مسابقه ابرحباب

 

 

بسمه تعالی

یکی از مسائلی که از دوران کودکی و نوجوانی فکر اکثر انسان ها را به خود مشغول می‌سازد پی‌بردن به راز‌های نهفته در شگفتی‌های طبیعت است.اکثر ما در دوران کودکی هنگام مشاهده حباب‌های توخالی کف صابون که در فضا به صورت شناور به حرکت در می‌آیند و در پوسته فوق‌العاده نازک خود ایجاد یک رنگین کمان تمام عیار می‌نمایند، به عالم رویا پرواز کرده و سئوالات زیادی از خود پرسیده‌ایم، چرا حباب‌ها توخالی هستند؟ چرا حباب‌های کوچک کروی هستند؟ رنگ‌های زیبای سطح حباب‌ها از چیست؟ آیا می توان یک حباب به بزرگی دنیا داشت؟ حباب‌ها چگونه در زندگی ما تأثیر می‌گذارند؟ ....

 

 

 

اغلب این سئوالها بی‌پاسخ مانده و به ضمیر ناخود‌آگاه ما سپرده می‌شوند، به همین دلیل ما حتی در بزرگسالی نیز از بازی با حباب‌ها و تماشای آنها لذت برده و به عالم رویاهای کودکی سفر می‌نماییم.

 

 

تعدادی از دانشمندان شروع زندگی در کره زمین را به یک حباب ربط داده و معتقدند که زندگی در زمین با ایجاد یک حباب آغاز شده است.  حباب های سماوی یکی از زیباترین پدیده های نجوم موجود در فضا می باشد.

 

  

حباب‌ها امروزه در مسائل علمی و مهندسی نیز راه یافته‌اند. در صنعت تعدادی سعی در ایجاد حباب‌ها در فرآیندها یا محصولات خود دارند و تعدادی نیز سعی می‌کنند تا از ایجاد حباب ها در طول فرآیندها یا توسط محصولاتشان جلوگیری نمایند، تعدادی از ریاضی‌دانان مسائل بسیار پیچیده را با شبیه‌سازی توسط حباب‌ها حل می‌کنند و تعدادی از مهندسین نیز از اشکال ایجاد شده توسط حباب‌ها در محاسبات و نظریات خود استفاده می‌نمایند.

 

 

این بار می‌خواهیم به حباب‌ها به گونه دیگری بنگریم و پا در راهی بگذاریم که حباب‌ها راهنمایمان باشند، تا شاید سر از حکمت این دنیای توخالی در بیاوریم.در این راستا گروه شیمی دبیرستان امام صادق(ع) بعد از تجربه‌ای موفق در نظر دارد تا با کمک گروه شیمی اداره آموزش و پرورش منطقه دو مسابقه‌ای تحت عنوان ابـــــرحباب در سطح مدارس مقطع متوسطه این منطقه  با اهداف زیر برگزار نماید:

 

1-آشنایی با روش‌های مختلف آزمایش به روش آزمون و خطا

2-بررسی تأثیر توزین دقیق بر نتیجه آزمایش

3-تجربه روش‌های مختلف تحقیق کاربردی و استفاده عملیاتی از مفاهیم علمی

4-ایجاد فضای با نشاط علمی

5-تقویت روحیه کار گروهی

6-آشنایی با مفاهیم علمی مربوط به حباب‌ها و کاربرد این مفاهیم در صنعت

7-و ......

دانش‌آموزان تمام مدارس مقطع متوسطه منطقه دو آموزش و پرورش تهران می توانند با شرایط زیر در این مسابقه شرکت نمایند:

1-تمام اعضای تیم ها بایستی دانش آموزان یک مدرسه باشند.

2-اعضای تیمها می توانند، از پایه های مختلف باشند.

3-تیمها می توانند حداقل دو نفره و حداکثر 4 نفره باشند.

4- فرم ثبت نام تکمیل شده حتماً بایستی ممهور به مهر مرکز آموزشی باشد.

برای شرکت در مسابقه فرم فایل PDF ثبت‌نام را پرینت کرده بعد از تکمیل به آدرس زیر ارسال نمایید. 

5- تمام اعضای تیم بایستی حتماَ در روز برگزاری مسابقه حاضر باشند.

آدرس: شهرک قدس – بلوار پاکنژاد – بلوار دریا – مجتمع آموزشی امام صادق(ع) – دبیرستان پسرانه ریاضی و  فیزیک – گروه شیمی

شماره تماس:[phone] و88099145 و09125398815

 

 

 

 

 

 

شرح مسابقه:

 

1- بخشهای مختلف مسابقه:

 

مسابقه در دو بخش تئوری و عملی برگزار خواهد شد، که عبارتند از:

 

1-   بخش تئوری: در این بخش دانش آموزان با مراجعه به کتب، سایتها و دیگر منابع اطلاعاتی در مورد حباب ها،ویژگی های خاص حباب ها، کاربردهای علمی و صنعتی حباب ها،روشهای تولید حباب بزرگ،ترکیبات مختلف لازم و سایر مفاهیم مربوطه تحقیق نموده و نتایج تحقیقات خود را با ذکر منابع مورد استفاده به صورت یک مقاله علمی ارائه مینمایند.

 

 

 

 

 

2-  بخش عملی: اعضای هر تیم در حین تحقیقات خود برای ارائه مقاله، می بایست به صورت عملی نیز آزمایش های متعددی انجام دهند تا بعد از بررسی تأثیر مواد مختلف بر ابعاد حباب هایشان به یک فرمولاسیون مناسب برای ایجاد حباب بزرگتر و مقاوم تر رسیده، ترکیب درصد مواد لازم برای فرمولاسیون مورد نظر را همراه با مقاله خود یک هفته قبل از شروع مسابقه ارائه نمایند. شایان ذکر است که برای رسیدن به چنین فرمولاسیونی لازم است تا تیم های شرکت کننده آزمایشهای مکرر و متعددی انجام داده و با کم یا زیاد کردن مقدار مواد، تغییر در ترکیبات، تغییر در روشهای ایجاد حباب و ... به یک فرمول دقیق رسیده و سپس در یک هفته باقیمانده تا مسابقه فقط و فقط با فرمولاسیون بدست آمده تمرین خود را انجام دهند تا در تهیه کردن و استفاده از فرمولاسیون خود مهارت عملی به دست آورند. در روز مسابقه تمامی تیمها می بایست مواد لازم برای تهیه فرمولاسیون خود را به همراه داشته باشند.

 

 

2-     داوری:

 

فاکتورهای داوری عبارتند از:

 

ردیف	فعالیت	امتیاز
1	مقاله علمی	40
2	بزرگی حباب	20
3	هماهنگی اعضاء گروه	20
4	بزرگترین حباب مسابقه	10
5	جلوه های ویژه	10

 

1 - فقط مقالاتی مورد داوری قرار می گیرند که حداقل یک هفته قبل از روز مسابقه به کمیته اجرایی رسیده باشند. لازم است فرمولاسیون نهایی در مقاله ذکر گردد.

2- برای امتیاز بزرگی حباب، بزرگترین حباب ایجاد شده توسط هر گروه مورد ارزیابی قرار می گیرد.

3- هر گروه در روز مسابقه می تواند فقط  5 حباب درست نماید.

4- جلوه های ویژه عبارتند از ابتکارهایی که دانش آموزان عزیز می توانند برای هرچه زیباتر شدن حباب هایشان بکار ببرند، به عنوان مثال تولید دو حباب داخل هم یا تولید حباب سوراخ دار  و ....

 

 

- تمرین های لازم:

 

 

1-     روش ساخت حباب های بزرگ:

 

برای ساخت یک حباب بزرگ شما احتیاج به یک محلول مناسب دارید (برای مطالعه قابلیت های این محلول به مقاله مربوطه مراجعه نمایید.)، فرمول چند نوع محلول در زیر

 

 

آمده است، شما خود نیز می توانید به روش آزمون و خطا فرمول های بدست آورید. ولی الآن مسئله اصلی ما این است که چگونه می توان با استفاده از این محلول مناسب حباب های بزرگتر و بزرگتری درست نمود، یکی از روشهای مرسوم استفاده از وسایل حلقوی شکل و دمیدن در آنهاست، که این دمیدن می تواند به وسیله دهان در ابعاد کوچک یا به وسیله جریان هوا در ابعاد بزرگ صورت پذیرد. حالت دوم به این صورت است که شما چهار قطعه نخ در ابعاد مساوی انتخاب نموده با گره زدن آنها به یکدیگر یک مربع یا یک مستطیل درست کنید، حال تمام نخ ها را در محلول فرو برده و بعد از آغشته شدن کل نخ ها به محلول به آرامی  از ظرف خارج نموده و از هم باز نمایید، در این حالت شما یک سطح مربعی (یا مستطیلی) از لایه کف خواهید داشت، حال سعی کنید تا با حرکتی مانند تا کردن یک ملافه دو سر این مساحت را به هم رسانده و یک سطح کروی شکل ایجاد نمایید، برای موفقیت در این کار به تمرین زیادی نیاز دارید. بعد از مدتی تمرین به این نتیجه خواهید رسید که مهارت فوق العاده ای در این زمینه کسب کرده اید. حال می بایست در زمینه بهینه سازی فرمولاسیون خود اقدام نمایید.

 

 

 

 

 

برای این منظور شما یک فرمول را به عنوان پایه در نظر گرفته و با کم یا زیاد کردن مواد مختلف سعی کنید به فرمولاسیونی برسید که حباب های بزرگتری ایجاد نماید. می توانید با ثابت نگه داشتن بقیه فاکتورها تأثیر مواد مختلف را به خوبی بررسی نمایید. به عنوان مثال در فرمول شماره 1 با ثابت نگه داشتن مقدار مایع ظرف شویی و آب مقطر و با کم یا زیاد کردن مقدار گلیسیرین طی آزمایش های متعدد میزان تأثیر گلیسیرین  بر بزرگی حبابتان را بررسی نمایید.   

 

 

2-     چند فرمول پیشنهادی:

 

فرمول شماره 1 :

 

                               3/2 پیمانه مایع ظرف شویی

1 قاشق سوپ خوری گلیسیرین

3.8  لیتر آب مقطر

 

- فرمول شماره 2 :

 

1 لیتر آب خالص

31 گرم گلیسیرین

1 قالب صابون پودر زیتون

 

3-        فرمول شماره 3 :

 

31 گرم گلیسیرین

1 لیتر آب خالص

1 قالب پودر صابون زیتون

62 گرم روغن نارگیل

 

4-        فرمول شماره 4 :

 

4.5 پیمانه آب مقطر

0.5 پیمانه مایع دستشویی

0.5 پیمانه گلیسیرین یا روغن ذرت

 

5-        فرمول شماره 5 :

 

3/2 پیمانه مایع ظرف شویی

1 گالن آب مقطر

2 تا 3 قاشق سوپ خوری گلیسیرین

 

از آزمایش مواد دیگر غافل نشوید، شما می توانید با افزودن مواد مختلف به فرمولهای بالا حباب های بزرگتر و بهتری درست نمایید. مثلاً می توانید اثر روغن کتان ، پودر ژله، روغن زیتون یا مایع دستشویی و ... را در نسبت های مختلف آزمایش کنید. 

 

                                                                 

 

                                                تهیه و تنظیم: یعثوب شاهماری