|
РАСПОЗНАННЫЕ ФРАГМЕНТЫ ЖУРНАЛА
«СТАРИК ЛОВИЛ НЕВОДОМ РЫБУ», А МЫ...
В нашем рассказе, ребята, не будет речи о рыбаке и рыбке. Эту сказку А. С. Пушкина вы уже давно знаете. Сегодня мы с вами поговорим о морском рыболовстве.
Моря и океаны — огромный и не использованный еще в достаточной степени «амбар» продуктов питания и промышленных продуктов. На удочку этих богатств не взять, да и современные методы не всегда оказываются достаточными. Решением проблемы рыболовства постоянно за-нимаются ученые, инженеры и техники почти всех стран. Однако о прогрессе в этой важной области еще мало кто знает.
Наш рассказ будет посвящен промышленным методам рыболовства сегодня и в недалеком будущем.
До недавнего времени рыбу ловили на небольшой глубине и неподалеку от берега. В результате такой системы лова в некоторых морях, например, в Северном и Балтийском, рыбы стало значительно меньше. Вывод ясен: надо вести ловлю рыбы на большей глубине. Такая-ловля называется «пелагической».
Каждому понятно, что прежде чем забросить сети, надо обнаружить косяк рыбы. На помощь рыбакам придит электроника, которая определяет местонахождение рыбы при помощи эхолота. Эхолот генерирует высокочастотные звуковые волны, которые, отражаясь от косяка рыб, принимаются в радиоприёмнике.
Приборы, регистрирующие время моментов выхода волны и её возвращения, позволяют (при известной
скорости распространения в воде звуковой волны, равной 1500 м/сек.) определить местонахождение косяка рыбы.
Гораздо более совершенными в настоящее время стали и сети. Всё чаще ловят рыбу так называемым тралом. Трал — это конусообразные сетные мешки, буксируемые судном на глубине, определяемой эхолотом, укрепленном на самом трале. Сети
сейчас делаются из крепких искусственных волокон. В них можно забрать лишь взрослую выросшую до определенных размеров рыбу, а мелкая рыба вместе с водой процеживается сквозь ячеи. Наполненные сети затягиваются по специальным скатам на корме судна.
Поскольку рыбу ловят далеко в море, её сразу же на судне перерабатывают, приготовляя консервы или мороженное рыбное филе. Такие судна, приспособленные для переработки добычи, называются плавающими рыбными комбинатами. Польша занимает второе место в мире (после Японии) по производству таких судов. Сегодня польские суда плавают под флагами Советского Союза, Франции, Великобритании, Кубы и многих других государств.
Практика рыболовства не стоит на месте. В посление годы внедрены новые способы лова, основанные на применении света и электротока. Большое распространение получил лов рыбы с помощью подводного электроосвещения. Делается это так: с промыслового судна опускается в воду посредством судовой стрелы небольшая конусная сетка с прикрепленной на ней мощной электролампой. По достижении определенной глубины, на которой предполагается производить лов, включают лампу. Спустя 1,5—2 мин., свет выключают, а сеть поднимают на поверхность. Рыба, собравшаяся вокруг лампы, оказывается в сети. Для ловли рыбы применяются также рыбонасосные установки, шланги которых вместе с водой всасывают рыбу на борт судна, а там её перерабатывают на консервы.
Конечно, не каждую рыбу можно заманить светом или затянуть насосом. Каспийские рыбаки подали отличную мысль: не искать рыбу, а сделать так, чтобы она сама искала рыбака.
Ученые стали изучать привычки и обычаи рыб. Оказалось, что многие рыбы хорошо идут на запах излюбленного корма. Предполагается использовать эти рыбьи повадки для лучшего отлова. Это будет делаться следующим образом: вертолеты разбросают по воде в направлении судна излюбленный рыбой корм. Рыба пойдет на приманку и попадет в сети или будет затянута всасывающими шлангами насосных установок прямо на судно.
Методов заманивания рыб довольно много. Зачастую рыбы приманивают-- ся звуками, похожими на звуки, издаваемые мелкими организмами, которыми питаются более крупные рыбы. Если в воду опустить передатчик, издающий соответствующие сигналы, то рыбы сами войдут в сеть. Или, например, было замечено, что некоторые рыбы собираются вокруг плавающих на поверхности предметов. Следовательно, установив в море буи, можно приманить к ним довольно много рыбы. Если же буи оснастить передатчиком, информирующим о скоплении рыбы, судну останется лишь не терять времени и приступать к лову.
Атомная энергия тоже может быть использована в рыболовстве. Человек заметил, что на дне морей и океанов имеется большое количество корма для рыб. Если этот корм под- нять на поверхность, за ним nocдуют и рыбы. Атомные реакторъх, похожие на те, что создают пар на атомных электростанциях, могут нагреть воду на дне; нагретая вода поднимется вверх, а вместе с ней корм и рыбы.
В недалеком будущем предполагается ввести еще одно существенное изменение в технику лова. Обнаруженный косяк рыбы, к которому через некоторое время должно подойти судно, будет окружен шланга-
ми, уложенными на дне. В шланги будет постоянно нагнетаться воздух. В них же будут сделаны отверстия. Как только вокруг приманки скопится достаточное количество рыбы, отверстия откроются, а весь косяк окружит завеса из воздушных пузырьков. Однако, чтобы рыба не ушла из сети, её нужно будет слегка оглушить током.
В недалеком будущем будет решен еще один важный вопрос: как обнаружить, есть ли рыба в% сетях и много ли её. В этом поможет рыбакам укрепленный на сетях радиопередатчик, который и определит, пришло ли время тянуть сети.
Еще очень много интересных открытий ждет рыболовов. Возможно что из числа наших читателей вырастут инженеры, которые предложат новые и смелые способы ловли рыбы.
Тадеуш Борисевич
— Папочка, в прошлый раз ты обещал нам рассказать об иглах, которые плавают по воде, — начал Томек.
— Да-да, помню, что обещал. Зови ребят, они ведь тоже, наверное, хотят убедиться, плавают ли иглы, — спокойно сказал отец близнецов и, вымыв руки, цошел в лабораторию.
Ребята были уже на месте. Они стояли у стола и о чем-то спорили.
— И ты думаешь, что так, без чьей-либо помощи иголка будет плавать? — недоумевал Тадек. — Будешь мне еще сказки рассказывать, а я всё равно не поверю...
— Не спорьте понапрасну, ребята, — обратился к детям пан Станислав, — сейчас вы всё увидите, а пока налейте в большую миску воды, а ты, Гося, принеси несколько тоненьких иголочек. Попроси их у мамы.
Не прошло и минуты, а у стола опять разгорелся спор.
— Дай, я попробую!
— Нет, сейчас моя очередь. Не разлевай воду...
Опыт, однако, не удавался. Никто из ребят не мог заставить плавать иглу по воде. Она сразу же шла на дно.
— Плохо, что у вас, ребята, нет даже малейшего терпения и понимания того, что вы делаете, — вмешался, наконец, химик и взял из рук Та-дека иглу. — Игла прежде всего должна быть сухая, а класть в миску её надо так.
И отец, держа двумя пальцами концы иглы, осторожно и медленно положил её на поверхность воды.
— Но ведь игла тяжелее воды, как же она может плавать? — как бы не веря своим глазам, спросил Антек.
— Почему у нас тонула, а у тебя, папочка, плавает? — перебил «научный» вопрос Антека Томек.
— Я знаю, папа показал нам просто фокус-покус! — закончил довольный Тадек.
— Сейчас, ребята, я отвечу каждому из вас. Сталь, из которой сделана игла, действительно в 7 раз тяжелее воды. У вас опыт не получался, потому что резко клали иглу на
поверхность воды. И совсем это не фокус-покус. В нашем случае, так же, как и в прошлый раз с химическим сердцем, действуют силы по...
— ...верхностного натяжения, — хором закончили ребята.
-— А что же это такое точнее поверхностное натяжение? Что оно существует, мы знаем, а почему?
Вместо ответа пан Станислав наполнил небольшую мисочку доверху водой.
— Поместится что-нибудь в этой мисочке еще? — спросил он ребят.
— Нет, конечно не поместится, — полетели ответы, — ведь она же полная!
— А сейчас проверим, — усмехнулся отец близнецов и достал из ящика стола длинную и тонкую цепочку.
— Попробуйте вложить эту цепочку в миску, — попросил он юных химиков. — Кладите медленно и осторожно, не касаясь стенок миски.
Ребята не хотели опять верить своим глазам. По мере того, как в миске прибывали звенья цепочки, вода, несмотря на то, что была налита доверху, не переливалась, а образовывала над краями миски полуКруГЛуЮ ВЫПуКЛуЮ ЛИНЗу.
Как только цепочка оказалась на дне миски, на поверхность воды выскочил огромный водяной пузырь. Пан Станислав проколол его сбоку иглой. Как бы лишняя, вода сразу же вылилась из миски, а уровень оставшейся сравнялся с краями миски.
— Внимательно проследите это явление, повторяя опыт еще несколько раз. Принцип действия силы поверхностного натяжения здесь почти ощутим.
— Папочка, а почему мне показа лось, что над миской была как бы натянута прозрачная пленка, которая не позволяла вылиться воде? — поинтересовался хитро Томек, которому казалось, что и здесь не обошлось без фокуса-покуса.
— Сам того не желая, сынок, ты нашел довольно удачное сравнение пленки с силами поверхностного натяжения. Как раз на поверхности воды образуется тоненькая прозрачная, но довольно крепкая пленка. Благодаря ей по поверхности могут плавать, например, маленькие комары и ходить по воде небольшие червячки.
— А из чего сделана эта пленка?
— Вижу, Томек, что ты меня плохо понял. Капля воды состоит из огромного количества, миллиардов маленьких частичек двух атомов водорода и одного атома кислорода. Все эти частички довольно сильно взаимно притягиваются.
Представьте себе вбитую в землю вертикально бамбуковую палку. Сверху к палке прикреплены четыре веревки, которые оттягивают четыре мальчика каждый в свою сторону с одинаковой силой. Как в таком случае будет себя вести палка? — последовал совсем неожиданно для ребят вопрос.
— Ну как... она будет стоять на месте.
— Правильно. А если один из ребят выпустит из рук веревку, а остальные будут тянуть свои, что тогда произойдет?
— Палка наклонится в сторону ребят, которые её тянут, — почти хором ответили близнецы.
— То же самое происходит и с частичками воды на её поверхности. Они притягиваются, правда, только с трех сторон, то есть притягиваются взаимно по отношению друг к другу и находящимися под ними нижними частичками. Взаимное боковое притяжение частиц, находящихся на поверхности, настолько велико, что вес иглы, например, не в состоянии его разорвать. Создается поэтому впечатление, будто игла лежит на то-
энькой пленке.
А вот вам еще один пример. Друг против друга стоят две шеренги детей и держатся за руки точно так же, как частички воды. Какой-либо из малышей ложится на руки ребят. Если несколько ребят отпустят в это время руки, то оставшиеся не смогут удержать мальчика и он упадет.
— Да, интересное это, поверхностное натяжение, — философски закончил Тадек.
Александра Сенковская
Велосипедный насос и молекулы
Накачивая камеру велосипедного насоса, вы, наверное, заметили, что насос быстро разогревается, причем довольно сильно. Некоторые считают, что это происходит в результате трения поршня насоса о стенки. Правильно, всякое трение сопровождается выделением тепла, благодаря чему, например, можно очень просто разогреть руки потиранием ладони о ладонь. В данном же случае с насосом трение невелико, так как насос обильно смазан для достижения контакта между поршнем и стенками насоса.
Причиной разогрева насоса является сжатый воздух.
Почему сжатие воздуха вызывает повышение температуры?
Все тела, как вам известно, в том числе и газа, состоят из мельчайших частиц, называемых - молекулами. На рисунках мы будем изображать их в виде шариков, действительная же форма весьма разнообразна и порой довольно сложная. Шарики-молекулы настолько малы, что в одном кубическом сантиметре газа находится 27 миллиардов миллиардов молекул (27 с восемнадцатью нулями).
Казалось бы, что молекулы располагаются, как селедки в бочке: плотно по отношению друг к другу. В действительности же расстояние между ними достаточно велико по сравнению с их размерами, поэтому молекулы могут свободно передвигаться. Молекулы газа, например, находятся в непрерывном движении и между ними почти не существует взаимодействия. В связи с этим газ не образует никаких капель, кусочков и т. п.
В жидкостях имеется уже довольно большое притяжение молекул; отсюда понятно появление капель, луж, рек и даже морей. В твердых телах взаимодействие молекул очень велико. Стремление молекул к движению в твердых телах выражается в том, что они колеблются на своих местах вокруг некоторой средней точки, называемой узлом.
Давайте, однако, вернемся к газам, а точнее к воздуху, который является смесью газов. В своем хаотичном движении молекулы газа часто сталкиваются, изменяют направление движения и скорость. Скорость одной молекулы измерить нельзя, поэтому всегда говорится лишь о средней скорости. Довольно важным свойством является зависимость скорости от температуры газа, а точнее: чем больше средняя скорость молекул, тем выше температура газа. Между средней скоростью и температурой газа существует строгая зависимость.
Как мы уже говорили, средние скорости движения молекул можно измерить, как, например, можно измерить средний вес одной рыбы в аквариуме, где имеется несколько десятков рыб.
Измеренные скорости движения молекул оказались удивительно большими. Скорость молекулы воздуха равна 500 метрам в секунду
(спротсмен-спринтер делает не более 10 метров в секунду).
Беспорядочное движение молекул газа является источником тепла. Обладая большой скоростью, маленькие (с малой массой) молекулы несут такую энергию, что человек ощущает её как теплоту воздуха. Теплота газа и энергия движения молекул — это два выражения одного и того же ощущения теплоты воздуха.
Молекула сама по себе не обладает какой-либо температурой, а несет в себе лишь кинетическую энергию, которая измеряется термометром как теплота (очень неточным термометром является поверхность нашего тела вместе с нервной системой).
Давление воздуха возникает в результате движения молекул. Каждая молекула, ударяясь об имеющуюся на её! пути преграду, передает свой толчок. Сумма толчков молекул и есть давление. На уровне моря давление воздуха равно 1 атмосфере, то есть 1 кг на квадратный сантиметр поверхности преграды.
Зная, что такое давление и температура воздуха, выясним теперь, почему же нагревается наш насос.
При вдвигании поршня в цилиндр насоса количество молекул, находящихся в воздухе и движущихся с некоторой средней скоростью, вынуждено занять гораздо меньший
объем. Молекулам становится тесно. Они начинают чаще наталкиваться одна на другую, энергичнее и чаще стучаться о стенки насоса. Чем больше сжимается газ, тем силнее его молекулы добиваются своих прав на свободное и беспрепятственное движение. Это ощущается термометром или просто рукой человека как повышение температуры газа. Горячий газ вполне можно назвать агрессивным.
Рассуждая аналогично, нетрудно прийти к заключению, что при разряжении воздуха температура его понижается. Это можно проверить, приставляя палец к ниппелю камеры при выпускании воздуха. Ниппель будет холодный.
Эти свойства газов нашли широкое применение в технике. В дизельных двигателях, например, горючая смесь зажигается не от искры, создаваемой свечой, а в результате такого сжатия воздуха, при котором его температура возрастает на несколько сот градусов, в результате чего горючая смесь загорается.
На использовании принципа охлаждения при разрежении газа работают холодильники.
Свойства "воздуха играют огромную роль также и в природе. Атмосфера — этот великий океан окружающего Землю воздуха подчиняется законам, о которых мы с вами уже знаем. Массы воздуха довольно редко находятся в спокойном состоянии. Чаще всего человек наблюдает ветер — движение масс воздуха в горизонтальном и вертикальном направлениях. Если бы воздух не охлаждался при разрежении, не было бы дождей. Нагретый воздух поднимается вверх, где давление ниже. При охлаждении из воздуха выделяется в виде мельчайших капель вода, которая всегда присутствует в воздухе. Из капелек воды образуются облака, возникновение которых удобнее всего наблюдать в жаркую летнюю погоду.
Думаю, что вы со мной согласитесь, ребята, что действительно «физика находится вокруг нас».
Инженер АРС
В нашем физическом кабинете мы стараемся физические эксперименты, порою очень сложные, иллюстрировать при помощи простейших средств. Как вы сами понимаете, ребята, не всегда легко подобрать такой эксперимент, который не требовал бы специальных приборов. Сегодня мы с вами установим рекорд простоты эксперимента столь сложного и непонятного на первый взгляд физического явления, как нагревание газов при их сжатии. Для проведения опыта нам не нужно ничего, кроме... экспериментатора.
Глубоко вдохните воздух и поднесите руку выше кисти к губам. А теперь энергично выдохните. Сразу же почувствуете, что руке в месте соприкосновения с губами стало горячо. Неужели воздух успел до такой степени нагреться в легких? Нет. Температура воздуха, выходящего из легких, не более 37°С.
А теперь проделайте еще один опыт. Набрав в легкие воздух, дуньте на руку с расстояния приблизительно 20 сантиметров. Вы почувствуете, что воздух охлаждает руку. Что это за сюрпризы? Ведь не может того быть, чтобы один раз воздух в легких нагревался, а другой раз охлаждался?
Ответ на этот вопрос вы сможете дать, внимательно прочитав статью «Велосипедный насос и молекулы».
Я только коротко подытожу: в первом случае, когда выдыхаем воздух в рукав, воздух сжимается, так как нет для него свободного выхода. Во втором случае воздух разрежается, так как в легких он находится под давлением, большим чем наружное. «Термометром» во всех случаях является рука.
Раздобудьте где-нибудь пластинку из прозрачной пластмассы (120Х Х120, или других размеров) толщиной от 3 до 7 мм.
Удобнее всего для этой цели пользоваться зеркальными фотоаппаратами («Любитель»), ибо фотографируемый объект можно увидеть в зеркале и подобрать пластинку, дающую лучшие эффекты.
На снимках показаны карикатуры известных киноактеров.
Разогрейте пластинку, держа её, например, над сковородкой. Как только пластмасса станет мягкой, выгните её, как показано на снимке, а затем сразу же поместите в холодную воду.
Изогнутую пластмассовую пластинку установите перед объективом фотоаппарата и делайте снимки.
ОТДЫХ ПОД ОБЛАКАМИ
Недавно на выставке в Париже демонстрировался макет летающего домика. Конструктор этого домика вероятно очень любит авиаспорт. Отдых свой он хочет провести в домике, смонтированном в вертолете и состоящем из комнаты, кухни и туалета.
БАКТЕРИИ — ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
Устройство, которое вы видите на снимке, является источником бесплатного тока в течение пятидесяти лет.
Электрическая энергия в этом устройстве создается специальными бактериями, которые разлагают молотый сахар или рис. Редкий вид бактерий живет в некоторых морях и океанах (например, в Черном и Средиземном морях). Бактерии, находящиеся в плотной коробочке, создают электрический ток, вполне достаточный для питания транзисторного радиоприёмника.
Оркестр, в составе инструментов, показанных на рисунке, может быть хорошим развлечением для ребят всего двора. Все инструменты оркестра должны быть сделаны, конечно, вашими, ребята, руками. А вот перечень основных материалов, необходимых для изготовления инструментов:
лист картона толщиной 3—5 мм и размерами 300X700 мм, лист целлофана размером 130 X Х130 мм, \
кусочек тонкой кожи,
крепкие бумажные кульки (2 шт),
3,5 метра деревянной рейки размером 25X50 мм,
2 деревянные палочки толщиной
8 мм и длиной 250 мм,
2 катушки,
дощечка размером 25X50X400 мм, деревянный брусок размером 20 X X 20X250 мм, деревянный брусок размером 10 X
Х15Х40 мм, лист клееной фанеры 3X200X300
мм,
Специалисты предполагают, что после некоторого усовершенствования устройства найдут огромное применение как источники электроэнергии в местностях, где нет электричества и затруднен подвоз батарей и аккумуляторов.
тонкая нейлоновая леска, длиной
2,5 метра,
металлическая коробка из-под чая или леденцов диаметром 100—200 мм и любой высоты,
2 винта М3 длиной 20 мм, тонкие гвоздики длиной 15 мм, шурупы длиной 10—12 мм (4 шт
Начнем, как всегда, с изготовления простейших инструментов. Покрасим разноцветными красками или карандашами оба бумажных кулька. Во внутрь кульков бросаем несколько маленьких камешков или горошинок, сильно надуваем и завязываем кульки. Это будет первая пара инструментов — трещотки (рис. 8).
На один из концов картонной трубки натягиваем мембрану — кусочек целлофана и перевязываем тонкой проволокой (рис. 6). Это резонансный тубус. Сам тубус, то есть? трубку, делаем из листа картона, а диаметр трубки может быть от 50 до 80 мм. Тубус будет выполнять роль трубы, из которой «солист» выдувает мелодию.
Приступаем теперь к изготовлению ударного инструмента —- барабана. Из имеющегося у нас листа картона делаем цилиндр, который сшиваем толстыми нитками ,На верхнее отверстие цилиндра натягиваем кусочек тонкой кожи и прикрепляем шнурком или проволокой к. цилиндру. В нижнее отверстие вставляем картонный кружок такого же диаметра; и приклеиваем его нитроклеем. Барабан (рис, 5) покрасим как, например, на нашем рисунке.
ВЕРТОЛЕТ „ЖУЧОК”
Наш «Жучок» — это модель вертолета. Он не только летает, но и управляется с земли.
Для изготовления вертолета нам понадобятся следующие материалы: стальная, медная или алюминиевая проволока сечением 1 мм и длиной 800 мм (может быть в отрезках, как на рисунке);
детский воздушный резиновый шарик;
немного картона, прессшпана и эгкой древесины, какая используется для летающих моделей; нити (толстые);
универсальный клей или припой; нитролак;
щипцы, ножницы или острый нож и кисточка.
Сначала из проволоки делаем щипцами корпус и шасси нашего вертолета. Размеры указаны на рисунках. Отрезки проволоки соединяем пайкой или перевязываем толстой ниткой и покрываем это место клеем. При этом надо помнить, что клей сохнет от 8 до 16 часов. Поэтому склеивать конструкцию советуем вечером, а утром приступать к дальнейшим операциям.
Итак, на следующий день изготовляем из картона или куска древесины (фанеры) диск диаметром 25 мм и приклеиваем его к хвосту корпуса ертолета. Это будет задний, так называемый рулевой винт.
Надуваем шар, завязываем его ниткой, чтобы не выходил воздух, и другим концом той же нитки привязываем к дощечке диаметром 20 мм, которая в свою очередь приклеена или привязана к конструкции корпуса. К воздушному шару приклеиваем пробку, к которой прикрепляем две соломинки длиной 500— 600 мм. Соломинки должны быть взаимно перпендикулярны. Они будут выполнять роль несущего винта вертолета. На воздушный шарик можно нанести контуры окон кабины и дверцы, сделать надпись «Жучок» и покрасить корпус и шасси.
Наш «Жучок» летает, как шарик, то есть, подброшенный вверх, медленно идет на «посадку». Нам, конечно, этого недостаточно. Мы хотим управлять своей моделью. И здесь приходит на помощь техника взрослых: пылесос или ручной фен для сушки волос. На шланг —- переходную трубу пылесоса (см. рисунок) надеваем сопло, например, которое служит для очистки щелей от пыли. Внимание, ребята! Шланг пылесоса подключаем не с той стороны, которая всасывает воздух, а с той, которая выбрасывает воздух. Только после этого можно включить пылесос и струю воздуха направить в сторону подброшенного вверх вертолета. Модель начнет медленно набирать высоту.
Направление и высоту полета вертолета «Жучок» можно регулировать струей воздуха, направляемой в разные стороны. Полетом модели вы управляете с земли.
Инженер Войцеховский
|
