они не только играют основную роль в усвоении и утилизации пищи и защищают от попадающих вместе с ней бактерий и вирусов, но и участвуют в работе иммунной системы, вырабатывают гормоны, влияют на вес, аппетит и, даже, на настроение и способность сосредоточиться.

Функции кишечника и его микрофлоры

Одна из основных функций – обеспечение организма необходимыми питательными веществами и удаление отходов. Большинство процессов по расщеплению пищи на частицы, которые могут быть усвоены организмом, происходит в начальном отделе тонкого кишечника – двенадцатиперстной кишке. Там же начинается и всасывание необходимых питательных веществ, затем оно продолжается в других отделах тонкого кишечника.

Не подлежащие перевариванию остатки пищи, например клетчатка, поступают в толстый кишечник, где используются для питания проживающими там микроорганизмами. В процессе их жизнедеятельности образуются необходимые для человека вещества, которые мы не можем синтезировать самостоятельно. Например, кишечные палочки, бифидо- и лактобактерии синтезируют и способствуют всасыванию витаминов К, важных для кроветворения, витаминов группы В, необходимых для нервной системы, а также фолиевой и никотиновой кислот. Кроме того бактерии кишечника участвуют в выработке незаменимых аминокислот, помогают получить больше энергии из пищи и вырабатывают ферменты, способствующие процессу преобразования желчных кислот в кишечнике.

Слизистая кишечника содержит иммунные клетки, которые защищают нас от вторжения чужеродных агентов и участвуют в работе общего иммунитета. А бактерии кишечной микрофлоры производят полезные для иммунной системы вещества и подавляют патологические бактерии.

Кишечник является одним самых крупных эндокринных органов, клетки кишечника вырабатывают различные гормоны, которые не только участвуют в регулировании работы желудочно-кишечного тракта и стимулируют восстановление клеток кишечника, но и управляют чувством голода или сытости.

Столь многообразная роль тонкой и толстой кишки и примерно 2 кг микроорганизмов, в них проживающих, приводит к тому, что заболевания кишечника могут иметь очень разнообразные симптомы.

Как кишечник связан с самочувствием?

Наиболее часто встречающиеся симптомы нарушений функции кишечника объединены под собирательным понятием кишечной диспепсии. К ним относятся вздутие, повышенное газообразование, урчание в животе, поносы, запоры или их чередование (неустойчивый стул), дискомфорт и боли в животе. Эти симптомы могут быть вызваны как нездоровым образом жизни, длительным приемом медикаментов, влиянием стресса, так и недостаточным производством пищеварительных ферментов вследствие наличия различных заболеваний ЖКТ, и в частности кишечника. Постоянно повторяющиеся симптомы кишечной диспепсии вызывают ухудшение качества жизни. Поэтому при появлении таких симптомов и, особенно, при частом повторении для того, чтобы пройти эффективное лечение и избавится от них, необходима помощь гастроэнтеролога.

Болезни кишечника и нарушения в его работе могут влиять на различные процессы в организме и вызывать симптомы, которые не всегда явно указывают на кишечник. К ним относятся слабость, упадок сил, кожные проблемы, выпадение волос, сниженное настроение, боли в суставах, их еще называют внекишечными. Кроме того дисбаланс между нормальными и патогенными микроорганизмами, входящими в состав микрофлоры, также отражается на самочувствии и состоянии здоровья человека и может способствовать развитию воспалительных процессов в организме.

Получить консультацию гастроэнтеролога, специализирующегося на диагностике и лечении заболеваний кишечника, вы можете в Гастроэнтерологическом центре Эксперт.

Симптомы требующие, незамедлительного обращения к врачу

Хронические заболевания кишечника, такие как дивертикулярная болезнь, язвенный колит, болезнь крона, полипы при длительном течении без правильно подобранного лечения могут привести к опасным для жизни осложнениям и онкологическим заболеваниям.

Согласно клиническим рекомендациям установлены «симптомы тревоги» или «симптомы красных флагов», при которых необходимо срочное посещение врача:

• немотивированное похудение;
• диарея или боли в животе в ночное время суток;
• постоянные сильные боли в животе;
• появление симптомов в пожилом возрасте;
• появление слизи и крови в стуле;
• длительная более двух 2 недель диарея;
• эпизоды запора, повторяющиеся в течение 2 месяцев;
• наличие у кровных родственников воспалительных заболеваний кишечника или рака толстой кишки.

Кишечные симптомы

Какие боли в животе, связаны с болезнями кишечника?

Кишечник самый протяженный орган пищеварительной системы, который занимает большую часть брюшной полости. Поэтому при его заболеваниях могут возникать боли различной интенсивности в верхней, средней и нижней частях живота, слева, справа и вокруг пупка. Чаще всего они могут иметь связь со стулом, а не с приемом пищи. Но наличие заболеваний, даже таких грозных как язвенный колит, не всегда сопровождается ярко выраженной болью в животе, а начальная стадия онкологических заболеваний вообще не вызывает болей в животе, поэтому необходимо обращать внимание и на другие симптомы и регулярно проходить профилактические обследования.

Понос (диарея)

Диарея - клинический симптом различных заболеваний желудочно-кишечного тракта, и в особенности кишечника. Основным признаком диареи является учащенное опорожнение кишечника, чаще трех раз в сутки, с выделением водянистого или кашицеобразного стула. По характеру течения различают острую и хроническую диарею.

Острая диарея длится не больше двух-трех недель и часто имеет инфекционную природу. Хроническая диарея характеризуется длительным течением (больше 2-х недель), ее может вызывать множество причин.

Эпизодическое послабление стула может встречаться и у здоровых людей, но длительная диарея может быть симптомом избыточного бактериального роста в тонкой кишке, дисбиоза кишечника, инфекции Clostridioides difficile, воспалительных заболеваний кишечника, целиакии, лактазной недостаточности и других заболеваний. Хроническая диарея приводит к нарушению всасывания необходимых организму веществ: белков, жиров, углеводов, витаминов и минералов. Поэтому такое состояние требует обращения к гастроэнтерологу, углубленной диагностики и своевременного лечения. Подробнее о причинах и лечении диареи .

Запор (обстипация)

Запор может быть связан как ошибками в питании и образе жизни, так и заболеваниями кишечника, в том числе и наличием полипов и новообразований, поэтому самолечение запора может быть опасным для здоровья и привести к развитию рака кишечника.

Хотя исследователи не смогли определить единственную первопричину запора, в одном научном обзоре указывается, что функциональный запор и синдром раздраженного кишечника с запором связаны с дисбалансом микрофлоры кишечника. Люди, страдающие запорами, обычно имеют более низкие уровни определенных типов бактерий, включая бифидобактерии, поэтому корректировка диеты и использование пробиотиков по назначению врача может помочь улучшить ситуацию. Подробнее о причинах и лечении запоров .

Изменение формы и внешнего вида стула

Исследование образцов кала является одним из основных способов диагностики заболеваний кишечника. Также возможна предваряющая посещение врача самодиагностика по внешнему виду стула.

В норме стул имеет коричневый цвет, форму банана и густоту зубной пасты. Возможны небольшие отклонения, связанные с увеличением в рационе клетчатки, продуктов и лекарств, окрашивающих кал. Нормальная частота опорожнения кишечника колеблется от 3 раз в день до 3 раз в неделю и должна происходить легко и без натуживания.

О начале воспалительного процесса в кишечнике может сигнализировать учащение дефекации и появление неоформленного стула с примесью слизи. При обострении ситуации стул становится жидким и частым. Также жидкий стул может сигнализировать о погрешностях в питании, наличии пищевой непереносимости продуктов.

Причиной плотного фрагментированного кала по типу «овечьего» или в виде «кедровой шишки», может быть недостаток воды и клетчатки в рационе и малоподвижный образа жизни. Но если такой стул наблюдается более 3 месяцев, он является симптомом хронического запора.

Более подробно о связи внешнего вида стула и заболеваний кишечника читайте в нашей статье «Как по калу определить заболевание кишечника?»

Повышенное газообразование и вздутие живота

Образование газов в кишечнике является нормальной частью процесса пищеварения, однако некоторые штаммы кишечных бактерий, в процессе жизнедеятельности выделяют больше газов, чем другие. При повышенном содержании таких бактерий возникает чрезмерное брожению, задержка газов в кишечнике и вздутие живота. Также повышенное брожение пищи может быть вызвано нарушением переваривания пищи по причине пищевой непереносимости и недостаточности ферментов для ее расщепления, например, недостаточностью лактазы.

Изжога

Повышенное газообразование в кишечнике и запоры, вызывают вздутие живота и повышают давление на диафрагму и нижний пищеводный сфинктер. Это может способствовать забросу содержимого желудка и двенадцатиперстной кишки в пищевод и вызывать изжогу.

Тошнота и рвота

Тошнота и рвота могут быть как симптомами кишечной инфекции, так и нарушения проходимости кишечника.

Внекишечные симптомы

Повышение температуры

Лихорадка может быть симптомом инфекционных и воспалительных заболеваний кишечника, если сопровождается учащением стула, болями в животе, ложными позывами к дефекации (тенезмами).

Беспричинное похудение или набор веса

Заметное снижение веса без использования диеты для похудения или значительного повышения физической активности, может быть признаком нездорового кишечника. Воспалительные процессы в кишечнике при его различных заболеваниях, вызывают нарушение всасывания необходимых организму питательных веществ и проводят к потере веса. Также такое нарушение может быть вызвано избыточным бактериальным ростом в тонком кишечнике.

Увеличение веса может быть вызвано инсулинорезистентностью или склонностью к перееданию, которые могут быть обусловлены, в том числе, дисбалансом кишечной микрофлоры. Исследования, изучавшие микрофлору кишечника у худых и полных людей, обнаружили, что у людей с избыточным весом снижено бактериальное разнообразие, то есть меньше типов бактерий в кишечнике. Также определенные типы бактерий могут влиять на набор веса, поскольку бактерии помогают расщеплять пищу и способствуют повышенному усвоению организмом питательных веществ.

Снижение иммунитета

Нарушение работы кишечника приводит к серьезным проблемам с иммунитетом, способствуя проникновению бактерий и вирусов внутрь человеческого организма. Из-за воспалительных процессов в кишечнике ухудшается не только локальная защита его слизистой оболочки от проникновения чужеродных бактерий и вирусов, но и возникают нарушения в работе общего защитного механизма всего организма.

Дисбаланс кишечной микрофлоры приводит к росту патогенных микроорганизмов и вирусов в кишечнике.

Повышенная утомляемость, упадок сил

Исследования показывают, что у людей с синдромом хронической усталости аномальный уровень определенных видов кишечных бактерий. На самом деле связь между нездоровым кишечником и хронической усталостью настолько сильна, что, по оценкам одного исследования, 80% людей с хронической усталостью можно диагностировать, просто проведя исследование их кишечной микрофлоры.

Нездоровый кишечник также может негативно влиять на циркадный ритм, что может нарушить сон и вызвать чувство чрезмерной усталости в течение дня.

Необъяснимое снижение настроения, тревожность, депрессия

Микрофлора кишечника играет важную роль в психическом здоровье и реакции человека на стресс. Пока точные механизмы этого явления не совсем определены, но есть свидетельства того, что определенные гормоны, вырабатываемые в кишечнике, называемые кишечными пептидами, контролируют передачу сигналов между кишечником и мозгом (и наоборот). Нарушение гормонального баланса может способствовать развитию тревожности и другим психоэмоциональным расстройствам.

Повышенная тяга к сладкому

Существуют косвенные доказательства того, что микроорганизмы в кишечнике могут пытаться посылать специальные метаболические сигналы организму и заставлять человека есть ту пищу, которая им нужна для питания и роста. Разные их виды любят разные продукты. Например, дрожжевые грибы питаются сахарами, бифидобактерии любят пищевые волокна, а бактероиды предпочитают жиры. Если в кишечнике содержится слишком много дрожжевых грибов, это может привести к повышению тяге к сладкому, что в конечном итоге еще больше ухудшит состояние кишечника из-за превышения нормы содержания дрожжевых грибов в микрофлоре.

Инсулинорезистентность

Механизмы вызывающие инсулинорезистентность — снижение чувствительности тканей (мышечной, жировой и печеночной) к действию инсулина, полностью не известны, но наряду с повышением возраста, дислипидемией, избыточным весом, распределением жира в организме, важную роль играет нарушение состава кишечной микрофлоры. Научными исследованиями доказано, что бактерии микрофлоры не только участвуют в обмене веществ в организме, но и могут влиять на чувствительность тканей к инсулину.

Проблемы с кожей

При экземе, псориазе, акне и других воспалительных заболеваниях кожи, часто рекомендуются средства для местного ухода за кожей, но во многих случаях причиной может быть нездоровый кишечник.

Кишечник напрямую связан с кожей через так называемую ось кишечник-кожа. Он играет роль в гомеостазе кожи и воспалительных реакциях, которые делают кожу чистой и здоровой. Кожа также имеет собственную микрофлору, и бактерии в кишечнике могут оказывать влияние на баланс бактерий на коже. Дисбаланс в кишечнике может вызвать дисбаланс на коже, что приводит к появлению прыщей, атопическому дерматиту и псориазу.

Витаминная и минеральная недостаточность

Целиакия, лактазная недостаточность, инфекционные и паразитарные заболевания кишечника вызывают нарушение всасывания в кишечнике витаминов и минералов с развитием их дефицита.

Пищевая непереносимость

Пищевая непереносимость, в отличие от аллергии не связана с реакцией иммунной системы и проявляется послаблением стула, вздутием и болями в животе и другими неприятными симптомами, вызываемыми трудностями с перевариванием определенных продуктов. Кроме того непереносимость пищевых продуктов может быть результатом дисбаланса кишечной микрофлоры, который приводят к нарушению процессов переваривания пищи.

Кроме вышеперечисленных симптомов аутоиммунные заболевания кишечника, такие как, целиакия могут сопровождаться:

• головными болями;
• болями в суставах;
• остеопорозом;
• нарушением менструального цикла, невынашиванием беременности;
• бесплодием мужским и женским;
• снижением потенции и либидо;
• гормональными нарушениями.

Более подробно о целиакии у взрослых читайте в нашей статье «Чем опасна целиакия у взрослых?»

Начать обследование кишечника при наличии кишечных и внекишечных симптомов заболеваний кишечника, вы можете с нашей программы «Сheck-up кишечника» , в которую входят консультация гастроэнтеролога и необходимые диагностические исследования. Для людей с установленным диагнозом язвенный колит и болезнь Крона или с подозрением на эти заболевания предназначена программа Check-up Диагностика язвенного колита и болезни Крона .

Проверить переносимость глютена или лактозы можно с помощью программ

Более подробно о диагностике и лечении болезней кишечника в Гастроэнтерологическом центре Эксперт можно прочитать по ссылке .

Исследовательский проект«Как образуются мыльные пузыри и почему воздушный шарик не тонет?»

Тема: «Как образуются мыльные пузыри и почему воздушный шарик не тонет?»

Цель:
Что представляет собой мыльный пузырь?
Почему в мыльных пузырях появляется радуга?

Задачи:
Узнать, как возникает мыльный пузырь.
Что такое мыльный пузырь?
Что представляет собой мыльный пузырь?
Но почему всё- таки пузырь круглый?
Ответить на вопросы:
Почему в мыльных пузырях появляется радуга?
Почему лопается мыльный пузырь?
Провести опыты о получение мыльных пузырей.
Провести опыт с резиновым шариком.
Узнать, что легче воздух или вода?
Возникновение мыльного пузыря.
А вы знаете когда день рождения у мыльных пузырей?

Это остается загадкой, точно, когда изобрели мыльные пузыри, никто не знает, но в 19 веке уже были открытки, как мальчик выдувал мыльные пузыри. В первые нарисовал мыльные пузыри художник Джон Милле.

Что такое мыльный пузырь?

Мыльный пузырь — тонкая многослойная пленка мыльной воды, наполненная воздухом, которая формирует шар с переливчатой поверхностью. Пленка пузыря состоит из тонкого слоя воды, заключенного между двумя слоями молекул, чаще всего мыла.
Что представляет собой мыльный пузырь?

Это сфера, образованная тонкой плёнкой жидкости и заполненная воздухом , и снаружи также окружённая воздухом. Мыльные пузыри сохраняются достаточно долго, если нет испарения. Происходит это потому, что молекулы мыла создают нейтральную оболочку. Эта оболочка ограждает воду и мешает испарению.

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, жидкое мыло. Мыло 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 дольше.
Для приготовления жидкости мыльных пузырей подойдет не любое мыло, а иногда её готовят и вовсе без мыла, используя всевозможные жидкие, моющие средства.
Для того чтоб получить еще более прочные пузыри в жидкость для мыльных пузырей добавляют глицерин.

Мыльные пузыри даже занесены в рекордную книгу Гиннеса т.к. люди выдумали состав мыльного пузыря, что могли сделать его гигантские. У Сэма Хита мыльный пузырь достигал 6 метров в длину и примерно 1.5 метра в ширину!

Английский физик Ч.Бойс был так заинтригован мыльными пузырями, что написал 200-страничную книгу: «Мыльные пузыри. Их цвет и силы, придающие им форму». Ч.Бойс назвал мыльные пузыри великолепным экспериментальным объектом и указал, что силы, которые придают форму пузырю, присутствуют во всех жидкостях.

Однако Ч.Бойс заметил, что, приложив внешнее усилие, можно сделать пузырь разной формы. Если растянуть мыльную пленку между двумя кольцами и потянуть на разрыв, то образуется мыльный пузырь овальной формы. Чем больше размер такого пузыря, тем меньше его прочность. В середине такого пузыря появляется перетяжка, и он делится на два обычных круглых.
Если соединить много одинаковых пузырей, они соединят свои стенки в форме шестиугольников, напоминающих пчелиные соты.

Почему на мыльных пузырях появляется радуга?
Переливчатые «радужные» цвета мыльных пузырей получаются за счёт отражения световых волн и определяются толщиной мыльной плёнки.
Когда свет проходит сквозь тонкую плёнку пузыря, часть его отражается от внешней поверхности, в то время как другая часть проникает внутрь плёнки и отражается от внутренней поверхности.

Эффект цвета также зависит от угла, с которым луч света сталкивается с плёнкой пузыря. Луч света сталкивается с поверхностью в точке X. Часть света отражается, а часть проходит через внешнюю поверхность и отражается от внутренней.

Опыт №1
Я купила мыльные пузыри на рынке.
Пузырей выдувалось много, они вылетали красивым разноцветным роем, переливаясь на свету. Но большой мыльный пузырь этим способом выдуть не получилось.

Опыт №2
600 мл. воды и 100 мл. моющего средства, 5 капель глицерина (продаётся в любой аптеке). Всё хорошенько размешать и ваш раствор готов. Глицерин именно то средство, которое делает стенки мыльного пузыря прочнее, а сам пузырь, соответственно, более долгоживущим.
Пузыри получались еще больше и летали по комнате дольше. Прочность нашим пузырям придал глицерин, который мы добавили в состав нашего раствора.
(СЛАЙД № 20, №21)
Опыт №3
Детского шампуня, 1,5 чашки воды, 2 ч л. сахара, капелька пищевого красителя.
Когда я выдувала из кольца, купленного с магазина у меня получились небольшие пузыри, а потом я взяла трубочку и начала выдувать у меня получилось красноватого цвета, но они были не долго, лопнули.

Опыт №4
Я надула три мыльных пузыря на стол и наблюдала, какой мыльный пузырь продержится дольше

№1 раствор №2 раствор №3 раствор
Время 2мин 50сек 10мин 20сек 5мин 50 сек

Вывод: Дольше всех продержался мыльный пузырь под № 2 т.к. в нем присутствовал глицерин. Он укрепил стенки мыльного пузыря. И тем сделали его крепче . Раствор №3 держался дольше, чем №1 раствор т.к. в нем присутствовал сахар, а если мы бы в раствор добавили глицерин он будет держаться еще дольше.
Эксперименты с мыльными пузырями
1.Можно делать несколько пузырей друг в друге. Из трубочки выдувают большой мыльный пузырь. Затем погружают соломинку в мыльный раствор и просовывают ее осторожно через стену первого пузыря до центра и дуем внутри большого пузыря еще один по меньше.

2. Если намазать руки шампунем, можно надуть пузыри руками.

Почему воздушный шар не тонет?

ВЫВОД:
• Воздух легче воды, значит вода тяжелее воздуха.

Заключение

На вопросы, поставленные, мной в начале работы я ответила. Доказав экспериментами, что мыльные пузыри достигают больших размеров, они занесены в книгу рекордов Гиннеса, прочны, если в них добавить глицерин и жидкое мыло, а также имеют радужные цвета.
Используемые источники.
• Я. И. Перельман «Занимательная физика»
• Комзолова «Повелитель мыльных пузырей»

Мыльный пузырь - Soap bubble

Мыльный пузырь является чрезвычайно тонкой пленкой из мыльной воды ограждающей воздуха , который образует полый шар с радужной поверхностью. Мыльные пузыри обычно держатся всего несколько секунд, прежде чем лопнут сами по себе или при контакте с другим предметом. Их часто используют для развлечения детей, но они также используются в художественных представлениях . Собирая несколько пузырей, получается пена .

Когда свет падает на пузырь, кажется, что он меняет цвет. В отличие от цветов радуги, которые возникают из-за дифференциального преломления, цвета мыльного пузыря возникают из-за интерференции света, отражающегося от передней и задней поверхностей тонкой мыльной пленки. В зависимости от толщины пленки разные цвета мешают конструктивно и разрушительно.

СОДЕРЖАНИЕ

Математика

Мыльные пузыри - это физические примеры сложной математической задачи минимальной поверхности . Они примут форму с наименьшей возможной площадью поверхности, содержащей данный объем. Истинная минимальная поверхность более правильно проиллюстрирована мыльной пленкой , которая имеет одинаковое давление внутри и снаружи, следовательно, это поверхность с нулевой средней кривизной . Мыльный пузырь - это замкнутая мыльная пленка: из-за разницы внешнего и внутреннего давления он представляет собой поверхность постоянной средней кривизны.

Хотя с 1884 года было известно, что сферический мыльный пузырь - это способ с наименьшей площадью окружения заданного объема воздуха (теорема Х.А. Шварца ), только в 2000 году было доказано, что два объединенных мыльных пузыря обеспечивают оптимальную способ замкнуть два заданных объема воздуха разного размера с наименьшей площадью поверхности. Это было названо гипотезой о двойном пузыре .

Благодаря этим качествам пленки с мыльными пузырями используются для решения практических задач. Инженер-строитель Фрей Отто использовал пленки с мыльными пузырями для определения геометрии листа с наименьшей площадью поверхности, который простирается между несколькими точками, и преобразовал эту геометрию в революционные конструкции натяжных крыш . Известный пример - его западногерманский павильон на Экспо 67 в Монреале.

Физика

Слияние

Когда два пузыря сливаются, они принимают форму, которая делает сумму их площадей как можно меньшей, совместимой с объемом воздуха, который вмещает каждый пузырек. Если пузыри одинакового размера, их общая стенка плоская. Если они не одинакового размера, их общая стенка вздувается в больший пузырь, поскольку меньший имеет более высокое внутреннее давление, чем больший, как предсказывает уравнение Юнга – Лапласа .

В точке, где встречаются три или более пузырей, они сортируются так, что только три стенки пузыря встречаются вдоль одной линии. Поскольку поверхностное натяжение одинаково на каждой из трех поверхностей, три угла между ними должны быть равны 120 °. Только четыре стенки пузырька могут встретиться в одной точке, причем линии, где встречаются тройки стенок пузырька, разделены расстоянием cos −1 (−1/3) ≈ 109,47 °. Все эти правила, известные как законы Плато , определяют, как пена образуется из пузырьков.

Стабильность

Долговечность мыльного пузыря ограничивается легкостью разрыва очень тонкого слоя воды, который составляет его поверхность, а именно мыльной пленки толщиной в микрометр . Таким образом, он чувствителен к:

• Дренаж внутри мыльной пленки: вода падает под действием силы тяжести. Это можно замедлить, увеличив вязкость воды, например, добавив глицерин. Тем не менее, существует предел высоты - длина капилляра , очень большая для мыльных пузырей: около 13 футов (4 метра). В принципе, его длина не ограничена.
• Испарение : это можно замедлить, надув пузыри во влажной атмосфере или добавив в воду немного сахара.
• Грязь и жир: когда пузырь касается земли, стены или нашей кожи, он обычно разрывает мыльную пленку. Этого можно избежать, смочив эти поверхности водой (желательно с добавлением мыла).

Смачивание

При контакте мыльного пузыря с твердым или жидким телом наблюдается смачивание поверхности . На твердой поверхности краевой угол пузыря зависит от поверхностной энергии твердого тела. Мыльный пузырь имеет больший контактный угол на твердой поверхности, проявляющей ультрагидрофобность, чем на гидрофильной поверхности - см. Смачивание . На поверхности жидкости угол смачивания мыльного пузыря зависит от его размера - более мелкие пузырьки имеют меньшие углы смачивания.

Медицина

Контактный дерматит

В состав жидкости мыльных пузырей входит множество рецептов с немного разными ингредиентами. Самый распространенный из них содержит:

• 2/3 чашки посудомоечных мыла
• 1 галлон воды
• 2/3 столовой ложки глицерина

Из-за наличия мыла для посудомоечной машины у детей нередко развивается дерматит на лице или руках с такими последствиями, как сыпь, отек глаз, рвота и головокружение.

Мыльные пузыри как нетрадиционные вычисления

Структуры, которые создают мыльные пленки, могут быть не просто сферическими, но практически любой формы, например, проволочными каркасами. Таким образом, можно спроектировать множество различных минимальных поверхностей. На самом деле иногда их легче создать физически, чем вычислить с помощью математического моделирования . Вот почему мыльные пленки можно рассматривать как аналоговые компьютеры, которые могут превосходить обычные компьютеры, в зависимости от сложности системы.

Пузыри в образовании

Пузыри можно эффективно использовать для обучения и изучения самых разных понятий даже маленьких детей. Гибкость, формирование цвета, отражающие или зеркальные поверхности, вогнутые и выпуклые поверхности, прозрачность, разнообразие форм (круг, квадрат, треугольник, сфера, куб, тетраэдр, шестиугольник), эластичные свойства и сравнительные размеры, а также более эзотерические свойства пузырей указаны на этой странице. Пузыри полезны при обучении концепциям, начиная с 2-х лет и до студенческих лет. Профессор швейцарского университета доктор Натали Харцелл предположила, что использование искусственных пузырей в развлекательных целях для маленьких детей показало положительный эффект в области мозга ребенка, которая контролирует моторику и отвечает за координацию с детьми, подвергающимися воздействию пузырей в молодой возраст демонстрирует заметно лучшие двигательные навыки, чем те, кто этого не делал.

Отдых

Использовать в игре

Мыльные пузыри использовались как развлечение по крайней мере 400 лет, о чем свидетельствуют фламандские картины 17-го века, на которых дети надувают мыльные пузыри из глиняных трубок. Лондонская фирма A. & F. Pears создала знаменитую рекламную кампанию для своего мыла в 1886 году, используя картину Джона Эверетта Милле, изображающую ребенка, играющего с пузырями. Чикагская компания Chemtoy начала продавать пузырьковый раствор в 1940-х годах, и с тех пор пузырьковый раствор пользуется популярностью у детей. Согласно одной из отраслевых оценок, розничные торговцы продают около 200 миллионов бутылок в год.

Цветные пузыри

Пузырь состоит из прозрачной воды, в которой заключен прозрачный воздух. Однако мыльная пленка имеет толщину, равную длине волны видимого света , что приводит к интерференции . Это создает переливчатость, которая вместе с шарообразной формой и хрупкостью пузыря способствует его волшебному эффекту как на детей, так и на взрослых. Каждый цвет является результатом различной толщины пленки мыльных пузырей. Том Нодди (который показан во втором эпизоде Маркус дю Сотой «s Кодекс ) дал аналогию глядя на контурной карте Пузырьки» поверхности. Однако создание искусственно окрашенных пузырей стало проблемой.

Byron, Melody & Enoch Swetland изобрели запатентованный нетоксичный пузырь (Tekno Bubbles), который светится при УФ-освещении. Эти пузыри выглядят как обычные высококачественные «прозрачные» пузыри при нормальном освещении, но светятся при действии ультрафиолетового света. Чем ярче ультрафиолетовое освещение, тем ярче они светятся. Семья продавала их по всему миру, но с тех пор продала свою компанию.

Добавление цветного красителя к пузырьковым смесям не приводит к образованию цветных пузырей, потому что краситель прикрепляется к молекулам воды, а не к поверхностно-активному веществу. Таким образом, образуется бесцветный пузырь с краской, падающей в точку у основания. Химик- краситель доктор Рам Сабнис разработал лактонный краситель, который прилипает к поверхностно-активным веществам, позволяя образовывать ярко окрашенные пузырьки. Лактон кристаллического фиолетового является примером. Другой человек по имени Тим Кехо изобрел цветной пузырь, который теряет свой цвет под воздействием давления или кислорода, который он теперь продает в Интернете как Zubbles , которые не токсичны и не окрашивают. В 2010 году японский астронавт Наоко Ямазаки продемонстрировал, что можно создавать цветные пузыри в условиях микрогравитации . Причина в том, что молекулы воды равномерно распределены вокруг пузыря в условиях низкой гравитации.

Замораживание

Если мыльные пузыри выдуваются в воздух с температурой ниже -15 ° C (5 ° F ), они замерзнут при соприкосновении с поверхностью . Воздух внутри будет постепенно рассеиваться , заставляя пузырек рассыпаться под собственным весом. При температуре ниже -25 ° C (-13 ° F) пузырьки замерзают в воздухе и могут лопнуть при ударе о землю. Когда пузырь продувается теплым воздухом, пузырь сначала замерзает до почти идеальной сферы, но когда теплый воздух охлаждается и происходит уменьшение объема, происходит частичное схлопывание пузырька. Пузырь, успешно созданный при такой низкой температуре, всегда будет довольно маленьким; он быстро замерзнет и разрушится при дальнейшем увеличении. Замораживание мелких мыльных пузырей происходит в течение 2 секунд после постановки на снег (при температуре воздуха около –10 . – 14 ° C).

Изобразительное искусство

Мыльный пузырь выступление сочетает развлечения с художественным достижением. Они требуют высокого мастерства. Некоторые исполнители используют обычные коммерчески доступные пузырьковые жидкости, в то время как другие составляют свои собственные решения. Некоторые художники создают гигантские пузыри или трубы, часто окутывающие предметы или даже людей. Другим удается создавать пузыри, образующие кубы, тетраэдры и другие формы и формы. Иногда с пузырями обращаются голыми руками. Чтобы добавить визуального впечатления, они иногда наполнены дымом , паром или гелием и сочетаются с лазерными лучами или огнем. Мыльные пузыри можно наполнить горючим газом, например природным газом, а затем поджечь.

Читайте также:

  
• Ауди а6 с5 заглохла на ходу и не заводится
  
• Доработки kia sportage 2
  
• Скрип багажника шкода рапид 2020
  
• Установка ресивера калина 8 кл
  
• Как включить аукс на митсубиси