Космос у тебя дома

Здесь размеры конуса не указаны, но учтите, что может оказаться, что давление воды на целлулоидовый шарик способно оторвать его от конуса. Возьмите медную проволоку диаметром 0,5 миллиметра, проденьте ее в отверстие в планочке и в «южном полюсе» шарика и позаботьтесь, чтобы это место шарика не пропускало воду. Конец проволочки пропустите через металлическую шайбочку и затем обвяжите его вокруг деревянной палочки или гвоздя. Весь «южный полюс» залепите заплаткой, вырезанной из другого шарика. Чтобы медная проволочка, на которой смонтирован прибор, не закручивалась, в месте подвеса сделайте маленький шарнир с петлей, к которой должна быть привязана проволока. Можно, конечно, обойтись и без всякого шарнира, привязав конец проволоки к тонкой бечевке. Нам важно, чтобы не закручивалась сама проволока.

Сейчас Сегнерово колесо перестало быть игрушкой. Оно широко используется для поливки растений. Напор воды вращает головку с распылителями воды. Садовник или огородник переносит легкую установку поливочного аппарата и передвигает шланг на другое место.

Реактивный воздушный шарик

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 заглушенной 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.

Реактивный душ

Если у вас в квартире есть ручной душ (он не укреплен вертикально, а состоит из распылителя на рукоятке и гибкого шланга), то с ним можно проделать любопытный опыт.

Подвесьте его на шланге вертикально над ванной. Распылитель и ручка достаточно тяжелы, поэтому он будет висеть вертикально. На распылительную головку душа, кроме силы тяжести, никакие другие силы пока не действуют. Но стоит только пустить в душ воду, как рукоятка с распылителем на конце отклонится в противоположную вытекающим струям сторону. В том месте душа, где вода поворачивает, чтобы вырваться через отверстия распылителя наружу, действует сила реакции, которая и отклоняет душ от вертикального положения.

Но не у всех есть такой душ, какой был сейчас описан, поэтому подобный опыт можно проделать иначе.

Подвесьте на тонкой резиновой трубке пластмассовый корпус вышедшей из употребления шариковой ручки. В его большое отверстие должна быть вставлена трубка, а узкое отверстие нужно заглушить деревянной пробочкой. Сбоку корпуса просверлите отверстие.

Если вы пустите в трубку воду, то вода, вырываясь струйкой из просверленного отверстия, создаст на противоположной стенке реактивную силу, которая отклонит резиновую трубку от вертикального положения. Произойдет то же, что происходит с душем. Действует реакция вытекающей струи.

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.