МОУ "Поярковская СОШ 1" Почему круглую форму имеют: песчинки, капельки, воздушные шары, небесные тела? «Так природа захотела. Почему? Не наше дело. «Так природа захотела. Почему? Не наше дело. Для чего? Не нам судить.» Б.Ш.Окуджава. Выполнила ученица 10 Б класса Масич Ксения

Цель презентации: Доказать, почему песчинки, капельки, небесные тела имеют круглую форму

Сферой называют поверхность шара. Ее нетрудно получить с помощью мыльной воды и соломинки: опустим соломинку в мыльную воду, потом вытащим и подуем в нее. И вот уже летит, переливаясь всеми красками шарик с тончайшими стенками – сфера. Мыльные пузыри Форма мыльного пузыря определяется силами поверхностного натяжения в плёнке поверхностно активного вещества. За счёт него создаётся повышенное давление внутри самого пузыря; Вывод: Форма шара, вследствие сил поверхностного натяжения, соответствует минимуму энергии, а потому наиболее устойчива

Эксперимент Прыгающие мыльные пузыри. Цель: доказать, что мыльные пузыри способны не только летать, но и прыгать. Оборудование: шерстяная варежка и мыльные пузыри. Ход работы: Мыльный пузырь, не меняя формы и не лопаясь, мягко опускается на варежку и даже подпрыгивает. Объяснение… Это потому… что поверхность пузыря из мыла и воды достаточна упруга. Пузырь опирается на ворсинки варежки и как бы парит в воздухе. Если проводить это опыт в холодный зимний день, можно вынести этот шарик на «шерстяной тарелочке» на улицу. Он замерзнет и будет выглядеть как елочное украшение.

Капельки Принимают сферическую форму за счёт действия сил поверхностного натяжения. Все молекулы в жидкости притягиваются друг к другу, но те из них, которые находятся на поверхности жидкости, испытывают значительно большее притяжение внутрь (к молекулам более плотной жидкости), чем наружу (к молекулам разреженного воздуха). Поэтому поверхность жидкости ведёт себя подобно упругой плёнке, охватывающей жидкость со всех сторон, и стягивающей её. Если какая-то часть выступает, то сила поверхностного натяжения возвращает эту часть на место". Поскольку именно сфера является поверхностью с наименьшей площадью при заданном объёме (который поверхность должна ограничивать), то капельки становятся круглыми. Это изменение формы прекрасно видно при отрыве висящей капли (в форме капли) и превращение её в шарик в полёте. Если посмотреть на меленькую капельку воды на промасленной бумаге, то увидим, что она имеет форму шара. Если капелька побольше, то она сплющивается под действием собственной тяжести, а очень большая капля рассыпается на несколько маленьких.

Воздушные шары Отличаются от мыльных пузырей тем, что имеют оболочку из деформируемых (ткань) или растяжимых (резина) «твёрдых» материалов. Типичной ошибкой является утверждение, что круглая форма определяется избыточным давлением внутри. Закон Паскаля, конечно же, верен, но проделайте один простейший опыт. Возьмите обыкновеннейший полиэтиленовый пакет и сильно надуйте его. Ну что, круглый? То-то. Сферическая форма шаров определяется главным образом изначально заданной формой наполняемой оболочки, а не только избыточным давлением воздуха внутри. Шары могут иметь и иную форму (продолговатую, цилиндрическую, тетраэдр, и т. д.). Если мыльный пузырь при выходе из него воздуха может поддерживать свою круглую форму и избыток давления за счёт уменьшения своей поверхности (часть молекул с поверхности плёнки уйдёт вглубь жидкого слоя), то воздушный шар в этом случае просто потеряет свою форму, т. е. сдуется.

Шар – уникальное геометрическое тело. Поскольку Земля имеет форму шара, то мы живем на сфере, правда довольно сильно изборожденной горами и оврагами. Но из космоса она представляется правильным шаром. Наша планета Земля круглая, как и все планеты. Также круглые и их спутники и звезды. Все ответ заключается в гравитации, в силе тяжести. Каждый предмет имеет свою гравитацию, притягивает к себе другие тела, а также и свои части. Чем больше тело, тем сила тяжести увеличивается. Земля наша огромная, поэтому она имеет свою силу тяжести, которая большая и именно она заставляет притягиваться все к ее центру. Если мы подскочим на месте, то все равно упадем назад на Землю, она нас притягивает. Если взять жидкость, имеем тоже самое.

Кстати, зеркало океанов, морей не плоскость, оно обрисовывает Землю, то есть шар. Как было сказано, эта сила возникает в любых телах. Именно она заставляет тело преобразовываться в шар. Если бы с каких-то причин удалось изменить нашу планету и придать ей иную форму, не шара, то спустя некоторое время она снова стала бы шарообразной. С телами на земле это не происходит, потому что их сила очень маленькая и сила тяжести Земли препятствует этому. Но если взять, например, каплю воды и запустить в космос, она сразу же преобразуется в шар (тут еще роль играют силы поверхностного натяжения, которые присущи жидкостям). Как видим, на примере мы взяли жидкость, именно она способна преобразовываться в шарообразную форму. Связи молекул в твердом теле большие и им тяжелее это сделать, а часто даже невозможно. Поэтому астероиды, структура которых твердая, имеют не круглую форму, а бесформенны. А вот Земля, если кто не знает, состоит в основном из магмы, жидкости, именно поэтому ей легко преобразоваться в шар. Планеты, звезды сразу рождаются круглыми, но причина их постоянной неизменной формы именно в силах тяжести, гравитации.

Вывод: За круглую форму всех прочих перечисленных тел ответственны разные физические силы. Песчинки сила трения, капельки и мыльные пузыри сила поверхностного натяжения, воздушные шары сила Гука (упругости), колобки давление (прямое формование), Луна и Солнце сила тяготения. При этом сила тяжести на Земле никогда не образует круглой формы предметов, а в космосе, напротив, за счёт больших масс никакие другие силы не в состоянии конкурировать с силой всемирного тяготения, в редких случаях играя роль вспомогательных факторов. «Идеально круглой формы не существует; перечисленные тела имеют разное происхождение, и их круглая форма не образовалась в результате одного процесса».