48
Д. Алексеев
ФИЗИКА В КАНИКУЛЫ
Близятся к концу летние школьные каникulyы. Безусловно, каждому из вас знакомо ощущение волнения перед началом нового учебного года: что-то ждет нас вперед?
Может быть, вы уже «устали» отдельать и вам搜集поскорее начать заниматься? Не торопитесь открывать учебники. Понаблюдайте за весами и явлениями, вас окружающими. Вы увидите много интересного и полезного. Наверное, не все вы сможете обязыванить себя нас. Не расстраивайтесь. Постарайтесь хорошо запомнить непонятное, чтобы затем, в новом учебном году, все выяснить.
Как возникают капельки росы?
Как вы, конечно, знаете, воздуха представляет собой смесь различных газов. Прежде всего это азот и кислород. Есть в воздухе и водыные пары. Правда, их вклад не великий: плотность паров воды в сотни раз меньше плотности воздуха. Но их присутствие определяет так называемую влажность воздуха. Самочувствие человека, рост и развитие растений, работа многих точных прибора и тому подобное сильно зависит от влажности воздуха.
Оказывается, количество водыных паров в воздухе не может быть произвольным. Существует предельная масса воды, которое при данной температуре можно испарить внутри 1 м³ воздуха. При дальнейшем добавлении присходит кондensation водыных паров, образуется воданые капельки. Чем выше температура, тем больше влаги может содержаться в воздухе.
Представьте себе, что днем количество воды в воздухе достигало предельного значения. Наступила ночь. Температура воздуха понизилась,
49
маскимальная масса воды в воздухе уменышлась.
Очевидно, избыточное количество воды паров образует водные капельки — росу или туман.
Тепер проведите несколько самостоятельных наблюдений.
Сначала сделайте опыт, не требующей много времени.
Возьмите стеклянную банку и поднести ее горлышко к носку кипящero чайника. Поставьте банку на стол вверх дом. Через некоторое время воздуха в ней охладится, и выпадет обильная роса.
Пока воздуха в банке охлаждается, посмотрите на носик кипящero чайника. Непосредственно у его края нет никакого видимого «пара». Почему? Пар, в правильном значении этого слова, увидеть вообще нельзя, потому что это произнася среда, как и большинство других газов. То, что обычно называют «паром», это туман. На некоторых расстоянии от носика кипящero чайника его действительное можно увидеть.
Несолько более длительный опыт можно выполнить на улице. Днем поставьте банку на землю вверх дом и слегка присыпьте горлышко землей. Ночно воздуха станет более холодным, на стенках банки появится роса, в чем вы можете убедиться рано утром.
«Кубарь» и «Ио-но»
Очень интересные опыты можно proveсти с врашающимся темами.
Из древних времен пришли к нам игрушные воды и ветряные мелники. Много столетей не стареет и волчок.
На старинных картинах можно увидеть мальчика с кнутом и волчком, имеющим фориу свеклы. Кнутик несолько раз обогнут вокруг волчка. Очевидно, таким образом волчок закручивался.
Впрочем, волчок можно запустить и обчным способом, то есть рукой, а потом кнутиком подхлебывать волчок так, чтобы его врашение длилось как можно долше. Говорят, в нашей стране эту игру кое-где можно встретить и сейчас. И называют ее «Кубарь».
Родиной игры «Ио-но» обчное считают Древний Китай. Попробуйте сделать ее.
Возьмите металлический катушку, например из детского конструктора. Динамир должен быть около 5 см, диаметр оси — около 0,5 см, длина оси — 1—2 см. К оси крепко приряжите прочную нить длиной с вашу ногу.
Игра состоит в следующем. Намотайте нить на ось, возьмите конец нити в руку и отпустите катушку. Когда нить полностью размотается, слегка держите ее — катушка снова начинает врашаться. Задча состоит в том, чтобы все время поддерживать врашение катушки. Научившись этому, вы
50
сами договорась, какие трики можно продельать с этой игрушкой.
Вращающаяся цепочка
Неожиданный эфект при вращении вам помогет увидеть обыкновенная цепочка.
Возьмите цепочку длиной около 20 см. Аккуратно соедините ее крайние звенья. К одному из звенев привяжите нить длиной 30 см. Другой конец нити возьмите в руку.
Совершая рукой кругообразные движения малого радиуса в горизонтальной плоскости, заставьте цепочку крутиться. Через некоторое время она поднимется, расправится и примет форму окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. Неожиданный результат, неправда ли?
Кто быстрее?
Положите на стол не очень гладкую доску и один ее конец немного поднимите. Положите на доску рядом два внешне одинаковых цилиндра, но один сплошной, а другой полый. Как вы думаете, какой из них быстрее сканится с доски? Телер отпустите цилиндры и проверьте себя.
Поменяйте цилиндры, возьмите сплошные большой и маленький, большой сплошной и маленький полый, цилиндры из разных материалов и так далее.
Почему поднимается вращающийся цилиндр?
Из плотной бумаги сделайте цилиндр диаметром около 4 см и длиной 10 см. Обмотайте его несколько раз капроновой лентой, положите на край стола и держите за свободный конец ленты. Лента останется у вас в руках, а цилиндр, вращаясь, полетит вперед по направлению рывка. Что с ним будет дальше?
Возможны два варианта: цилиндр либо взовьется вверх, либо полетит под стол. Проверьте, как конечный результат зависит от положения свободного конца ленты во время рывка (свободный конец может быть выше или ниже оси цилиндра).
Заметим, что этот опыт демонстрирует возникновение так называемой подъемной силы, необходимой для воздействия на воздухоплавания.