Исследовательская работа «Таинственные снежинки»

Филиал Донской Академии Наук Юных Исследователей

 

Секция «Окружающий мир»

 

Таинственные снежинки

 

 

 

Автор: Ильина Полина,

2 «А» класс МБОУ СОШ № 6

Руководитель: Чернышева М.Н.

учитель начальных классов

МБОУ СОШ №6

Красный Сулин

2018

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

Большинство из нас воспринимают снежинки, как нечто обычное. Но это лишь на первый взгляд. Снежинка – одно из самых прекрасных созданий на земле. В безветренные дни снег падает на землю спокойно, медленно, покрывая её ровным слоем. И тогда можно  разглядеть кружевные снежинки. Что же такое снежинка? Как она образуется? Почему снежинки все разные? Вопросов много. Не на все можно найти ответ. Проблема моей исследовательской работы заключается в том, чтобы ответить на множество возникающих вопросов.

На протяжении многих лет снежинки изучаются, разглядываются, зарисовываются, выращиваются учёными. И поэтому я решила провести исследование, чтобы узнать, как появляются снежинки, какие тайны они хранят и рассказать об этом одноклассникам.

Актуальность исследования заключается в том, что мы часто видим снежинки, но редко кто задумывается о тайнах, которые они скрывают.

Цель работы: выяснить, какие тайны скрывают снежинки.

Задачи:

Узнать, при каких условиях и как образуются снежинки.

Выяснить, как выглядят и из чего получаются снежинки, почему они все разные.

Определить, можно ли получить снежинку в домашних условиях.

Найти интересные факты из жизни снежинок.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы:

поиск нужной информации в сети интернет, научной литературы;

наблюдение, проведение экспериментов;

анкетирование одноклассников, анализ анкет;

сравнение, обобщение.

 

Гипотеза: предположим, что все снежинки разной формы и их невозможно получить в домашних условиях.

 

Практическая значимость исследования состоит в составлении презентации, которую можно использовать на уроках окружающего мира, литературного чтения, изобразительного искусства и технологии, внеклассной работе.

Тайны снежинки

Что такое снежинка?

 

Снежинка – это мельчайший ледяной кристалл. Водяные пары в морозном воздухе высоко в небе превращаются в ледяные кристаллики. В воздухе кристаллики сталкиваются друг с другом, соединяются – получается снежинка. Какой бы формы не были снежинки - лучей в них всегда ровно шесть. Снежинка может быть только шести лучевой – таково строение кристаллов. [8]

 

Как образуются снежинки?

Снежинки образуются из водяного пара. При замерзании молекулы воды в газообразном состоянии (пара) выстраиваются таким образом, что образуется геометрическая форма - «кристалл». Молекула воды состоит из трех частиц – двух атомов водорода и одного атома кислорода. Поэтому при кристаллизации она образует шестиугольную фигуру.

Подобная группа кристаллов становится все больше и больше, вокруг одного такого ядра может собраться несколько сотен таких кристаллов. Снежинка становится большой, тяжелой и падает на землю. Размеры снежинок зависят от температуры. Чем ниже температура, тем меньше снежинка. [4]

Основные факторы, влияющие на структуру снежинок - температура воздуха в облаке и влажность.

Схематично это можно представить в виде графика [7]:

Кристалл начинает расти. У него могут начать расти лучи, или у этих лучей начинают появляться отростки, или – наоборот, снежинка начинает расти в толщину. В одной снежинке содержится от 2 до 200 отдельных снежных кристаллов.

Одна снежинка весит около одного миллиграмма. Поэтому, если упадет снежинка на лицо или на руку, человек ничего не чувствует – слишком маленький вес у снежинки. Самые крупные снежинки выпали 30 апреля 1944 года в Москве. Пойманные на ладонь, они закрывали ее почти всю целиком.

В снегопад миллионы снежинок падают на землю, и среди них нет двух одинаковых. Передвигаясь вверх и вниз в облаке, снежинка попадает в разные условия с разной температурой. Ее форма меняется. Также на форму снежинок влияет и ветер, и влажность воздуха. Так снежинки становятся разными.

Путь до земли у каждой свой, довольно долгий, а значит своя история и своя окончательная форма. [3]

Виды снежинок

Японский ученый Накая Укитиро называл снег "письмом с небес, написанным тайными иероглифами". Он первым создал классификацию снежинок [1]:

Именем Накая назван единственный в мире музей снежинок. В настоящее время существует множество разновидностей снежинок. Основная форма снежинки зависит от температуры, при которой она образуется. Чем выше облако, тем оно холоднее. Таким образом, форма снежинки – это длинная дорога по разным облакам с различной температурой.

Для многих видов зимних олимпийских игр необходим снег. Каждому виду спорта нужна определенная снежинка. [2]

Проведение соревнований по зимним видам спорта в теплом климате возможно с применением искусственного снега, который можно получить специальной аппаратурой.

Почему скрипит снег?

Приятно в морозный зимний день, выйти на улицу и пройтись по свежему снегу. При этом наверняка, любой из нас когда-нибудь задумывался, а почему снег скрипит под ногами?

Как нам всем известно, снег состоит из множества снежинок – маленьких кристалликов. В холодную погоду снежинки становятся более твердыми и ломкими. И, конечно же, ломаясь, снежинка издает характерный звук, который, однако, недоступен человеческому уху.

Но, по подсчетам специалистов, в одном кубическом метре снега находится около 350 миллионов отдельных снежинок. Ломаясь одновременно, они создают звук, который мы способны воспринимать. Скрип снега можно услышать, начиная с температуры около -2 градусов. [5]

Интересные факты из жизни снежинок

1. Миллиарды «невесомых» снежинок способны повлиять даже на скорость вращения Земли. К концу зимы в северном полушарии масса снега достигает 13.500 миллиардов тонн.

2. Кстати, сам снег бывает не только белым. В арктических и горных регионах розовый или даже красный снег – обычное явление. Дело в том, что живущие между его кристаллов водоросли окрашивают целые участки снега. Но известны случаи, когда снег падал с неба уже окрашенный – в голубой, зеленый, серый и черный цвета. Так, на Рождество 1969 года в Швеции выпал черный снег. Скорее всего, это произошло из-за того, что снег при падении впитал из атмосферы копоть и промышленные загрязнения. В 1955 году в штате Калифорния, выпал фосфоресцирующий зеленый снег. Жители, рискнувшие попробовать на язык его хлопья, вскоре скончались, а у людей, бравших снег в руки, появились сыпь и сильный зуд. Возникло предположение, что подобные ядовитые осадки явились результатом атомных испытаний в штате Невада. [3]

3. В японских садах можно встретить необычный каменный фонарь,

увенчанный широкой крышей с загнутыми вверх краями. Это «Юкими-Торо», фонарь для любования снегом. Праздник «Юкими» призван дарить людям наслаждение красотой повседневной жизни. [6]

4. Около 27 миллионов долларов американские ученые потратили на выяснение того факта, что снежинки образуются непосредственно из пара, минуя стадию дождя.

В Японии есть музей снега и льда, где хранятся первые снимки и машина для получения снежинок. [4]

Эксперименты

Эксперимент №1 « Снежинки шестиконечные»

Для этого опыта мне понадобились цифровой фотоаппарат, чёрная бархатная бумага.

Когда снежинки стали опускаться на землю, я взяла чёрную бархатную бумагу и подождала, пока снежинки упадут на неё. Цифровым фотоаппаратом я сфотографировала несколько снежинок. Вывела изображения через компьютер.

Вывод: у снежинок 6 лучиков.

Эксперимент №2 «Выращивание снежинки в домашних условиях»

Я подержала кусочек стекла над паром и положила в морозильную камеру. На следующий день обнаружила, что стеклышко покрылось равномерно тонким инеем. Но он не похож на снежинки.

Вывод: снежинки в домашних условиях вырастить невозможно.

Эксперимент №3. «Выращивание кристаллической снежинки»

Необходимые материалы: проволока, толстая шерстяная нить, нитки, вода, соль, тара.

Описание работы:

Сначала нужно сделать каркас для снежинки. Беру проволоку и разрезаю ее на три равные части (по 10 см). Нужно сложить отрезки проволоки друг на друга в форме шестиконечной снежинки. Скручиваю детали из проволоки вместе и подравниваю пять лучей снежинки так, чтобы длина каждого от центра равнялась четырем сантиметрам. Шестой кончик нужно оставить немного длиннее, для того, чтобы закрутить петельку. Когда каркас из проволоки готов, обвиваю его толстой шерстяной нитью белого цвета. Концы нити промазываю клеем.

Затем делаю перенасыщенный солевой раствор. Для этого, в горячую воду постепенно помешивая, добавляю соль. Три полных столовых ложки на один стакан воды. Уже после того, как одна часть соли полностью растворится, добавляю следующую до тех пор, пока соль в воде перестанет растворяться. Раствор процеживаю, чтобы в нем не осталось нерастворенных кристаллов.

После, выливаю смесь в пластиковую тару. С помощью ниток подвешиваю снежинку в растворе соли.

Наблюдения за экспериментом:

Через 2 часа начали образовываться первые едва заметные кристаллики.

Через 5 часов кристаллы стали крупнее и их стало гораздо больше.

Через 10 часов вся поверхность снежинки покрыта тонким слоем кристаллов.

Через сутки моя снежинка, как снегом, обросла толстым слоем кристаллов соли. Вынимаю ее из раствора и ложу сушить.

 

Вывод. В домашних условиях можно вырастить очень красивую снежинку, но, к сожалению, только из соли.

Анкетирование

Я провела анкетирование среди учеников 2-3х классов МБОУ СОШ №6.

Обучающиеся отвечали на следующие вопросы:

Из чего образуются снежинки?

Все ли снежинки одинаковы?

Можно ли получить снежинку в домашних условиях?

Нарисовать снежинку.

Результаты анкетирования показали, что из 132 опрошенных только 26 человек ответили, что снежинки образуются не из капелек воды, а из пара.

На второй вопрос только 19 учащихся смогли ответить правильно.

На третий вопрос 42 ученика ответили, что можно получить снежинку в домашних условиях.

Рассматривая рисунки, я сделала вывод, что большинство ребят изображают снежинки неправильно: восьмигранными. А ведь еще ведь в 1 классе на уроке окружающего мира мы изучали материал о снеге и знакомились с их шестигранной формой. Правильно нарисовали снежинки только 34 ученика.

Результаты анкетирования показывают, то многие ребята очень мало знают о тайнах снежинок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе исследовательской работы я узнала, как рождается снежинка, познакомилась с разнообразием форм снежинок и факторами, влияющими на их рост и форму. Узнала, что снег скрипит под ногами только в сильный мороз.

Исследования показали, что получить снежную красавицу можно только в специальных лабораториях, при определённом давлении, влажности и температуре. Но снежинки можно рассмотреть через увеличительное стекло, зарисовать их, сфотографировать и убедиться, что все они абсолютно разные и все шестиугольные.

Таким образом, гипотеза, что все снежинки разной формы и размера, их невозможно получить в домашних условиях подтвердилась.

Я поделилась результатами своего исследования с одноклассниками. Работу над данной темой я буду продолжать. Мне хотелось бы подробнее рассмотреть классификацию снежинок, созданную учёными. Я думаю, что приобретенные знания и умения обязательно пригодятся в дальнейшей учёбе.

 

Список литературы

«Классификация снежинок» http://www.o8ode.ru/article/krie/klaccifikacia_cneginok.htm

Большая советская энциклопедия.- М., «Сов. энциклопедия», 1984.

Детская энциклопедия. «Я познаю мир». – М.: ООО «Издательство АСТ», 2001.-557 с.

Материалы сайта «Всё о воде» http://sitewater.ru/chto-takoe-snezhinka.html.

Материалы сайта «Атмосфера и погода» https://www.voprosy-kak-i-pochemu.ru/pochemu-sneg-xrustitskripit-pod-nogami/

Материалы сайта «Каменный фонарь. Снег» https://stock-clip.com/video/5565020-stone-lantern-snow-snow-falling-on-a-japanese-stone-lantern-in-a-japanese-garden

Материалы сайта «Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды» http://udmpogoda.ru/page/pochemu-snezhinki-raznoj-formy-i-razmera

Фото “Снежинки под микроскопом” http://www.allday.ru/2007/11/22/snez