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

Реактивное движение (ч.2) Опыты

ПечатьE-mail


РЕАКТИВНЫЙ ДУШ


Этот опыт смогут проделать те, у кого дома есть душ со шлангом. Если подвесить такой душ или просто держать в руке шланг, а головку душа — над ванной и пустить воду,то можно наблюдать, как душ отклонится в противоположную от вытекающих струй сторону. Пока из душа течет вода, он будет висеть в наклонном положении.


Напор воды в распылителе душа действует во все стороны. Но там, где находятся отверстия, вода устремляется наружу, а на противоположную сторону вода продолжает давить и отклоняет душ.



ОПЫТЫ С РЕАКТИВНЫМИ ВЕРТУШКАМИ



- на этих опытах мы с вами воспроизведем аналог исторической паровой игрушки Герона Александрийского и физический прибор - "сегнерово колесо", названное так по имени венгерского физика Я.А. Сегнера, который в 1750 году впервые продемонстрировал свой прибор. С тех пор этот прибор признан классическим. Сейчас Сегнерово колесо перестало быть игрушкой, оно широко используется, например, для поливки растений. Напор воды вращает головку с распылителями воды. Легкую установку такого поливочного аппарата можно легко перенести с места на место.



ВЕРТУШКА ВОЗДУШНАЯ

Сначала сделаем модель вращающегося шара. Правда, наш шар будет вращаться не от пара, как у Герона Александрийского, а от воздуха, но принцип его движения тот же — реактивный.

Возьмите целлулоидовый шарик для настольного тенниса и несколько пустых, отработанных стержней для шариковой ручки. Один стержень должен быть длинным, другие могут быть покороче, их все равно придется резать. Хорошо вымойте стержни и, вытащив из них металлическую втулку с шариком, прочистите их внутри тонкой проволочкой и ваткой, смоченной в одеколоне. Отрежьте два стерженька по 8 см и изогните их в кольцо. Замкнутого кольца делать не нужно, сгибайте до тех пор, пока не начнет сминаться внутренняя часть дуги. Свяжите ниткой концы, как у круто согнутого лука. Оставьте их полежать, чтобы стерженьки «привыкли» к такой форме.

В целлулоидовом шарике сделайте три маленьких отверстия, такие, чтобы стерженьки от ручки плотно входили в них. Одно отверстие сделайте на «полюсе», два других на «экваторе» — на его противоположных сторонах. В отверстие на «полюсе» вставьте длинный стержень и залепите место его входа в шарик кусочком пластилина. В боковые отверстия (на «экваторе») вставьте освобожденные от ниток гнутые трубочки. Они могут входить внутрь шарика чуть ли не до половины своей длины.


Важно, чтобы их наружные концы были загнуты в плоскости экватора, шли почти параллельно поверхности шарика и были направлены в одну сторону. Места соединений с шариком тоже залепите пластилином. Возьмите полоску бумаги шириной 5—6 см, скатайте ее в тоненькую трубочку, заклейте конец полоски и наденьте на длинный стержень. Поставьте шарик на гладкую поверхность, держите вертикально бумажную трубочку со стержнем внутри. Начните дуть в длинный стержень. Подшипником будет бумажная трубочка, которую вы держите в руке, а подпятником, на котором вращается шарик,— поверхность стола.
Шарик будет быстро вращаться в противоположную загнутым трубкам сторону.



РЕАКТИВНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ШАРИК



Вариант 1


Чтобы закончить опыты с вращением, основанные на реактивном движении, проделайте еще такой опыт. Возьмите детский воздушный шарик и надуйте его как можно сильнее. Прежде чем его крепко завязать ниткой, вставьте в отверстие загнутую тонкую трубку — пустой стерженек от шариковой ручки. Предварительно наруж­ный кончик стерженька оплавьте на спичке, чтобы не проходил воздух.
Сбоку шарика приклей­те лейкопластырем нитку и подвесьте на ней шарик. Те­перь, когда шарик подвешен, трубка оказалась на эквато­ре. Важно проследить, чтобы изгиб трубки находился в горизонтальной плоскости. Когда шарик успокоится, перестанет качаться, отрежьте ножницами кончик заглушённой трубки.



Воздух из шарика начнет выходить, и шарик будет вращаться.
Этот же опыт можно проделать и не подвешивая шарика. Налейте в малень­кий тазик воду, положите на воду шарик, и он начнет быстро вертеться на одном месте. Тазик должен быть меньше диаметра шарика.


Вариант 2

Надуйте воздушный шар и, прежде чем крепко перевязать отверстие ниткой, вставьте в него сильно согнутый (почти под прямым углом) пустой стержень от шариковой ручки. Чтобы воздух не выходил, наружный конец стержня заглушите с помощью спички и пластилина.



В маленький тазик (диаметром меньше надутого шара) налейте воду. Положите на воду шар так, чтобы загнутый стержень, вставленный в шар, оказался сбоку, над краем тазика. Отрежьте ножницами заглушённый конец стержня. Воздух из него будет выходить, и шар начнет вращаться на воде под действием реактивной силы.



ЭФИРНАЯ ВЕРТУШКА


Налейте в пробирку 8—10 см3 эфира (в нижнюю часть ее насыпьте немного дроби для утяжеления). Пробирку закройте пробкой, через которую пропущены две загнутые стеклянные трубки, и опустите в теплую  воду,   налитую  в  стакан. Нагреваясь в теплой воде, эфир начинает интенсивно испаряться. Пары эфира устремляются в трубочки.


При выходе пары эфира взаимодействуют с загнутыми концами трубок по третьему закону Ньютона. Пары приобретают движение в одном направлении, а трубки вместе с пробиркой — в противоположном.



СЕГНЕРОВО КОЛЕСО


Вариант 1

Возьмите узкую консервную банку.
Внизу, на стенках около дна, сделайте два отверстия с противоположных сторон и вставьте в них согнутые трубки, как показано на рисунке.


Налейте в банку воду, предварительно подвесив банку на суровой нитке. Под действием давления, направленного противоположно вытеканию струй, банка будет вращаться.
Вытекающая струя воды будет создавать реактивную силу. Если сосуд подвешен на прочной нити, он хоть немного, но отклонится.


Вариант 2

А можно сделать иначе - б
ез трубочек.
В боковой стенке банки, у самого дна, пробей гвоздем дырку. Потом, оставив гвоздь в дырке, отогни его в сторону. Нужно, чтобы дырка получилась косая и струя из нее била вбок.

На другой стороне банки этим же гвоздем пробей вторую дырку, как раз напротив первой. И тоже отогни гвоздь в сторону, чтобы дырка была косая. Только посмотри сначала, в какую сторону отгибать. Если ты в первый раз влево отгибал, то и теперь отогни влево.



В верхней части банки пробей еще две дырки, тоже одну против другой. Только здесь гвоздь отгибать не надо. Эти дырки могут быть прямые. В верхние дырки продень концы длинной нитки и завяжи их.

Наполни банку водой и подними ее за нитку. Вода польется из нижних отверстий двумя косыми струйками. Конечно, эти струйки куда слабее, чем струя пламени, бьющая из сопла ракеты. Но и они окажут свое действие. Струйки бьют в одну сторону — банка закрутится в другую.


Вариант 3

Возьмите шарик от настольного тенниса.
Маленькими ножницами вырежьте в нем отверстие размером с трехкопеечную монету.
Сбоку проделайте другое небольшое отверстие, такое, чтобы в него плотно входила резинка от пипетки. Вставьте в отверстие эту резинку изнутри шарика.
Заглушённая часть резиновой трубочки должна быть снаружи, а кольцевое утолщение прижмите к внутренней стенке шарика. Сбоку резинки проделайте отверстие диаметром 4 мм.


Возьмите спичку, отломите у нее кончик с серой, привяжите к середине нитку и вставьте в большое отверстие шарика.
Теперь шарик может свободно висеть на нитке. Вот прибор и готов.

Подвесьте шарик к водопроводному крану, пустите в его отверстие тоненькую струйку воды. Наполнившись водой, он будет вращаться на нитке в направлении, противоположном вытекающей из него струи. Обычно делают два симметрично расположенных выхода для струй, но и от одной струи шарик будет хорошо вертеться.
Если у вас нет под рукой шарика от настольного тенниса, его можно заменить яичной скорлупой.


Вариант 4

В противоположных стенках молочного бумажного пакета, внизу у самого уголка, проделайте по одному отверстию с каждой стороны. Размеры отверстий — с толщину карандаша.
В верхней части пакета привяжите две тонкие веревки или две суровые нитки. Верхние концы веревок соедините в одну и привяжите к какой-нибудь перекладине. Опыт лучше всего проделывать в саду или над ванной.




Заткните отверстия и налейте в пакет воду, затем откройте отверстия. Из них будут вырываться две струи воды в противоположные стороны — создастся реактивная сила, которая будет вращать пакет.

Этот опыт можно проделывать с любыми непромокаемыми пакетами. Нужно проследить, чтобы пакеты были целые и вода выливалась только через те отверстия, которые вы проделали на противоположных сторонах. Во время опытов веревка будет закручиваться и постепенно тормозить вращение, но при одной зарядке прибора водой это торможение на опыт не повлияет.




Вернуться в "Оглавление"

Источники: " Техника своими руками", "Опыты без приборов" Ф.Рабиза; журн. "Мастерок"; журн. "Левша"; "Здравствуй, физика" Л.Гальперштейн; "занимательные опытфы по физике"