Что помогает клопу-водомерке не тонуть в воде?

Что помогает клопу-водомерке не тонуть в воде

Автор научно-исследовательской работы

ученик 3г класса МАОУ СОШ №279 Габасов А.

Руководитель: Кихтева М.М.

2019г.

Цель работы:  

Выяснить, какие явления помогают водомерке

не утонуть в воде.

Задачи:

• Найти и изучить информацию о клопе-водомерке и о его способности передвигаться по поверхности воды .

• Провести исследование причин, позволяющих водомерке передвигаться по поверхности воды:

• роль крыльев водомерки; свойства воды; малый вес водомерки; площадь опоры на воду насекомого; большая скорость движения водомерки .
• роль крыльев водомерки;
• свойства воды;
• малый вес водомерки;
• площадь опоры на воду насекомого;
• большая скорость движения водомерки .

Водомерке помогают крылья

Перед зимой клопы теряют крылья и теряют способность к перелетам. 

В зимнее время водомерки не активны и впадают в спячку, обосновавшись вблизи своего водоема.

Вывод: Крылья не имеют большого значения для способности двигаться по поверхности воды.

Свойства воды

Там, где тонкие длинные ноги водомерки соприкасаются с поверхностью воды, на воде появляются небольшие вмятины.

Поверхность воды ведет себя так, как если бы она была покрыта тонкой резиновой пленкой

Вода отвечает давлением, обращенным изнутри наружу, стремясь восстановить свою ровную поверхность.

Это явление называется поверхностным натяжением воды.

Наблюдение поверхностного натяжения воды

Опыты

1. Его можно наблюдать на ложке наполненной водой до краев – вода на ложке выглядит как бы «горкой», что хорошо видно из опыта.

2. Капля воды (дождинка, из пипетки из крана) в состоянии полета, в невесомости сохраняет форму шара только благодаря силе поверхностного натяжения. Оболочку капельки - называют «кожей» воды.

Наблюдение поверхностного натяжения воды

Опыты

3. Нальём в тарелку воды.

Осторожно положим на воду швейную иглу. Она тонет, потому что взаимодействует с молекулами воды – смачивается.

Смочим швейную иглу в воске.

Осторожно положим её на поверхность воды. Игла не утонет, потому что жир не позволяет ей взаимодействовать с водой, а значит, поверхностное натяжение удержит иглу

Такой же опыт можно повторить со скрепкой.

В этих опытах мы наблюдаем еще одно свойство жидкостей – смачивание (не смачивание) поверхностей.

Вода не смачивает воск, жир парафин, пластилин.

Это явление очень помогает водомерке держаться на поверхности воды

Вода на воске Вода на стекле

Большое значение в передвижении водомерок играют ноги. Они покрыты тысячами пушистых крошечных волосков, защищённых специальным воском которые задерживают воздух и образуют плавающую подушку

Тело насекомого тоже покрыто отталкивающими воду волосками, поэтому она всегда выходит из воды сухой

Вывод: Опираясь на поверхностную плёнку воды лапками, покрытыми волосками, водомерка способна скользить по поверхности воды.

1.

Наблюдение поверхностного натяжения воды в природе

Роса на поверхности растений

Мыльные пузыри

Увлекательное занятие выдувать мыльные пузыри! Марк Твен, автор книги о Томе Сойере, назвал мыльные пузыри «изысканным чудом природы». Они, как и капельки росы имеют шарообразную форму. Это самая выгодная форма для воды.

Причина: особенное поведение частиц – молекул воды.

2.

Из рисунка видно, что молекулы находящиеся в объеме жидкости с большей силой притягивают молекулы поверхностного слоя, они стремятся попасть внутрь воды, и на поверхности остается наименьшее количество молекул, появляется сила поверхностного натяжения. Поверхность воды стремиться сжаться как растянутая пружина .

Похожее поведение у диких пчел. Когда они собираются в рой, каждая пчелка стремится пробраться в средину роя и на поверхности роя остается очень мало пчел. Он выглядит как жужжащий шар.

3.

Роса на паутине рано

утром

Огромная капля воды на космической станции

Вода, зацепившись за невидимую паутину, повисает на ней не кубиками и не пирамидками, а шариками. Это самая выгодная форма для воды, поскольку у шара самая маленькая площадь поверхности

Малый вес водомерки

Масса водомерки

68 миллиграммов, а значит

и сила давления лапок водомерки всегда немного меньше, чем сила натяжения воды

Вывод: По этой причине водомерка не может утонуть.

Площадь опоры водомерки на поверхность воды

Благодаря широкой расстановке ног, вес тела водомерки распределяется на значительной поверхности: таким же образом лыжник держится на рыхлом снегу благодаря длинным лыжам.

Вывод: Большая площадь опоры помогает водомерке удержаться на поверхности воды

Водомерки способны преодолевать за одну секунду расстояние в сто раз превышающее длину их собственного тела

Большая скорость движения

Её тонкие ноги имеют сильные мышцы, которые и дают животным возможность производить такие быстрые и сильные движения отталкиваясь средними ногами, задние же ноги служат рулями

Узкое длинное тело водомерки при быстрых молниеносных движениях легко разрезает воздух

  Вывод. Быстрые, молниеносные движения водомерки позволяют насекомому держаться на поверхности воды.

Заключение

Изучая материалы сайтов, я пришел к выводу: понять, почему водомерка не тонет в воде помогает физика – наука о природе.

Путем анализа полученной информации, проведенных опытов, беседы с учителем физики сделан вывод, о том, что водомерка прекрасно приспособлена к жизни на водоеме благодаря особенным свойствам воды и уникальному строению насекомого.

• Малый вес тела клопа-водомерки.
• Свойства жидкости: поверхностное натяжение и способность воды не смачивать ворсинки лапок и тела смазанные железами водомерки.
• Большая площадь опоры водомерки на воду.
• Быстрые, молниеносные движения водомерки.

Изображение водомерки в микроскопе

Работа помогла мне понять, что все в окружающем нас мире взаимосвязано. Невозможно существование друг без друга живой и неживой природы. Мир природных явлений интересен, загадочен.

Строение водомерок и их поведение изучили робототехники. У ученых появились практические идеи для создания роботов-насекомых

Физические явления нашли своё отражение в живой природе, а живая природа помогает ученым создавать новые механизмы.

Источники

• «Наука для детей» / http://naukaveselo.ru/fizika-v-zhivoy-prirode.html
• «Элементарная физика» , статья «Почему водомерка бегает по воде»/ https://nlo-mir.ru/chudesa-nauki/35470-jelementarnaja-fizika-v-zhivoj-prirode-pojmjot-dazhe-jaselnaja-gruppa-14-foto.html#a
• «Физика в природе»/ http://zoomirr.ru/category/nasekomyie
• Книга на сайте / http://naukaveselo.ru/nauka-dlya-detey «Наука для детей» "Домашняя лаборатория Опыты с водой" Г.А.Кузьмина,  автор проекта "Веселая наука"
• А.А.Вахрушев, Д.Д.Данилов. Окружающий мир 4 кл. 2010

• Робот насекомое/ https://novate.ru/blogs/150815/32551/

• Статья «Есть ли у воды форма» / http ://2 u . ucoz . ru / publ / nauka / nauka / est _ li _ u _ vody _ forma /11-1-0-573
• https://i.ytimg.com/vi/VQbDEDYJSH0/maxresdefault.jpg форма воды в космосе

• https://stopvreditel.ru/rastenij/borba/vragi/klop-vodomerka.html статья «Клоп-водомерка - танцы на воде»
• Удивительная и странная физика воды