Одинаковые снежинки. Научно-исследовательский проект на тему "бывают ли одинаковые снежинки"
Оглавление.
Введение.
Глава 1.
1.1.Происхождение снежинок.
1.2.Бывают ли снежинки одинаковые?
Глава 2. Мои эксперименты.
Глава 3.Интересные факты о снежинках.
4.Заключение.
5. Используемые источники.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:
изучить снежинки, как удивительное явление природы.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ :
наблюдение за снежинками в природе;
изучение образования снежинок;
выявление разнообразия форм снежинок;
опытным путём понаблюдать образование снежинок;
выявить знания учащихся о снежинках.
ГИПОТЕЗА.
Если при таянии снежинок образуется вода, то снежинки появляются из воды.
Если снежинок так много, значит в природе должно быть большое количество одинаковых снежинок.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ.
снежинки
снег
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Каждый маленький ребёнок очень любознателен и всем интересно что, откуда, как…?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ :
1. Изучение литературы о снежинках.
2. Фотографирование снежинок.
3. Проведение экспериментов.
4. Анализ проделанной работы.
Время проведения исследования: январь-февраль 2017 года.
Введение.
Начну с трогательного, нежного и завораживающего стихотворения о снежинке.
Снежинка.
Светло-пушистая, снежинка белая,
Какая чистая, какая смелая!
Дорогой бурною легко проносится,
Не в высь лазурную - на землю просится.
В лучах блистающих скользит умелая
Средь хлопьев тающих сохранно-белая.
Но вот кончается дорога дальняя,
Земли касается звезда хрустальная.
Лежит пушистая снежинка смелая
Какая чистая, какая белая!
(Константин Бальмонт)
Глава 1.
1.1.Происхождение снежинок.
Снег лежит. Летят снежинки. Что здесь необычного? Просто наступила зима. И тем не менее, это ещё одно чудо природы, которое подарил нам этот удивительный мир! Невероятная красота, неправда ли? Вот уж действительно, - удивительное вокруг нас. Так что, когда лежит снег или летят снежинки, мы с вами наблюдаем не просто явление зимы на землю, а настоящее чудо природы, достойное изучения.
Снежинка - сложная симметричная структура, состоящая из кристалликов льда. Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. И снежинка отправляется на землю уже шестиконечной звёздочкой. Но до земли они долетают в виде снега, только если температура ниже нуля. Если же температура выше, снежинки испаряются и превращаются в водяной пар, который снова поднимается вверх. Или же эти кристаллы тают и падают на землю в виде дождя или крупы. А иногда бывает так, что на крыше высотного здания идет снег, а на улице - уже дождь.
Вид снежинок зависит от содержания воды в том облаке, где она зародилась, температуры воздуха, высоты над уровнем моря. Даже если и «родились» две одинаковые снежинки, им предстоит путь до земли со скоростью приблизительно 1 км. в час. Они попадают в разные температурные условия и до земли долетают с совершенно разным узором, но обязательно шестиугольной формы. Ученые сумели выделить несколько основных форм снежинок. Им даже дали названия:
звезда,
пластинка,
столбик,
игла,
пушинка,
ёж,
запонка.
Форма снежинок зависит от погоды.
В безветреный морозный день снежинки падают медленно. Они крупные, блестящие, похожие на звездочки. Снежинки падают по одной, поэтому их легко рассмотреть.
При слабом морозе снежинки похожи на снежные шарики – «снежная крупа». А при сильном ветре идет «снежная пыль», так как ветер обламывает у снежинок лучи и грани.
Когда нет мороза, падая на землю, снежинки прилепляются друг к другу и образуют «снежные хлопья». Они крупные и напоминают кусочки ваты».
Каждая снежинка неповторима так же, как отпечаток пальца или ДНК человека. Снежинок одинаковых не бывает, как не бывает одинаковых листьев на деревьях, одинаковых капель дождя, одинаковых людей.
Но если снежинка - кристалл, то почему она белая, она же должна быть прозрачной? Это благодаря воздуху (95%), заключённому в ней! Свет отражается на поверхностях между кристаллами и в воздухом и рассеивается. Благодаря воздуху снежинки очень легкие. Даже во время очень сильных снежных заносов люди или животные могут дышать под снегом в течение длительного времени.
1.2. Бывают ли одинаковые снежинки.
Существуют ли две одинаковые снежинки? Нет! Это доказал в своих работах фермер Уилсон Бентли в 1885 году, ему-то и удалось сделать первую фотографию снежинки под микроскопом. А понадобилось ему для этого 46 лет!
С детства он исследовал форму падающих с неба кристаллов, за что и получил прозвище «Снежинка». Всю жизнь Уилсон посвятил исследованию снежинок, всего он сделал 5000 снимков, и ни на одном из них не было повторяющихся снежинок.
Одним из первых ученых, задумавшихся о структуре снега, был немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер (1571–1630). В 1611 году он опубликовал короткий трактат «Новогодний подарок, или о шестиугольных снежинках», который можно назвать первой научной работой, посвященной снежинкам.
Глава 2. Исследование.
Я всегда думала, если после таяния снега образуется вода, то после замерзания капельки воды превратятся в снежинки.
Эксперимент 1.
Я заморозила капельки воды, но снежинки не получились. А это значит , снег не появляется из капелек воды. Капельки воды могут стать градинками, комочками льда, но не снежинками .
Эксперимент 2.
В снегопад я вышла на улицу, подставила рукавичку под снег. На неё упало несколько снежинок. Я стала рассматривать их в увеличительное стекло.
С нежинки хорошо можно рассмотреть только тогда, когда они падают на ладонь. Под действием какой-то даже небольшой силы они ломаются, а значит снежинки очень хрупкие.
Я проводила интервью среди 40 учеников начальной школы.
По результатам интервью
35 из 40 ребят утверждают, что снежинка состоит из воды;
30 из 40 ребят утверждают что одинаковые снежинки бывают;
Так как мне очень нравятся снежинки, я научилась вырезать их из бумаги, разукрашивать и рисовать.
На Новый год у меня был костюм снежинки:
А еще, я с родителями вспоминала, как строила из деталек конструктора - дом. Детальки я брала маленькие, а постройка получалась большая. Природа тоже умеет строить. Но строит она не дома, а снежинки из необычного ледяного конструктора – из крохотных льдинок!
Глава 3. Интересное о снежинках.
Во время снегопада в 1987 году в Форт-Кое-(Монтана, США) была найдена снежинка-мировая рекордсменка диаметром 38 см.
Более половины населения земного шара никогда не видело снега, разве только на фотографиях.
На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу.
В Японии ученые называют снежинки письмами с небес, которые написаны тайными иероглифами.
Заключение.
Работая над темой я достигла своей цели и узнала очень много о снежинках. В процессе изучения и исследования решила поставленные мной задачи. К большому сожалению мои гипотезы не подтвердились. В процессе работы над проектом я узнала, что снежинок одинаковых не бывает. Еще узнала, что они появляются из алмазной пыли, они всегда имеют центр, симметричны и шестиугольны.
Использованные источники:
Одинаковые ли снежинки, или Что сокрыто в замерзшей воде? - Режим доступа: http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-33171/
Стихи про снег и снежинки. - Режим доступа: http://www.razumniki.ru/stihi_ro_sneg_i_sneginki.html
Проектная работа БЫВАЮТ ЛИ СНЕЖИНКИ ОДИНАКОВЫЕ Выполнил: Макар Жихарев, 3- класс, лицей №179, г. Санкт-Петербург. Руководитель: Агафонова С.В.
Во время снегопада мы редко задумываемся, что обыкновенные снежинки могут продемонстрировать удивительную сложность строения, правильность и многообразие форм. Это хорошо заметно даже невооруженным глазом, однако если рассматривать снежинки в микроскоп, нам откроются новые и весьма удивительные детали.
ПЛАН ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: изучить снежинки, как удивительное явление природы. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ: наблюдение за снежинками в природе; изучение образования снежинок; выявление разнообразия форм снежинок, причины скрипа снега; опытным путём понаблюдать образование снежинок; выявить знания учащихся о снежинках;
ГИППОТЕЗА Если при таянии снежинок образуется вода, то снежинки появляются из воды. Если снежинок так много, значит в природе должно быть большое количество одинаковых снежинок.
Предмет исследования СНЕЖИНКИ СНЕГ
Что такое СНЕЖИНКА Снежинка - сложная симметричная структура, состоящая из кристалликов льда. Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. И снежинка отправляется на землю уже шестиконечной звёздочкой. ;
ИЗУЧЕНИЕ СНЕЖИНКИ Уилсон А. Бентли Профессор Либбрехт
ИЗУЧЕНИЕ СНЕЖИНКИ
ЭКСПЕРИМЕНТ 1 Я заморозил капельки воды, но снежинки не получились. А это значит, снег не появляется из капелек воды. Капельки воды могут стать градинками, комочками льда, но не снежинками.
ЭКСПЕРИМЕНТ 2 В снегопад я вышел на улицу, подставил рукавичку под снег. На неё упало несколько снежинок. Я стал рассматривать их в увеличительное стекло. С нежинки хорошо можно рассмотреть только тогда, когда они падают на ладонь. Под действием какой-то даже небольшой силы они ломаются, а значит снежинки очень хрупкие.
Что же такое снежинки
ИНтервью Я проводил интервью среди 25 учеников 3-А класса школы № 619, в которой учится моя подруга. По результатам интервью - 20 из 25 ребят утверждают что снежинка состоит из воды; - 24 из 25 ребят утверждают что одинаковые снежинки бывают;
МИФ об ОДИНАКОВЫХ СНЕЖИНКАХ
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О снежинках
ВЫВОДЫ Работая над темой я достиг своей цели и узнал очень много о снежинках. В процессе изучения и исследования решил поставленные мной задачи. К большому сожалению мои гипотезы не подтвердились. За то мы теперь точно знаем, как образуются снежинки и какими они бывают.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!
Первопроходцем изучения «теории снега» стал юный фермер Уилсон Элисон Бентли по прозвищу «Снежинка». С детских лет его привлекала необычная форма падающих с неба кристаллов. В его родном городе Джерико на севере США снегопады были регулярным явлением, и юный Уилсон проводил много времени на улице, изучая снежинки.
Уислон "Снежинки" Бентли
К подаренному матерью на 15-летие микроскопу Бентли приспособил фотоаппарат и попытался запечатлеть снежинки. Но на совершенствование технологии ушло без мало пять лет – лишь 15 января 1885 года был получен первый отчетливый снимок.
За всю свою жизнь Уилсон запечатлен на фотографиях 5000 разнообразных снежинок. Он не переставал восхищаться красотой этих миниатюрных произведений природы. Для получения своих шедевров, Бентли работал при минусовой температуре, помещая каждую целую из найденных снежинок на черный фон.
Работы Уилсон высоко оценили и ученые, и художники. Его часто приглашали выступить на научных конференциях или выставить фотоснимки в художественных галереях. К сожалению, Бентли умер на 65-ом году жизни от пневмонии, так и не доказав, что одинаковых снежинок не бывает.
Эстафету «теории снега» подхватила сто лет спустя исследователь Национального центра Атмосферных исследований Нэнси Найт. В работе, опубликованной в 1988 году, она доказала обратное утверждение – одинаковые снежинки могут и должны существовать!
Доктор Найт попробовала воспроизвести процесс построения снежинок в лабораторных условиях. Для этого она выращивала несколько кристаллов воды, подвергая их одинаковых процессам переохлаждения и перенасыщения. В результате опытов ей удалось получить снежинки абсолютно идентичные друг другу.
Дальнейшие полевые наблюдения и обработка погрешностей опытов позволили Нэнси Найт утверждать, что возникновение одинаковых снежинок возможно и определяется только теорией вероятности. Составив сравнительный каталог небесных кристаллов, Найт сделала вывод, что у снежинок наблюдается 100 признаков различия. Так образом, общее количество вариантов внешнего вида составляет 100! т.е. почти 10 в 158-й степени.
Полученное число вдвое больше, чем количество атомов во Вселенной! Но это не значит, что совпадения совсем невозможны – делает в своей работе заключение доктор Найт.
И вот – новые исследования по «теории снега». На днях профессор физики Калифорнийского университета Кэннет Либбрехт обнародовал результаты многолетних исследований своей научной группы. «Если вы видите две одинаковые снежинки – они все равно различаются!» - утверждает профессор.
Либбрехт доказал, что в составе молекул снега примерно на каждые пятьсот атомов кислорода с массой 16 г/моль приходится один атом с массой 18 г/моль. Устройство связей молекулы с таким атомом таково, что предполагает бесчисленное количество вариантов соединений внутри кристаллической решетки. Другими словами – если две снежинки действительно выглядят одинаково, то их идентичность еще нужно проверить на микроскопическом уровне.
Изучение свойств снега (и, в частности, снежинок) - не детская забава. Знания о природе снега и снежных облаков очень важны при исследовании климатических изменений. А некоторые из необычных и неизученных свойств льда могут найти и практическое применение.
Всем привет! Я Мария, но для своих - Марик. Всю свою жизнь я верила в чудеса и волшебство, и до сих пор верю. Хотя многие опровергали это. Именно поэтому я хочу рассказать эту историю всем. И так начнём...
Сегодня 31 декабря, Новый год... У меня есть одно единственное желание. Я хочу друга. Мне 10 лет, и за всё это время у меня была одна подружка, но два месяца назад она переехала, и мне стало совсем одиноко. Дело в том, что я росла застенчивой и стеснительной девочкой, я никогда не могла просто подойти и поговорить с кем-то, в то же время никто и не хотел со мной знакомиться... Кроме Сеньки (её имя - Ксения), она всегда меня поддерживала и подбадривала. Но она уехала, а у меня, кроме тоски, осталось большое желание найти друзей.
Скоро будет полночь, и я смогу загадать желание! Я сижу на кухне с родителями, и старшим братом. Александру уже 16 лет, я зову его Алик. Это началось ещё с детства, когда я не могла выговаривать звук «Р», а он не любил когда его называли Саша...
Наконец-то, президент произносит свою речь... Часы начинают бить полночь... Я загадываю желание по всем правилам... А я решила последовать новогодней традиции, о которой мне рассказывали родители. Я, пока часы били двенадцать, быстро написала на бумажке самое заветное желание, сожгла её и выпила сок с пеплом. И я верю, что это желание обязательно сбудется, ведь все мечты обязательно сбываются!
Прошёл час с того момента. Я сидела на подоконнике и смотрела в окно. Ко мне подошёл Алик.
Марик, что делаешь? Ай-да, на улицу!
Но мы же должны пойти чуть позже?
Родители разрешили выйти пораньше, а они подойдут минут через 10. Ну, пойдём, в снежки поиграем!
Через 5 минут мы наперегонки бежали по лестнице вниз. Брат, как всегда, прибежал первым. Он выигрывает меня почти во все игры, он мне никогда и нигде не поддаётся, но это и к лучшему. «Хочешь кого-то превзойти или стать лучшим, то сражайся с противником, превосходящим тебя!» Так всегда говорит Алик.
Ну что, сестрёнка, я победил! И ты выполняешь моё желание!
Почему это?
Потому что я выиграл! А по условию наших споров, тот, кто проиграл, выполняет желание победителя.
Какое желание на этот раз?
И сейчас я повелась, на его уловку. Когда мы во что-то играем, то заключаем эту сделку. Я уже столько раз выполняла его желания и прихоти, что устала.
А от моих желаний у него только выгода. Один раз он мне проиграл в шахматы, и я ему приказала признаться девушке в своих чувствах. Он это сделал, а она ответила взаимностью. Так он обзавёлся подружкой.
Ты должна в течение недели найти хотя бы одного друга, а после этого познакомить со мной!
После сказанного братец сделал самодовольную улыбку и кинул в меня комок снега. Так мы долго перекидывались друг в друга снегом, я точно не поняла, сколько это продолжалось, но я радовалась и смеялась вместе с ним. Видимо, я ошибалась, у меня есть не только Сенька, но и Алик.
Хватит, я устала!- заныла я.
Ничего, давай поваляемся в снегу.
Мой визг, наверное, был слышан во всём районе. Мы валялись и делали ангелочка. Мы даже не заметили, как к нам присоединились родители. Мы кувыркались в снегу все вместе.
Папа с Аликом подожгли коробочку с огоньками и быстро прибежали к нам. В небе появились разные огоньки, они были то красными, то зелёными, то синими, то жёлтыми, то фиолетовыми, это было так красиво! К сожалению, всё прекрасное когда-нибудь кончается. После фейерверка мы пошли домой. Не успела я прикрыть глаза, как уснула.
Долго мне не дали спать лучики яркого солнца, бегающие по моему лицу. Когда я раскрыла глаза, то сначала не могла поверить! Передо мной на подушке лежала настоящая снежинка! Она была пятиконечной, совсем как звёздочка. На каждом лучике было по две «веточки». А на верхнем - их было четыре! Снежинка была настолько сказочной и красивой, что я не могла отвести взгляд.
Привет!- вдруг заговорила она.
Ты разговариваешь? Но как? И почему ты не таешь?
Я разговариваю! Я же волшебная! Меня отправил сюда Дедушка Мороз, это ведь ты загадала желание «Хочу себе друга», а эта записка уже отправилась прямиком к нему! Я помогу тебе в поисках друзей! Меня зовут Снежка, а тебя? Да, и таких же как я не существует, запомни это!
А меня зовут Марик! Приятно познакомится.
Почему ты грустишь, Марик? Почему ты не можешь ни с кем подружиться?
Просто я очень стеснительная...
Понятно, тебе не хватает смелости! И всего-то?
Снежка захохотала своим звонким и тоненьким голоском, напоминавшим мне звон маленьких бубенчиков.
Это не просто. А беда моя в том, что из-за спора с братом, я должна за неделю найти друзей.
Мы их найдём за день! Давай, собирайся, и пошли на улицу! Я вижу, что ты добрая девочка, поэтому помогу тебе!
Я вышла на кухню и заметила брата.
А куда ты идёшь?
На свидание, не скучай сестрёнка! Пока! И удачи с поиском друзей!
Пока! Удачи на свидании!
Дверь за братом закрылась. А я пошла завтракать и собираться на улицу.
Я чмокнула в щёчку папу и начала спускаться по лестнице.
Марик, иди на площадку!
Зачем, Снежка?
Там будет легче всего познакомиться с кем-нибудь.
После этих слов я медленно поплелась к качелям на детской площадке. Когда я подошла, то сразу начала кататься, а моя снежинка рассказала мне план действий.
Итак, будем действовать напрямую! Ты заговоришь с тем, кто первый зайдёт на эту площадку! И не важно, кто это будет, мальчик или девочка, знакома ты с ним или нет! Понятно?
Эх, ладно, - промямлила я.
Мы ждали около пяти минут. Через калитку прошла девочка, моего возраста. Снежка сразу же отправила меня к ней.
Привет, я Марик! А как тебя зовут?
Что тебе нужно?- буркнула незнакомка.
Давай дружить?
Ты знакомишься, как в детсаде. Прости, но с мелочью не вожусь!
Она тут же отошла от меня и села на скамейку. А я побрела на качели.
Не расстраивайся! Сейчас ещё раз попробуем!
Так я пробовала ещё раза три, но всё бесполезно. Поэтому я пошла домой, пить горячий чай.
Вечером во время ужина все спросили: «Ну что, как дела?» На что я ответила лишь: «В следующий раз повезёт». Несмотря ни на что я не сдамся, ведь я обещала брату, да и снежинка ведь не зря тут, мне тоже надоело быть вечно одной.
На следующе утро меня разбудила снежинка своим звонким голоском.
Проснись и пой! Нас ждут новые приключения! Сегодня твой брат пойдёт на каток, и он обязательно возьмёт тебя с собой!
С чего ты это взяла?
Ну просто... Я ему оставила записку от твоего имени.
А что за записка?
Ты хочешь на каток, разумеется. Тебе ведь нужно отдохнуть.
После её слов в комнату залетел Алик.
Марик, ты ещё спишь? А ну, вставай, мы на коньках кататься идём!
Через полчаса мы уже выходили. По дороге к катку мы говорили о его девушке, о том как они начали встречаться и о их свиданиях. Старший брат доверяет мне, поэтому рассказывает о себе всё. Когда мы приехали, то взяли коньки и пошли кататься. Мы кружились, падали и веселились. Весь день мы провели вместе. И я кое-что поняла...
Алик, я поняла, мне не нужны друзья, у меня ведь есть ты!
Марик, я, конечно, признателен, но ты ошибаешься! Я твой старший брат, и друг, само собой разумеется. Но у тебя кроме меня должны быть другие друзья, без них тебе никак! Иначе тебе когда-нибудь будет одиноко и скучно. Но у тебя осталось ещё целых пять дней!
Да, понимаю.
Так я и провела весь день с Аликом. Остальное время я провела дома. Снежка меня подбадривала, как могла. И после её уговоров последний раз в каникулы я всё же вышла на улицу.
Смотри, тот мальчик идёт к тебе. Если он заговорит с тобой, то, не бойся, будь смелой!
Я взглянула на того мальчишку. И вправду, он шёл ко мне.
Привет, я Боря! А как тебя зовут?
Меня? Я Мария, но можно просто Марик.
Хорошо, Марик, давай дружить? Просто, я недавно переехал, и вскоре заболел. Я в окно видел тебя каждый день, и то, как ты веселилась с парнем на Новый год. Я сразу же захотел подружиться с тобой. А вчера, когда вышел, чтобы познакомиться, тебя уже не было. Но сегодня ты здесь. Может, станем друзьями?
Давай! Я с радостью.
Так мы провели с моим новым другом весь день. Вечером я познакомила его с братом. Но когда я пришла домой, то уже не увидела Снежки.
С тех пор я каждый год просила только одно желание. Я хотела увидеть Снежку. Время шло, но снежинка больше не появлялась.
Мне 15 лет. Я смотрю сквозь морозные узоры в окно на двор. Как и в первую нашу встречу со снежинкой, солнце светит прямо в глаза, вдруг я вновь услышала её звонкий голос.
Снежка? Это ты? Но как?
Это я! А что, не веришь? Давай, рассказывай, как у тебя дела? Что с Борей? А то мне лететь нужно, я на минутку заглянула.
Всё просто отлично! Благодаря тебе я завела много друзей. А с Борей мы теперь встречаемся! Брат, кстати, сделал своей девушке предложение! Спасибо тебе большое за всё!
Я рада за тебя! Я хочу с тобой попрощаться, ведь в прошлый раз не получилось. Прощай, Марик! Обещаю, что не забуду тебя!
Прощай! И я обещаю, Снежка...
Последнею фразу я почти прошептала. В голове крутился образ снежинки, которую я узнала пять лет назад, именно её я увидела и сегодня. Я поняла, что ко мне прилетала моя Снежка... Ведь одинаковых снежинок не бывает.
Это и есть маленькое чудо, маленькое волшебство, которое помогло мне отыскать друзей. Кстати, Боря и есть мой муж, и у нас теперь двое детей. Я им часто рассказываю эту историю. С Сенькой мы продолжаем общаться.
Люди, верьте в чудеса! Они сделают вас счастливее! Благодаря Снежке моя жизнь стала яркой и позитивной.
На этом мой рассказ подошёл к концу, я надеюсь, что читатели поймут меня, и перестанут отрицать очевидное, а взамен станут чуточку добрей и радостней! Верьте в чудеса, и они обязательно исполнятся!
