Исследовательская работа "А прочно ли куриное яйцо?"

Автор: Копёнкина Ирина

Ученица 2.3 класса,

МАОУ "Лицей №36" 

Научный руководитель:

Зимина Светлана Владимировна

учитель начальных классов

МАОУ "Лицей №36" 

Саратов,

2022г.

Все знают сказку о Курочке Рябе», в которой дед и баба били-били яйцо, но так и не смогли разбить. А мышка хвостиком махнула, яичко упало и разбилось.

Многие люди считают яйцо очень хрупким. И идя из магазина, мама меня предупреждала: «Аккуратно, здесь яйца, не разбей». Но папа, наоборот, сказал, что яйца очень прочные. И чтобы мне это доказать, сжал одно яйцо в кулаке со всей силой. И… оно осталось целым. Даже трещинки не появилось!

И мне стало интересно: все-таки хрупкое яйцо или прочное? Ответ на этот вопрос я и решила найти.

Целью моего исследования стало: доказать, что куриное яйцо достаточно прочное.   

Задачи исследования:

Узнать, из чего состоит куриное яйцо;

Узнать, что придает яйцу прочность;

Определить опытным путем прочность яичной скорлупы в зависимости от ее положения и состояния;

Определить массу, которую может выдержать яйцо

Привести примеры применения в архитектуре свойства прочности яйца

Объект исследования:  куриное яйцо.

 Предмет исследования: исследования прочности   яйца

Мною были использованы следующие методы:

изучение литературы и обобщение полученной информации;

эксперимент;

наблюдение.

обработка результатов эксперимента

Чтобы узнать строение яйца, я разбила его на тарелку и внимательно его рассмотрела. Я увидела, что яйцо состоит из скорлупы, белка, желтка. В нем я вижу канатик, а с одной стороны что-то вроде «пустоты».

Из литературы я узнала, что в яйце у тупого конца расположена «воздушная камера» - это специальный мешочек, заполненный воздухом. А значит скорлупа в этом месте испытывает меньшее давление изнутри и чтобы сломать скорлупу снаружи, надо приложить к тупому концу меньшую силу. У свежих яиц мешочек маленький, а у «старых» – большой.

Белок занимает большую часть яйца и окружает желток. Белок жидкий,
прозрачный, но если яйцо отварить – он станет белым. Желток занимает
среднюю часть яйца. Он гуще, чем белок. В сыром и вареном виде цвет желтка желтый. Желток богат витаминами А, Д, Е, которые полезны для человека. Витамин А – для костей, зрения, иммунитета. Витамин Д ­ помогает организму усваивать кальций, чтобы наши кости и зубы формировались правильно и были здоровыми. Прочность нашего скелета и правильная форма костей зависят от содержания витамина Д. Витамин Е для ­ восстановления кожи и волос, укрепления иммунноймсистемы.

Скорлупа куриного яйца хрупкая, тонкая. Ее цвет зависит от породы курицы. Скорлупа состоит из кальция. Она пористая, через нее проходит воздух внутрь яйца, это необходимо для развития цыпленка. Также скорлупа покрыта защитным слоем, который не дает бактериям проникать внутрь яйца.

Также, скорлупа содержит и другие элементы (магний, фтор, калий и т.д.), которые очень полезны для человека.

С каким праздником у меня ассоциируется яйца? Ну конечно же, с Пасхой. Мне очень нравится, когда мы все вместе вечером красим яйца в разные цвета и наклеиваем красивые наклейки. А утром устраиваем с родителями веселую игру, которую я назвала «Бой яйцами». Правила игры всем знакомы: два человека берут по одному вареному яйцу и сталкивают их концами друг с другом. И у кого яйцо останется целым, тот и выиграл. И почему-то в нашем бою всегда выигрывал папа, хотя он бил легко и аккуратно. И только после того, как мне папа подсказал, что бить нужно острым концом, я стала выигрывать бои чаще. Но меня заинтересовал вопрос: А почему так? Как зависит прочность от места удара? И я решила узнать это опытным путем.

Мы сварили 10 яиц и устроили дома «Бой яйцами», но только кто-то из пары бил острым концом, а кто-то тупым. В ходе опыта я увидела, что тупой конец яйца оказался менее прочным.

Результаты я занесла в таблицу.

 Какой конец у яйца прочный

Таким образом, из-за наличия воздушного мешка у тупого конца в яйце, он является наименее прочным, поэтому, чтобы разбить его, необходимо меньше сил. Проделав этот эксперемент, я выяснила, что наиболее прочный – острый конец яйца.

Для проведения опыта мы взяли 2 самодельных подставки и поместили между ними яйцо в вертикальном положении, а сверху пластиковую крышечку. И постепенно на крышку стали накладывать груз. И яйцо в вертикальном положении выдержало груз, равный 4,7 кг

Рисунок 1. Нагружаем сырое яйцо в вертикальном положении весом 4,7 кг

Потом мы положили яйцо между подставок в вертикальное положение, и стали сверху постепенно нагружать. Однако, яйцо в вертикальном положении треснуло, когда вес стал равным1800 грамм.

Рисунок 2. Нагружаем сырое яйцо в горизонтальном положении весом 900 гр.

Рисунок 3. Сырое яйцо в горизонтальном положении не выдержало вес 1,8кг

Полученные данные я занесла в таблицу:

 Прочность скорлупы сырого и вареного яиц в зависимости от положения.

В результате опыта я сделала выводы:

Прочность яйца зависит  от его положения. Раздавить  яйцо, сжимая его сверху и снизу труднее, чем, сжимая его с боков.

Стало понятно, почему все яйца в гнезде птицы и даже в контейнерах в магазине лежат вертикально.

Сырое яйцо прочнее вареного.

Скорее всего, так получается потому, что при варке часть кальция теряется.

Мы расставили 4 яйца на подставках в форме квадрата. Сверху положили доску. И папа меня аккуратно поставил на доску. 4 яйца выдержали вес 28 кг. А разделив 28 на 4, я узнала, сколько примерно выдерживает одно яйцо (7 кг).

Далее, мы положили на подставку блин, весом 5 кг и сверху встала я, весом 28 кг. Всего получилось, что на 4 яйца давит вес 33 кг. Но яйца не выдержали такой вес и разбились.

Таким образом, одно яйцо может выдержать вес от 7 до 8 кг.

Рисунок 4. Все яйца разбились при весе 33 кг

Рисунок 5. 4 яйца выдерживают мой вес 28 кг.

Рисунок 6. Я стою на яйцах босиком.

Для этого опыта я взяла сырое яйцо и половину густо намазала зубной пастой. Потом положила яйцо в миску с уксусом 9% и подождала 12 часов.

Рисунок 7. Яйцо опустила в миску с 9% уксусом.

Рисунок 8. Яйцо пролежало в уксусе 12 часов.

Рисунок 9. Половину яйца намазала зубной пастой.

Когда прошло время, «защищённая» половина скорлупы немного разрыхлилась, но осталась более плотной и белой. А половинка, не покрытая зубной пастой, стала более мягкой и скорлупа уже начала слазить с нее.

Рисунок 10. Яйцо пролежало в уксусе 48 часов.

Спустя 48 часов на той стороне, которая была не намазана пастой, скорлупа уже растворилась почти полностью, а остальную можно было стереть рукой. А на той половине, что была намазана пастой, скорлупа только потрескалась, но еще плотно держалась и если ее сковырнуть, то отходила она кусочками. Само яйцо стало большим, упругим и прыгало по столу как мячик.

Я уже читала, что скорлупа состоит в основном из кальция. Из опыта я увидела, что кальций разрушается от кислоты. Зубы также содержат кальций, поэтому и детям и взрослым нужно чистить зубы, чтобы они не разрушались.

Я положила сырое яйцо между ладоней и давила на него со всей силы, но яйцо не раскололось. Но когда я положила яйцо на твердую поверхность и сверху надавила ладонью, оно треснуло. Почему так произошло? Потому, что ладони мягче, чем стол, и они больше охватывают яйцо, поэтому давление распределяется и становится меньше. А стол остается твердым, не обхватывает яйцо со всех сторон, и когда я давлю на него, вся моя сила приходится на маленькую часть яйца. И скорлупа в этом месте не выдерживает и лопается.

Рисунок 11. На столе яйцо раздавилось легче.

Рисунок 12. Пытаюсь со всей силой раздавить яйцо в ладони.

Этот опыт показал мне, что чем больше площадь, на которую я давлю, тем сложнее мне раздавить яйцо. Это свойство формы яйца использовали при строительстве куполов, сводов, арок.

Раньше, при строительстве, в раствор добавляли яичный белок для большей плотности. Даже существует легенда про Карлов мост в Праге, что для его строительства со всей округи собирали яйца и молоко. А кто из крестьян не понял для чего – привозил вареные яйца и творог сыром.

Рисунок 13 Карлов мост.

Также, яйца добавляли в раствор для штукатурных работ в храмах для придания прочности штукатурке.

На опыте я убедилась, что яйцо прочное благодаря своей куполообразной форме. Архитекторы давно заметили, что такая форма домов устойчива к сильным порывам ветра, к землятрясениям, снеговым нагрузкам.

П о форме яйца был создан Купол собора Санта-Мария во Флоренции (в Италии). Строительство купола началось в 1420 г. и было закончено в 1436 году. Это был первый восьмиугольный купол в истории, построенный без деревянных опор и самый большой купол на то время.

Рисунок 14. Купол Собора Санта-Мария в Италии.

Рисунок 15 Небоскреб Swiss Re в Лондоне

В Лондоне построен небоскреб Swiss Re . Его строительство пришло в голову британскому архитектору по имени Норман Фостер. Небоскреб представляет собой башню овальной формы, которая достигает 180 метров в высоту. Оно интересно тем, что не имеет большой нагрузки на стены, обладает высокой устойчивостью к воздействию ветра и просторное внутри.

Рисунок 16. Дом-яйцо в Москве

Д ом-яйцо в Москве располагается на улице Машкова. Очень оригинальный особняк, который внешне похож на яйцо Фаберже. Он стал настоящей достопримечательностью города.

В своей работе я изучила строение и свойства куриного яйца и поняла, что яйцо очень прочное. Наиболее прочным является острый конец яйца (за счет воздушной камеры).

Также я узнала, что скорлупа яйца прочная .

Еще я узнала, что сырое яйцо, находящееся в горизонтальном положении, может выдержать вес от 6 до 8 кг, а в вертикальном положении яйцо выдерживает вес до 1,8 кг. Именно поэтому в ячейках яйца стоят вертикально.

Также, на прочность яйца влияет и его куполообразная форма, так как она не имеет острых углов ,и давление распределяется равномерно.

                           СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Дорогое яичко к Христову дню // Начальная школа. - № 2. – 2001.

2.      Яйцо (еда )- материал из Википедии — свободной энциклопедии.

3.      Большая энциклопедия «почемучек. Москва РОСМЭН  2014