Космос у тебя дома
Шрифт:
Чтобы получить хороший напор воды, если нет водопровода, возьмите трубку подлиннее, а сосуд с водой поставьте повыше. Свободный конец трубки опустите в сосуд до самого дна, а из другого конца с наконечником отсосите воду ртом. Когда вода пойдет, она будет течь до тех пор, пока верхний конец находится в воде. Это устройство называется сифоном.
Реактивный корабль
Это не космический корабль, а игрушка, плавающая по воде. Работает она на совершенно необыкновенном «топливе», вернее, источнике двигательной силы, на… углекислом газе.
Возьмите пластмассовую круглую коробочку из-под плавленого сыра. Нужно только, чтобы коробочка и крышка были целые и чтобы крышка плотно закрывала коробочку. Для надежности промажьте край коробочки тонким слоем пластилина. Если в коробочку налить немного воды и плотно закрыть крышку, а затем коробочку перевернуть, вода не должна просачиваться наружу.
Под самым краем надетой крышки в коробочке сделайте маленькое отверстие сильно нагретым гвоздем.
Для опыта понадобятся несколько кусочков сухого льда общим объемом с куриное яйцо.
Положите на дно коробочки перевернутую металлическую крышку от майонезной баночки. Она займет все дно коробочки. Разложите на ней равномерно несколько кусочков сухого льда, залейте их кипятком и быстро, плотно надев на коробочку крышку, положите коробочку на воду. Углекислый газ, бурно испаряясь, будет вырываться струей из отверстия, и коробочка поплывет в противоположную сторону.
Сначала прорепетируйте опыт с кусочками мела вместо сухого льда, чтобы знать, сколько в коробочку надо налить кипятка. Коробочка, плавая, не должна переворачиваться набок и отверстие ее должно находиться над поверхностью воды.
Импульсный корабль
Вы знаете, что ракета, когда покидает Землю, разгоняется постепенно. Ее двигатели, работая ступенями, наращивают скорость на значительном участке разгона. Постепенное наращивание скорости, постепенное ускорение, необходимо для того, чтобы не причинить вреда здоровью космонавтов или не повредить аппаратуру и приборы, если это автоматическая станция.
Помните, как герои романа Жюля Верна «С Земли на Луну» вылетели в свое космическое путешествие в пушечном ядре? У них в момент вылета из жерла гигантской пушки была скорость 16 километров в секунду, но разгон проходил на участке ствола пушки длиной 210 метров. Известный популяризатор науки Я. И. Перельман подсчитал, что наращивание скорости от 0 до 16 километров в секунду на таком участке пути оказалось бы гибельным для экипажа снаряда. Конечно, многое мы прощаем фантастам, ведь без некоторых допущений и условностей не могло бы существовать ни одно научно-фантастическое произведение. Но действительность порою превосходит фантастику. Герои Жюля Верна только облетели вокруг Луны, а наши современники — американские астронавты — побывали на Луне. Правда, они летали не в пушечном ядре и не из пушки, а в ракете, которая могла обеспечить им благополучный взлет и с Земли и с Луны.
Когда-то существовала занимательная игрушка — импульсная лодочка. Передвигалась она толчками. Толчки следовали один за другим, лодочка двигалась все быстрее и быстрее, пока сопротивление воды и сила, приводящая ее в движение, не уравновешивались. Тогда лодочка продолжала движение с постоянной скоростью.
Что же ее двигало? Лодочка была металлическая, длиной примерно 12–15 сантиметров. Внутри у кормы находился маленький плоский паровой котел, сделанный из латуни. От котла в корму шла трубка, тоже из латуни. Когда лодочка находилась на воде, конец выходящей из кормы трубки был под водой. В котел предварительно через эту трубку пипеткой заливалась вода, под котел подкладывалась ватка, смоченная денатурированным спиртом, и поджигалась. Лодочка опускалась на воду. Вода в котле быстро закипала, и она вместе с паром вылетала струйкой через трубку в воду. Происходил реактивный толчок, и лодочка двигалась вперед. Но после выхлопа в котле сразу образовывалась пустота, и вода, по которой плыла лодочка, моментально заполняла котел. Огонь продолжал гореть, котел был достаточно горяч, новая порция воды быстро закипала и вылетала из трубки наружу. Новый толчок вперед, новый набор воды в котел, и так продолжалось до тех пор, пока горел огонь.
Игрушка очень занятная, она напоминает многоступенчатую ракету, и если бы не сопротивление, оказываемое водой, ее можно было бы разогнать до большой скорости.
Мы с вами можем сделать упрощенную модель этой лодочки.
Возьмите толстый металлический баллончик от шариковой ручки. Выньте пластмассовую пробку из его конца и плоскогубцами вытащите маленький патрубок с шариком. Затем удалите ваткой, смоченной в спирте или одеколоне, остатки пасты. Когда баллончик будет чистым, отрежьте ножовкой или напильником от утолщенного конца кусочек длиной три сантиметра. У оставшейся части сожмите плоскогубцами толстый конец и, захватив полоску шириной три миллиметра, загните ее раза два, а затем плотно сожмите плоскогубцами.
В результате у вас получится заглушенная с одной стороны, у толстого конца, трубка длиною 5 сантиметров. Ее узкий участок имеет длину 1,8 сантиметра.
Возьмите крышку от жестяной банки из-под кофе или монпансье. Немного разогните в одном месте ее край и пробейте отверстие такой величины, чтобы в него плотно вошел тонкий конец бывшего баллончика. Если он входит недостаточно туго, надо его закрепить в наклонном положении тонкой проволокой, чтобы он не мог выдвигаться из отверстия.
Когда крышечка плавает на воде, тонкий конец трубки должен быть погружен в воду. Теперь нам нужно залить в «котел» воду и подложить под него ватку, смоченную в керосине. Керосин, когда горит, очень коптит, поэтому его можно применять только на открытом воздухе.
Залить воду надо так: подберите пипетку, чтобы она входила в узенький конец трубки, наполняйте ее водой и с силой впрыскивайте воду в трубку. Есть и другой способ наполнения «котла»: нагрейте его хорошо на спичке и сразу опустите в воду; нагретый воздух внутри «котла» остынет, уменьшится в объеме, в него войдет вода.
Для нашей «навигации» используйте большой таз, корыто или ванну. Когда пламя смоченной в керосине ватки хорошо нагреет «котел», вода в нем закипит, и наш «корабль» двинется в путь. Его путь будет по кругу, потому что свешивающаяся с крышечки трубка играет ту же роль, какую играет весло, когда оно опущено в воду для поворота лодки. Кроме того, выхлопная трубка наверняка расположена не строго по центру крышечки. Все это, вместе взятое, и заставит наш «корабль» двигаться не по прямой линии. Частота выхлопов будет не очень большая, но вполне достаточная для движения нашего «корабля». Он будет двигаться, пока горит огонь.
Управляемая микроракета
Это будут маленькие, можно сказать, микромодели космических кораблей. Пускать мы их будем на поверхности воды. Их движение основано на реактивной силе.
Положите на поверхность воды в тазике вырезанную из плотной бумаги ракету. На одном конце она должна быть заострена, а на другом, в ее хвостовой части, нужно вырезать маленький канал, переходящий в круглую «камеру сгорания». Диаметр ее должен быть раза в два больше ширины канала. Там, где канал выходит наружу, нужно сделать постепенное расширение (вырез в виде треугольника) — это будет сопло.