Иссоледовательская работа Физика моей бабушки

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Троицкая средняя общеобразовательная школа

Секция физики

Автор: Рехлов Вадим Александрович

Ученик 7 класса

Руководитель: Руднева Надежда Алексеевна

Учитель физики

с. Троицкое

2014

Содержание.

Введение……………………………………………………………………………3

1. Основная часть ………………………………………………………………….4

1.1. Мои «почемучки»…………….………………………………………………. 4

1.2. Секреты обычного яйца...…………………………………………………....8

1.3 Полезные советы от моей бабушки……………………………………………11

1.4.Мои исследования ……………………………………………………………..13

Выводы …………………………………………………………………………… 15

Список литературы…………………………………………………………….......16

Приложения……………………………………………………………………........17

Введение.

Мы живем в мире удивительных, порой загадочных и труднообъяснимых явлений. Несколько лет назад, когда я ещё не изучал физику, моя бабушка очень часто дома, на кухне, показывала что-то очень интересное и загадочное тогда ещё для меня, а потом она объясняла, что там происходит. Именно на кухне, на каждом шагу, нас ожидают чудеса и удивительные явления.

Часто мы задумываемся над вопросом, как готовится обед. Почему исходные продукты подвергаются именно тем операциям, и в какой последовательности, как делает бабушка? А ведь интересно разобраться в том, на чем основаны кулинарные приемы и практические советы, которыми щедро делится моя бабушка. Многие советы и рецепты основаны на целом ряде физических законов. Изучение законов физики, помогает нам ответить, например, на такие вопросы:

- Почему в стакане с горячим чаем кусочек сахара растворяется быстрее, чем в стакане с холодной водой?

-Что быстрее остывает суп или компот? А если помешать? Подуть?

И еще на многие и многие «ПОЧЕМУ?». Изучая физику, я многое понял из того, что хотела мне объяснить бабушка. И вот я решил собирать такие интересные вопросы и ответы, которым когда-то меня учила моя бабушка.

Проблема: имеют ли общеизвестные бытовые факты физическую основу?

Объект исследования: кулинарные секреты моей бабушки.

Предмет: физические явления и закономерности на кухне.

Цель: Установить связь между кулинарными секретами и физикой, проанализировать какие физические явления, законы физики помогают бабушке готовить вкусные блюда.

Для достижения этой цели я поставил следующие задачи:

- осуществить поиск материалов по теме исследования в библиотеке (справочники, энциклопедии, кулинарные книги), в Интернет;

• обогатить и систематизировать знания о физических явлениях.

• проанализировать какие физические явления и законы физики помогают бабушке на кухне.

Методы исследования:

- сбор, изучение литературы о физических явлениях на кухне;

- бабушкины кулинарные секреты;

- обобщение результатов исследования и выводы.

Наши гипотезы:

1. Использование бабушкиных секретов - обыкновенные предрассудки.

2. В основе многих правильных рецептов лежат законы физики.

Основная часть

На уроках физики мы учим теории и законы.… И иногда, кажется, что эти знания не имеют никакого отношения к нашей жизни… А в повседневной жизни мы часто сталкиваемся со многими привычными вещами, а знаем о них мало, а иногда даже не можем ответить на самый простой вопрос о различных физических явлениях, которые с тем или иным предметом связаны. Я решил попробовать объяснить некоторые общеизвестные «непонятные» и «загадочные» факты, основываясь на знаниях курса физики. А для исследований пойду на кухню к моей бабушке, и вспомним с ней «мои почемучки», как называла их бабушка. Многие из этих вопросов и ответы на них я нашел в научной литературе, а некоторые - те, что использовала и объясняла моя бабушка.

1.1. Мои «почемучки»

1. Почему самовар начинает «петь» когда закипает и когда остывает?

Ответ: Вода у трубки самовара превращается в пар, образующий в воде небольшие пузырьки. Эти пузырьки более легкие, поэтому они вытесняются окружающей водой вверх. Здесь они попадают в воду, температура которой ниже. При этом пар в пузырьках охлаждается, сжимается, и стенки пузырьков под давлением окружающей воды с легким треском смыкаются. Эти потрескивания и есть шум, который мы слышим перед закипанием.

2. Почему из только что закипевшего самовара в стаканы вода наливается быстрее, чем когда воды в самоваре убавится?

Ответ: Вода вытекает из крана под действием давления жидкости на боковую стенку самовара. Чем меньше воды в сосуде, тем меньше давление, и тем с меньшей силой вода вытекает из сосуда.

3. Почему у самовара ручки делают деревянные?

Ответ: Дерево является плохим проводником тепла, а металл - хорошим. Это делают для того, чтобы не обжечься.

4. Почему, самовар начинает распаиваться, когда его нагревают без воды?

Ответ: Когда воды в самоваре нет, то все количество теплоты идет на нагревание металлических частей самовара, в результате чего места, спаянные легкоплавким оловом, распаиваются.

5. Почему крышка чайника иногда подпрыгивает?

Ответ: В чайнике с кипящей водой упругость пара достигает такой величины, что будет в состоянии преодолеть вес крышки чайника. В результате этого крышка приподнимается и пар выходит, затем это явление будет повторяться.

6. При кипении воды в чайнике, он немного увеличивается в объеме от нагревания. Увеличивается ли при этом дырочка в его крышке?

Ответ: Дырочка в крышке чайника тоже увеличится, поскольку отверстия при нагревании металлических предметов также увеличиваются.

7. Почему чайники лучше делать блестящими?

Ответ: Блестящая поверхность испускает меньше тепловых лучей, поэтому в чайниках с такой поверхностью вода медленнее остывает и быстрее нагревается.

8. Почему у стаканов для чая дно делают немного толще, чем стенки?

Ответ: Это делается для того, чтобы стаканы были более устойчивыми.

9. При наливании горячей воды в стаканы, они часто трескаются. Какой стакан скорее треснет: гладкий или граненый?

Ответ: У граненых стаканов стенки более толстые, чем у гладких. Толстостенные стаканы при наливании в них горячей воды лопаются чаще, поскольку внутренняя и внешняя стороны их стенок расширяются неравномерно.

10.С какой целью в стакан кладут ложечку, когда наливают кипяток?

Ответ: Металлическая ложка является прекрасным проводником тепла. Она поглощает большое количество теплоты, которое должно быть сообщено стеклу стакана. Поэтому стакан с ложечкой нагревается не так быстро и сильно.

11. Почему когда мы пьём из полного стакана, чай вливается к нам в рот?

Ответ: Когда мы прикасаемся губами к чаю, вытягиваем глубоким дыханием воздух из полости рта. В результате этого мы достигаем того, что жидкость под влиянием наружного атмосферного давления переливается туда, где давление меньше: в полость рта.

12.Как объяснить тот факт, что из полного стакана трудно налить чай в блюдце, не пролив его на стол?

Ответ: Стекло обладает способностью смачиваться водою, поэтому жидкость начинает выливаться из стакана, прежде всего по стеклу и отчасти прольется.

13. Какая вода, кипяченная или сырая, скорее закипит, если перед нагреванием их температура была одинаковой?

Ответ: Сырая вода закипит раньше, поскольку в ней содержится воздух, который ускоряет кипение. Из кипяченой воды растворенный в ней воздух был выгнан кипячением, поэтому вода закипит позднее.

14.Зачем дуют на горячий чай, чтобы его остудить?

Ответ: Воздух над горячей водой, на которую мы дуем, все время сменяется, испарение происходит более интенсивно и вода остывает быстрее.

15. Почему чай в чашке обычно остывает быстрее, чем в стакане?

Ответ: Обычно чашки имеют больший диаметр, чем стакан, поэтому испарение жидкости в них происходит с большей поверхности. В результате жидкость остывает быстрее.

16. Зачем заварочный чайник, перед тем как заварить в нем чай, ополаскивают кипятком?

Ответ: При ополаскивании чайника кипятком он нагревается, и вода, налитая в него во второй раз, становится более горячей. Благодаря этому чай заваривается лучше.

17. Видим ли пар?

Ответ: На самом деле пар невидим, поскольку он прозрачен. А тот белый туман, который вырывается из носика чайника, совсем не пар, а вода, распыленная в мельчайшие водяные капельки. Они как пылинки, парят в воздухе и делают так называемый пар непрозрачным.

18. Почему вынутое из кипятка яйцо не обжигает руки?

Ответ: Вынутое из кипятка яйцо - влажное и горячее. Вода испаряется с горячей поверхности яйца, в результате охлаждает скорлупу, и рука не ощущает жара. Но это лишь в первое мгновение, пока яйцо не обсохнет, после чего его высокая температура становится ощутимой.

19. Почему молоко скисает?

Ответ: Микроскопические грибки наподобие дрожжей всегда летают в воздухе,

и, попав в молоко, превращают молочный белок в молочную кислоту, а от кислоты молоко створаживается.

20. Откуда у печеного хлеба корочка?

Ответ: В муке находится крахмал. При выпекании хлеба от сильного жара крахмал на поверхности превращается в декстрин - клей, который и склеивает отдельные крахмальные зерна в румяную корочку.

21. Почему хлеб имеет свойство черстветь?

Ответ: Хлеб черствеет потому, что по мере испарения частичек жидкости в хлебе, находящаяся в нем клейковина затвердевает, и хлеб черствеет.

22. Почему хлеб весь пронизан дырочками?

Ответ: В тесто кладут дрожжи, из-за этого в нем появляется множество пузырьков углекислого газа, которые его раздувают. Клейковина, имеющаяся в тесте, от печного жара подсыхает, становится рыхлой и не может удерживать углекислый газ, вырывающийся наружу. След, оставшийся от пузырька углекислого газа, и есть дырочка в мякоти хлеба.

23. Почему тупым ножом резать труднее, чем острым?

Ответ: Острый нож имеет меньшую площадь и, соответственно, передает давление руки на меньшую площадь разрезаемого предмета. В связи с этим давление увеличивается и легче разрушает материал.

24. Почему когда электроплитку включают в сеть, ее спираль быстро накаляется докрасна, а провода, подводящие напряжение, не нагреваются заметно?

Ответ: Провода обладают малым сопротивлением прохождению тока, а спираль изготовлена из специального сплава, который имеет большое удельное сопротивление. Преодоление этого сопротивления способствует выделению большого количества тепла, которое накаляет спираль электроплитки.

25. Почему в кастрюлях, в отличие от чайников и самоваров, нет накипи?

Ответ: В кастрюлях тоже появляется слой накипи, но он бывает относительно маленький, поскольку соли, выделяющиеся при кипении воды, осаждаются в основном на варящихся продуктах. Тот же небольшой слой накипи, образующийся в кастрюле, быстро с нее счищается, так как кастрюли часто моют изнутри.

26. В какой посуде пища подгорает сильнее: в чугунной или медной?

Ответ: Теплопроводность меди в восемь раз больше, чем чугуна, поэтому в медной посуде пища должна подгорать легче, чем в чугунной.

27. Почему овощи варят в закрытой кастрюле?

Ответ: Кислород способствует растворению витамина С, поэтому кастрюлю закрывают крышкой, чтобы к овощам, варящимся в ней, его поступало меньше.

28. Почему когда в воду добавляют соль, ее температура понижается?

Ответ: Попадающая в воду соль, растворяется в ней. При этом тепло, отнимаемое от воды, поглощается. В результате температура получившегося раствора понижается.

29. Почему банка с холодной водой, если ее внести в теплую комнату, «потеет»?

Ответ: В комнате в теплом воздухе содержатся водяные пары, они и конденсируются на холодных стенках банки.

30. Почему когда мы выливаем из бутылки воду, она булькает?

Ответ: Когда жидкость выливается из бутылки, то внутри неё давление воздуха понижается. В результате наружный воздух, который находится под нормальным атмосферным давлением, периодически врывается внутрь бутылки. Поэтому жидкость начинает булькать.

31. Почему от воды огонь гаснет?

Ответ: Вода тушит огонь, потому что: 1) она сильно охлаждает горящее тело, 2) сама вода и ее пары, образующиеся при этом, мешают притоку кислорода воздуха, без которого не может продолжаться горение.

32. Почему в горах трудно сварить яйцо, мясо?

Ответ: Температура кипения зависит от внешнего давления. В высокогорных районах атмосферное давление значительно ниже, чем у поверхности Земли, а с уменьшением давления температура кипения уменьшается. Вблизи вершины Эльбруса она составляет только 82◦ С. Там атмосферное давление равно 0,5 атм. [1]

33. Как сохранить чай в чашке как можно дольше горячим?

Ответ: поставить чашку или стакан на подставку сделанную из материала с плохой теплопроводностью - дерева, поместить чашку в другую чашку, большую по размерам (подобие калориметра) или завернуть в «шубу», чтобы уменьшить теплоотдачу.

1.2. Секреты обычного куриного яйца

1.2.1.Выбираем яйца.

Яйца - питательный пищевой продукт, обладающий нежным и приятным вкусом. В белке яйца содержится весь комплекс жизненно важных питательных веществ. Наиболее ценная часть яйца - желток, он богат не только белками, жирами, минеральными веществами, но и витаминами. Очень важно, чтобы яйца были свежими. Для определения их доброкачественности можно использовать несколько способов.

Первый способ. Просвечивание: закрепить яйцо, осветить тонким пучком света. У свежего яйца белок легко просвечивается, а желток слабо заметен; недоброкачественные яйца не просвечиваются.

Второй способ. Погружение в воду: в стакан налить воду и растворить 1 столовую ложку соли, осторожно опустить туда яйцо. Качество определяют по положению яйца: свежее, хорошее яйцо пойдет ко дну или будет плавать, как подводная лодка, а плохое всплывает. (Приложение 1). Объяснить наблюдаемое явление можно следующим образом: несвежее яйцо как бы «усыхает», жидкость из него испаряется, и оно становится легче. Если яйцо очень старое, но еще не тухлое, то это проявляется в том, что желток и белок смешиваются, тонкая пленка между ними растворяется. Это часто можно обнаружить при разбивании яйца. Такие яйца лучше всего хорошенько прожаривать, т.е. употреблять только на яичницу.

1.2.2. Как отличить сырое яйцо от сваренного вкрутую?

Существует несколько способов для того, чтобы определить сырое яйцо или вареное. Нужно разобраться в физической сути этих способов.

Первый способ. Бабушка учила так: поместим сырое и сваренное вкрутую яйцо на ровную поверхность стола и сообщим им вращательное движение. Круто сваренное яйцо вращается как сплошное целое: заметно быстрее и дольше сырого. Жидкое содержимое сырого яйца задерживает вследствие своей инерции вращательное движение твёрдой оболочки, поэтому сырое яйцо будет вращаться медленнее и вскоре остановиться. В этом и состоит простой способ, помогающий отличать сырое яйцо от варенного вкрутую, известный всем хозяйкам. (Приложение 2)

Но есть и второй способ отличить вареное яйцо от сырого. Нужно запустить волчком, потом притормозить его пальцем и снова отпустить. Вареное яйцо остановится, а сырое продолжит вращение. Почему?

Поскольку сырое яйцо ассиметрично, оно не устойчиво и не будет становиться на конец, как волчок-перевертыш. Если во время вращения сырое яйцо на мгновение притормозит, то жидкость внутри него будет продолжать вращаться по инерции, и как только вы опустите палец, яйцо вновь начнет крутиться.

Третий способ. Опустить яйца в соленую воду, и если они одинакового размера, то сырое яйцо будет плавать на большей глубине, чем вареное, так как у него меньше воздуха в «мешочке» или «пуге».[1] (Приложение 2)

Четвертый способ. Оригинальный. Нужно укрепить на столе все яйца. Затем из ружья выстреливать в них по очереди. В вареных яйцах останется узкий след от пролетевшей пули, а сырые разлетятся на куски во все стороны. Вряд ли кто-то пользуется этим способом, но интересна причина такого разного влияния и действия пули на сырые и вареные яйца. При попадании пули в сырое яйцо, давление, оказываемое на его жидкое содержимое, будет передаваться по закону Паскаля во все стороны без изменения. [1]

1.2.3. Как правильно сварить яйцо?

Бабушка, прежде чем варить яйцо, в его тупом конце делала прокол тонкой иголкой. Почему?

В тупом конце яйца обычно имеется небольшое «помещение» для воздуха (пуга), особенно хорошо заметное после того, как яйцо сварено вкрутую. Размеры этого «помещения» непостоянны, и оно тем больше, чем старее яйцо. Считается, что в свежем яйце размеры «воздушной камеры» не должны превышать 3 миллиметра, но практически они всегда больше. Теоретически же яйцо с «воздушной камерой» более 5 миллиметров - несвежее. Когда яйцо нагревается, воздух внутри пуги (воздушного мешка), расширившись, начинает давить на скорлупу, стремясь найти выход и угрожая сломать скорлупу. Если же яйцо нагревается очень быстро, этот «предохранительный клапан» со своими обязанностями не справляется, давление внутри яйца сильно повышается, и скорлупа трескается.

В какую воду нужно класть сырые яйца?

По словам бабушки можно в холодную, а можно и в горячую. В холодной воде нагревание происходит одновременно, а в кипящей может треснуть скорлупа яйца, как тонкостенный стакан. При большой разности температур (комнаты и кипятка) вещество внутри яйца расширяется при нагревании очень быстро, и трескается скорлупа.

Как при варке получить красивые яйца? Яйца из холодильника желательно по совету бабушки предварительно прогреть в тёплой воде. А чтобы яйцо не треснуло при опускании в кипяток, нужно положить яйцо на металлическую ложку и медленно погружать его с ложкой.

Начиная варку в холодной воде, мы делаем рост температуры плавным и даем воздуху больше времени на то, чтобы выйти наружу. Варя яйца на медленном огне, мы уменьшаем опасность их растрескивания. Но не только в этом дело: при варке на медленном огне выигрывает и эстетическая сторона дела: если белок затвердел прежде, чем воздух успел выйти наружу, крутое яйцо, очищенное от скорлупы, выглядит с одного конца «провалившимся», теряет ту красивую форму, которую имеет яйцо в скорлупе. Если же воздух выходит, белок успевает занять его место и лишь после этого затвердевает.

У бабушки получались при варке вкусные яйца. Как же варить такие яйца?

Называла она их по-разному и секреты варки тоже разные. (Приложение 4)

Яйцо в мешочек бабушка советует варить так: в кипящую воду положить прогретое свежее яйцо. Варить 3 минуты. Охладить, почистить с острого конца. Белок загустевший, желток мягкий, ярко - жёлтый.

Чтобы получить яйцо всмятку, по совету бабушки надо положить его в кастрюлю, залить холодной водой и поставить на большой огонь. После закипания огонь уменьшить и варить 3 минуты. Белок полужидкий, желток жидкий. Сильно охлаждать не надо, можно кушать ложечкой. Вкуснотища!

Яйцо, сваренное вкрутую или переваренное, получится, если яйцо из холодильника опустить в холодную воду, постепенно довести до кипения и варить 30 минут. Охладить под струёй холодной воды. При разрезе белок упругий, как резиновый, желток серовато- зелёного оттенка. Вкусно с холодным молоком.

Бабушка советовала после варки яиц, опускать их в холодную воду и чистить прямо в воде. Зачем?

Скорлупа при быстром охлаждении резко сокращает свои размеры, и в ней образуются микротрещины, которые облегчают процесс снятия скорлупы.

Еще бабушка для лучшей чистки яиц советует прогретое в тёплой воде яйцо варить в кипящей солёной воде. Тупой конец яйца проткнуть иглой. Варить 7 минут, остудить под струёй холодной воды. В соленой воде белок свертывается быстрее. В этом и заключается смысл подсаливания воды при варке яиц: если скорлупа лопнет, белок мгновенно свернется в трещине, наглухо запечатав ее. Чистится хорошо, яйцо получается ровное, без выемки.

1.3. Полезные советы от моей бабушки.

1.3.1 Вкусная картошка

От бабушки я узнал, как можно заставить картофель свариться быстрее. Для этого бабушка перед варкой бросала в кастрюлю с картофелем и водой кусочек сливочного масла. Нагреваясь, оно растопляется и покроет поверхность воды тонкой плёнкой. Эта защитная плёнка будет препятствовать процессу испарения воды. А процесс испарения всегда сопровождается уменьшением температуры жидкости и её количества.

1.3.2. Чёрные формы для пирогов.

Почему донышки некоторых форм для пирогов зачернены? Бабушка, когда решала испечь пирог и хотела, чтобы он поджарился снизу, то она пользовалась сковородкой из термостатного стекла, а не из металла. Когда она располагала только металлической формой, то она отдавала предпочтение зачернённой форме, а не блестящей. Почему?

Оказывается, зачернённая поверхность поглощает тепло лучше, чем блестящая. Поэтому в чёрной форме пирог испечётся быстрее. Стекло поглощает большую часть падающего на него теплового (инфракрасного) излучения, следовательно, стеклянная форма также предпочтительнее блестящей металлической.

1.3.3. Какой стакан горячего не боится?

Бабушка советовала наливать чай в тонкие стаканы. Почему?

Стаканы часто трескаются от горячей воды. Причина - неравномерное расширение стекла. Горячая вода, налитая в стакан, прогревает его стенки не сразу: сначала нагревается внутренний слой стенок, в то время как наружный слой ещё не успевает нагреться. Нагретый слой стекла начинает расширяться и давить изнутри на менее нагретые слои. И чем толще такая стенка, тем более неравномерно прогреваются, а значит, и расширяются её слои. Поэтому толстые стаканы являются самыми непрочными: они лопаются чаще, чем тонкие. А вот тонкие стенки прогреваются быстрее. Надо только помнить, что тонкими у стакана должны быть не только стенки, но и дно.

1.3.4. Алюминиевая фольга для хранения пищи.

Бабушка учила, пищу нужно хранить в алюминиевой фольге.

У обычной пищевой фольги одна сторона блестящая, а другая - матовая. Какая из сторон должна быть наружной, когда в фольгу заворачивают продукты, например картофель, который собираются печь? Какая сторона фольги должна быть снаружи, если продукты предназначены для замораживания? Существенна ли эта разница? Оказывается, матовая сторона фольги излучает и поглощает тепло лучше, чем блестящая. Поэтому, если картофелину заворачивать так, что матовая сторона фольги оказывается снаружи, то он скорее остывает на столе, а если блестящая сторона снаружи, то остывает дольше.

1.3.5. Как поступила бабушка, чтобы быстрее охладить с помощью льда бутылку лимонада?

Как положить бутылку лимонада, чтобы в жаркий день быстрее угостить ваших друзей холодным напитком? Если поставить сосуд на лёд, то охладится только лишь самый нижний слой жидкости, остальная же часть будет окружена неохлаждённым воздухом. Напротив, если положить кусок льда поверх крышки сосуда, то охлаждение его пойдёт намного быстрее. Охлаждённые верхние слои жидкости будут опускаться вниз, освобождая место более тёплым слоем жидкости, поднимающимся снизу. Кроме того, воздух, окружающий кусок льда, охладившись, опускается вниз и обволакивает сосуд со всех сторон, дополнительно охлаждая его.

1.3.6. Как кипятить и хранить молоко?

Бабушка учила, что молоко лучше кипятить в алюминиевой посуде.

Чтобы оно не пригорало, кастрюлю предварительно ополаскивают холодной водой. В пригоревшее молоко можно бросить щепотку соли - от этого вкус его восстановится. Чтобы получалась вкусная каша, советовала бабушка, нужно налить в кастрюлю воды, довести до кипения, засыпать крупу, немного поварить, чтобы вода впиталась в крупу и разбухла, а только затем налить молоко.

Хранить молоко следует в фаянсовой, глиняной, стеклянной или эмалированной посуде в холодном темном месте. На ярком свету молоко теряет витамины и другие питательные вещества. [6]

Почему молоко при кипячении сбегает?

Процесс кипячения молока сопровождается интенсивным и резким увеличением объема, в результате чего мы говорим, что молоко «бежит». Сравним процесс кипения воды и молока. В начале молоко, как и вода, нагревается в кастрюле благодаря конвекции - перемешиванию теплых и холодных масс. Наличие определенного количества жира в молоке приводит к образованию маслянистой пленки. При нагревании растворенный в молоке воздух расширяется и поднимается вверх в виде пузырьков. Внутри каждого происходит испарение жидкости. С повышением температуры и по мере приближения ее к температуре кипения давление внутри пузырька увеличивается настолько, что, когда оно становится равным внешнему (или чуть превышает его), пузырек лопается, и воздух выходит наружу. [2]

Маслянистая пленка на поверхности для пара непроницаема, поэтому пар, вырвавшийся из пузырьков, заставляет ее подниматься. Молоко как бы разбухает, увеличивается в объеме и «убегает», переливаясь через край кастрюли.

1.3.7.Жарение и варка

Бабушка всегда утверждала, что жаренное вкуснее варенного. Почему? Причина того, что жареная пища приятнее на вкус, нежели вареная, заключается не только в прибавлении жира, но главным образом в физических особенностях процессов жаренья и варки. Ни вода, ни жир не нагреваются при температуре 1000 С, жир - при 2000 С (хозяйки хорошо знают, как сильно ожоги горячим жиром). Следовательно, жарение происходит при более высокой температуре, чем варка. Более же высокое нагревание вызывает в органических веществах изменения, улучшающие их вкус.

1.4. Мои исследования.

1.4.1. Как вмещается сахар в полный стакан чая?

Возможно ли это? Я проверил и теперь точно могу сказать: «ДА, вмещается!» Объясню: когда мы насыпаем сахар в полный стакан чая, он растворяется, и его молекулы размещаются между молекулами воды; при этом образуется раствор; молекулы сахара, заняв промежутки между молекулами воды, как бы уплотняют вещество. (Приложение 5)

1.4.2. Что быстрее остынет?

Что быстрее остывает суп или компот? А если помешать? Подуть?

Любая жидкость остывает в процессе испарения с её поверхности более быстрых молекул, а значит уменьшения внутренней энергии жидкости. Скорость испарения зависит от площади поверхности, наличия ветра, рода жидкости. Чем плотнее жидкость, тем хуже она испаряется. Теперь я точно знаю, что компот или чай остывает тем быстрее, чем шире чашка, а в блюдце еще быстрее. Суп в тарелке остывает дольше, так как на его поверхности находится пленка масла или жира, которая препятствует испарению жидкости. Если дуть на поверхность чая или супа, то ветром уносятся быстрые молекулы, жидкость остывает быстрее. Помешивание также ускоряет испарение. (Приложение 6))

1.4.3.Почему листья чая в кипятке то всплывают, то опускаются на дно?

Когда листья чая попадают в кипяток, то некоторые сначала тонут, затем окрашивают воду на дне в коричневый цвет; после этого некоторые листья всплывают. Почему это происходит? (Приложение 7)

Некоторые листья, попав в воду, тонут, но не сразу. Это происходит потому, что на листья чая действует поверхностное натяжение воды. Первыми потонут те листья, которые имеют меньшую площадь и объем. В холодной воде или в воде при комнатной температуры листья не потонут, т.к. им мешает верхний слой воды, покрывающий воду в виде пленки (чем ниже температура жидкости, тем больше ее вязкости).

Затем на дне сосуда под действием ударов молекул воды из листьев чая «выделяется коричневый цвет» и в результате диффузии распространяется по всему объему. При этом у листьев, которые находятся на дне, плотность стала меньше. Вода охлаждается, теряя свою энергию, т.к. она испаряется, а листья чая нагреваются (плотность их становится еще меньше), кроме того, тепло передается воздуху. Листья, которые находились на дне, всплывают, т.к. их плотность стала меньше. Но всплывут те листья, которые имеют меньшую площадь и объем.

Вывод: 1. Тонут и всплывают те листья, которые имеют наименьший объем.

2. Листья чая теряют «тяжелую окраску», при этом их плотность уменьшается, и они всплывают, после чего еще больше намокают, увеличивают плотность и тонут.

4. Опыты с яйцами

1. Обнаружение воздуха в «пуге»

Если кастрюлю с холодной водой поставить на огонь, положить в неё яйцо и понаблюдать за его тупым концом, то увидим цепочку пузырьков, поднимающихся вверх. Это воздух из воздушного мешочка проходит сквозь поры в скорлупе. Теперь проколем иглой отверстие в тупом конце яйца - вместо маленьких пузырьков можно увидеть струю воздуха, вьющую из отверстия. (Приложение 3)

Вывод: Чтобы при нагревании скорлупа не лопнула, яйца перед варкой нужно проколоть иглой у тупого конца, но не слишком глубоко (на 3 мм), иначе можно проколоть внутреннюю кожистую оболочку яйца и белок вытечет.

2. Яйцо как затонувший корабль.

Взять банку, налить воды до половины, растворить в ней 2 столовые ложки соли. Погрузить сырое яйцо в получившийся соляной раствор. Яйцо всплывает! Это происходит потому, что соленая вода тяжелее обычной и тяжелее, чем собственно яйцо. А теперь взять стакан сырой воды и постепенно подливать ее в банку с соляным раствором и яйцом. Яйцо начнет медленно погружаться, пока не ляжет на дно, как затонувший корабль. (Приложение 8)

Вывод: Подливая простую воду, мы уменьшаем ее вес, яйцо становится тяжелее воды и поэтому тонет.

3. Яйцо как водолаз.

Взять две полулитровые стеклянные банки и одну из них наполнить чистой водой. Опустить в нее сырое яйцо. Оно утонет, пойдет ко дну. Во вторую банку налить крепкого раствора поваренной соли. На пол-литра воды достаточно двух столовых ложек соли, чтобы яйцо плавало.

Вывод: Ведь соленая вода тяжелее. Недаром в море легче плавать, чем в реке.

Для опыта нужна еще третья банка, литровая. Переложим в нее яйцо и будем подливать по очереди воду из обеих маленьких банок. Нам удастся получить такой раствор, в котором яйцо не будет всплывать на поверхность, но и ко дну не пойдет. Оно будет держаться посреди раствора, как подвешенное! (Приложение 9)

Теперь можно показать товарищам фокус. Подливаю в банку немножко пресной воды - яйцо утонет.… Подливаю соленой - оно всплывет! Это покажется тем более удивительным, что на вид соленая вода ничем не отличается от пресной.

Выводы.

В процессе работы над проектом я узнал много нового, по- новому взглянул на привычные явления. Я научился наблюдать физические явления в быту. научился объяснять явления с помощью известных физических законов. Моя первая гипотеза: «использование бабушкиных секретов - обыкновенные предрассудки», рассыпалась в прах. Вторая гипотеза: «В основе многих правильных рецептов лежат законы физики» - нашла полное подтверждение. Прежде всего, мне хотелось бы показать, что физика не ограничивается стенами лабораторий. Физика и физические задачи повсюду существуют в том мире, в котором мы живём.

Практическая значимость исследования: данный материал можно использовать на уроках окружающего мира, физики, технологии, при проведении предметных недель, олимпиад, классных часов.

С помощью бабушки и сети ИНТЕРНЕТ я разработал и составил книжку - малышку «10 рецептов вкусной и веселой пищи» и распространил её в школе среди учителей и учащихся. А также выпустил буклет «Полезные советы моей бабушки»

Литература.

1. Физика. 7 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений

/ А.В.Перышкин.- 9-е изд., стереотип. - М.: Дрофа,2005.

2. Физика. 8 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений / А.В. Перышкин.- 5-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2005.

3. А.С. Енохович Справочник по физике и технике:

Учебное пособие для учащихся - 3-е издание переработанное и дополненное - М.: Просвещение, 1989.

4. Технология: учебник для учащихся 5 класса общеобразовательных учреждений (вариант для девочек). - 3-е изд., перераб. /Под ред. В.Д. Симоненко.- М.: Вентана-Граф, 2007.

5. Кулинария на каждый день / Редактор-составитель: Л.Б. Дайлидко;

Художник: О. Карпович.- Мн.: ООО «Сэр-Вит»,1996.

6. 260 полезных советов./ Составитель А.И. Демченко, Г.Ю. Демченко. - Саратов: РИО упр.полиграфиздата, 1990.

Приложения 1.

Опыт 1. Определение свежести яйца.

Фото 1. Яйцо свежее. В соленой воде оно пошло ко дну.

Фото 2. Недостаточно свежее, в соленой воде всплывает.

Приложение 2

Опыт 2. Отличаем сырое яйцо от вареного

Фото 3. Яйцо сырое, вращается медленно и вскоре останавливается.

Фото 4. Яйцо вареное, вращается быстро и долго.

Фото 5. В соленой воде сырое яйцо плавает у дна сосуда, вареное выше.

Приложение 3

Опыт 3. Проверяем наличие воздуха внутри яйца

Фото 6. Яйцо в кастрюле с холодной водой.

Фото 7. Яйцо в кастрюле с горячей водой, из проколотого отверстия струёй выходит воздух.

Приложение 4

Опыт 4. Варим яйца правильно

Способ приготовления

Время приготовления, мин

Готовность

Всмятку

2

Белок свернулся наполовину, желток не свернулся

«В мешочек»

4-5

Белок свернулся, желток не свернулся

Вкрутую

7-10

Белок и желток свернулись

Фото 8. Яйцо варили 3 мин в холодной воде на большом огне, получилось всмятку.

Фото 9. Прогретое яйцо варили 3 мин в кипящей воде, получилось «в мешочек».

Фото 10. Прогретое яйцо с проткнутым тупым концом варили 7 мин в кипящей солёной воде, получилось вкрутую.

Приложение 5

Опыт 5. Как вмещается сахар в полном стакане чая?

Фото 11. В полный стакан чая входит полстопки сахара.

Фото 12. Поверхность чая стала выпуклой, но чай не выливается.

Приложение 6.

Опыт 6. Что быстрее остывает?

Фото 13. Быстрее остыл чай, пленка жира на поверхности супа задерживает испарение и остывание.

Фото 14. Быстрее остыл чай в блюдечке, в стакане меньше площадь поверхности жидкости.

Приложение 7

Опыт 7. Изучаем поведение листьев чая в кипятке.

Фото 15. Листья чая то всплывают, то опускаются на дно.

Приложение 8.

Опыт 8. Наблюдаем поведение яиц.

Фото 16. Яйцо в обычной воде тонет.

Фото 17. Яйцо в соленой воде всплывает.

Приложение 9

Опыт 9. Смешиваем пресную и соленую воду.

Чистая вода

Соленая вода

Наливаем по очереди воду из обеих маленьких банок, яйцо не всплывает и не идет ко дну. Подливаю пресной воды - тонет. … подливаю соленой воды - всплывает!