Текст книги "Здравствуй, физика!"

Автор книги: Леонид Гальперштейн

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 14 страниц)

Невидимка спасает летчиков

Невидимка мешает падать? Что ж, бывают случаи, когда это очень кстати. Вот, например, летчик выпрыгнул из горящего самолета. Хорошо бы ему падать помедленнее! Он бы тогда не разбился о землю, остался бы живым и здоровым.

Но невидимка хорошо задерживает падение только тех тел, у которых малый вес и большая поверхность. А у летчика вес порядочный. Значит, ему нужна очень большая поверхность. И такая поверхность уже заготовлена. Она аккуратно сложена в ранце за спиной.

Летчик нащупывает кольцо… Рывок… Бу-бух! С гулким треском разворачивается огромный шелковый купол. Он наполняется воздухом, он вздувается, трепещет, как парус в бурю. И падение сразу замедляется. Да так резко, что летчика основательно встряхивает. Теперь он опустится с высоты в несколько километров так, будто всего-навсего спрыгнул со шкафа.

Чудесное приспособление, спасающее летчика, называется парашютом. Слово это французское и означает «предотвращать падение». Современный парашют, усовершенствованный советским изобретателем Котельниковым, настолько надежен, что им пользуются не только для спасения жизни при авариях, но и для спорта. Есть спортсмены-парашютисты, совершившие больше тысячи прыжков!

В армии с парашютами прыгают целые войсковые подразделения. В буквальном смысле «с неба» появляется в тылу врага крылатая пехота. Да что пехота! Автомобили, пушки, даже танки спускаются с небес на особых, грузовых парашютах!

Ты тоже можешь сделать маленькую модель парашюта. Возьми квадратный лист плотной бумаги размером 168х168 мм. Размер не случайный: 168 мм – ширина листа из школьной тетради. Отогни углы, а самые уголочки перегни еще раз. Сгибы уголочков проколи иглой и пропусти по нитке, завязанной на конце толстым узелком, чтобы не выдернулась. Свободные концы всех ниток аккуратно выравняй и свяжи общим узлом.

Вот и готов игрушечный парашют. К общему узлу прицепи груз: какой-нибудь винтик или две-три заколки для волос. После нескольких проб ты подберешь такой груз, с которым парашют будет падать не слишком быстро, но в то же время и не слишком медленно, не «рыская» и не переворачиваясь. Вместо груза можно подвесить целлулоидную куколку подходящего размера. Это будет летчик, спасенный невидимкой.

Невидимка плюется

Только что невидимка показал себя героем. Но не всегда он ведет себя так примерно. Ты ведь уже знаешь, что невидимка – большой озорник. И вот оказывается, что он и плеваться мастер. Чтобы в этом убедиться, сделай себе пульверизатор.

Возьми корковую пробку и острым ножом вырежь из нее одну четвертую часть. Если корковой пробки у тебя нет, годится и резиновая, и кусочек пенопласта (не обязательно круглый). Можешь взять и обрезок моркови, но «морковный» пульверизатор годится всего на один раз. Потом морковь усохнет.

Подбери две трубочки толщиной по 3–4 мм. Они могут быть стеклянные, металлические, пластмассовые – какие достанешь. Годятся и трубки от больших гусиных перьев.

В пробке прожги гвоздем два отверстия, как показано на рисунке. Трубочки должны входить в них очень туго (по этой причине не годятся соломинки: они сомнутся, когда будешь вставлять). Хорошо, перед тем как вставлять трубочки, распарить корковую пробку в кипятке. Вертикальная трубочка должна немного выступать над срезом пробки.

Готово? Теперь опусти нижнюю трубочку в стакан с водой, а в верхнюю дуй. Ого, как начал плеваться наш приборчик! Ничуть не хуже, чем его почтенные родственники: резиновая груша в парикмахерской и окрасочный пистолет.

Почему работает пульверизатор?

С помощью пульверизатора ты можешь распылить в комнате одеколон, покрыть лаком рисунок, красиво оформить плакат или стенную газету. Все это так. Но почему же все-таки работает этот простой приборчик? Почему вода, одеколон, лак поднимаются по вертикальной трубке?

Может быть, их гонит вверх капиллярность? Нет, трубка слишком широка, да и жидкость поднимается по ней только тогда, когда ты дуешь. Если трубка стеклянная, в ней это особенно хорошо видно.

Ответ подскажет тебе очень простой опыт. Отрежь узкую полоску тонкой бумаги и возьми ее за один конец. Ясно, что другой конец будет висеть. А ну-ка, поднеси руки ко рту и сильно подуй поверх полоски. Пф-фу!

Смотри, полоска взлетела, она вытянулась горизонтально и затрепетала, как флаг на ветру! Пока ты дуешь, полоска держится.

Тут уж ни о какой капиллярности говорить не приходится. Причина может быть только одна: струя воздуха создает подсос. Пролетая над полоской, она тянет ее кверху. Пролетая над отверстием трубочки, она сосет воду, а потом, конечно, разбрызгивает ее. Поэтому и плюется невидимка.

Ученые стараются каждый вывод проверять еще и еще. Ты тоже можешь еще раз убедиться в том, что струя создает подсос. Для этого сделай опыт со старой катушкой от ниток.

Листок из тетради сверни в узкую трубку и вставь ее внутрь катушки. Из гладкого картона вырежь кружок диаметром 3 см и в центр его воткни булавку. Прибор готов! Теперь трубку с катушкой на конце возьми в рот, а снизу приложи к катушке кружок так, чтобы булавка вошла внутрь трубки. Хорошенько подуй в трубку.

Ты, может быть, ждал, что кружок отлетит от катушки? Ничего подобного!

Пока ты дуешь, кружок не упадет: он будет держаться под катушкой! Почему? Ясно: его подсасывает воздушная струя, расходящаяся веером из катушки. Булавка в этом опыте ни во что не втыкается. Она нужна только для того, чтобы удерживать кружок точно под катушкой.

Иначе он может вильнуть в сторону и упадет. Там ведь струи уже не будет, не будет и подсоса.

Наконец, еще один опыт с подсасывающим действием струи. Ты, возможно, видел в тире забавную мишень – целлулоидный шарик, танцующий в струе фонтана. Почему это шарик не падает, не вылетает в сторону? Да потому, что струя создает подсос. Стоит шарику съехать, скажем, вправо – и почти вся струя фонтана окажется слева от него. Она будет подсасывать шарик влево, снова тянуть его в фонтан!

Ты можешь сделать похожий опыт с воздушной струей. Только целлулоидный мячик удержать в воздухе будет трудно. Возьми лучше шарик из бузинной мякоти, из пенопласта, из пластмассовой губки. Диаметр шарика примерно 1 см.

Стеклянную или металлическую трубку длиной около 25 см согни под прямым углом. Ты уже знаешь, как это сделать (см. стр. 78).

На короткий конец трубки надень проволоку, свернутую спиралью. Положи шарик в эту спираль и дуй в длинный конец трубки, сначала потихоньку, потом все сильнее. Шарик запляшет в воздушной струе!

Невидимка толкается

Да, да! Мало того, что невидимый шалунишка плюется, он еще и толкается! Толчок воздуха может захлопнуть форточку, задуть свечу, сорвать с головы шляпу… Что еще?

Да вот, например, он может подбросить монету. Положи на стол небольшую монетку и забрось ее себе в руку толчком воздуха. Для этого, держа руку щитком позади монеты, резко дунь на стол. Только не на то место, где лежит монета, а в 4–5 см впереди.

Воздух, сжатый твоим дуновением, проникнет под монету и подбросит ее прямехонько тебе в горсть. Несколько проб – и ты научишься брать со стола монету, не прикасаясь к ней рукой.

Если есть у тебя узенькая коническая рюмка, можешь сделать еще один забавный опыт с монетами. На дно рюмки положи копейку, а сверху – пятак. Он ляжет горизонтально, словно крышка, хотя и не достает до краев рюмки.

Теперь резко дунь на край пятака. Он встанет ребром, а копейка будет выброшена сжатым воздухом. После этого пятак ляжет на место.

Так невидимка помог тебе достать со дна рюмки копейку, не прикасаясь ни к ней, ни к пятаку, лежащему сверху!

Похожий опыт можно сделать с рюмками для яиц.

Поставь две такие рюмки рядом и в ту, что поближе к тебе, положи яйцо. На случай неудачи яйцо возьми крутое. А теперь сильно и резко дунь в то место, которое указано стрелкой на рисунке. Как раз в самый край рюмки. Яйцо подскочит и «пересядет» в пустую рюмку!

Невидимка проскочил между краем рюмки и яйцом, ворвался в рюмку, да так сильно, что яйцо подскочило вверх!

У некоторых этот опыт не получается – «не хватает духа». Но если вместо крутого яйца взять пустую, выдутую скорлупу, получится наверняка!

Невидимка брыкается

Воздух толкается, воздух плюется… Неужели он еще и брыкаться вздумал? А может, это я нарочно на него наговариваю?

Впрочем, суди сам.

Положи набок сухую бутылку из-под молока. Горлышко у нее широкое, обыкновенная пробка проваливается в него совершенно свободно. А нам это как раз и нужно. Вложи пробку в горлышко, у самого края, и попробуй загнать ее в бутылку сильным дуновением. Ты ведь только что убедился, что дуновение способно подкидывать монеты и даже крутые яйца!

А ну-ка: пф-фу! Щелк! Что такое? Да пробка почему-то не влетела в бутылку, а вылетела. При этом еще и по носу щелкнула. Брыкается! Подуть еще сильнее? Тот же результат! Попробовать подуть тихонько? Нет, пробку не обманешь. Она все равно пойдет куда угодно, только не в бутылку.

Дело в том, что ты вдуваешь в бутылку лишний воздух. Он там сжимается и выбрасывает пробку наружу, как яйцо из рюмки. Как же сладить с упрямым невидимкой, как отучить его брыкаться и загнать пробку в бутылку? Можешь попробовать два способа.

Один способ напрашивается сам собой. Если не помогает вдувание воздуха, может быть, поможет всасывание? С силой потяни в себя воздух из бутылки, а потом резко отведи губы от горлышка. Хлоп! И пробка там. Ее втолкнул воздух, входящий на место высосанного тобой!

Второй способ – все-таки дуть, но так, чтобы попадало только на пробку. Возьми в рот соломинку или макаронину и поднеси ее конец к самому донышку пробки. Пф-фу! – и пробка скользнет в бутылку.

Что такое пневматика?

Слово это происходит от древнегреческого «пневматикос» – «надутый воздухом», относящийся к воздуху. Мы с тобой уже узнали много относящегося к воздуху. Но очень уж разнообразны его похождения! В одних он выступает героем, в других – озорником и вредителем. И говорят о нем все разное.

Летчики говорят: воздух – это то, что дает опору нашим крыльям. Без воздуха не могли бы летать самолеты.

Астрономы говорят: воздух – это то, что мешает нам наблюдать звезды. Он мутный, он дрожит, звезды из-за этого мерцают и расплываются.

Врачи говорят: воздух – это то, чем мы дышим. Без воздуха жить нельзя!

Космонавты говорят: воздух очень затрудняет посадку ракеты. Очень уж она раскаляется от трения о воздух. Если при посадке неправильно маневрировать, сгоришь вместе с ракетой!

Поэты говорят: воздух – это вольный и своенравный ветер. Он приносит аромат чудесных цветов или упорно дует нам в лицо. И все равно он прекрасен!

Рыбы… Конечно же, они не говорят. Но если бы только могли, то сказали бы: воздух – это наша погибель!

А инженеры говорят: воздух – это прекрасный работник. Правда, он свободен, летуч, его не ухватишь. Но ведь это воздух, так сказать, дикий, не пристроенный к делу. А вот если собрать его, запереть в подходящей посуде да хорошенько сжать…

Ты сомневаешься?

Сделаем опыт! Поставь на стол две тяжелые книги буквой «Т», одну на другую. Попробуй-ка свалить их дуновением. Что, не падают? И не упадут, хоть разорвись.

Но попробуй это же дуновение поймать и запереть. Подложи под книги пакет из бумаги, а еще лучше – из полиэтилена. Пакет должен быть целый, без дырочек. Прижми его открытым концом ко рту и надувай. Можешь не спешить, дуй медленно, постепенно. Воздуху из пакета все равно деваться некуда. В конце концов пакет, вздуется и опрокинет книги!

Невидимка за работой

Выходит, что и дуновение можно приспособить к делу. Нужно только собрать воздух и сжать его.

Ты, наверное, стрелял из пневматического ружья. В нем воздух, собранный и сжатый в цилиндре, с силой выбрасывает пулю.

В пневматических шинах велосипеда, мотоцикла и автомобиля сжатый воздух смягчает все толчки и удары на неровностях пути. А для того чтобы собрать и сжать воздух в этих шинах, пользуются насосами. Наверное, ты не раз держал в руках велосипедный насос.

В пневматических тормозах сжатый воздух прижимает к колесам специальные колодки. Каждый, кто ездил в электричке или троллейбусе, в трамвае или метро, слышал, как под полом вагона время от времени что-то начинает биться, тарахтеть. Это работает насос, запасающий воздух для пневматических тормозов. Только этот насос уже не ручной, а электрический и называется компрессором.

Сжатый воздух открывает и закрывает двери в автобусах, в троллейбусах и поездах. Сжатый воздух шипит в пневматических тормозах автобусов и грузовых автомобилей «ЗИЛ».

В пневматических отбойных молотках и других пневматических инструментах сжатый воздух с силой толкает заостренный наконечник. Тра-та-та! Тра-та-та-та! – рассыпается дробь, похожая на пулеметную. Наконечник долбит землю и асфальт, камень и бетон, плющит заклепки, рубит металл, забивает костыли в железнодорожные шпалы.

Сжатый воздух гонит по трубам пневматической почты патроны с письмами и посылками. Пневматические мельницы размалывают каменный уголь. Пневматические волноломы смиряют ярость волн. Пневматические транспортеры перегоняют по трубам зерно и цемент, песок и опилки, угольную пыль и золу.

Слова, взятые из греческого и латинского языков, часто встречаются в науке и технике. Мы давно привыкли к таким словам, как «авиация», «автобус», «автомобиль», «корабль», «машина», «телеграф», «телефон», «радио», «электричество». Все они обозначают полезнейшие, необходимые для нас вещи. Так и слова «пневматика», «пневматический» давно уже стали для нас привычными и понятными. То, что древние греки называли «воздушным», сейчас работает на заводах и в шахтах, на шоссейных и железных дорогах, в селах и в городах.

Невидимка трудится!

Глава пятнадцатая. МЫ ЖИВЕМ НА ДНЕ ОКЕАНА

Таинственное свойство редиски

Ты, вероятно, уже привык к тому, что многие опыты мы с тобой проделываем в кухне. Оно и не удивительно. Едва ли найдется в доме место, более подходящее для занятий физикой. Ведь в кухне есть и вода, и огонь, и богатейший выбор посуды. Здесь есть масло, спирт, керосин, яйца, пробки. Есть, наконец, картофель и различные овощи.

Итак, отрежь нижнюю половину редиски, ту, что с корешком. В белой мякоти аккуратно выдолби небольшое углубление. Только краев не задевай, красная кожица должна остаться целой. А теперь крепко прижми эту половинку срезом к тарелке. Для верности немного поводи ее по тарелке, чтобы лучше притерлась.

Готово? Теперь смело бери редиску за корешок и поднимай. Тарелка поднимается вместе с ней!

В чем здесь дело? Может быть, редиска содержит какой-нибудь особый клей? Но нет, этот опыт прекрасно получается и с репой, редькой, свеклой, морковью. Был бы корешок, чтобы ухватиться!

Тут же, не выходя из кухни, можешь проделать похожий опыт с молочной бутылкой.

Слегка смажь края ее горлышка любым жиром и подержи перевернутую бутылку над кипящей водой.

(Держать лучше косо, а руку обернуть кухонным полотенцем, чтобы не обжечься паром.)

Когда бутылка хорошо прогреется, прижми ее горлышком к середине тарелки и подержи так, пока не остынет. После этого можешь смело поднимать бутылку за тарелку или тарелку за бутылку, как тебе больше нравится. Они тоже словно склеятся одна с другой!

Оторвать бутылку будет не так легко. А когда оторвешь, услышишь характерный чмокающий звук. Словно кто-то губами всосал воздух! Такое же чмоканье, только послабее, раздалось и тогда, когда ты отрывал от тарелки редиску или другой корнеплод. Неужели это снова проделки невидимки?

Спрут, школьная резинка и муха

Из трех предметов, названных в заголовке, наименее удобен для опытов спрут. Во-первых, его трудно достать, а во-вторых, со спрутом шутки плохи. Как схватит своими страшными щупальцами, как присосется присосками – не оторвешь!

Зоологи говорят, что присоска спрута имеет форму чашечки с кольцевым мускулом. Спрут напрягает мускул– чашечка сжимается, становится уже. А потом, когда эта чашечка прижмется к добыче, мускул расслабляется.

Смотри, как интересно: для того чтобы удержать добычу, спрут не напрягает мускулы, а расслабляет их! II все равно присоски присасываются. Словно редиска к тарелке!

От опытов с живым спрутом нам с тобой пришлось отказаться. Но одну присоску мы все-таки сделаем. Искусственную присоску, из школьной резинки.

Возьми мягкую резинку и в середине одной боковой стороны выдолби углубление. Это будет чашечка присоски. Ну, а мускулы используем твои. Они ведь нужны только для того, чтобы сжать присоску сначала, а потом все равно расслабляются, так что руку можно будет убрать.

Сожми резинку, чтобы чашечка уменьшилась, и прижми ее к тарелке. Только смочи сначала: резинка ведь не редиска, у нее своего сока нет. Кстати, спрут тоже «работает» мокрыми присосками. Прижал резинку? Теперь отпускай, она присосалась надежно.

Есть и мыльницы с резиновыми присосками. Они прилепляются к кафельной стене ванной. Их тоже надо сначала смочить, а потом придавить к стене и отпустить. Держатся!

Ну, а теперь о мухе. Скажи-ка, ты никогда не задумывался над тем, как это она ходит по стене и даже по потолку? Есть даже такая загадка: «Что над нами вверх ногами?» Может быть, у мухи на концах ножек коготки? Крючочки, которыми она цепляется за неровности стен и потолка? Но она ведь и по оконному стеклу гуляет совершенно свободно, и по зеркалу. Там-то уж и мухе зацепиться не за что. Оказывается, на лапках у мухи тоже присоски. Вот и утверждай после этого, что между мухой и спрутом нет ничего общего.

Три опыта со стаканом

Вернемся в кухню. Возьми стакан и таз с водой. Погрузи стакан в воду, опрокинь его там и вытаскивай дном кверху. Вода потянется за стаканом, она поднимется гораздо выше, чем в тазу! А ведь закон сообщающихся сосудов должен бы здесь действовать, стакан – не волосная трубочка. Видимо, что-то удерживает воду в стакане, не дает ей вылиться вниз.

Продолжай поднимать стакан. Вот его края поравнялись с поверхностью воды в тазу – чмок! Раздался уже знакомый нам чмокающий звук – и стакан сразу опустел. Вся вода вылилась в таз.

Значит, виноват воздух, который прорвался под край стакана? Попробуем немного изменить опыт. Погружая стакан в воду, оставь в нем часть воздуха. Теперь снова поднимай перевернутый стакан. Смотри-ка, и воздух есть, а все равно вода тянется за стаканом! И пока он не выйдет из воды, количество воздуха в стакане не увеличится.

Кстати, можешь сделать очень простую поилку для птиц, которая будет пополняться водой автоматически. Основные части поилки-автомата – бутылка и плошка. Бутылку наполни водой, а в плошку тоже налей немного. Зажав бутылку пальцем, переверни ее и укрепи в подставке так, чтобы горлышко опустилось ниже краев плошки, но не дошло до ее дна.

Убери палец – вода из бутылки начнет вытекать. Но только до тех пор, пока уровень воды в плошке не дойдет до горлышка бутылки.

Здесь стоп! Бутылка словно закупорится.

И только когда часть воды из плошки будет выпита птицами или испарится, в горлышко прорвутся пузыри воздуха. Бульк, бульк! Уровень воды снова поднимется до горлышка, и снова стоп!

Так будет продолжаться до до тех пор, пока бутылка не опустеет.

Выходит, что вода служит надежной пробкой для перевернутого сосуда. Да и только ли вода? В ней ли дело?

Попробуй сделать второй опыт со стаканом. Налей в него воды до половины, а края слегка смажь жиром и положи сверху листок бумаги. Придерживая бумагу ладонью, опрокинь стакан. На всякий случай лучше делать это над тазом или раковиной. Но скорее всего такая предосторожность окажется излишней. Ты отнимешь ладонь, а бумажка по-прежнему будет надежно закрывать стакан, и ни одна капля воды не выльется! Стакан может быть наполнен и на четверть, и на три четверти, и доверху– это дела не меняет. Тонкий листок бумаги, улетающий от дуновения, будет удерживать стакан воды!

Для третьего опыта со стаканом понадобятся листок промокательной бумаги и стеклянная пластинка, целиком закрывающая стакан. Можешь, например, взять небольшое зеркало, только не лей на него лишнюю воду, чтобы не отклеилось обрамление!

Налив в стакан любое количество воды, прикрой его промокашкой и сверху стеклом. Затем переверни все это сооружение и поставь на стол. Промокашка, конечно, намокнет. Вокруг краев стакана расплывется влажное пятно.

А теперь подними стакан. Стекло поднимется с ним. Переверни стакан донышком вниз и попробуй снять стекло – не тут-то было! Оно больше уже не снимается, стакан с водой поднимается вместе с ним. Он прочно «приклеился» к стеклу, как редиска к тарелке, как спрут к своей жертве, как мыльница к стене. Вернее, не приклеился, а присосался. Ведь и здесь, когда ты силой оторвешь стекло от стакана, раздастся все тот же характерный звук: чмок! Опять воздух! Он уже не шалит и не плюется, не спасает летчиков и не вертит хитрую змею. Нет, теперь он загадывает нам загадки. В чем же все-таки дело?