Класс!ная физика - всегда рядом Класс!ная физика - викторины Класс!ная физика - для любознательных Техно-шокер Музей открытки 20 века Коты-работы художников

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?





«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru.

 Класс!ная физика   -  YouTube

Выталкивающая сила. Плавание тел (ч.3) Опыты

ПечатьE-mail


ТРИ ШАРИКА


Возьми три шарика одинаковой величины. Один подбери стальной, от шарикоподшипника. Другой слепи из стеарина от свечки. Третий вырежь из пробки, пенопласта или другого легкого материала. Вымой небольшую баночку и налей в нее воды примерно до половины. Опусти туда все три шарика.

Что с ними станет?
Ясно, что стальной шарик утонет, упадет на дно: сталь ведь тяжелее воды. А парафиновый и пробочный будут плавать.



Долей баночку растительным маслом. Масло легче воды и расположится сверху. Поверхность раздела будет хорошо видна. И на этой поверхности окажется шарик из парафина. Нижняя часть его будет в воде, верхняя — в масле. Почему же парафиновый шарик не всплывет на самый верх? Потому, что парафин хотя и легче воды, но тяжелее масла. А вот пробковый шарик и в масле плавает. Так что теперь три шарика займут три разных «этажа».


ПРОСТЕЙШАЯ ПОДВОДНАЯ ЛОДКА


Вырежь из дерева модель подводной лодочки длиной всего 5—6 см. Корпус вытянутый, как сигара, и немного сдавленный с боков. Посередине выступает рубка... Готово? Спускай ее на воду, в стеклянную банку.
К сожалению, лодка не погружается, а спокойно плавает на поверхности, словно забыв о том, что она лодка не простая, а подводная. Ну ничего, сейчас мы ей напомним.

Возьми несколько коротких гвоздиков с большой шляпкой (так называемых обойных) и вбей их один за другим вдоль дна лодочки. Теперь она сидит в воде гораздо глубже, да к тому же не валится набок. Распредели гвоздики так, чтобы лодка, как говорят подводники, «стояла на ровном киле», то есть не клевала ни носом, ни кормой.


Теперь надо добавить еще совсем небольшой груз, чтобы лодка погрузилась полностью. Обмотай ее нетолстой медной проволокой, лучше голой или в эмалевой изоляции. Лодка будет тонуть, ложиться на дно. Постепенно сматывая проволоку и отрезая по кусочку, добейся, чтобы лодка «висела» между дном и поверхностью воды. Вот теперь она действительно подводная!



А КАК ЖЕ НАСТОЯЩАЯ ЛОДКА?



Наша простейшая модель подводной лодки висит между поверхностью и дном. Но ни всплыть, ни погрузиться глубже она не может. А ведь настоящую лодку никто не будет вынимать из воды, чтобы смотать или домотать кусочек проволоки. Как же маневрирует подводная лодка? Как она всплывает, как ложится на дно?

Простейшим примером такого «маневрирующего» подводного судна служит... виноградина в газированой воде!
Ты, конечно, знаешь, что газированная вода, а также все фруктовые и минеральные воды, которые продаются в бутылках, насыщены газом под давлением. Но вот бутылка открыта, вода налита в стакан. Газ выходит в пене и брызгах. Но часть его еще осталась. Эта часть продолжает постепенно выделяться, оседая пузырьками на стенках стакана.



Опыт

В такой вот стакан со свеженалитой газированной водой брось виноградину. Она чуть тяжелее воды и опустится на дно. Но на нее тут же начнут садится пузырьки газа. Словно маленькие воздушные шарики! Вскоре их станет так много, что виноградина всплывет.

Но на поверхности пузырьки полопаются, и газ улетит. Отяжелевшая виноградина вновь опустится на дно. Здесь она снова «обрастет» пузырьками газа и снова всплывет. Так будет повторяться несколько раз, пока вода не «выдохнется».

Ты спросишь: при чем здесь подводная лодка? Да при том, что она всплывает и погружается очень похожим способом. Только у лодки пузырьки газа не снаружи. Она ведь не в газировке плавает! У лодки есть внутри специальные цистерны. Называются они балластными, потому что в них набирают балласт — груз, который тянет лодку вниз. Этим грузом служит забортная вода.

Командир приказывает погрузиться. Цистерны открывают, и в них устремляется вода. Она вытесняет воздух. Спешат, бурлят воздушные пузыри. Они расстаются с лодкой, как пузырьки газа со всплывшей виноградиной. И лодка, словно виноградина, теряет плавучесть и опускается в глубину.

Надо снова всплыть?
«Продуть балластные!» — приказывает командир. И цистерны снова открываются, но теперь в них устремляется сжатый воздух из специальных баллонов. Он вытесняет, выгоняет воду, он сам заполняет цистерны. Внутри лодки словно образуются большие воздушные пузыри. И облегченная лодка всплывает.



ПЛАВАЕТ ЛИ ЖЕЛЕЗО?


Брось в воду гвоздикили винтик — они тут же утонут. Ко дну пойдет и квадратик, вырезанный из жести от консервной банки. Но попробуй этот же квадратик согнуть в коробочку. Смотри-ка, плавает! Теперь можешь в эту коробочку положить и гвоздик, и винтик, и шарик, она только глубже осядет, но ко дну не пойдет. А в большой железной коробке смогут путешествовать по воде и топор с утюгом. Плавают же по морю стальные корабли со стальными пушками, стальными машинами, стальными якорями на тяжелых стальных цепях!



Ты, конечно, понимаешь, почему так получается. В стальных кораблях есть воздух. Он занимает много места. Словно огромный плавательный пузырь. Если вместо воздуха впустить туда воду, корабль немедленно утонет. Можешь устроить «кораблекрушение» со своей жестяной коробочкой. Пробей ее дно гвоздем, и ты увидишь как тонет корабль, получивший пробоину.


Вернуться в "Оглавление"

Источники: Ф. Рабиза "Опыты без приборов"