Юный техник, 2000 № 06

empty-line/>

Вторая система вентиляции построена на принципе температурного расширения жидкости.

Александр предлагает использовать пластиковые бутылки из-под напитков. Несколько бутылок, заполненных водой, сложены стопкой и закреплены шпильками, образуя своеобразную этажерку. Сверху стопка поджата щитком, который тягами связан со створками дверей теплицы. При повышении температуры внутри теплицы вода в бутылках расширяется, давление передается на щиток, и тяги открывают двери. Особенно надежно механизм работает, если в бутылки залить керосин, потому что коэффициент температурного расширения у него почти в пять раз больше, чем у воды.

Любой умелец может изготовить такой механизм для своей теплицы За оригинальное решение проблемы Александру Кретову присужден Почетный диплом журнала.

ПОЛИВАЛЬНЫЙ АВТОМАТ

Поливать цветы в ваше отсутствие может простое автоматическое устройство.

Денис Поминов

Денис Поминов из Новокузнецка предложил автомат для полива растений в теплицах, вспомнив, что еще 2500 лет назад в Египте, во времена правления Птолемея II, в одном из храмов был установлен автомат для продажи «святой» воды. Верующие подходили после молитвы в храме к статуе льва, опускали в специальную прорезь монету, и из пасти льва выливалась порция воды. Автомат был устроен очень просто: монета падала на спусковой рычаг — и тот открывал клапан.

Денис усовершенствовал систему: вместо монеты он пристроил к спусковому рычагу небольшую емкость с водой. Как только вся вода испарится, емкость опрокидывается и ударяет по спусковому рычагу. Вода из большого бака расходится по грядкам, а по отводу наливается в испарительную емкость, возвращая систему в исходное состояние. Чем выше температура в теплице, тем быстрее испаряется вода в пусковой емкости и чаще происходит опорожнение большого бака. В холодную погоду испарение слабое, и автомат срабатывает реже. Вот такая несложная система с обратной связью.

СОМНЕВАЕШЬСЯ В КАЧЕСТВЕ БЕНЗИНА — ПРОВЕРЬ ОКТАНОВОЕ ЧИСЛО

Проверить октановое число бензина? Нет ничего проще!

Алексей Шубин

Надпись на автомате бензозаправки утверждает, что в колонке 95-й бензин, а у вас есть сомнения… Как быть? Эту непростую проблему попытался решить Алексей Шубин.

Известно, что давление насыщенных паров бензина на стенки замкнутого сосуда при нагревании зависит от температуры и октанового числа. Основываясь на этом, Алексей собрал лабораторную установку — колбу, герметично соединенную с термометром и манометром.

Заливая в колбу поочередно различные марки бензина, Алексей нагревал пробы и фиксировал температуру и давление. По данным эксперимента он вывел формулу зависимости давления паров бензина от температуры для разных его марок. Более того, Алексей проградуировал манометр в октановых числах бензина, и теперь процедура занимает считанные минуты.

РАССЧИТАЛ, ПОСТРОИЛ — ПОБЕДИЛ

Авиамодели тоже можно строить по-научному.

Денис Гавриков

Денис Гавриков из Оренбурга увлекается авиамодельным спортом. И не просто полетами моделей, а воздушными боями кордовых моделей.

Для этих боев строят специальные модели с высокой маневренностью и хорошими аэродинамическими свойствами. Загоревшись желанием победить в таком бою, Денис решил сначала исследовать аэродинамические данные крыльев моделей. Авиамоделисты обычно используют прямоугольное крыло, а Денис взял крыло трапециевидной формы. Эксперимент проводился в аэродинамической трубе, где с помощью динамометров измерялись сила сопротивления, подъемная сила и их коэффициенты в зависимости от скорости воздушного потока и угла атаки крыла.

Сравнивая аэродинамические данные крыльев двух видов, Денис выяснил, что срыв потока для общепринятых моделей происходит при угле атаки 180°, тогда как крыло трапециевидной формы устойчиво работает на углах в 220°. Выходит, что модель с трапециевидным крылом будет значительно маневреннее и устойчивее в полете, чем обычные. На основе проведенных расчетов и испытаний Денис построил модель с трапециевидным крылом, которая на городских соревнованиях по авиамодельному спорту в воздушном бою заняла первое место!

ДЛЯ РОДНОЙ ШКОЛЫ

Физические кабинеты нынешних школ не очень богато оборудованы, вот и приходится ребятам самим изготавливать нестандартные приборы. Иван Лукьянов и Михаил Замаренков из Калуги взялись да и построили лабораторную аэродинамическую трубу.

Состоит труба из трех секций: заборная воронка, экспериментальная камера и вытяжной вентилятор. Воронку ребята выклеили из ткани с эпоксидной смолой на специальной болванке. Экспериментальная камера — основной, можно сказать, узел — сделана прозрачной, из оргстекла. В средней ее части специальный подвес для установки обдуваемых моделей. Подвес через систему рычагов связан с лазерной указкой, которая фиксирует отклонение модели при обдуве на специальной выносной шкале.

Установка получилась компактная, ее легко переносить для демонстрации, а сам процесс нагляден и легко контролируется. Ребята продемонстрировали свой прибор на конференции, чем вызвали завистливые взгляды своих сверстников — аэродинамическая труба понравилась всем.

ИЗУЧАЕМ ФИЗИКУ НА ОПЫТАХ

Простой физический опыт может дать богатую пищу для размышлений.

Ивам Нестеров, Александр Соснин

Физику, да и другие науки, изучают по-разному. Можно просто «проходить», а можно экспериментировать, докапываться до корней. Когда такие поиски обретают законченный вид, они оформляются в виде докладов, и их было немало на конференции.

Учитель в классе демонстрировал физический опыт — изогнул проволоку буквой Z, установил ее серединой на острие вертикально стоящей иглы, и подключил это сооружение к электрофорной машине. Как только завертелось колесо машины, проволочка на острие тоже стала вращаться. Простой и красивый опыт, да и объяснение его кажется простым. Мол, электрические заряды стекают с острия проволочки и возникает импульс, закручивающий ее.

Многие принимают это на веру, а вот школьники из 21-й школы города Междуреченска Кемеровской области, Иван Нестеров и Александр Соснин, решили проверить, так ли это. Сомнения вызывало то, что опыт капризен, не всегда воспроизводится.

Поразмыслив над возможными механизмами вращения проволочки, ребята пришли к выводу, что таковых может быть два: ионный или тепловой.

Чтобы прояснить картину, провели прямые измерения сил, вызывающих вращение, измерили температуру воздуха в канале электрического тока. После этого стало ясно, что основной вклад вносят тепловые явления — нагревание молекул воздуха в зоне коронного разряда вблизи концов проволочки. На втором месте кулоновские силы взаимодействия. Однако с изменением внешних условий соотношение сил может меняться, этим и объясняется капризность опыта. Выполнив эту работу, ребята не только приобрели новое знание, но и научились проводить тонкие и точные измерения, ставить эксперимент.