Текст книги "Юный техник, 2007 № 07"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 5 страниц)

НАШ ДОМ
Клеим обои

Лето – пора ремонтов. Чаще всего в квартирах и домах меняют обои, красят двери и окна. Сегодня мы поговорим об обоях, уделив особое внимание их выбору и наклеиванию.

Современные обои – это обычно рулонный материал. Ширина рулонов бывает 500, 600 или 750 мм, длина от 7 до 18 м.

Изготовляют обои из бумаги разной плотности (вес 1 кв. м – от 70 до 200 г). Поэтому обои еще подразделяют на легкие, средние и тяжелые. Знать их вес важно, потому что от этого зависит тип применяемого клея. Скажем, обойный клей «Момент» классик годится для легких и средних обоев, а вот для тяжелых уже нужен «Момент» экстра. (Тип клея указан на его упаковке.)

Бумажные обои выпускают нескольких видов: печатные и тисненые, негрунтованные и грунтованные, специального вида и назначения…

Негрунтованные обои имеют рисунок, нанесенный водной клеевой краской непосредственно на белую или цветную бумагу (фон). Подразделяются на печатные, тисненые и т. д.

Грунтованные обои изготовляют из бумаги, покрытой особой краской-грунтом, на которую затем наносится рисунок в один или несколько цветов. Качество этих обоев выше, чем негрунтованных.

Изготовляются также влагостойкие обои – матовые или лакированные. Их можно протирать влажной тряпкой.

Поливинилхлоридные пленочные обои «Изоплен» представляют собой двухслойный материал, на бумажную основу которого наносится поливинилхлоридная пленка с гладкой или тисненой поверхностью. Их выпускают шириной 500, 600, 750, 1000 и 1200 мм в рулонах длиной до 30 м.

Звукопоглощающие ворсовые или велюровые обои отличаются тем, что их лицевая поверхность имеет ворс из различных волокнистых материалов. Он может быть сплошным или в виде рисунка.

Количество обоев для той или иной комнаты зависит от ширины и длины обоев в рулоне, высоты помещения, его размеров и числа имеющихся окон и дверей. Зная исходные данные, необходимые расчеты нетрудно произвести самостоятельно. Один лишь совет: покупать обои лучше с запасом. Один-другой рулон всегда пригодятся для текущего ремонта. Кроме того, обои придется подгонять по рисунку, да и испортить полотно при наклейке тоже нехитрое дело…

Сравнительно недавно в продаже появились стекло-тканевые обои. Их основу, как говорит уже само название, составляет стекловолокно, сотканное в ткань. Волокно это вытягивается из специальной стекломассы при температуре 1200 °C. Получается пряжа различных видов и толщины, из которой и ткут стеклоткань.

Натуральные природные минералы, используемые для производства стекловолокна, гарантируют отсутствие питательной среды для микроорганизмов или насекомых, а пористая структура способствует тому, что в помещении легко дышится.

Стеклообои прочны – они не рвутся, не боятся царапин, им не страшны химические воздействия концентрированными дезинфицирующими средствами. Их можно без опасений мыть. А так как материал не накапливает статического электричества, то он не притягивает пыль. Этот материал даже не горит, что повышает пожарную безопасность помещений. Для помещений с повышенной влажностью или шумовым фоном созданы специальные водостойкие и звуконепроницаемые стеклообои.

Единственный недостаток таких обоев – их относительная дороговизна. Однако если обычные обои служат не более 5–6 лет, то стеклообои прослужат вам до 30 лет, причем время от времени их можно просто перекрашивать (до 12 раз), экономя деньги и время во время очередного ремонта.

Длина рулона стеклообоев – 25, 30 или 50 м. Ширина 1 м, это позволяет минимизировать количество стыков на стене.

Покупая стеклообои, непременно обратите внимание на упаковку! Каждый рулон должен быть обернут полиэтиленовой пленкой, упакован в отдельную картонную коробку, должен иметь индивидуальную маркировку с датой выпуска и серийным номером. Наконец, на этикетке качественных стеклообоев имеются знаки о наличии пожарного сертификата и заключения СЭС.

Наклеивают обои, как правило, на подготовленные поверхности. Как их готовить – особая наука, об основах которой мы как-нибудь поговорим отдельно. Здесь же укажем, что любая поверхность перед наклейкой обоев должна быть сухой; с нее надо удалить старые обои, жировые пятна и заделать шпаклевкой щели, дырки и прочие дефекты.

Для того чтобы обои держались на стенах и потолке прочнее, опытные мастера советуют промазать наиболее проблемные места тем же клеем, которым вы будете клеить обои, и дать им просохнуть.

Важное условие качественного покрытия стен обоями – правильный выбор клея. Пожалуй, наиболее известные и надежные – это обойные сухие клеи на основе карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ). Выпускают их в России, Финляндии, Польше, Германии, Венгрии.

Качественный КМЦ представляет собой белый порошок, который быстро растворяется в воде, не образуя комков. Несколько хуже КМЦ в виде стружки желтовато-кремового цвета. Он долго растворяется в воде, образуя множество комков. К тому же этот состав иногда проступает сквозь обои (особенно тонкие бумажные) и может испортить внешний вид отделки. Но держит он обои ничуть не хуже, чем приготовленный из белого порошка.

Внимательно читайте надписи на пакетах, поскольку КМЦ, как и другие клеи, имеют «специализацию» – для легких, средних или тяжелых обоев. Отличаются они друг от друга концентрацией карбоксиметилцеллюлозы и вязкостью. Для средних и тяжелых обоев клей должен быть высокой концентрации и вязкий, в противном случае обои через некоторое время могут отойти от стены.

Некоторые производители в состав КМЦ добавляют антисептические вещества, которые предотвращают гниение. Такой клей хорош для отделки помещений с повышенной влажностью.

Все сухие обойные клеи растворяют одинаково. В эмалированную или пластиковую посуду наливают воду температурой около 25 градусов, в которую затем постепенно засыпают порошок, постоянно помешивая. Для полного приготовления состав должен отстояться какое-то время (сколько именно – указано на упаковке).

На легкие бумажные обои клей наносят непосредственно на полотнище, которое затем и приклеивают на стену. На толстые двойные обои клей наносят дважды. Дают первому слою впитаться в основу, а потом промазывают полотно еще раз. Как правило, порядок и способ работы подробно описан на упаковке или в инструкции-вкладыше. Пожалуйста, не ленитесь читать рекомендации производителей!

Виниловый обойный клей предназначен для всех типов виниловых обоев и держит их надежно. К тому же с ним удобно работать – обои на свеженанесенном клее хорошо скользят по поверхности, поэтому их легко стыковать и ровнять.

Для велюровых, текстильных, виниловых стеклообоев используют дисперсионный клей. Он отличается повышенной прочностью и влагостойкостью. Не путайте влагостойкость с водостойкостью! Влагостойкий клей способен выдержать повышенную влажность, но длительный контакт с водой для него противопоказан.

Наносить клей надо на сухую, чистую, обезжиренную поверхность. И лучше не сплошным слоем, а отдельными точками (если материал легкий) или змейкой (если материал тяжелый). Сохнет клей от 12 до 24 часов в зависимости от толщины слоя, температуры и влажности воздуха.

Для стеклообоев следует приобретать специальный или универсальный клей (подойдет Putas, Vitrulan, Caparolи др.). Причем желеобразный клей опять-таки нужно наносить прямо на стену. Клеить стеклообои надо встык, а не внахлест.

И. ЗВЕРЕВ

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Самолет DHC-6 Twin Otter– «Близнец выдры» – был разработан фирмой DeHavilland Canadaв 1964 году, а в мае 1965 года этот турбовинтовой высокоплан короткого взлета-посадки, обеспечивавший перевозку от 13 до 18 пассажиров, впервые поднялся в воздух.

На неубирающемся трехопорном шасси самолета можно было установить поплавки, лыжи и колеса. Предназначенный для эксплуатации на местных воздушных линиях, Twin Otter, тем не менее, широко использовали военно-воздушные силы и правительственные агентства Аргентины, Канады, Чили, Эквадора, Эфиопии, Франции и других стран.

После изготовления 115 самолетов Twin Otterбыло начато производство самолетов Twin Otter-200с увеличенным багажным отсеком в удлиненном носу фюзеляжа и большим взлетным весом, а затем и Twin Otter-300 с более мощными двигателями и матерчатыми мягкими баками с водой для тушения пожаров. Последний самолет Твин Оттер был собран в декабре 1988 г., его преемник получил обозначение DHC-9.

Техническая характеристика:

Длина самолета… 15,77 м

Высота… 5,94 м

Размах крыльев… 19,81 м

Площадь крыла 39,02 м ²

Мощность двигателей… 2x652 л.с.

Практический потолок… 8140 м

Дальность полета… 1300 км

Масса пустого самолета… 3,363 т

Максимальная взлетная масса… 5,670 т

Максимальная скорость… 338 км/ч

Экипаж… 2 чел.

Прототип модели Alfa Romeo 159был представлен на автосалоне в Женеве в 2007 г. История фирмы началась в 1906 г., когда в местечке Портелло близ Милана для сборки французских легких автомобилей Darracqбыло создано общество Societa Italiana Automobili Darracq.

Итальянцы восприняли новинку без энтузиазма, и на заводе решили производить итальянские автомобили. Так в 1910 г. появилась компания A.L.F.A., получившая затем название Alfa Romeo. Базовая версия Alfa Romeo 159(см. характеристики) получит 1,9-литровый двигатель мощностью 160 л.с., фирменную систему стабилизации VDC ( Vehicle Dynamic Control) с ABS, противобуксовочную систему ASR, систему brake-assistи даже систему Hill Holder, облегчающую старт в горку. Безопасность пассажиров обеспечат 8 подушек безопасности, в том числе подушки безопасности для колен впереди и надувные занавески, преднатяжители ремней безопасности и активные подголовники.

Техническая характеристика:

Длина… 4,660 м

Ширина… 1,828 м

Высота… 1,417 м

База… 2,700 м

Объем двигателя… 1859 см ³

Мощность… 160 л.с.

Максимальная скорость… 212 км/ч

Снаряженная масса… 1480 кг

Вместимость топливного бака… 70 л

Разгон до 100 км/ч… 9,7 с

Средний расход топлива… 8,7 л/100 км

ПОЛИГОН
Парусники без парусов

В 1931 году в Германии появилось небольшое грузовое судно «Букау». И хотя на нем не было парусов, именно под действием ветра оно уверенно пересекало Атлантический океан.

На палубе «Букау» располагались два цилиндра высотою 15,6 и диаметром 2,8 м. Вращаясь, они, подобно парусам, гнали корабль по волнам, благодаря физическому эффекту, который первыми обнаружили… артиллеристы.

В середине XIX века на вооружение армии поступила нарезная артиллерия. Снаряды ее вращались, и это повышало меткость стрельбы. Но вели себя снаряды все же странно: при боковом ветре их дальность полета то возрастала, то значительно уменьшалась.

Причину этого явления выяснил в 1852 г. немецкий ученый Густав Магнус. Он обнаружил, что на вращающийся цилиндр, обдуваемый сбоку ветром, действует сила, перпендикулярная его направлению (это явление стали называть эффектом Магнуса). Снаряд нарезного орудия – это, в сущности, и есть вращающийся цилиндр. Потому, когда ветер дул на него с одного бока, он поднимался и летел дальше, а когда дул с другой стороны, то терял высоту.

Физическую суть эффекта Магнуса прояснил профессор Геттингенского университета Л.Прандтль в начале 1900-х годов. Вот, что происходит на поверхности вращающегося цилиндра, обдуваемого воздушным потоком. На одной его стороне направление вращения совпадает с направлением потока, а с другой – ему противоположно.

Воздух, коснувшийся поверхности цилиндра, образует на ней так называемый пограничный слой, в котором, чем ближе к поверхности, тем меньше его скорость относительно этой поверхности. На самой же поверхности воздух относительно неподвижен, он как бы к ней прилипает. По мере поворота цилиндра «прилипший» к ней пограничный слой устремляется навстречу внешнему потоку, отрывается от поверхности цилиндра, и возникает давление, направленное перпендикулярно потоку, омывающему цилиндр.

Такая же сила возникает и на парусе, и на крыле самолета. Но у цилиндра она примерно в десять раз больше. Поэтому вращающиеся цилиндры – роторы – были использованы немецким инженером Флеттнером вместо парусов судна «Букау». При совсем небольшом ветре 8 м/с на каждом цилиндре возникала сила тяги в 2300 кг. Цилиндры вращались электромоторами мощностью 18 л.с., получавшими энергию от дизельной электростанции.

Так получается боковая сила при обтекании вращающегося цилиндра ( эффект Магнуса).

Под действием ветра судно двигалось со скоростью 40 км/ч, при этом на преодоление силы сопротивления расходовалась мощность около 700 л.с. Сравните: если то же судно двигать при помощи винтов, то понадобятся двигатели общей мощностью около 1000 кВт!

А будь «Букау» парусником, для обслуживания парусов понадобилось бы 20 человек. Между тем для обслуживания роторов Флеттнера хватало одного механика.

К сожалению, суда с ротором Флеттнера зависели от прихотей ветра и были вытеснены теплоходами. Интерес к ним возродился в 70-е годы прошлого века в связи с ростом цен на топливо и повышением внимания к вопросам экологии. Французский исследователь океана Ж.И.Кусто в 1980 г. построил судно «Калипсо», оснащенное двумя роторными ветродвижителями. На каждом его роторе имелся щиток, направляющий поток воздуха. Изменяя его положение, можно было получать тягу в нужном направлении независимо от того, куда дует ветер. К сожалению, опыты с такими судами были прекращены после кончины ученого и более не возобновлялись.

Зависимость от ветра для торговых и грузовых судов, безусловно, большой недостаток. Однако на небольших лодках рыболовов и туристов компактные роторные ветродвижители могли бы найти широкое применение.

Судя по опытам Флеттнера и Кусто, для получения одной и той же скорости мощность двигателя, вращающего ротор, была бы примерно в 20 раз ниже, чем мощность лодочного мотора, работающего на винт.

Для лодки необходимую мощность можно было бы получить, вращая ротор при помощи педалей. Средняя мощность, которую ноги человека могут давать без особого напряжения в течение длительного времени, составляет 100–200 Вт. При этом от роторов Флеттнера можно получить тягу, как от лодочного мотора мощностью 2–4 л.с. Добавим, что лодка двигалась бы в полной тишине, не пугая рыбу, и при полном отсутствии выхлопа. Такие суда можно оснастить подводными крыльями, и они, используя совместную силу ветра и мускульную силу человека, смогут двигаться со скоростью 30–40 км/ч. Если ветра нет, то мощность педалей можно переключить на винт.

Для быстроходного катера с ротором Флеттнерадостаточно мускульной силы.

Опыты по созданию судов с ротором Флеттнера можно начать с небольшой модели, приводимой в действие электродвигателем от игрушек.

В целом она не намного сложнее обычной модели лодки. Особое внимание нужно уделить изготовлению самого ротора. Его тягу можно рассчитать по формуле профессора В.И.Меркулова:

Р = 8,1U∙V∙d∙h,

где Р– сила тяги ротора в ньютонах, U– скорость ветра, м/с, V– линейная скорость поверхности ротора, м/с, d– диаметр ротора, м, h– высота ротора, м.

Если ротор сделать из банки от кофе диаметром 10 см и высотой 14 см, то при скорости ветра 5 м/с может получиться вполне приличная тяга в 2,8 Н, или 277 г. В таком случае ротор должен делать 16 об/с, или 960 об/мин.

В целях повышения устойчивости модель сделана по схеме катамарана. Расстояние между ее двумя пенопластовыми поплавками составляет 300 мм. К ним при помощи изогнутых дюралюминиевых трубок диаметром 8 – 10 мм крепится платформа, на которой установлен ротор Флеттнера. Если ротор выполнен в промышленных условиях достаточно точно и хорошо отбалансирован, его можно закрепить в одном опорном подшипнике. Самодельный ротор для устранения вибрации лучше закрепить в двух подшипниках. Один из них – нижний – укреплен на платформе, другой – на специальной раме вверху.

Ротор снабжен щитком для отклонения ветра, обтекающего его поверхность. Меняя положение этого щитка, можно уточнять направление движения судна. Щиток, в свою очередь, укреплен на двух латунных втулках, проходящих внутри подшипника, а вал ротора проходит внутри этих втулок. Положение щитка фиксируется при помощи шайбы с отверстиями, закрепленной наверху рамы. На нижнем конце вала ротора находится шкив, который при помощи резинового пассика от плеера соединен со шкивом на валу электромотора.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Проверь: Земля вращается?

Утверждение Коперника и Галилея о том, что Земля вращается, было для того времени крайне смело и полностью оторвано от повседневного опыта. Ему бы и оставаться достоянием высокой науки, да оказалось, что определить долготу затерянного в океане корабля без учета вращения Земли невозможно. И сотни тысяч моряков, морских офицеров были попросту вынуждены в это верить, не имея прямых доказательств. Но рядовым людям вращение Земли по-прежнему оставалось чем-то непонятным.

Все изменил французский физик Жан Фуко, уделявший большое внимание изучению маятника и доказавший, что плоскость качания маятника неизменна, простым опытом. На поворотной подставке при помощи проволочной дуги укрепляют маятник – груз на тонкой нити. Запустив маятник, подставку начинают вращать. Сколько бы подставка ни сделала оборотов, плоскость качания маятника по отношению к комнате остается неизменной.

При чем здесь вращение Земли?

Ж.Фуко рассуждал примерно так. Представьте себе микроба, живущего на подставке и видящего только маятник. Ему будет казаться, что плоскость качания маятника повернулась относительно него и подставки. Но ведь люди по сравнению с земным шаром даже мельче микроба, живущего на подставке! И если земной шар действительно вращается, то все должны увидеть, как плоскость качания маятника делает за сутки один оборот относительно пола и стен комнаты…

Ж.Фуко(1819–1868)

Создать маятник, способный так долго качаться, чтобы удалось заметить его поворот, оказалось нелегко. Колебания любого маятника довольно быстро затухают из-за аэродинамического сопротивления воздуха. Но поскольку затраты мощности на преодоление этого сопротивления пропорциональны кубу скорости, уменьшив скорость движения маятника вдвое, можно уменьшить мощность, расходуемую на борьбу с сопротивлением воздуха, в восемь раз.

В 1852 г. Фуко установил в зале парижского Пантеона самый длинный и самый медленный в мире маятник с периодом колебания 16,4 секунды. Это был висевший на стальной струне медный шар весом 28 кг. Вот как об этом эксперименте писала книга конца XIX века.

«Прямо под точкой подвеса находился центр кружка с нанесенными на нем делениями. По диаметрам, одна против другой, лежали две клинообразно заостренные горки сухого песка. С каждым колебанием хребет горки сглаживался острием маятника на 2,3 мм. За время колебания Земля, а вместе с нею кружок поворачивались как раз на столько же. Маятник мог колебаться 5–6 часов, постепенно уменьшая размах, а кружок за это время успевал повернуться на 60–70°».

Иными словами, стало воочию видно, как Земля вращается. Посмотреть на чудо-маятник ходили сотни людей, да и в наши дни парижский Пантеон, где продолжает работать маятник Фуко, полон людей.

К сожалению, подобные опыты требуют очень высоких помещений. Иногда их с некоторыми ухищрениями показывают в аудиториях старых университетов. А как быть в обычной школе?

В редчайшем издании Академии педагогических наук СССР «Самодельное школьное оборудование по физике», вышедшем в свет в 1984 г., описан современный вариант маятника Фуко, разработанный под руководством профессора Л.М.Иванцова. Собрав его, учащиеся смогут увидеть, как класс повернется за один урок примерно на 11°.

Если Ж.Фуко удалось лишь уменьшить затухание маятника, то Л.М.Иванцов устранил его полностью. При каждом взмахе маятник Иванцова подпитывается энергией от устройства, применяемого в электрических часах, и может колебаться неограниченно долго. Маятник крепится к потолку на шарнирном устройстве. На нижнем конце длинной нити укреплен сильный магнит, снабженный дополнительным грузом. Их общий вес равен 0,12 кг. Прямо под точкой подвеса находится катушка с двумя обмотками L ₁ и L ₂, а также простенькая транзисторная схема с батарейкой. Когда маятник приближается к катушке, в обмотке L ₁, возникает ЭДС, отрицательная относительно эмиттера транзистора, и он полностью открывается. Ток, протекающий через обмотку L ₂, притягивает магнит, и он ускоряется.

Когда маятник-магнит пройдет через положение равновесия, ЭДС в обмотке L ₁меняет свою полярность, изменяется и направление тока в обмотке L ₂. При этом катушка отталкивает магнит, вновь придавая ему ускорение.

В схеме можно применить любой низкочастотный р-n-ртранзистор. Катушка наматывается виток к витку на каркас с наружным диаметром 50 мм и длиной 10 мм проводом диаметром 0,08 – 0,12 мм. Начало одной обмотки соединяют с концом другой. Их общую точку присоединяют к эмиттеру. В схеме применялся диод Д226, напряжение питания 1,5 В.

А. ВАРГИН