|
РАСПОЗНАННЫЕ ФРАГМЕНТЫ ЖУРНАЛА
В НОМЕРЕ:
1. Филателия в мире. — 2. Там, где был Ленин. — 3. Химическое сердце. — 4. Физика вокруг нас. — 5. Наш физический кабинет. — 6. По белу свету. — 7. По земле, воде и воздуху. — 8. Все об автомобиле. — 9. Шаг вперед.— 10. Уголок юного конструктора. Рацио-ухо. Секундомер. Краскопульт. — Техническая загадка.
Кончился учебный год. Знакомые нам ребята не подвели надежд своих родителей: они перешли в следующий класс с хорошими и отличными оценками, а пока с нетерпением ждут выезда в пионерский лагерь.
— Папочка, ну покажи нам искусственное сердце? Как оно бьётся?
— Еще минуточку терпения, — попросил отец близнецов, — сейчас начнет работать.
После чего с таинственным лицом шопотом добавил:
— Только сидите тихо, а то наш опыт не удастся: вместо сердца выйдет жареная печёнка!
Лаборатория наполнилась звонким смехом ребят.
А тем временем были окончены последние приготовления. На дне стеклянного сосуда с вогнутым дном, в прозрачной красновато-желтой жидкости лежала большая капля ртути. Пан Станислав взял из рук Антека большой железный гвоздь, очищенный наждачной бумагой до блеска, —юодел через его головку пробку и эржественно объявил:
— Приступаем к оживлению нашего сердца!
Говоря эти слова, он опустил под углом гвоздь в сосуд и медленно приблизил его к капле ртути.
— Ааа! — раздался коллективный крик ребят. — Вот это да-а-а...
Как только гвоздь слегка коснулся капельки ртути, та сразу же ожила. Из плоской, почти овальной капли молниеносно вырос круглый шарик. Через мину-
ту шарик вновь разлился в овальную каплю. Каждый раз, когда пан Станислав касался гвоздем капельки ртути, ртуть, как бы боясь укола, сжималась.
— А сейчас, — сказал отец близнецов, — попробуем заставить работать наше сердце постоянно. Тадек, дай-ка штатив.
На штативе, установленном над сосудом с ртутью, химик укрепил пробку с гвоздем. Он долго и тщательно регулировал наклон и уровень его осаждения в капле ртути. Наконец, капелька начала дышать так, сама, без какой-либо помощи. Она то сжималась, то разжималась, разливаясь в овальное пятно, потом опять сжималась и так всё продолжалось ритмично в течение нескольких минут.
— Почему она дышит? Ведь капля мертвая? — спрашивали наперебой дети.
— В нашем опыте с каплей ртути решающую роль играет поверхностное натяжение. Красновато-желтая жидкость — это раствор бихромата калия. Он способствует уменьшению поверхностного натяжения. Томек, налей-ка из этой бутылочки на сухое стеклышко капельку ртути.
Только осторожно. Посмотрите, ребята, какой формы эта капелька?
— Круглая, почти круглая, — быстро ответили дети.
— Правильно. Эта форма свидетельствует о том, что в капле действуют большие силы поверхностного натяжения. А сейчас, внимание! На стеклышко с каплей ртути налью немного
бихромата калия. Видите, что произошло?
— Да, капелька опять разлилась и стала плоской!
— Это действовало поверхностное натяжение, — объяснил отец близнецов, — которое от бихромата калия уменьшилось и уже не было в состоянии удерживать капельку в виде шарика. А вот гвоздь в нашем опыте имеет совсем противоположное влияние. При соприкосновении с железом, ртуть восстанавливает прежнюю силу поверхностного натяжения и что с ней происходит?
— ...она сжимается, — хором ответили юные химики.
— Р1так, когда капелька сжимается и становится круглой, она тратит контакт с железом и сразу же расплывается. А как только расплывется, то попадет на острие гвоздя и опять сожмется. И так всё время. Видите, ребятки, наше лабораторное химическое сердце — это не фокусы, а объяснимое наукой явление.
Тадек, видя что уже конец опыта, попросил:
— Папочка, покажи, пожалуйста, еще что-нибудь интересное...
— Хорошо. Сейчас вы самостоятельно проделаете интересный опыт. Возьмите несколько стеклянных трубочек, вот здесь, в ящике стола. Трубочки могут быть различной толщины. В плоскую миску налейте немного окрашенной несколькими каплями чернил воды и поставьте вертикально в неё трубочки.
Небольшое замешание у стола с трубочками, к счастью, кончилось благополучно: ни одна из трубочек
не была разбита. Ребята, поставив в миску трубочки, наблюдали за тем, как голубая вода поднималась вверх.
— О-о-о! — удивился Ан-тек, в руках которого оказалась самая тоненькая трубочка, — ну и высоко поднялась 50 да!
Пан Станислав внимательно наблюдал за детьми. В руках каждого из них были
различного диаметра трубочки. Чем меньшим был диаметр трубки, тем вверх, и чем больше диаметр, тем голубой столбик воды был короче.
— Жидкость в ваших трубках поднимается тоже благодаря поверхностному натяжению, — начал он.
— А чернила? — спросили ребята.
— Чернила в данном случае не играют никакой роли. В воду мы добавили их только для того, чтобы удобнее было проводить опыт.
Жидкости благодаря поверхностному натяжению могут подниматься не только по тоненьким трубочкам, — продолжал пан Станислав, — они поднимаются всюду, где есть пс ристая среда, в которой много маленьких и тоненьких каналиков. Вот, например, промокательная бумага. Уголочком промокательной бумаги коснитесь капли чернил. На ваших глазах капля исчезнет, переходя на промокательную бумагу.
Чистая бумага, сделанная только из растительных волокон, очень хорошо пропускает воду. Писать на такой бумаге нельзя. Чтобы бумага была пригодна для чернил, надо закрыть множество каналиков и микро-каналиков, расположенных между волокнами. На бумажных фабриках в волокнистую суспензию добавляют немного клея и различные порошки. Зерна порошков закупоривают кана-лики между волокнами, а бумага становится пригодной для чернил.
Самым лучшим видом промокашю является наша земля. Благодаря ее пористости, вода из более глубоких слоев земли по построенным природой каналикам поднимается вверх и питает корни растений.
В лаборатории царила тишина.
— Я покажу вам сейчас, ребята, замечательный способ поливки цветов, основанный на использовании поверхностного натяжения.
Это заинтересовало особенно Госю, которая за всё время не проронила ни одного слова.
— Рядом с горшком цветов поставим бутылку с водой, — и пан Станислав взял с полки пол-литровую бутылку. —
В бутылку вложим мокрый конопляный шнурок так, чтобы он коснулся дна, а второй его конец закопаем на несколько сантиметров в землю в горшке. Шнурок, состоящий из нескольких тысяч тоненьких волокон, представляет собой как бы сплетение тысячи тоненьких трубочек. Вода по этим трубочкам поднимается вверх так же, как и чернила по промокательной бумаге. Ко-
чество воды, которое пройдет по каналикам шнурка в течение суток, зависит от самого шнурка: чем он тоньше и крепче сплетен, тем медленнее будет поставлять воду земле. И, конечно, наоборот, толстый и по-роватый шнур пропустит гораздо больше воды.
Это объяснение больше всего понравилось Госе.
— Вот хорошо, что есть такой умный способ поливки цветов, а я-то думала, кого попросить поливать цветы, когда мы уедем в пионерский лагерь, а вы в отпуск.
— Пап, — перебил Госю Томек, которого видно было не интересовала поливка цветов, — а ты когда-то говорил о керосине и поверхностном натяжении...
— Так-так, применение керосина для вымачивания в нем ржавых предметов основано на явлении поверхностного натяжения. Если есть,,
например, у нас болт с гайкой и гайку трудно отвинтить, смазка маслом в таком случае не поможет. Масло густое и не проникает в витки нарезки под гайкой.
На помощь приходит керосин. Его поверхностное натяжение мало. Керосин свободно проникает в каждую, даже самую маленькую щель.
Отец близнецов посмотрел на часы.
— Ребята, в следующий раз мы: проделаем опыт с иглой, которая не будет тонуть...
— Неужели тоже из-за поверхностного натяжения? — спросила Гося.
— Об этом вы узнаете через месяц, — ответил пан Станислав.
Александра Сенковская
ПЕЧИ И ГОРЕНИЕ
Как вы думаете, ребята, может ли физик изучать такой процесс, как горение? Подчиняется ли этот процесс каким-либо физическим законам? Давайте рассмотрим его вместе с вами.
Как известно, горение — это химический процесс соединения кислорода с горящим материалом. Он может успешно происходить в воздухе, содержащем всего 20% кислорода.
Сгорающий материал выделяет тепло, то есть тепловую энергию. Все горючие, материалы можно разделить на твердые, жидкие и газообразные. Все эти вещества характеризуются теплотой сгорания то есть количеством тепла, выделяющегося при сгорании одного килограмма горючего вещества (исчисляется в килокалориях — сокращенно «ккал»).
Теплота сгорания различна для различных веществ: самая большая у
водорода, при сгорании 1 кг которого выделяется 34.200 ккал. При сгорании, например, 1 кг бензина выделяется около 10000 ккал тепла, а при сгорании 1 кг каменного угля от 7400 до 8800 ккал в зависимости от
сорта.
Остановимся давайте подробнее на уГле — основном виде топлива. Заметили ли вы, что в хорошо растопленной печи что-то гудит? Это гудит воздух, который сильной струей проникает из комнаты в печь. Часть кислорода, содержащегося в воздухе, вступает в реакцию горения. Остальные выделяющиеся при этом газы выходят через трубу в атмосферу, так как они «легче» атмосферного воздуха. В печи возникает тяга, называемая в физике естественной.
В промышленных печах, например, где требуется большее количество воздуха (то есть кислорода), чем это может обеспечить естественная тяга, применяют искусственную, или принудительную тягу путем нагнетания специальными устройствами воздуха в печь.
Говоря о том, что нагретый воздух легче атмосферного, мы слово «легче» взяли в кавычки. И не случайно. Хороший физик всегда объяснит, что удельный вес нагретого воздуха меньше - удельного веса атмосферного воздуха.
Колосниковая решетка к дымоходному каналу
Чем меньше удельный вес газа, тем меньше его давление. Значит и в дымоходной трубе давление будет меньше атмосферного.
Рассмотрим этот случай подробнее. Представьте себе печь с дымоходной трубой. Атмосферное давление на уровне входа в печь больше, чем у . выхода из дымоходной трубы, так как оно сжато большим столбом воздуха
В самой же дымоходной трубе условия особые. Находящийся в ней воздух и другие газообразные продукты сгорания нагреты, то есть, как вы знаете, легче, чем атмосферный воздух. Поскольку воздух в тру( легче, то и его давление меньше окружающего. В результате в трубе и в печи постоянно поддерживается пониженное давление по сравнению с атмосферным, или иными словами, воздух в печи и трубе разрежен. Находясь под большим давлением, он нагнетается в печь, а затем, нагрева- ясь, уходит в атмосферу. Так и возникает естественная тяга.
Но всегда ли полезна естественная тяга? От чего зависит её сила?
Очень часто, особенно в жаркое лето, хозяйки жалуются, что печь «не тянет». В чем дело? Дело в том, что естественная тяга тем больше, чем холоднее воздух снаружи и горячее в трубе. Чем больше разница давлений, тем лучше тяга. Что делать, чтобы и летом можно было пользоваться печью? На помощь нам прих Л дит физика. «Надо построить высокую трубу, — говорит она, — тогда печь будет как бы подключена к высоким слоям атмосферы, где давление ниже, чем на уровне печи. Разница этих давлений и обеспечит хорошую тягу даже в жаркое лето».
Думаю, что вам теперь понятно, почему заводские трубы строят такими высокими. Правда, дымоходная высокая труба — дорогое сооружение и не всегда можно возводить такие в жилых домах.
Что делают обычно домашние хозяйки, чтобы разжечь печь? Они сжигают сначала в печи ненужную бумагу и щепки. Разогретый воздух со-
здает начальную тягу в трубе, и печь не дымит. В печах для улучшения выхода теплого воздуха специально установлена задвижка у входа в трубу.
Если тяга слишком большая, тоже не нравится хозяйкам, так как много тепла уходит в воздух. Обычно для предотвращения выхода тепла немного прикрывают поддувало или задвигают задвижку в дымоходной трубе.
Первый способ (прикрыть дверцу поддувала) уменьшает приток воздуха в печь, а второй — уменьшает раз-ицу давлений.
Обратите еще внимание на то, что печь является одновременно вентиляционной установкой в квартире. Воздух, попадающий в печь из комнаты, восполняется притоком снаружи через щели в дверях, окнах и т. п. Хорошо растопленная печь дает теплоту и свежий теплый воздух.
В современных домах нет угольных печей, а есть центральное отопление. Оно удобнее, но вреднее для здоровья, так как. воздух в комнатах перегревается, высушивается и для поддержания требуемого климата в комнате надо слишком часто проветривать помещение.
Оба способа отопления — печное и центральное построены на одном и том же физическом явлении, заключающемся в том, что нагретый газ становится легче холодного. Горячая вода поднимается " по трубам вверх, попадает в радиаторы в квартирах, отдает свое тепло и, охлажденная, стекает вниз, в котельную. Котельные всегда строят в подвалах домов.
Нагревая воду, как и газ, мы уменьшаем её удельный вес. Запомните, ребята, что при нагревании воды от 0° до +4°С её удельный вес увеличивается, то есть вода становится тяжелее. При дальнейшем нагревании удельный вес воды уменьшается.
Благодаря указанному свойству воды, реки и озера замерзают только на небольшой глубине, а лед, находящийся на поверхности воды, не тонет и не давит на живых обитателей искусственных и естественных водоемов. Под коркой льда находится самая тяжелая вода, температура которой равна +4°С.
Этим гениальным способом природа сама защищает жизнь подводного животного мира.
Как определить теплопроводность металлов.
Вы все, наверное, знаете, что различные тела по-разному проводят тепло: одни хорошо, и мы их называем проводниками тепла, а другие плохо — изоляторы тепла. Металлы обычно хорошо проводят тепло, то
есть являются проводниками тепла, но и между ними есть существенные отличия.
Давайте определим, вместе с вами, ребята,
лов лучше проводит тепло, а который хуже.
Исследуемые металлы должны быть в виде кусочков проводов одинаковой длины и диаметра, например, медный, алюминиевый и стальной провода.
В одной руке держим медный провод, а в другой — алюминиевый. Подносим их одновременно к пламени свечи. Тот провод, который скорее нагреется, обладает лучшей теплопроводностью. В данном случае это будет медный провод. То же самое проделываем с алюминиевым и стальным проводом. Заметим, что алюминиевый нагреется быстрее. Значит, из трех металлов лучшим проводником тепла является медь, затем алюминий и, наконец, сталь.
ПО БЕЛУ СВЕТУ
ВИДЕОГРАММА
В недалеком будущем большое распространение получат так называемые видеограммы. На граммпластин-ку будет записываться не только звук, но и запечатляться изображение. Для воспроизведения озвученного фильма, надо поставить пластинку на проигрыватель, сопряженный с телевизором. Пластинки для видеограммы, конечно, будут гораздо дороже обычных граммпластинок, а технология их изготовления гораздо сложнее. Этот способ записи и передачи изображения изобретен в Англии.
ПОЛЕЗНОЕ ЗЕРКАЛО
В Соединенных Штатах Америки в настоящее время выпускается интересной конструкции зеркальце для автомобилей. В верхней части зеркальца водитель видит следующую непосредственно за ним машину, а на нижней части — расположение автомобилей, находящихся на некотором расстоянии за ним. Нет сомнения, что установка такого зеркала на автомо-
биле увеличит безопасность движения на улицах и дорожных магистралях.
Недавно в Соединенных Штатах Америки был проделан следующий интересный эксперимент. В воду, которая была предназначена для туше-
ния пожара, была добавлена порошкообразная смола. Вода, похожая скорее на желе, выбрасываемая шлангом, прилипала к горящей крыше или стене здания, предотвращая поступление кислорода, благодаря чему лучше тушила пожар.
ПРИЦЕП
Четырехместный прицеп построен из синтетических материалов. На воде он выглядит как настоящий пла-ающий домик. Для спуска на воду .е надо снимать с прицепа колес; достаточно только снизу и по бокам прицепа установить небольшие пон-
Зарубежная пресса сообщает о любопытном изобретении: из резины и пластмассы сделана собака-сторож! Собака снабжена сигнальной системой с фотоэлементом и устройством для воспроизведения записанного на пленку лая настоящей собаки. При пересечении луча сигнальной системы с фотоэлементом включается «лай» собаки, которая пугает вора.
Фантастический рассказ-шутка
— Только наши далекие предки пользовались допотопными бумажными шпаргалками, — говорил Эрл, обращаясь к Урану. — Предки выходили к доске, доставали из-под своих несовершенных ручных часов крошечные листки бумаги и принимались за «дело», бледнея при каждом движении учителя. Да... двадцать первый век многое изменил.
Правой рукой Эрл указал на огромную, во всю переднюю стену кабинета физики, доску, на которой ещё не погасли светящиеся радиосхемы, хотя урок давно уже кончился.
— Сегодня мы самостоятельно собирали миниатюрнейшие радиопередатчики, дальность действия которых — десять километров. От доски до нашего столика ближе.
Слушая Эрла, Уран чувствовал, что тот говорит совершенно серьёзно.
— Нас научили собирать микропередатчики. Неужели мы не сможем применить полученные знания на практике? Завтра первый урок ст 1 реометрия. Предки рисковали каждое мгновение, а мы проделаем всё с полнейшей безопасностью. Деды и прадеды могли бы нам позавидовать!
Уран пытливо посмотрел на своего школьного товарища; он уже начинал понимать, в чём дело.
— А детали?
— Радиодетали у меня есть, успокоил его Эрл. — Ты помнишь, я ведь увлекался прежде радиотехникой. Передатчики, правда, не умел собирать, но } как-то на Всемирном конкурсе юных техников получил одну из десяти тысяч третьих премий за наиболее оригинальную конструкцию цветного карманного телевизора.
Уран колебался.
— А что нам задали по стереометрии на завтра? — осторожно поинтересовался он и после того, как Эрл ответил, схватился за голову — в двадцатом веке на дом задавали меньше!
— В двадцатом веке всё было по-другому, — подхватил Эрл, — взять, хотя бы, моего дедушку. Он рассказывал, что у него, когда он учился в десятом классе, была маленькая записная книжечка, куда он заносил формулы по тригонометрии и алгебре и все доказательства по стереометрии. Дедушка называл её «Справочником юного математика» и никогда не рас-
, ""тавался с нею. Когда он шел к дос-.ю, она лежала у него в рукаве. А по- пробуй теперь! Теперь на столе учителя стоит телевизор, и учитель ви-- дит всё, что делается за его спиной.
— Как, говоришь, твой дедушка называл эту книжечку? — переспросил Уран, думая, очевидно, совсем о другом.
» — «Справочником юного математи-
ка». А еще на её обложке был эпиграф: «Лучше славная кончина, чем позорное житьё!» Мой дедушка учился только на четверки.
— В наше время твой дедушка не добрался бы до шестого класса, вздохнул Уран и, помолчав немного, смущенно добавил, — ты, всё-таки, диктуй в микрофон так, чтобы никто не услышал. Сейчас даже школьники против подсказки.
И он вздохнул еще раз.
На уроке стереометрии, кроме Урана, учительница вызвала ещё двух учеников; каждый должен был доказать одну теорему.
Уран обернулся на Эрла. Внешне Эрл был совершенно спокоен. Перед ним на столе лежал открытый на нужной странице учебник по стерео-метрии.
Прислушиваясь к слабому голосу, доносившемуся из кармана, где лежал микроприёмник, Уран стал нажимать одну за другой клавиши на пульте управления, рядом с доской; на доске зажигались буквы и цифры, складываясь в ровные аккуратные строчки.
Через пятнадцать минут учительница заметила, что доказательства трех различных теорем выглядят совершенно одинаково. Это настолько её поразило, что она забыла вопрос, который только что собиралась задать всему классу.
— Вы что-то делаете неверно, проговорила она, — вот ты, Патрокл, один только ты теорему доказываешь верно. Твои друзья списывают твоё доказательство.
Она укоризненно покачала головой.
— Как будто не знаете, что каждая теорема доказывается по-своему. Ты, Патрокл, продолжай, а вам, Уран
и Мир, вам я вынуждена поставить сегодня неудовлетворительные отметки.
Она нажала на столе две кнопки; на доске красным цветом зажглись имена Мира и Урана.
Уран, сам удивлённый не меньше учительницы, растерянно побрёл к своему месту.
Эрл встретил его смущенной, грустной улыбкой и пожал плечами:
— Я не виноват, что у того, кто подсказывал Патроклу, передатчик мощнее. Неудивительно, что все вы слышали и писали одно и то же.
КРАСКОПУЛЬТ
Некоторые, весьма полезные приборы, можно изготовить очень простым способом. Таким прибором, которым мы с вами сейчас займемся, является краскопульт — устройство, предназначенное для покраски различных предметов струёй разбрызгиваемой краски.
При помощи краскопульта можно покрыть нитролаком, например, раму старого велосипеда. Разумеется, старый лак надо предварительно снять наждачной бумагой.
Как всегда, начнем с приготовления необходимых материалов. Нам понадобятся:
стеклянная банка (литровая или пол-литровая), листовой металл (например, кусок, вырезанный из металлической консервной банки), толщиной 0,2—0,5 мм и размерами 15X90 мм, две металлические или стеклянные тонкостенные трубки диаметром 2—4 мм и длиной 120 мм, велосипедная камера с вентилем, кран (от газовой плитки), резиновый или пластмассовый шланг с внутренним диаметром 3 мм и длиной 1000 мм.
В крышке стеклянной банкиделаем отверстие диаметром, равным внешнему диаметру имеющейся у- вас металлической или стеклянной трубочки «с». Трубку вставляем через крышку «в» в банку так, чтобы снаружи оставалось только 15 мм труб-
ки. К крышке «в» припаиваем подпорку «d», вырезанную и выгнутую из листового металла (кусочка от консервной банки), как это показана на рис. 2.
В подпорке «d» просверливаем два отверстия, через которые продеваем вторую металлическую или стеклянную трубочку «е»; её конец должен касаться стенки трубки «с» (рис. 1).
На второй конец трубки «е» надеваем шланг «Ь», соединяя его с краном «1», припаянным к вентилю «пр камеры «т».
В крышке «в» делаем еще одно отверстие «Ь произвольного размера через которое воздух по мере убывания краски, будет попадать в банку «а».
Через второй вентиль «п2» нагнетаем воздух в камеру насосом, в банку же наливаем до 3А нитролак. Кран «I» ~при этом должен быть закрыт.
Открыв кран «1», пропускаем сильную струю воздуха над открытым концом трубки, опущенной в нитролак. В трубке «с» создается разрежение воздуха. Уровень лака в ней легко поднимется, а, достигнув края трубки, лак унесется струей воздуха в виде мелких капелек. Эту-то струю мелких капелек направляем на раму нашего верного старого велосипеда который вскоре станет как новенький.
|
