Юный техник, 2000 № 03
Шрифт:
Два шарика, различные по массе, связываются нитью со сжатой пружинкою между ними. Их кладут на линейку, которая в свою очередь водружена на ребро призмы, и все уравновешено. Нитку пережигают, шарики разбегаются в стороны, но вся система (пока с линейки не скатится один из шариков) остается в равновесии.
Продемонстрировать такой опыт нелегко, поскольку трудно одеть нитку на шарики. Но если шарики заменить цилиндрами, задача упрощается.
… Итак, парадоксальное утверждение о неизменности положения центра масс доказано. Означает ли это, что всякий раз, придя на стартовую площадку уже улетевшей в космос ракеты, мы оказываемся вблизи ее центра масс? Это наш вопрос на приз номера.
Одна из проблем
Сегодня в них используется химическая энергия. И скорость истечения не превышает 4,5 км/с.
Применение электрической энергии позволяет повысить ее до 100 км/с. Доля полезной нагрузки в массе ракеты может подняться до 80 %! Электрические реактивные двигатели работают на принципе ускорения заряженных частиц — ионизированных атомов вещества — электрическим полем. В простейшем случае этот процесс можно получить, подсоединив обычную иголку к «минусу» источника тока высокого напряжения.
На острие ее произойдет ионизация воздуха, ионы подхватятся электрическим полем — в результате возникнет ощутимый поток воздуха, способный, например, задуть пламя свечи. А кроме того, на иголку в этом случае действует сила реакции. Насаженный на ось проводник в форме латинской буквы S сможет вращаться за счет реактивной тяги ионных потоков, сбегающих с его концов. Эти силы невелики, и для наблюдения эффекта потребуется уменьшать трение на оси. Можно воспользоваться готовым подшипником от демонстрационной магнитной стрелки. К ней следует лишь припаять пару проводников и насадить на стандартную ось, закрепленную на подставке (рис. 4).
Ось соединяется проводником с источником высокого напряжения (преобразователь «Разряд» или электростатическая машина). Имея катушку Румкорфа, дающую напряжение более 100 кВ, можно сделать тележку с ионным реактивным двигателем. Такая тележка в 1961 году была сделана в Политехническом музее по чертежам инженера Л. М. Евневича. В годы Первой мировой войны ему приходилось налаживать завод по производству азотной кислоты из воздуха. Там применялись электродуговые установки, через которые пропускали воздух и получали окислы азота.
В ту пору Евневич наблюдал случай, когда при подаче повышенного напряжения прогнулась стенка аппарата из стали толщиной 50 мм, на которой были закреплены электроды. Это свидетельствовало о возникновении значительных сил.
В эксперименте Евневича эффект получался при сбегании электрических искр с дугообразных проволочных электродов, расположенных на тележке (рис. 5). Ток к ним подводился через колеса.
Сама тележка была сделана из оргстекла. Легкие колеса с желобками были выточены из магния Ток к тележке шел по проволочным рельсам, проложенным по доске, тщательно пропитанной лаком.
Странным образом идеи носятся в воздухе и приходят на ум одновременно многим. Евневич вскоре скончался, а вполне аналогичные ионные реактивные двигатели рельсового типа стали изучаться во многих странах.
Правда, тяга их и сегодня измеряется всего лишь сотнями граммов. Какие же эффекты вызвали те огромные силы, что наблюдал Евневич?
Вот на этой загадке мы и заканчиваем статью. Надеемся, среди наших читателей найдутся те, кто ее разгадает.
А. ВАРГИН
Рисунки автора
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Встряхни и слушай дальше
Электропитание переносных радиоустройств заботит многих. Однако стоимость одноразовых элементов достаточно высока. Как тут не вспомнить об опыте радиолюбителей 30-х годов, которым приходилось самим изготавливать баночные наливные элементы. Использование их принципа в «карманных» транзисторных конструкциях вполне реально и сейчас.
Конструкция элементов весьма проста: содержит положительный угольный или медный и отрицательный цинковый электроды, погруженные в жидкий электролит. В его качестве могут применяться водные растворы кислот, щелочей, солей. Но соли предпочтительнее, поскольку не опасны. Подкупающая простотой конструкция имеет и недостаток — поляризацию положительного электрода. Это как осаждение на нем пузырьков водорода во время химической реакции. Слой пузырьков ограничивает протекание тока, нарушая работу радиоустройства. Обычно их удаляют химическим путем, окружая угольный электрод. Но удалить пузырьки можно и механически, например, встряхивая. Заметив падение громкости передачи, достаточно слегка встряхнуть радиоаппарат.
Для приемчика, работающего при напряжении порядка 1,5 В, достаточно иметь батарею из двух последовательно соединенных жидкостных элементов; ее конструктивная схема изображена на рисунке 1.
Блочный корпус можно изготовить из бруска органического стекла, в котором сверлятся два канала. Вместе с донцами они образуют два изолированных сосуда. В одном донце сверлятся отверстия под резиновые пробочки (от лекарств), в другом крепятся угольный электрод (от старого элемента типа 316) и также соосно с ним цилиндрик из цинковой пластинки.
Электролит наливается не полностью, с зазором, достаточным для взбалтывания. Воду для разведения электролита следует брать дистиллированную или из снежной «шубы» холодильника. Вид соли подберите экспериментально. Начинайте с поваренной.
Приемник, рассчитанный на работу с данной батарейкой, можно собрать по известной схеме, изображенной на рисунке 2.
Он имеет трехкаскадный усилитель на транзисторах VT1…VT3, используемый дважды одновременно. Во-первых, для усиления радиосигналов, воспринятых магнитной антенной WA1 и выбранных контуром LI, С1; во-вторых, для усиления сигналов звуковых частот, снятых с детектора VD1, СЗ. Этот сигнал вместе с постоянной составляющей продетектированного радиосигнала подается через резистор R3 на базу первого транзистора, создавая необходимое смещение и тем определяя режимы последующих транзисторов, связанных гальванически по постоянному току. Штекер микронаушника BF1 вставляется в гнездо X1, одновременно замыкая цели питания от батареи GB1.