Литмир - Электронная Библиотека
A
A

Пробка же слишком тяжела и не симметрична, а воздушный шарик слишком велик и легок, чтобы струя воздуха могла обтекать его равномерно.

Юный техник, 2011 № 09 - _45.jpg

КАКОВ БУДЕТ ОТСКОК?

Для эксперимента понадобятся: маленький и большой мячи (например, футбольный и теннисный).

Юный техник, 2011 № 09 - _46.jpg

Возьмите большой мяч в правую руку. Маленький мяч, держа в левой руке, поставьте на большой мяч. Одновременно уроните оба мяча на пол. Посмотрите, что при этом произойдет.

Повторите опыты с мячами разных размеров, например, баскетбольным и для настольного тенниса.

Уроните большой мяч и маленький так, чтобы между и и ми образовался промежуток. Изменился ли результат отскока?

Объяснение тут таково. Большой мяч имеет большую массу, а значит, и большую тяжесть по сравнению с маленьким. Когда футбольный мяч отскакивает от пола, часть импульса силы передается теннисному мячу, что заставляет последний отскакивать высоко. Если же между мячами есть пространство, часть импульса силы большого мяча передается в воздух и отскок малого мяча будет меньше.

Юный техник, 2011 № 09 - _47.jpg

ЗАГАДКА МОНЕТ

Возьмите несколько монет, например, 10-копеечных, разные по форме стаканы и моющее средство.

Юный техник, 2011 № 09 - _48.jpg

Аккуратно наполните один из стаканов водой из-под крана доверху. Поставьте его на стол и осторожно кладите монетки одну за другой в стакан так, чтобы вода не потекла. При этом лучше всего опускать монетки по стенке стакана, а не бросать их.

Попробуйте угадать, сколько монет может поместиться в стакан, чтобы вода не полилась через край. Совпал ли ваш прогноз с реальностью?

Повторите опыт с разными емкостями: широким и узким стаканами, бутылкой, банкой. Накапайте в воду несколько капель моющего средства и посмотрите, что изменится в этом случае.

Суть дела такова. Каждая монетка увеличивает объем воды в стакане. Но вода будет удерживаться, даже вздуваясь горбом над краем, силой своего поверхностного натяжения. Чем уже емкость, тем меньше монеток поместится в ней: меньшая площадь горлышка приводит к подъему воды на большую высоту, поэтому быстрее наступает момент, когда вода перельется через край.

Капля моющего средства растворяет поверхностную пленку на воде, так что вода проливается уже при помещении в стакан первых монет.

Юный техник, 2011 № 09 - _49.jpg

ПОЛИГОН

Двигатель Герона

Юный техник, 2011 № 09 - _50.jpg

Как всем известно, в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания есть свечи для поджига воздушно-топливной смеси. Мы же предлагаем вам построить модель парового двигателя, источником энергии для которого является обыкновенная парафиновая свечка.

А конструкцию возьмем у Герона Александрийского — выдающегося греческого ученого, жившего во второй половине 1 века н. э.

Историки предполагают, что Герои жил в Александрии (отсюда и его прозвище), преподавал в Александрийском музее — научном центре Древнего Египта, и состав которого входила и знаменитая Александрийская библиотека.

Герона недаром считают одним из величайших инженеров в истории человечества. Он первым изобрел автоматические двери, автоматический театр кукол, скорострельный самозаряжающийся арбалет, паровую турбину, автоматические декорации, прибор для измерения протяженности дорог и многое другое. Первым начал создавать программируемые устройства, например, вал со штырьками и намотанной на него веревкой.

Известен автомат Герона для «магического» открывания дверей в храме при разжигании огня на алтаре. На самом деле огонь нагревал воздух в трубке, скрытой в основании алтаря.

Нагретый воздух расширялся и поднимал давление в резервуаре, наполовину заполненном водой. Часть воды выливалась из резервуара в подставленную емкость, и это заставляло срабатывать систему, открывавшую ворота.

Для того же храма Герон сконструировал автомат по продаже святой воды и устройство, якобы обращавшее воду в вино (на самом деле вино наливалось из секретного резервуара).

Еще одно интересное изобретение Герона — самоходный шкаф, схема и описание которого приведены в приложении к этой заметке.

Наконец, во многих учебниках физики и сегодня описывается, пожалуй, самое знаменитое устройство античного изобретателя, названное Героном эолипил. Это игрушечная паровая турбина, представляющая собой полый шар, в который сбоку подавался пар из котла, разогреваемого дровами. Пар выходил из шара через две изогнутые трубки и вращал его посредством реактивной силы.

Юный техник, 2011 № 09 - _51.jpg

Паровая турбина Герона.

Конечно, за прошедшие тысячелетия много воды утекло и пара вышло. Но и сегодня можно построить забавный вариант двигателя Герона, используя подручные материалы.

Возьмите пустую алюминиевую банку из-под газировки и обрежьте ее примерно на две трети сверху, чтобы получилась своего рода чашка (рис. 1).

Юный техник, 2011 № 09 - _53.jpg_0

Затем, чтобы не поранить пальцы, обожмите плоскогубцами обрезанный край, загибая его так, чтобы острая кромка оказалась загнутой внутрь банки.

В верхней части банки друг напротив друга пробейте два отверстия диаметром примерно 3 мм. На дно банки поставьте широкую декоративную свечу. А чтобы она не падала, донце банки подогрейте хотя бы спичкой, чтобы нижняя часть парафиновой свечи оплавилась и пристала к донцу.

Пропустите через отверстия отрезок медной трубки диаметром примерно 2,5 мм. (Коли найдете трубку чуть большего диаметра, то и отверстия в стенках должны быть соответственно больше.) Изогните среднюю часть трубки в вертикальной плоскости так, чтобы сбоку она напоминала чайку, раскинувшую крылья в полете. Оставшиеся снаружи концы трубки длиной примерно по 5 см тоже изогните, но уже в горизонтальной плоскости. Один конец вправо, второй влево примерно под прямым углом (рис. 2, 3).

Юный техник, 2011 № 09 - _54.jpg

В любую широкую посудину, например в миску, налейте воду и опустите на нее свою конструкцию. По идее она должна плавать в воде (рис. 5).

Юный техник, 2011 № 09 - _56.jpg

Если же будет норовить опрокинуться, обмотайте для веса нижнюю чисть свечки полоской пищевой алюминиевой фольги (рис. 4).

Юный техник, 2011 № 09 - _55.jpg

Аккуратно заполните медную трубку водой с помощью пипетки, шприца или спринцовки. Осталось поджечь свечу и подождать, пока вода в трубке закипит. Струи пара, выходящие из ее концов, заставят ваш двигатель вращаться со скоростью примерно один оборот в секунду.

По словам придумавшего эту конструкцию американца Дж. Смита, цикл работы двигателя можно увеличить. Для этого концы трубок нужно изогнуть в горизонтальном направлении в одну сторону, например, вправо. Кроме того, один из концов надо опустить вниз, чтобы он немного уходил под воду. А второй, напротив, приподнять немного вверх, чтобы вода в него не попадала. Тогда, по идее, начавшая вращаться под воздействием первой порции воды в трубке конструкция будет затем сама себя подпитывать, черпая дополнительные порции воды концом трубки, который опущен в воду.

14
{"b":"585391","o":1}