Научно-исследовательская работа «Капиллярный эффект воды»

Работа для участия в конференции «Поиск и творчество»

Выполнил: Зарочинцев Михаил Васильевич

МАОУ школа № 38

3 А класс

Науч. Руководитель: Марина Васильевн

Содержание :

Выбор темы.

Гипотеза исследования № 1

Эксперимент №1

Ввод № 1

Вывод №2

Гипотеза № 2

Эксперимент №2

Вывод № 1

Вывод №2

Эксперимент № 3

Общий вывод.

Объект исследования –вода

Предмет исследования – факторы, влияющие на то , что вода может подниматься вверх вопреки силе тяжести.

Методы исследования:

Изучение литературы;

Наблюдение;

Эксперимент.

Введение

Однажды я вытирал стол бумажной салфеткой и заметил, что салфетка намокает «вверх», т.е. вода распределяется по салфетке, поднимаясь вверх.

Меня это заинтересовало.

И у меня появилась гипотеза.

Гипотеза 1: вода может подниматься вверх вопреки силе тяжести.

Для подтверждения или опровержения этой гипотезы проведём эксперимент.

Эксперимент 1

Цель: определить направление движения воды по салфетке

Задача: выявить траекторию движения молекул воды

Возьмем полоску, вырезанную из салфетки.

Поставим 3 метки фломастерами разных цветов. Поместим ленту вертикально, опустив нижний конец в воду.

Вода стала подниматься вверх по салфетке, увлекая за собой краску. Метки стали подниматься вверх, почти не перемешивая цвета. Метки в общей сложности поднялись вместе с водой на 5см.

Вывод 1: вода действительно поднимается по салфетке вверх, т.е. в направлении противоположном силе тяжести (которая, как известно, направлена вертикально вниз).

Вывод 2: высота подъёма воды конечна.

Размышляя над проведённым экспериментом, я предположил, что могу повлиять на направление движения воды по салфетке.

Гипотеза 2: направление движения воды по салфетке можно изменить.

Эксперимент 2

Цель: проверить возможность изменения направления движения воды по салфетке.

Задача: создать условия, при которых вода изменит направление движения по салфетке.

Возьмем два стеклянных сосуда. Один из них заполнен водой. Свернем бумажную салфетку трубочкой и поместим концы трубочки в оба сосуда.

Через 2 часа в сосуде, который был пуст начала появляться вода.

Через 48 часов уровень воды в сосудах сравнялся и больше не менялся.

Вывод 1: вода может менять направление движения по салфетке и перемещается не только вверх, но и вниз. Можно влиять на направление движения воды, изменяя положение верхнего конца салфетки.

Вывод 2: количество воды, которая может «пройти» по салфетке ограничено силой толкающей воду вверх по салфетке и если эта сила с обоих концов салфетки выравнивается, движение воды прекращается.

Изучив информацию об описанном свойстве воды, я понял, что у этого свойства есть научное название «капиллярный эффект».

Этот эффект проявляется из-за особого свойства различных жидкостей двигаться по тонким трубочкам «капиллярам», которое называется «смачивание поверхности».

Рисунок 1. Салфетка состоит из волокон целлюлозы.

По этим волокнам как по тонким трубочкам вода может подниматься вверх вопреки силе тяжести.

В природе капиллярный эффект очень распространен. Для подтверждения этого проведем еще один эксперимент.

Эксперимент 3

Цель: подтвердить наличие капиллярного эффекта в жизни растений.

Задача: направить подкрашенную воду вверх по стеблю цветка.

Возьмем белый цветок и поставим его в вазу с подкрашенной водой. Через несколько часов лепестки цветка начинают окрашиваться в цвет воды в вазе.

Рисунок 2. Подкрашенные цветной водой цветы.

Вывод: в цветах наблюдается точно такой же «капиллярный эффект», как и в салфетке.

Важность капиллярного эффекта:

Без капиллярного эффекта существование живых организмов просто невозможно. Именно Человеческое тело получает кислород и питательные вещества по мельчайшим сосудам «капиллярам». Корни растений – это сеть капилляров, которая вытягивает влагу из земли, донося её до самых верхних листьев и цветов.

Рисунок 3. Движение воды по капиллярам в жизни деревьев

Простая бытовая уборка невозможна без капиллярного эффекта, ведь по этому принципу ткань впитывает воду. Полотенце, чернила, фитиль в масляной лампе и множество устройств работает на этой основе.

Иногда этот эффект даёт нежелательные последствия, например, поры кирпича впитывают влагу. Чтобы избежать намокания стен зданий под воздействием грунтовых вод, нужно защитить фундамент, закрыв все входы в капилляры специальными «гидроизоляционными» материалами.

Рисунок 4. Защита фундамента от намокания

Промокание одежды во время дождя, к примеру, брюк до самых колен от ходьбы по лужам также обязано капиллярному эффекту.

Заключение

В процессе работы над исследованием мы выяснили, что без капиллярного эффекта существование живых организмов просто невозможно. Человеческое тело получает кислород и питательные вещества по мельчайшим сосудам «капиллярам». Корни растений – это сеть капилляров.

Общий вывод:

Капиллярный эффект – одно из важнейших явлений природы, пусть и не самое заметное!