Текст книги "Юный техник, 2002 № 09"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 6 страниц)

ПОЛИГОН
Эфир и всемирное тяготение

В мире нет ничего, кроме эфира и его вихрей.

Р. Декарт

Сегодня мы продолжаем разговор об эфире – универсальной материи, из которой состоит мир. Его существование наука тысячелетиями принимала на веру. Но в XX веке его существование удалось доказать экспериментально. Что же такое мировой эфир и каковы его свойства? Исследователи прошлых столетий подчас приписывали эфиру весьма экзотические свойства – то считая его твердым телом, то идеальной жидкостью, которая не оказывает сопротивления движению тел. При этом эфир не связывался с остальной материей, а был лишь средой для передачи света, электрических и магнитных сил. Это объясняется тем, что наука еще многого не знала, не имела представления о строении атома и свойствах элементарных частиц.

Профессор В.А.Ацюковский, вероятно, единственный человек в мире, работающий над современной теорией мирового эфира. Эта теория, подобно электродинамике Максвелла, разъясняет все, что на сегодня науке известно, успешно решает неразрешимые для нее задачи и предсказывает новые явления.

Вот некоторые ее положения. Эфир – это газоподобная среда, имеющая плотность 8,85∙10 ¹²кг/м ³, т. е. на 11 порядков меньше плотности воздуха, и давление 10 ³⁷Па, т. е. в 10 ³²раз больше, чем давление атмосферы. (Для тех читателей, которые еще не знакомы с такой формой записи, поясняем. 10 ³⁷– это число, которое обычно записывается, как единица с 37 нулями 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 0. Прочесть его в такой записи, согласитесь, не легко. Другое число 8,85∙10 ^-12следует понимать как 8,85/1 000 000 000 000.)

Эти и другие данные получены методом разработки наглядных моделей и анализа размерностей. Вот как, например, вычислялась плотность эфира. Известна «электрическая постоянная» величина, определяющая силу взаимодействия зарядов в вакууме. Она равна 8,85∙10 ^-12Ф/м. Но фарада в системе МКС имеет размерность кг∙м ^-2. Сделаем Ф = кг∙м ^-2и получим, что электрическая постоянная будет иметь размерность кг/м ³. Но это не что иное, как плотность. Такое выражение могли неоднократно получить специалисты, студенты и особо продвинутые ученики. Однако за ним не было никакого физического смысла. Ведь вакуум должен быть пустым… И только приняв факт существования эфира, мы можем понять, что полученная величина 8,85∙10 ^-12кг/м ³– это не что иное, как плотность мирового эфира.

Эфир состоит из «молекул» – амеров. Их название взято из учения Демокрита. Особо отметим, что амеры, по его теории, не имеют веса.

Согласно теории Ацюковского амеры также невесомы, но хаотично перемещаются со скоростью, многократно превышающей скорость света. Размер их таков, что отношение диаметра амера к диаметру электрона такое же, как отношение диаметра электрона к диаметру Галактики. Следовательно, эфир – крайне разреженный газ. Однако газ реальный, вязкий и сжимаемый в широчайших пределах. И на эфир распространяются все законы обычной газовой механики.

Любое столкновение газовых потоков приводит к образованию вихрей. Они бывают линейными, наподобие смерча, или кольцевыми, тороидальными, похожими на бублик. Как дымовые кольца, которые пускают курильщики.

Некоторое представление о процессах, протекающих в линейном вихре, можно получить, помешивая чай в стакане. Будем это делать не торопясь. Вначале мы увидим, как на поверхности воды образуется впадина. Она вызвана действием центробежных сил инерции, которые отбрасывают воду к стенкам. Приглядевшись внимательно, можно заметить, как пузырьки воздуха и чаинки собираются в центре и поднимаются вверх. После этого они приближаются к стенкам и опускаются вниз. Таким образом, в чашке наличествуют два круговых движения: одно по вертикали, другое – по горизонтали. Если их мысленно прорисовать, то получается подобие бублика (рис. 1).

Рис. 1.

Таким образом, в стакане чая родился тороидальный вихрь.

Этот вихрь имеет два движения: кольцевое в горизонтальной плоскости и тороидальное, поперек стакана. Однако размеры, само существование этого вихря определяются стенками стакана.

Тороидальные вихри могут существовать самостоятельно. Их можно увидеть из несложного опыта.

Возьмите стеклянную банку объемом в 3–5 литров. Налейте в нее воду. Дайте воде постоять 15 минут, после чего деревянной палочкой снимите со стенок пузырьки воздуха. Дайте воде постоять еще минут пять. С высоты 2–3 см капните в воду каплю чернил, лучше всего из чернильной авторучки (рис. 2).

Старайтесь добиться, чтобы капля была как можно меньше. Вы увидите, как на поверхности воды после падения капли сразу же образуется круговое кольцо – вихрь, из него начнут опускаться смерчики (обычно 4–6 штук), на конце каждого из них образуется колечко-вихрь, которое также выпустит смерчики, далее снова и так далее, обычно 5–6 делений. У этих вихрей кольцевого движения незаметно. Зато есть ярко выраженное тороидальное.

Но вернемся к вихрям газовым. Происходящие в них процессы внешне похожи на то, что мы видели в этих опытах. Однако есть и различие.

Жидкость не сжимаема. Поэтому плотность жидкостного вихря везде одинакова.

В газовых вихрях все иначе. Центробежные силы прижимают газ к стенкам вихря. Здесь возрастает его давление и плотность, в то время как в центре он становится разреженным. Давление окружающей среды и выполняет роль тех стенок, которые не дают вращающемуся газу разлететься в стороны. А ее давление преобразуется в энергию вращения вихря. (Именно этот процесс сообщает атмосферным вихрям – смерчам и циклонам их чудовищную разрушительную силу.)

Кроме того, в газовом вихре происходит еще и охлаждение его в целом. Благодаря этому среднее значение плотности тороидального вихря в газе может быть больше плотности окружающей среды.

Тороидальные газовые вихри можно получить, не прибегая к столь вредному занятию, как курение табака. Нужно лишь сделать ящик Вуда (рис. 3).

Это обычный ящик без крышки. В дне ящика посредине прорезается отверстие диаметром в 5–8 сантиметров. Вместо крышки натягивается мембрана – упругая резиновая пленка.

Ящик Вуда готов.

Теперь его нужно заполнить дымом. Это можно сделать разными способами: например, кинуть в ящик «дымовушку» – горящую пластмассу. Но такой дым несет в себе копоть и имеет неприятный запах. Лучше всего положить в ящик кусок сухого льда. Он создаст стойкий белый туман без всякого запаха.

Если теперь резко ударить по мембране, то из ящика вылетит туманное вихревое кольцо – тороидальный воздушный вихрь.

С ящиком Вуда можно провести ряд экспериментов, имеющих не только познавательное и большое научное значение, но и просто забавных. Например, ящик Вуда пригоден для дистанционного «телекинетического» воздействия на ничего не подозревающих друзей. С них можно сбивать шляпы, как это делал Вуд, прицеливаясь в прохожих, или просто раздавать подзатыльники. Правда, в случае удачного эксперимента всегда есть шанс получить сдачи уже безо всякого ящика.

Но вернемся к науке. Прежде всего, желательно установить факт сжатия тела вихревого кольца на начальном этапе его полета. Для этого надо видеокамерой снять весь полет вихревого кольца, пущенного вдоль стенки, на которой нанесены горизонтальные параллельные линии. Просматривая фильм с замедлением, можно заметить, как происходит сжатие вихря на начальном участке полета.

Фиксирование этого факта имеет принципиальное значение, потому что подтверждает механизм самопроизвольного накопления энергии газовыми вихрями из окружающей среды.

А теперь от газовых вихрей перейдем к вихрям эфирным. Поскольку мировой эфир – это газ, то все выше сказанное и увиденное в экспериментах относится и к нему. Но из-за очень высокого давления и громадных скоростей частиц эфира амеров в свойствах его вихрей появятся новые качества. Начнем с того, что эфирный вихрь благодаря сильному охлаждению может иметь плотность, в миллиарды раз превышающую плотность платины. Но при этом эфир в нем сохраняет свойства газа. Амеры столь малы, что даже при такой чудовищной плотности между ними остается много пустого пространства. Из опыта с каплями мы видели, что тороидальные вихри способны к делению и последующему уменьшению. Поэтому эфирные вихри, многократно делясь, могут дойти до размеров протонов, нейтронов и электронов. Эти частицы и являются вихрями эфира.

Обычный вихрь типа дымового кольца, растрачивая свою вращательную энергию на трение о воздух, исчезает в считанные секунды. Такая же судьба в принципе ожидает и протон. Только ему на это требуется 15–20 миллиардов лет… Каким образом эфирный вихрь приобретает свойства заряженной частицы, мы расскажем в следующий раз.

А напоследок вот вам первый сюрприз эфиродинамики профессора Ацюковского. Как мы уже сказали, газ при рождении вихря охлаждается. Температура внутри протона, нейтрона и электрона на 10–20 порядков ниже температуры окружающего эфира. Но, несмотря на это, за всю свою сверхдолгую жизнь они не успевают нагреться.

Напротив, свой холод эти частицы посылают в окружающий их эфир. Он же, как газу и подобает, при охлаждении сжимается. Особенно охлаждается и сжимается эфир между любой парой частиц. При этом возникает сила притяжения, действующая не только между двумя, но и любым сколь угодно большим количеством электронов, протонов или нейтронов. Но поскольку из них состоят атомы, то эта сила действует и на них, иными словами, на обычное вещество. Мы привыкли называть ее силой всемирного тяготения, или гравитацией. Но между амерами сил притяжения быть не должно. Напомним, что так говорил и Демокрит – амеры невесомы.

Между прочим, он не скрывал, что получил свои знания от домашних учителей, халдеев и магов, а они их взяли из древнейших источников. Таким образом, мы, быть может, присутствуем при повторном открытии забытых знаний.

Разумно предположить, что сумма знаний этих учителей, вероятно, была соизмерима с нашей. Откуда же они?

А.ИЛЬИН

Рисунки автора

ПРИЕМНАЯ КОМИССИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ МИИТ

Дорогие друзья!

Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) – ведущий транспортный вуз России и один из старейших в стране. В МИИТе вы получите специальности, пользующиеся большим спросом на рынке труда в России и во многих странах мира.

МИИТ даст вам фундаментальное образование, которое откроет возможности для серьезных занятий наукой, теоретической и прикладной. И наконец, МИИТ предоставит вам возможность работать на лучшем в мире транспорте – железнодорожном.

МИИТ – это 48 специальностей и 86 специализаций, МИИТ – это воспитание и культура, МИИТ – это студенческое братство на всю жизнь, МИИТ – это уверенность в завтрашнем дне.

Добро пожаловать в МИИТ

Б.А. ЛЁВИН, ректор МИИТа, профессор

В сентябре 1896 г. по высочайшему повелению императора Николая II в Москве было основано Московское инженерное училище (МИУ), второе в России (после Санкт-Петербургского) высшее транспортное учебное заведение, которое готовило инженеров путей сообщения для строительства и эксплуатации железных дорог и водного транспорта. Инициаторами его создания были крупнейшие русские ученые, педагоги, инженеры – Ф.Е.Максименко, Л.Д.Проскуряков, С.М.Соловьев, К.Ю. Цеглинский, С.А.Чаплыгин.

В 1901 г. состоялся первый выпуск инженеров-путейцев МИУ, их было 63 человека. Многие из них впоследствии стали выдающимися организаторами строительства и эксплуатации железных дорог, авторами проектов крупнейших железнодорожных магистралей, мостов и тоннелей, основоположниками научных школ и направлений в различных областях транспорта и транспортного строительства.

В 1913 г. Московское инженерное училище было преобразовано в Московский институт инженеров путей сообщения императора Николая И. А в 1924 году – в Московский институт инженеров железнодорожного транспорта, или МИИТ.

Это сокращенное название известно всей стране – вуз внес огромный вклад в развитие отечественного железнодорожного транспорта, и поэтому даже после преобразования в 1993 году института в университет в его названии была сохранена аббревиатура – МИИТ.

Сегодня Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) является крупнейшим политехническим транспортным вузом страны. В нем обучаются около 24 тысяч студентов, аспирантов, докторантов и слушателей по очной и очно-заочной (вечерней) форме обучения.

В состав МИИТа входят 7 институтов. Российская академия путей сообщения, Отраслевой центр по подготовке научных и научно-педагогических кадров, Центр международной академической мобильности. Подготовка специалистов в университете ведется по многоуровневой системе: бакалавр наук (4 года обучения); дипломированный специалист (5 лет); магистр наук (6 лет).

В разные годы в стенах университета работали выдающиеся российские ученые: первый ректор Московского инженерного училища ученый-гидравлик Ф.Е.Максименко, специалист в области организации железнодорожного транспорта академик АН СССР В.Н.Образцов, ученый-мостостроитель академик Г.Н.Передерий, крупнейший специалист в области электросварки Е.О. Патон, ученый-теплотехник академик С.П.Сыромятников, обладатель золотой медали Парижской всемирной выставки за проект моста через Енисей ученый-мостостроитель Л. Д. Проскуряков, математик, один из основоположников аэродинамики, академик С.А.Чаплыгин и другие.

Следуя более чем вековой традиции, университет и сегодня обладает высококвалифицированным профессорско-преподавательским составом: на 70 кафедрах, в отраслевых научно-исследовательских лабораториях и вычислительном центре трудятся около 1,5 тысячи научно-педагогических работников, из которых имеют ученые звания и степени: 69 академиков и 29 членов-корреспондентов Российской академии наук, отраслевых и международных академий, 159 докторов наук и 171 профессор, около 600 кандидатов наук и доцентов, 15 человек имеют почетные звания заслуженных деятелей науки и техники и заслуженных деятелей науки. Они представляют научные школы, составляющие гордость отечественной науки и техники.

С первых дней своего существования университет стал кузницей квалифицированных кадров для сухопутных и водных путей сообщения. Его ученые – авторы большинства учебников и учебно-методических пособий, по которым ведется подготовка во всех железнодорожных вузах страны.

В семи учебных корпусах свыше 120 специализированных кабинетов и лабораторий, оснащенных современным учебно-лабораторным и научным оборудованием, компьютеризированными комплексами.

Помимо обычных стипендий, назначаемых на общих основаниях, в университете, как и в других вузах отрасли, имеются еще 60 различных именных стипендий Ученого совета университета.

МИИТ имеет шесть благоустроенных общежитий и обеспечивает жильем иногородних студентов. Во всех общежитиях имеются комнаты для занятий и отдыха, а также буфеты, на общественных началах работают учебные библиотеки.

Университетская больница, оборудованная современным диагностическим и лечебным оборудованием, предназначена как для амбулаторного, так и стационарного лечения. Во всех учебных корпусах расположены многочисленные буфеты и другие пункты питания.

Во Дворце культуры с залом на 1100 мест проходят торжественные и тематические вечера, устные журналы, просмотр художественных и документальных фильмов, занятия клубов по интересам, творческие встречи с писателями, композиторами, артистами и художниками, спектакли московских театров и концерты мастеров искусств; работает университет культуры, имеющий четыре факультета.

Университет располагает крупнейшим в Москве спортивным комплексом с крытым бассейном и легкоатлетическим манежем, залами для фехтования, спортивной и художественной гимнастики, тяжелой атлетики, бокса, борьбы, игровым залом, стрелковым тиром и шахматным клубом. Для любителей радиоспорта есть коллективная радиостанция.

Созданы и успешно работают группы спортивного совершенствования, в которых повышают свое мастерство мастера и кандидаты в мастера спорта, спортсмены высших разрядов по 23 видам спорта. Спортивный клуб МИИТа признан одним из лучших в столице. Среди студентов университета имеются чемпионы и призеры первенств Европы, победители и призеры первенств страны по многим видам спорта.

В 2001 году средний конкурс на госбюджетные места по зачислению составил 2 человека на место. Всего в 2001 г. принято на госбюджетные места 1774 чел. по очной форме обучения и 268 чел. по очно-заочной (вечерней). Кроме этого, на условиях возмещения стоимости затрат на обучение сверх контрольных цифр принято 1916 чел.

_{Почтовый адрес: 127994, Москва, ГСП-4, ул. Образцова, 15}

_{Адрес в сети Интернет — http://miit.ru}

_{Телефоны: приемная комиссия – 284-2410, 284-2895(автоответчик)}

_{Факультет довузовской подготовки – 973-3558, 284-2100}

_{Факс, E-mail: 281-1340, [email protected]}

_{Транспорт:метро «Менделеевская», «Новослободская», «Белорусская», «Рижская», автобусы 0, 84, трамваи 9, 19, 7, троллейбусы 18, 42.}

_{Прием документов на очную форму обучения с 25 июня по 15 июля,}

_{на вечернюю – с 16 июля по 11 августа,}

_{на платной основе – до 20 августа.}

ВНИМАНИЕ!

Оргкомитет региональной олимпиады МИИТа объявляет заочный тур для школьников 8 – 11-х классов.

Те, кто справится с большей частью из предложенных задач по математике и физике, могут выслать свои анкеты и решения в адрес редакции «Юного техника» до 31 декабря 2002 г. Жюри определит победителей, которые будут награждены дипломами и получат персональные приглашения для участия в очном туре региональной олимпиады МИИТа 2003 года на равных правах с выпускниками центра довузовского обучения.

Победителям очного тура – выпускникам средних учебных заведений результаты олимпиады будут зачтены в качестве вступительных испытаний в университет на любую специальность!

Кроме этого, пяти победителям заочного тура будут выделены целевые направления на учебу в МИИТ, гарантирующие после окончания института работу по специальности в их регионах.

Право на участие в конкурсе дает анкета с первой страницы журнала. Заполните ее, вырежьте и вложите в конверт с решениями.

Ответы без анкеты рассматриваться не будут.

На конверте обязательно сделайте пометку: МИИТ.

МАТЕМАТИКА

1. Из Ромашкова в Москву в 8 ч 00 мин отправляется паровозик, а в 8 ч 45 мин из Москвы навстречу ему отправляется скорый поезд, так что они встретились на половине пути от Ромашкова до Москвы. Если бы поезда вышли навстречу друг другу одновременно, то через 45 минут расстояние между ними составило бы четверть указанного выше расстояния. В котором часу паровозик из Ромашкова прибудет в Москву?

2. Двое игроков играют, называя целые числа от 0 до 100. Играющие по очереди называют все возрастающие числа. Очередное число должно быть больше предыдущего не меньше, чем на единицу, и не больше, чем на десять. Выигрывает тот, кто первым назовет число 100. Существует ли стратегия, заведомо гарантирующая выигрыш?

3. Остроугольный треугольник, у которого одна из сторон равна опущенной на нее высоте, разрежьте двумя прямолинейными разрезами на четыре части, из которых можно сложить квадрат.

4. Предчувствуя скорую кончину, старый шейх велел позвать двух своих сыновей и сообщил им, что в расположенном неподалеку оазисе он закопал несметные сокровища. Шейх повелел сыновьям отправиться на поиски клада, завещав его целиком тому, чей верблюд достигнет оазиса вторым. Сыновья шейха призадумались. Если каждый из них будет стремиться отстать от другого, то они никогда не доберутся до оазиса и не смогут выкопать сокровища. Изрядно поломав головы, но так ничего и не придумав, они отправились за советом к Ходже Насреддину.

Ходжа велел сыновьям спешиться и, подозвав их к себе, прошептал что-то каждому на ухо. Выслушав этот совет, наследники шейха торопливо вскочили на поджидавших их верблюдов и что было духу помчались к оазису. Сокровища достались тому, кто первым домчался до оазиса. Какой совет дал Ходжа Насреддин сыновьям шейха?

5. Дан треугольник площади S. Из отрезков, равных длинам медиан данного треугольника, строится новый треугольник, и так до бесконечности. Показать, что такое построение возможно, и найти сумму площадей всех указанных треугольников.

6. Решить уравнение

7. В темнице у одного султана было 100 камер. А в каждой камере – по одному пленнику. Двери камер были снабжены запорами, которые могли находиться только в двух положениях: либо «открыто», либо «закрыто». Ни один из пленников не знал, открыта или закрыта дверь его камеры. Султан сам следил за своими пленниками и придумал хитроумный план, чтобы запутать их и тем самым лишить всякой надежды на спасение. Он приказал страже каждый час обходить все камеры.

В первый обход стража по приказу султана должна была тайком открыть все замки. При втором обходе стража должна была изменить положение запоров на каждой второй двери, при третьем обходе – на каждой третьей двери и т. д. до тех пор, пока при сотом обходе стража не изменила положение запора на двери сотой камеры. Затем султан распорядился отпустить на свободу тех пленников, которые находились в камерах с незапертыми дверями. Из каких камер пленники вышли на свободу?

8. Решить уравнение

9. Периметр треугольника ABCв mраз больше стороны ВС, АВ=/ АС. В каком отношении медиана к стороне ВС делит диаметр вписанной в этот треугольник окружности, перпендикулярный этой стороне?

ФИЗИКА

1. Из одной и той же точки по одному направлению начали двигаться два тела: первое – равноускоренно, а второе – равномерно вдогонку первому через время t ₁после начала движения первого. Второе тело догоняет первое через время t ₂. Через какое время t ₃после этого момента первое тело догонит второе?

2. В воду постепенно вливают другую, смешивающуюся с ней жидкость. Постройте графики зависимостей массы получающегося раствора от его объема, если вливаемая жидкость имеет 1) меньшую плотность, чем вода, или, наоборот, 2) большую плотность, чем вода.

3. Объясните, для чего на закруглении железнодорожного пути наружный рельс приподнимают над внутренним? По каким соображениям выбирается величина этого подъема и почему на наших дорогах его величина не допускается более 150 мм? Рассчитайте именно при таком подъеме наружного рельса над внутренним оптимальную скорость прохождения поездом закругления пути радиусом 1,5 км, а также максимально допустимую на таком повороте скорость, если на железнодорожном транспорте разрешается наличие «нескомпенсированного» («непогашенного») наклоном пути ускорения не более 0,7 м/с ². Ширина железнодорожной колеи – 1 м 52 см.

4. Сколько груженых вагонов по 50 т каждый сможет провести по подъему в 10 м на 1 км железнодорожного пути локомотив массой 200 т, если коэффициент трения скольжения колес о рельсы 0,25, а силу сопротивления движению поезда считать постоянной и равной 0,003 от его веса. Какую максимальную скорость может развить состав при этих условиях на таком подъеме, если мощность локомотива равна 10 тысячам л.с. и во время движения постоянна? Как может поступить машинист, если вагонов окажется несколько больше рассчитанного числа, а состав все же необходимо провести по данному уклону весь целиком?

5. Цилиндр, радиус основания которого R, а высота 4R, лежит на боку в сосуде с водой на глубине 7R. Какую минимальную работу нужно совершить, чтобы полностью вытащить цилиндр из воды за невесомую нить, прикрепленную к центру основания цилиндра? Силы поверхностного натяжения не учитывать.

6. Груз массой 500 г висит на пружине жесткостью 100 Н/м. На него положили дополнительный груз массой 200 г. Определить скорость грузов в тот момент, когда они под действием этого дополнительного груза опустились на 1 см.

Задания подготовили доценты кафедры «Физика-2» С.И.ИЛЬИН, В.А.СЕЛЕЗНЁВ