Исследование свойств и особенностей снега

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема: "Исследование свойств и особенностей снега"

Введение

Снежинки-снежинки,

Седые пушинки летят и летят!

И дворик, и сад белее сметаны,

Под крышей висят прозрачные льдинки. Дымятся лужайки, кусты и тропинки,

За садом молочные страны сквозят.

Актуальность.

Мы живем в Ханты-Мансийском автономном округе - Югра, где зима долгая и снежная. Зима- это великолепное время года. Мы любим зиму за ее снежные покрывала и стойкие морозы. Очень красиво, когда идет мягкий, пушистый снег. Снежинки - звездочки бывают разной формы и никогда не повторяются. Люди радуются, появлению осенью первого снега, когда вся природа преображается, вокруг становится белым-бело, свежо и чисто. Снег - это развлечения для взрослых и детей. Нет ничего лучше, когда приходишь с зимней прогулки весь в снегу, и щеки горят от мороза. Невозможно себе представить катание на лыжах или коньках без снега и льда. Мне захотелось побольше узнать о его красоте и неповторимости.

Цель исследования: Доказать, что снег хранит тепло, способен отражать солнечные лучи, может менять цвет. Приносит пользу и вред природе и человеку.

Объект исследования: снег.

Предмет: свойства снега.

Гипотеза: если познакомиться со свойствами снега, то можно раскрыть некоторые его тайны и определить его значение в природе и для человека.

Задачи:

1) Изучить условия образования и виды снега.

2) Выделить свойства снега.

3) Провести опыты и эксперименты по плотности снега, сохранении тепла и изменении снега под влиянием температуры.

4) Выяснить пользу и вред снега.

Методы исследования:

Изучение литературы.

Наблюдение.

Проведение опытов.

Сравнение.

Нам необходимо собрать информацию и обработать её. Для этого мы можем спросить у взрослых, посмотреть в энциклопедиях, интернете, понаблюдать в окружающем мире.

Свои наблюдения и исследования снега, мы начали проводить еще в 2012 году, когда учились во втором классе. Изучая литературу, читая энциклопедии и просматривая интернет ресурсы, мы о многом узнали.

Условия образования снега

Седы кусты до прутика...

На землю и дома

На белых парашютиках

Спускается зима!

Снег - это не просто замерзшая вода. Это миллионы ледяных кристаллов, которые хранят ту форму, что получилась при замерзании. Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Вначале появляются крошечные кристаллики, чистые и прозрачные. Следуя за воздушными течениями, они перемешаются в воздухе во всех направлениях. Постепенно, эти кристаллики «приклеиваются» друг к другу, пока их не наберется сотня или даже больше. Когда размеры смерзшихся льдинок оказываются достаточно большими, они начинают медленно опускаться на землю[1].

Виды снега

Какой бывает снег?

Пушистый, белый, ватный.

Какой бывает снег?

Холодный, но приятный.

Какой бывает снег?

Колючий и скрипящий.

Какой бывает снег?

Бывает...

Настоящий!

Снег бывает разный: влажный - воздушный и мокрый, тронутый оттепелью и замерзший в корку после оттепели или дождя. Сыпучий, промерзший, перистый - нежный и кристаллический осаживающийся инеем. Зернистый, как пшеничная мука или столовая соль. Выпавший перед переменою погоды, в виде крупки, со смесью мягкого снега. Уплотненный ветрами и подтаявший от действия солнца, замерзший затем до степени наста.

Пухляк - это недавно выпавший, нетронутый мягкий снег. Порошок, маленькие снежинки и кристаллы формируют мягкие и гладкие поверхности в горах. Жесткий снег - следующая стадия пухляка. В снегу образуются колеи. Свежевыпавший снег становится «пересеченной местностью» с неровной поверхностью и твердыми комьями снега и скользкими фрагментами. Наст - это корка твердого снега, накрывающая мягкий снег. Наст формируется под влиянием солнца и ветра, которые плавят верхний слой пухляка, а затем холодный воздух замораживает его обратно. Когда температура воздуха становится выше нуля, снег начинает таять и наполняется водой. Из-за этого отдельные снежные кристаллы начинают слепляться в комки льда. Получается мокрый снег[2].

Свойства снега

Снег - белый. Кто ж поспорит с тем, что снег белый?! Конечно, белый…

Снег имеет белый цвет по той же причине, по которой кажется белым толченое стекло и вообще всякие измельчённые прозрачные вещества. Цвет этот обусловлен тем, что лучи света, проникая в мелкие кусочки прозрачного льда, не проходят сквозь них, а отражаются внутрь на границах льдинок и воздуха. Поверхность же, беспорядочно рассеивающая во все стороны, падающие на неё лучи, воспринимается глазом как белая.

Если промежуток между снежинками заполнить водой, снег утрачивает белый цвет и становится прозрачным. Доказательства приведены мною с помощью опыта №3.

В начале зимы снег белый, а со временем темнеет, прежде всего, потому, что на нем осаждаются пыль и сажа, имеющиеся в воздухе. Потемнение снега означает, что он стал меньше отражать солнечных лучей, и значит, больше поглощать их. Известно ли вам, какой снег быстрее тает? Грязный снег тает быстрее, чем чистый. Грязь снижает светоотражающие свойства снега и нагревается под действием солнечных лучей, заставляя снег таять.

Свойства снега очень сильно зависят от температуры, давления и общей погоды.

В снегу между отдельными снежинками имеются большие промежутки, которые заполнены воздухом. Воздух между снежинками плохо проводит холод и тепло и не даёт теплу уйти от земли.

Однажды гуляя на улице, мы обратили внимание на то, что иногда снег скрипит под ногами. Мы выяснили, что скрип снега - это шум от раздавливаемых льдинок. Снег скрипит только в морозы, чем крепче мороз, тем громче скрип. Пример приведен в опыте № 7.

Одно из очень важных свойств для человека- это то, что он скользкий. Снег скользкий потому, что при давлении и трении полозьев саней или лыж поверхностные частички снежного покрова тают, появляющаяся при этом пленка воды служит как бы смазкой. Поэтому «скользкость» зависит от температуры снега и от скорости перемещения[2].

Значение снега в природе

снег температура плотность природа

Свойства снега оказывает большое влияние на жизнь животных и растений. Некоторые его свойства они используют для выживания в суровые, холодные зимы: цвет, непрозрачность, рыхлость. Для этого им приходится менять внешний вид и вести иной, чем летом, образ жизни. Зайцы меняют серую шубку на белую, чтобы скрыться от хищников. Снег сохраняет тепло. В сильные морозы звери спасаются в снегу. Птицы (тетерева, куропатки) закапываются в снег от холодов и от хищников. Вода в реке закрыта снежно - ледовым покрывалом, надёжно защищает воду от замерзания, а растения, рыбу и других животных от гибели. Снежное «одеяло» защищает и корни растений от морозов, и живые организмы которые на зиму впадают в спячку. От количества выпавшего снега зависит уровень воды в реках, озёрах, водоемах[3].

Значение снега в жизни человека

«Снега надует - хлеба прибудет, вода разольётся - сена наберётся», - говорят в народе. Так оно и есть. Снег прикроет луга и поля. Под снежным покровом не страшен мороз озимым хлебам в поле и многолетним травам на лугу. А весенний снег, растаяв, увлажнит почву, и растения будут хорошо расти. Уродится много хлеба, и вырастет на покосах высокая сочная трава. Чтобы снега на полях задерживались больше, люди ещё с осени расставляют по лугам и полям рядами щиты, которые хорошо задерживают снег. Около них ветер наметает большие, снежные сугробы. На севере охотники, застигнутые метелью, когда до дома далеко, ложатся в снег с собаками вместе, и их заносит снегом. После метели они выбираются из снега живыми. В моём эксперименте № 9, мы убедились в том, что снег действительно хранит тепло.

Способность снега, сохранять тепло, эскимосы используют для строительства себе жилища - иглу.

Иглу - так называется хижина, построенная из снега, в которой живут эскимосы. Они строят купол, в человеческий рост, вырезая снежные блоки, а потом прорезают в них дверь. Она прекрасно защищает от ветра, а чтобы в ней стало тепло, достаточно зажечь свечку или керосиновую лампу. Зимой спать в иглу намного комфортнее, чем в продуваемой палатке[3].

Зимние забавы.

Игра в снежки, строительство снеговиков, снежных городков, крепостей, катание на лыжах, санках, коньках - зимние развлечения людей. Все эти забавы невозможно представить без снега и льда. Ведь как хорошо выйти на улицу с друзьями и слепить снеговика, построить крепость и покидаться друг в друга снежками. А ещё лучше выйти на улицу с папой, мамой и построить высокую ледяную горку.

Вред от снега

Неужели такая красота может причинить какой-нибудь вред? Как оказалось, это так. Самая большая опасность лавины. В горах, где на склонах скапливается большое количество снега, происходят обрушения. Лавина сносит все на своем пути, дома, деревья, погребая под собой все живое.

Слишком большое количество снега опасно как для человека, так и для животных. Они оказываются в снежной ловушке. Животные, например олени, с трудом могут откопать себе корм. Очень часто, на дорогах, из-за снега случаются серьезные аварии. Большое количество мокрого снега, налипшего на ветки деревьев или крыши домов, приводят к их обрушению. Неожиданные снегопады в мае и июне тоже приносят с собой бедствия[4].

Практическая часть

В ходе подготовки нашего проекта мы провели несколько опытов. [5]

№1 Почему мы не можем лепить снеговиков и играть в снежки всю зиму?

Обратившись к старшей сестре за помощью, мы выяснили, что в школьном учебнике по физике написано: снег начинает таять, когда температура воздуха поднимется выше 0*С [6].

Было -22 градуса мороза, мы вышли на улицу, попробовал скатать снежок, у нас ничего не получилось. Тогда мы взяли в ведерке снег домой и поставили его на балкон при t +8*C.

Вывод: действительно, под воздействием теплой температуры, через некоторое время снег стал подтаивать и легко слипаться в снежок. Вот почему мы не можем зимой постоянно играть в снежки. Ведь всем нам известны суровые северные зимы.

№2. Почему одни снежки, падая, легко разбиваются, а другие нет?

В пяльцы для вышивания мы встали лист бумаги формата А 4 - получилась мишень. Слепили два снежка диаметром 4 см.

Первый снежок мы сдавили не очень сильно и, с расстояния 3 метров, бросили в лист бумаги. Снежок ударился и рассыпался. Второй сдавили с силой и так же, с расстояния 3 метров, бросили в лист бумаги. Снежок легко пробил листок и остался целым.

Вывод: мы выяснили, что когда снег слипается в промежутках между снежинками находится воздух. Если снежок сдавить очень сильно, снежинки плотнее прижмутся друг к другу и воздуха между ними останется мало. Чем больше воздуха между снежинками, тем меньше они скреплены друг с другом. Поэтому такой снежок легко разбивается. И наоборот.Из этого эксперимента, мы вывели для себя правило: «игра в снежки, может быть опасна».

№3. Может ли снег утратить белый цвет?

Мы выяснили, что в промежутках между снежинками находится воздух и если эти промежутки заполнить водой, цвет снега изменится.

Для этого в банку мы насыпали горсть снега и налили воды. На наших глазах снег из белого превратится в бесцветный. Вывод: снег может утратить белый цвет.

№4. Чистота снега.

29 октября 2014 года шел снег. На следующий день мы взяли пробы в трех разных местах. 1) В восьми метрах от проезжей части. 2) На детской площадке. 3) В лесу, на расстоянии 2244 метра от поселка.

На первый взгляд снег ничем не отличался, был белый и чистый. Мы насыпали снег в тарелки и подождали, когда он растает. После этого через фильтр перелили воду в стакан. На фильтрах видно, что снег с обочины дороги - самый грязный. Возможно, такое количество грязи попадает туда с проезжей части от проезжающих мимо машин. Самый чистый - снег из леса, но и здесь на фильтре видны частицы грязи.

Вывод: мы узнали, что в воздухе имеются пыль и сажа. И уже в то время, как снежинки падают на нашу землю, они соприкасаются с ними. Поэтому даже свежевыпавший снег есть опасно.

№5. Какой снег весной таят быстрее, чистый или грязный?

На улице температура воздуха +4*С, тает снег. В три пластиковых стаканчика мы набрали чистого снега. В первом стаканчике снег перемешали с землей, во втором с песком, в третьем оставили чистый снег и стали вести наблюдение.

Через некоторое время мы заметили, что чистый снег только чуть-чуть подтаял сверху и по краям стаканчика. Снег, смешанный с песком растаял больше, но не весь. А вот снег, который был перемешан с землей, полностью растаял. Нам уже известно, что снег начинает таять, когда температура воздуха поднимается выше 0* С. Земля, смешиваясь с талым снегом, превращается в грязь.

Вывод: мы выяснили, что грязь снижает светоотражающие свойства снега. Другими словами снег не отражает солнечные лучи, а нагревается под их действием и быстро тает. Вот почему грязный снег растает быстрее чистого.

№6. От чего растает снег?

Многие знают, что зимой дороги посыпают солью, чтобы они не были скользкими. Но в интернете мы прочитали, что соль не топит снег, она разрушает лед. Мы решили проверить так ли это? Температура воздуха на улице - 9*С. Мы взяли соль, землю, сахар и песок. Насыпали на снег. Через несколько часов снег, посыпанный песком и землей, остались без изменений. Сахар впитал вокруг себя всю воду. А вот снег посыпанный солью почти полностью растаял. Из предыдущего опыта нам стало известно, что земля, перемешиваясь со снегом, превращается в грязь и снижает светоотражающие свойства снега и нагревается под действием солнечных лучей. Вывод: от песка снег не тает. Крупинки песка забиваются в трещинки льда, и он теряет свою скользкость.

Исходя из нашего опыта, мы можем смело сказать, что соль способна растаять снег.

№7. Влияние температуры воздуха на скрип снега.

Когда мороз слабый, снежинки под ногами неслышно спрессовываются и тают. При сильном же морозе снежинки под ногами не тают, а ломаются, издавая хруст. Говорят, что чем сильнее мороз, тем громче хруст. Зависит ли скрип снега от температуры воздуха? Выйдя на улицу при температуре воздуха - 1*С мы не услышим хруста. При температуре воздуха - 13*С, хруст слышен. Моя мама взяла в руки телефон с включенным диктофоном, а я начал отходит от неё в сторону. Прослушав запись на телефоне, мы посчитали, что через 12 моих шагов хруста не стало слышно. То же самое мы сделали при температуре воздуха -19*С. На записи телефона хруста не стало слышно через 21 шаг. Вывод: значит действительно, чем ниже температура воздуха, тем громче скрип снега.

№8. Зависит ли количество воды весной, от количества выпавшего снега зимой?

Чтобы выяснить это, мы взяли два горшка для цветов с дырочками на дне. Наполовину заполнил их землей. В № 1, сверху насыпал два стакана (500 гр) снега, в № 2- четыре стакана (1000гр). Когда снег растаял, вода сквозь дырочки стекла вниз. Я перелил воду в мерные стаканчики. Получил следующие результаты: № 1. 500 грамм снега - 45 грамм воды,

№ 2. 1000 грамм снега - 120 грамм воды.

Вывод: опираясь на этот эксперимент, мы утверждаем, что количество воды весной, зависит от количества выпавшего снега зимой.

№9. Снег хранит тепло?

Для эксперимента, мы взяли две одинаковые стеклянные банки. В обе налил по 160 грамм воды комнатной температуры. На улице при температуре воздуха - 16* С. провели опыт. Банку № 1 оставили на поверхность сугроба, банку № 2 закопали в снег на глубину 30 - 35 см. Через три часа вода в банке № 1 полностью замерзла. Выкопав из снега банку № 2, мы увидели, что вода даже и не начинала замерзать.

Вывод: мы доказали, что снег хранит тепло. Поэтому животным и растениям не страшен лютый мороз под теплым снежным одеялом.

Правила безопасности.

Изучая литературу, посматривая телепередачи и интернет ресурсы мы усвоили несколько правил.(Приложение 1)

Выводы

В ходе работы над этим проектом, мы поняли, что снег хранит еще много тайн. Находя ответы на одни вопросы, у нас возникали новые. Например, «что такое искусственный снег и в чем его особенности?» и др. Мы познакомились с удивительными свойствами снега. Узнали о том, что снег имеет большое значение в природе и жизни человека. Может приносить как пользу, так и вред. Доказали, что снег хранит тепло, способен менять цвет и отражать солнечные лучи. Определили, что даже в свежевыпавшем снеге содержатся пыль и сажа. Усвоили для себя несколько правил безопасности. Провели наблюдения, сравнения и сделали выводы.

Снег- это прекрасное явление природы. Поистине снег - один из удивительных феноменов природы. Его изменчивость почти таинственна. Она интересна для физиков и не менее привлекательна для поэтов. В народе говорят, «можно вечно смотреть, как горит огонь, как течет вода.… К этим словам можно добавить, «можно вечно смотреть, как падают с неба снежинки, тихо покрывая нашу землю белоснежным, теплым покрывалом».

Список литературы

1 . « Четыре времени года», С.А. Веретенникова, А. А. Клыков. М. Просвещение. 1996 г.

2. Большая энциклопедия школьника «Планета Земля». « Издательство Росмэн- Пресс», А. Ю. Бирюкова. 2001 г.

3. Детская энциклопедия. «Я познаю мир». - М., ООО «Издательство АСТ». В. А. Маркин. 2001 г.

4. «Всё обо всём» - М. 6 ЗАО «Планета детства», ООО « Издательство Астрель», АСТ, А. Брагин. 2001 г.

5. «Вопросы и ответы». М., «Дрофа» В.В. Любимцев. 1995 г.

6. «Физика в природе», М., Вербум - М, Л.В. Тарасов. « Снег и лёд» 2002 г.

7. Интернет ресурсы.

Приложение 1

Правила безопасности.

1.Нельзя есть снег, это приводит к серьезным заболеваниям (ОРЗ, ангина, отравления).

2.Строить крепости, пещеры в снежных сугробах, нужно под присмотром взрослых. Обрушение снежного покрова может привести к гибели.

3.Не лезьте в большие сугробы, в них можно легко провалиться.

4.В сугробах могут быть острые палки, прутья, на которые легко наткнуться и пораниться.

5.Осторожно играть в снежки, не кидать из слишком сильно, не целить в лицо и голову. Можно получить серьезные травмы.

6.Отправляясь на улицу нужно тело одеваться. Обязательно носить шапку, шарф, варежки и теплую обувь.

Размещено на Allbest.ru