Проєкт "Чому сосиска крутиться при смаженні?"

В учнівському дослідницькому проєкті з фізики на тему «Чому сосиска крутиться при смаженні?» учень 11 класу вивчає фізичні закони з прикладу проведення дослідів з сосискою. У рамках роботи з'ясовується, через що сосиска може обертатися навколо своєї осі під час смаження і як це пояснює наука "фізика".

Докладніше про проєкт:

У рамках роботи над дослідницьким проєктом з фізики про обертання сосиски під час обсмажування учнем 11 класу дається визначення поняття "сосиска", з'ясовується структура сосиски та її взаємодія з гарячими поверхнями. Автором міні-проєкту було озвучено та проаналізовано на правдоподібність деякі гіпотези про те, чому під час того, як сосиску смажать, вона обертається навколо своєї осі.

У ході навчального, індивідуального дослідницького проєкту з фізики «Чому сосиска крутиться при смаженні?» учнем 11 класу було проведено практичні експерименти з фізики з підсмажування сосисок, у межах яких було перевірено всі гіпотези і визначено найробітніші з них. З результатами досліду можна ознайомитись далі в роботі.

Зміст

Вступ

1. Сосиска.
2. Гіпотези крутіння сосиски.
3. Дослід смаження сосиски.

Висновок
Список літератури

Якось під час готування я побачив незвичайне явище. Сосиска, яку я смажив на сковороді, почала крутитися вздовж осі. Я вирішив з'ясувати, як і чому.

Актуальність: фізичне явище кручення сосисок є актуальним і кожен може зіткнутися з ним у повсякденному житті.

Об'єкт дослідження: молочна сосиска.

Мета дослідження: з'ясувати, через що сосиска може обертатися навколо своєї осі під час смаження.

Методи дослідження:

• Вивчення літератури та інших джерел інформації;
• Проведення досліду;
• Аналіз проведеного досліду.

Сосиска – ковбасний виріб, який виготовляється із рубаного вареного м'яса або його замінників. Є маленькою ковбаскою, але на відміну від звичайної ковбаси вживається в їжу в основному після деякої термічної обробки.

Існує кілька основних видів сосисок: копчені, дієтичні, молочні, вершкові, мисливські, сосиски для гриля, віденські, мюнхенські, франкфуртські та сардельки.

Розглянемо, з чого складається проста сосиска: 45% - емульсія; 25% - соєвий білок; 15% - пташине м'ясо; 7% - свинина (можливо яловичина або баранина); 5% - борошно, крохмаль; 3% - смакові добавки.

Існує кілька гіпотез обертання сосиски навколо своєї осі, коли її смажать на пательні.
Розглянемо пару з них:

1. «Підйомна сила бульбашок».
Бульбашки киплячої олії прилипають до поверхні сосиски активніше з того боку, де більше олії. Ця частина сосиски стає легшою (подібно тонучій людині, яка вхопилася за рятувальний круг) порівняно з протилежною стороною. Пухирці спрямовуються вгору і тягнуть за собою сосиску, ось вона і повертається.

2. "Сосиска - як турбіна".
Олія перетікає під сосискою з одного боку пательні на інший і приводить сосиску до обертання.

3. «Скочування з гірки».
Під сосискою, на місці зіткнення з пательнею, утворюється парова подушка, на яку і підноситься сосиска. Але ця подушка через неоднаковий нагрів має ухил, ось сосиска весь час і скочується з цієї гірки.

4. «Парова вертушка».
Нагріта всередині сосиски вода, виривається назовні струмком пари і обертає її за допомогою реактивного руху.

5. «Конвекція олії».
В олії, яка нагрівається, існує кругообіг рідини: нагріта олія від пательні піднімається до поверхні, там охолоджується, опускається і знову нагрівається. Ці потоки і штовхають сосиску, змушуючи її обертатися.

6. «Сосисочні гойдалки».
Сосиска, прогріваючись краще від олії, набухає з одного боку. В результаті усунення центру маси починає крутитися навколо своєї осі.

Мною було проведено дослід, у якому я смажив сосиску на пательні.

Результати спостережень:

1. Праворуч і ліворуч від сосиски знаходиться різний рівень олії.
2. Сосиска хордою ділить сковорідку на дві частини: з олією та без. (Для простоти можна вважати, що олія тільки з одного боку – у нашому випадку – зліва).
3. Олія сильно нагріта від гарячої сковороди, у ній видно бульбашки пари, що утворюються при кипінні.
4. Сосиска обертається щодо осі симетрії.
5. Сосиска повільно обертається у бік, де олії більше.

Висновки із спостережень:
Причина різного рівня олії – невеликий нахил пательні.
Так як швидкість обертання мала, то можна припустити, що сили, що викликають рух і гальмують його малі.

Спочатку вміст сосиски рівномірно розташований щодо осі симетрії. Сторона, занурена в олію, прогрівається краще, ніж та, що стикається з повітрям. При нагріванні повітря та пари всередині сосиски роздмухують її, перерозподіляючи масу всередині об'єму. Якась її частина «відсувається» від центру до периферії і виводить «гойдалку» з рівноваги, вони повертаються (виникає некомпенсований момент сили).

«Холодна» частина сосиски занурюється в олію і нагрівається… А раніше нагріта частина, виринаючи з олії, охолоджується повітрям (поки сосиска робить оберт): нутрощі стискаються, повертаючись у вихідне положення. Ось ці, невидимі для ока перетворення і змушують її обертатися.

Варто припускати, що ефект може визначатися нагріванням (інтенсивнішим, ніж інші області) частини сосиски. (Таке можливо, тому що температура пательні вища за температуру кипіння олії.) Ця частина, нагріваючись, розширюється і, упираючись у дно, підштовхує сосиску. Зробивши оборот, вона охолоджується, повертається у вихідний стан і готова знову штовхатися.

Спираючись на висновки зі спостережень, можна сказати, що гіпотеза «сосисочної гойдалки» найбільш близька до істини, але можливо, що в крученні сосиски беруть участь і інші гіпотези.

У ході дослідницької роботи над індивідуальним проєктом з фізики "Чому сосиска крутиться при смаженні?" було досягнуто поставленої мети, з'ясовано причини обертання сосиски під час смаження.

Для написання цього дослідницького проєкту були використані ресурси Інтернету.