1611690520-2537aa0f719c889b2aeb7ff778509dd3 (826919), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Вы увидите, что близ нее вода- образует вогнутость, небольшую долину, на дне которой и лежит игла. Изгибается водная поверхность возле нашей иглы потому, что игла, покрытая тонким слоем жира,несмачивается водой. Вы заметили, вероятно, что, когда у вас руки жирные, то вода, налитая на них, оставляет кожу сухой, то есть не смачивает ее. Перья гуся и всех вообще плавающих птиц всегда покрыты жиром, выделяемым особой железой; вот почему вода не пристает к ним (~что с гуся вода»).
Вот почему без мыла, которое растворяет слой жира и удаляет его с кожи, нельзя вымыть жирных рук даже и горячей водой. Жирная иголка тоже не смачивается водой и потому оказывается на дне водяной лощинки, поддерживаемой водяной пленкой, которая стремится расправиться. Вот это-то стремление воды расправить свою вдавленную иглой поверхность выталкивает иглу из воды, не давая ей затонуть. Так как руки наши всегда немного жирны, то и без намерен- Ф ного обмазывания жиром игла в наших руках уже покрыта тонким слоем его. Можно поэтому заставить плавать иглу, не покрывая ее нарочно жиром,— надо только изловчиться очень осторожно положить ее на воду. Это можно сделать так: положить иглу на лоскуток папиросной бумаги, а затем постепенно, сгибая вниз края листочка другой иглой, погрузить всю бумажку под воду.
Лоскуток упадет на дно, а игла оста= нется на поверхности. Если теперь вам случится наблюдать насекомое водомерку, шагающую по воде, как по суше, то вы уже не будете поставлены этим в тупик. Вы догадаетесь, что лапки насекомого покрыты жиром, не смачиваются водой и оттого образуют под собой вдавленность, которая, стремясь выпрямиться, подталкивает насекомое снизу, Для этого опыта годится обыкновенный умывальный таз; но, если вы сможете получить глубокую и широкую банку, опыт проделать удобнее. Кроме того, нам понадобится еще высокий стакан или большой бокал.
Это будет ваш водолазный колокол, а таз с водой представит уменьшенное подобие моря или озера. Едва ли есть опыт проще этого. Вы держите стакан вверх дном, погружаете его на дно таза, продолжая придерживать рукой (чтобы вода его не вытолкнула) . При этом вы легко можете заметить, что вода внутрь стакана почти не проникает: воздух не допускает ее. Это становится гораздо нагляднее, когда под вашим колоколом находится какой-нибудь легко намокающии предмет, например кусочек сахара. Положите на воду пробковый кружок, на него сахар Рис. 88.
и прикройте сверху стакано~. Теперь скайте стакан в воду. Сахар очутится ниже уровня воды, но останется сухим, так как вода под стакан не проникнет. Тот же опыт можно проделать и со стеклянной воронкой, если, повернув ее широким концом вниз, плотно закрыть пальцем ее отверстие и тогда погрузить в воду. Вода под воронку не проникает; но стоит вам отнять палец от отверстия и тем дать воздуху выход, чтобы вода быстро поднялась в воронке до уровня окружающей воды. Вы видите, что воздух не есть «ничто», как мы привыкли думать; он занимает определенное место и не уступает его другим вещам, если ему некуда податься. Эти опыты должны наглядно объяснить вам также, как люди могут находиться и работать под водой в водолазном колоколе или внутри тех широких труб, которые называются «кессоны». Вода не проникает внутрь водолазного колокола или кессона по той же причине, по какой не втекает она под стакан в нашем опыте.
опытом. «Поверяя и проверяяъ — таково было правило первых исследователей природы (флорентийских академиков) в ХИ1 веке; таково оно и для физика ХХ века. И если при поверке теории окажется, что опыт не подтверждает ее, то надо доискаться, в чем именно теория погрешает. В нашем случае нетрудно найти ошибку рассуждения, на первый взгляд такого убедительного.
Отогнем осторожно один угол бумажки в тот момент, когда она закрывает снизу отверстие незаполненного стакана. Мы увидим, что через воду пройдет воздушный пузырь.. Что это показывает? Конечно, то, что воздух в стакане более разрежен, чем воздух снаружи: иначе наружный воздух не:устремлялся бы в пространство над водой.
В этом и вся разгадка: в стакане хотя и остается воздух, .но менее плотный„:чем наружный, а следовательно, слабее давящий. Очевидно.,:при опрокидывании стакана вода, опускаясь вниз, вытесняет -из него часть воздуха; оставшаяся же часть., распространяясь,в прежнем объеме, разрежается и давит слабее. Вы видите., что даже простейшие физические опыты при внимательном к ним отношении могут;навести на серьезные размышления.
Это те малые -вещи, которью поучают:~еликому. Сейчас вы убелились, что воздух, окружающий ласса всех сторон, давит с значнтельной силой нл исе вещи,, с которыми он соприкасается. Опит,:который мы собирземся описать, еще нагляднее докажет заи существование этого, как физики говоряг, ~сатмосфернаго давлениями. Положите нз .илоскую тарелку монету или металлическую пуговицу и налеяте воды.
Монета очутится;пол водой. Вынуть ее теперь -голыми руками, не замочив пальцев и не выливая воды из тарелки, конечно, не- ВОзмОжнО, — скажете Вы. И-: ошибетесь, потому что это ВЯОлне,ВОзмОжнО. ,'~ р Вот как надо это сделать. ф Зажгите внутри стакана бумажку и, когда воздух нагреется, опрокиньте стакан на тарблку РЯдом с мОнстОЙ тйк, чтобы монета не очутилась под стаканом. Теперь смотрите, что Рис. 4О. будет. Ждать придется недол- го, Бумага под стаканом, конечно, сразу погаснет, и воздух начнет в стакане остывать. По мере жс его остывання вода будет как бы втягиваться стаканом и вскоре вся соберется там, обнажив дно тарелки. Подождите минуту, чтобы монета обсохла, и берите се, не замочив пальцев.
Понять причину этих явлений нетрудно. Когда воздух в стакане нагрелся, ои расширился, как и все нагретые тела; избыток его нового объема вышел из стакана. Когда же оставшийся воздух начал остывать, его уже стало недостаточно, чтобы в холодном состоянии оказывать прежнее давление,то есть уравновешивать наружное давление атмосферы.
Вода под стаканом теперь испытывает поэтому на каждый сантиметр своей поверхности меныпсе давление, чем в открытой части тарелки: неудивительно, что она вгоняется под стакан, втискиваемая туда избытком давления наружного воздуха. Следовательно, вода, в сущности, не «втягивается» стаканом, не всасывается им, как кажется при первом взгляде, а вдавливается под стакан извне. Теперь, когда вам известна причина происходящих здесь явлений, вы поймете также, что нет надобности для опыта пользоваться горящей бумажкой нли намоченной спиртом горягцей ваткой (как часто советуют), вообще каким-либо пламенем. Достаточно сполоснуть стакан кипятком, и опыт удастся столь же хорошо.
Все дело в том, чтобы нагреть воздух в стакане, а каким способом это будет достигнуто — совершенно безразлично, Легко, например, проделать тот же опыт в следующем виде. Выпив чаю, опрокиньте стакан, пока он егце горяч, над блюдцем, в которое вы налили немного чаю заранее, чтобы в момент опыта он уже успел охладиться. Через минуту — две чай нз блюдца соберется под стакан. Парашют Из листа папиросной бумаги приготовьте круг поперечником в несколько ладоней. Посередине вырежьте кружок шириной в несколько пальцев, К краям большого круга привяжите нитки, продев их через дырочки; копны пяток — они должны быть одинаковой длины — привяжите к какому-нибудь легкому грузику. Вот все устройство парашюта — уменьшенного подобия того большого зонта, который спасает жизнь летчикам, вынужденным почему-либо покинуть свою машину.
~чтобы испытать, как служит Ваш миниатюрный парашют, уроните его из Окня ВерхнеГО Этажа Грузиком Вниз. Груз натянет нитки, бумажный круГ расправится„парашют плавнО полетит вн из и м я гко дости гнет земл и. Это — В безВетренную поГОду. А и ри ветре, даже слабом, ваш парашют будет подхвачен вверх, унесется прочь от дома и спустится где-нибудь далеко. Чем больше «зонт» парашюта, тем больший груз вы сможете подвесить к нему (груз необходим, чтобы парашют не был перевернут), тем медленнее он будет падать в безветренну~о Рис. 41. погоду и тем дальше будет он путе- шествовать по ветру.
Но почему парашют держится тяк долго? Конечно, вы догадываетесь, что парашюту мешает падать воздух; не будь при грузе привязанного к нему бумажного листа, груз стремительно упал бы на землю. Ьумажныи лист увеличивает поверхность падающей вещи, почти ничего не прибавляя к ее весу; а чем больше поверхность предмета, тем заметнее сопротивляется воздух его движению.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
