Исследовательская работа в 7 классе по теме: 'Определение плотности овощей и фруктов, выращенных на приусадебном участке. '

МБОУ Грузиновская СОШ

Исследовательская работа по физике

Определение плотности овощей и фруктов, выращенных на приусадебном участке.

Выполнила: ученица 7 класса

Маматченко Татьяна

Руководитель:

учитель физики

Петрова Татьяна Ивановна

Грузинов

2014 - 2015

2

Содержание

1. Введение 5

2.Основная часть 6-7

Глава 1: Теоретическая часть 6-7

Плотность веществ 6

1.1.Определение плотности 6

1.2. Единицы измерения плотности 6

1.3. Таблица плотности 6-7

Глава 2. Практическая часть 8-11

1.Измерение плотности различных овощей и фруктов 8

2. Составление таблицы плотности овощей и фруктов 8-9

3.Составление диаграммы плотности. 9-10

4. Определение плотности смеси. 10-11

Заключение 12

Список литературы 12

Приложение: 13-16

Способы переработки овощей и фруктов 13-16

3

Гипотеза исследования: существует потребность узнавать новое.

Актуальность работы состоит в том, что плотность фруктов и овощей имеет большое значение в жизни человека.

Объекты исследования:

1. Корнеплоды моркови

2. Клубни картофеля

3. Корнеплоды свеклы столовой

4. Корнеплоды свеклы кормовой

5. Плоды яблони

6. Плоды груши

7. Плоды огурца

8. Плоды кабачков

9. Луковица лука

10. Зубчик чеснока

11. Баклажаны

Цели исследования:

1. Целью работы являлось определение плотности овощей и фруктов, выращиваемых на приусадебном участке.

2. Сравнительная оценка плотности сырья.

3. Составление на основе результатов исследований рекомендаций по хранению и переработке растительного сырья.

Задачи исследования:

-провести определение плотности образцов исследуемых растений;

-изучить литературные данные о составе овощей и фруктов, выращиваемых на приусадебном участке;

-проанализировать полученные данные и составить рекомендации по хранению и переработке сырья.

4

Методы исследования:

1. Изучение литературы

2. масса образцов определялась с использованием рычажных весов;

3. Объем определялся измерением объема жидкости, вытесненной погруженным в не образцом ( без учета объема жидкости, поглощенной образцом)с помощью мерного цилиндра с ценой деления 1мл.

Новизна работы состоит в возможности научиться чему-то новому...

Практическая значимость работы состоит в том, что она может быть использована школьниками для повышения образовательного уровня при изучении других тем по физике и химии .

5

Место сбора изучаемых образцов в Ростовской области

х. Грузинов, Морозовский район

Введение

Знания о плотности понадобятся нам в жизни. Потому, что физическая величина очень важна и для промышленности, для строительства и для сельского хозяйства.

Использование материалов с малой плотностью в строительстве и машиностроении выгодно в экологическом и экономическом плане. Например, первые корпуса самолетов строили из дерева, затем из алюминия и стали, а теперь из более легкого и прочного как сталь, титана. Это позволяет уменьшить массу конструкции самолётов экономить горючее и перевозить больше груза. А экономия топлива способствует тому, что уменьшается количество выбросов вредных веществ в атмосферу. Плотность почвы важна и для сельского хозяйства, от плотности почвы зависит урожай зерна, овощей и фруктов и сохранение влаги в почве . Агрономам надо знать плотность почвы, чтобы создавать правильную технологию обработки почвы. Значение плотности тела, мы должны научиться определять с помощью формулы школьного курса 7-го класса.

Данная работа имеет экспериментальный и практически значимый характер. В ней определяются физические параметры продуктов, используемых нами в повседневной

6

жизни. Проведено определение плотности овощей и фруктов, выращиваемых на приусадебном участке. На основе результатов исследований составлены рекомендации по хранению и переработке растительного сырья.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ


1.Плотность веществ

1.1 Определение понятия плотности

Пло́тность - скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму или площади (поверхностная плотность). Более строгое определение плотности требует уточнение формулировки:

Средняя плотность тела - отношение массы тела к его объёму. Для однородного тела она также называется просто плотностью тела.

Плотность вещества - это плотность тел, состоящих из этого вещества. Отсюда вытекает и короткая формулировка определения плотности вещества: плотность вещества - это масса его единичного объёма.

1.2 Единицы измерения плотности.
Пло́тность вещества́ определяется как отношение массы вещества m к занимаемому им объёму V. Таким образом, плотность .


Плотность измеряется в кг/м³ в системе СИ и в г/см³ в системе СГС. Для сыпучих и пористых тел различают истинную плотность - без учёта пустот, и кажущуюся плотность - отношение массы вещества ко всему занимаемому им объёму. Как правило, при уменьшении температуры плотность увеличивается, но есть вещества, чья плотность ведет себя иначе, например, вода, бронза и чугун

1.3 Таблица плотности

Плотности некоторых твердых тел (при норм. атм. давл., t = 20ºC)

Твердое тело

ρ, кг / м 3

ρ, г / cм 3

Твердое тело

ρ, кг / м 3

ρ, г / cм 3

Осмий

22 600

22,6

Мрамор

2700

2,7

Иридий

22 400

22,4

Стекло оконное

2 500

2,5

Платина

21 500

21,5

Фарфор

2 300

2,3

Золото

19 300

19,3

Бетон

2 300

2,3

Свинец

11 300

11,3

Кирпич

1 800

1,8

Серебро

10 500

10,5

Сахар-рафинад

1 600

1,6

Медь

8 900

8,9

Оргстекло

1 200

1,2

Плотности некоторых жидкостей

(при норм. атм. давл., t = 20ºC)

Жидкость

ρ, кг / м 3

ρ, г / cм 3

Жидкость

ρ, кг / м 3

ρ, г / cм 3

Ртуть

13 600

13,60

Керосин

800

0,80

Серная кислота

1 800

1,80

Спирт

800

0,80

Мёд

1 350

1,35

Нефть

800

0,80

Вода морская

1 030

1,03

Ацетон

790

0,79

Молоко цельное

1 030

1,03

Эфир

710

0,71

Вода чистая

1000

1,00

Бензин

710

0,71

Масло подсолнечное

930

0,93

Жидкое олово

8

Практическая часть

Плотность овощей и фруктов я определяла с помощью лабораторного оборудования: мензурки, измерительной линейки, весов.

Ход эксперимента заключался в следующем: ( например, при определении плотности моркови)

1. Определим массу кусочка моркови на весах m=11г

2.Определить начальный объем воды в мензурке V₁=70см³

3.Опустим в мензурку кусочек моркови и определим конечный объем жидкости.

V₂=83см³

4.Определим объем кусочка моркови V = V₂ - V₁=13 см³

5. Вычислим плотность моркови ρ = m/ v =1,032 г\см³

Вывод: Плотность моркови равна 1,032 г\см³

Результаты определения плотности исследуемых образцов приведены в таблице:

№

Название

Плотность г\см³

Плотность кг/м³

1

морковь

1.032

1032

2

картофель

1,058

1058

3

Свекла столовая

1,083

1083

4

Свекла кормовая

1.132

1132

5

яблоко

0,846

846

6

груша

1.034

1034

7

огурец

0,982

982

8

кабачок

0.933

933

9

баклажан

1.072

1072

10

Лук репчатый

0.995

995

11

чеснок

0.913

913

Вывод: : Установлена плотность овощей и фруктов, выращиваемых на приусадебном участке. Плотность некоторых образцов близка к плотности воды, у отдельных образцов она значительно ниже. Плотность массы плодов и овощей зависит главным образом от содержания влаги, сухих веществ, а также от наличия воздуха в тканях. Чем выше содержание сухих веществ, тем больше плотность массы овощей. Однако в тканях всегда имеется какое -то количество газов. Эти газы снижают плотность плодов и овощей - чем их больше, тем меньше плотность массы.

Составим диаграмму плотности веществ

Вывод: На первой диаграмме представлены образцы с плотностью большей, чем у воды; на второй - меньшей, чем у воды.

10

Определим плотность смеси.

Приготовим салат из следующих овощей: морковь, яблоко. Как определить его плотность? Если сложить известные плотности моркови и яблока, то получится очень большая плотность 1878кг\м³.Эту плотность можно сравнить только что с плотностью кирпича. Поэтому я применю для этого другой способ.

Чтобы определить плотность салата, введём обозначения:

с - плотность смеси;

₁- Плотность моркови;

₂- плотность яблока,

m₁ -масса моркови,

m ₂- масса яблока,

V₁ -объем моркови,

V₂-объем яблока

11

Результаты эксперимента сведены в таблицу.

№

Название продукта

Масса, г

Объем,см³

Масса продукта, г

Объем продукта,см³

Плотность

г\см³

1

морковь

100

96,9

200

215,1

0,93

2

яблоко

100

118.2

Вывод: При определении плотности смеси веществ нельзя складывать плотности данных веществ, а необходимо сумму масс веществ, входящих в состав смеси, разделить на их общий занимаемый объем. Поэтому плотность салата равна 930 кг\м³

12

Заключение

О пользе овощей говорить не приходится. Нашему организму необходимы овощи и фрукты, которые являются источниками многих важных веществ. Поэтому их надо употреблять каждый день.

Некоторые люди отказываются от мяса, кто-то не любит рыбу или кашу, от сладкого может возникнуть аллергия. Но вот овощи и фрукты присутствуют на столе у каждого жителя нашей страны. Их ценят за пользу и разнообразие вкусов. А картофель не зря называют вторым хлебом на столе. Именно овощи составляют большую часть рациона людей, следящих за своим здоровьем и фигурой.

Плоды и овощи являются источником углеводов, минеральных солей и витаминов, особенно витамина С. Большое значение в питании имеют различные вкусовые и ароматические вещества, содержащиеся в плодах и овощах. Они значительно улучшают вкус пищи, что способствует лучшему её усвоению.

Большинство плодов и овощей не может долго сохраняться в свежем виде. Портятся они в результате воздействия на них ферментов и микробов. Длительное хранение плодов и овощей возможно только с помощью сушки. В то же время при сушке в большей или меньшей степени изменяются исходные свойства свежего сырья, вследствие чего продукты переработки овощей приобретают новые свойства

Плотности исследуемых образцов различны. Исходя из этого, можно рекомендовать хранить овощи с плотностью ниже плотности воды: лук, чеснок, яблоки, кабачки в сухом месте (во избежание гниения).

Все образцы необходимо хранить при температуре выше 0 ⁰С (во избежание замерзания воды). Высушивание большинства овощей и фруктов позволит значительно сократить объем, массу и упростить условия хранения овощей и фруктов.

Литература:

1. Перышкин А.В. Физика. Учебник для общеобразовательных учебных заведений 7 класс. - М., ОАО «Московские учебники», 2012

2. Ланина И.Я.Внеклассная работа по физике.М. Просвещение.2000

3. Интернет - ресурсы.

13

Приложение.

Способы переработки овощей и фруктов.

В жизни наряду со свежими плодами и овощами широко применяются продукты их переработки. К наиболее распространенным способам переработки относятся: сушка; консервирование высокими температурами в герметично укупоренной таре; квашение и соление, маринование; замораживание; консервирование сахаром и др.

Сушка овощей, грибов и фруктов.

Сушка овощей, фруктов и грибов является одним из наиболее распространенных способов заготовки продуктов на зиму. Во время сушки из продуктов удаляется большое количество влаги, и благодаря этому овощи и фрукты способны сохраняться на довольно длительный срок. При сушке уменьшается общий вес продукта, увеличивается содержание сухих веществ, однако теряется значительное количество витамина С. Поэтому существует правило, которое позволяет сохранить как можно больше этого витамина в продукте: для этого овощи лучше подвергать сушке осенью. Также следует знать, что большее количество витаминов сохраняется в овощах, которые сушат не на солнце, а на огне.

14

Необходимо помнить о том, что при сушке надо выпаривать 80-90 % первоначально содержащейся в продукте воды. Если воды выпарится меньше, то овощи во время хранения могут сгнить или в них заведутся мелкие паразиты, которые испортят заготовки. Если же выпарить воды больше необходимого, то во время дальнейшего применения .

сухих продуктов будет трудно вернуть их первоначальное состояние, а следовательно, произойдет утеря вкусовых и витаминных свойств.

Высушивание продуктов может происходить как на открытом воздухе, под солнцем, так и в различных сушильных устройствах. На процесс сушки прежде всего влияют температура и скорость движения воздуха в сушильном устройстве. Поэтому в начале сушки нужно поддерживать высокую температуру и скорость движения воздуха. К концу сушки влияние движения воздуха практически отсутствует, а температура становится значительно меньше, чем в начале, иначе овощи или фрукты могут просто сгореть. На скорость сушки также оказывает влияние содержание водяных паров в воздухе. Например, чем выше температура воздуха, тем воздух при данных условиях суше, поэтому он примет в себя больше водяных паров из подвергнутых сушке продуктов. Если же воздух слишком влажен, то сушка будет протекать медленнее.

При сушке происходит изменение цвета продукта, чаще всего овощи и фрукты приобретают буроватый цвет, а некоторые пряности и зелень могут приобрести даже черный цвет. Также изменяются вкусовые качества сушеных продуктов. В процессе сушки происходит снижение содержания в продуктах многих витаминов, поэтому некоторые овощи и фрукты необходимо перед сушкой слегка отварить, чтобы таким способом снизить активность присутствующих в продуктах активных ферментов, которые могут испортить вкусовые качества продукта. Одним из основных показателей качества сушки является способность продукта к набуханию, благодаря чему он может вернуть себе первоначальный вид.

Квашение

Квашением принято называть процесс обработки овощей и плодов, при котором в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий имеющийся в сырье сахар сбраживается в молочную кислоту. Накапливающаяся молочная кислота и предохраняет продукт от порчи. Термин «квашение» обычно используют применительно к капусте. В отношении огурцов и томатов пользуются термином «соление», а квашеные яблоки называют мочеными. Все это -- продукты, консервированные с помощью молочнокислых бактерий.

Для кондитерской и других отраслей перерабатывающей промышленности из плодов и ягод с применением сахара вырабатывают повидло, джемы, варенье, цукаты, а также стерилизованное плодово-ягодное пюре без сахара. Плодово-ягодное стерилизованное пюре. Представляет собой протертую мякоть плодов или ягод без кожицы, волокон, косточек, семян

Повидло используется для начинки или отделки в хлебопекарной и кондитерской промышленности. Плодово-ягодный джем. Джем готовят из яблок, груш, слив, персиков, мандаринов, абрикосов и других плодов, освобожденных от косточек и плодоножек. Для его получения используются свежие, замороженные плоды. Их нарезают дольками или половинками и уваривают с сахаром до желеобразного состояния с добавлением или без

15

добавления пищевого пектина или органических кислот (лимонной или виннокаменной). По консистенции джем -- это незасахаренная желеобразная мажущая масса негустотертых плодов, нерастекающаяся, а для джема из некоторых видов плодов -- слабо

растекающаяся на горизонтальной поверхности. Вкус и запах -- свойственные плодам и ягодам, из которых приготовлен джем.

Варенье. Вырабатывается из свежих, замороженных плодов и ягод, лепестков роз, грецких орехов, дыни. Для получения варенья очищенные от кожицы, семенного гнезда, плодоножки яблоки, груши, айву нарезают, косточковые плоды освобождают от косточек или используют целыми, ягоды очищают от плодоножек и чашелистиков.

Подготовленные таким образом плоды варят в сахарном или сахаро-паточном сиропе. При его изготовлении могут применяться ваниль, гвоздика, кардамон и другие пряности. Вкус варенья должен быть сладкий или кисло-сладкий, свойственный плодам или ягодам, из которых оно изготовлено.

Вяленые овощи и фрукты

В повседневной жизни вам наверняка часто приходилось слышать выражение «вяленые продукты». А не задумывались ли вы, чем отличается вяленый продукт, скажем, от сушёного? На самом деле, вяление - это довольно близкий к сушке вид кулинарной обработки, который отличается от неё лишь двумя особенностями:

•малозначительным участием тепла или его полным отсутствием в процессе вяления;
•постепенным, медленным высыханием, причём не полным, а частичным. При этом вяленый продукт, в отличие от высушенного, сохраняет мягкую консистенцию и эластичность, в то время как высушенный продукт становится ломким, хрупким и твёрдым.

В былые годы продукты вялили, как правило, на открытом воздухе, на сильном ветру, сегодня же этот процесс всё чаще проводится в специальных нагревательных установках: сушильных шкафах, газовых или электрических плитах или русской печи (если таковая имеется). Если нынешний год выдался чрезвычайно урожайным, и нет возможности переработать все овощи и фрукты, способ вяления - это как раз то, что вам нужно. Главное помнить, что вялению подвергаются лишь сочные

продукты, которые не могут высохнуть полностью. Сам процесс вяления выглядит так: из свежих фруктов и овощей сначала отделяется сок, а оставшаяся масса подсушивается при температуре не выше 65°С. В результате получаются сразу два вида заготовок: сок и вяленые овощи и фрукты. Очень важно, что при такой переработке фрукты и овощи не

подвергаются воздействию высоких температур, что позволяет им полнее сохранить свои ценные вещества.

Вяленый продукт готов к употреблению сразу, без какой-либо обработки. Он вполне способен заменить конфеты. Его можно употреблять, например, с чаем или кофе. Если залить вяленые ягоды и фрукты горячей кипячёной водой и дать им настояться в течение двух часов, получится очень вкусный и полезный компот. Но и это ещё не всё. Из вяленых фруктов и овощей готовят начинку для пирогов, десертные и вторые блюда, добавляют в салаты, используют как приправу к мясным и рыбным блюдам, применяют для украшения тортов, а полученный в процессе вяления сок используют для консервирования овощей и фруктов или добавляют в компоты. Хранить приготовленные в домашних условиях вяленые продукты нужно в закупоренных стеклянных банках или в бумажных пакетах. В такой упаковке они сохраняются достаточно долго, главное - следить за температурой и влажностью, иначе вяленые продукты