Юный техник, 2003 № 09

На этом свойстве резины предложено множество механизмов. Проще всего приладить к резиновой ленте поршень, и, если ленту периодически нагревать и охлаждать, поршень начнет качать воду. Можно соединить резиновую ленту с кривошипно-шатунным механизмом. Получится универсальный тепловой двигатель. От его вала можно задействовать электрогенератор, станок — словом, все, что угодно.

Однако такой двигатель сложен. Имея отрезок ленты или шнур из материала, способного под действием какой-либо причины изменять свою длину, можно получить вращение гораздо более простым способом.

На рисунке 1 изображена система из двух валов со шкивами.

Два одинаковых, самых малых шкива соединены нерастяжимой лентой. Два других, большой и средний, по диаметру соединены резиновой лентой. Если капнуть на нее горячей водой, она сожмется. При этом начнутся процессы, которые еще французский физик Лаплас называл виртуальными. Это понимали так, что оси большого и среднего шкивов как бы пытаются повернуться на бесконечно малые углы. Но при этом виртуальный угол поворота у большого шкива меньше, чем у среднего, и вся система поворачивается на угол, равный разности этих виртуальных углов. Сложно, но привыкайте: в курсе теоретической механики есть много задач, решаемых методом виртуальных перемещений.

А принцип работы двигателя, показанного в начале нашей статьи, гораздо проще. Здесь луч солнца нагревает резиновые спицы, например, справа. Они сокращаются, и от этого весь диск перекашивается. Центр тяжести левой его половины оказывается чуть дальше от оси, чем правой. От этого диск поворачивается.

Если нагревание прекратить, резиновая спица остынет и диск придет в равновесие. Но число спиц и ширина луча подобраны так, чтобы одна из спиц постоянно нагревалась и, сокращаясь, перемещала центр тяжести. Поэтому диск будет непрерывно находиться в движении.

Двигатель прост по конструкции, но сделать его нелегко. Прежде всего нужно сделать обод. Для этого отпилите ножовкой верхнюю часть старого пластмассового тазика (см. рис. 2).

Далее на ней проведите черту и на равном расстоянии просверлите ряд отверстий для спиц. Важно выбрать место для проведения этой черты, чтобы обод уже готового колеса со спицами, находясь на горизонтальной оси, занял вертикальное положение, иначе плавного вращения может не получиться.

Забейте в стену гвоздь, откусите ему шляпку и согните под прямым углом. На этот гвоздь повесьте обод таким образом, чтоб он висел параллельно стене. Отметьте место, где гвоздь коснулся обода, и через эту точку прочертите линию для сверления отверстий. Их количество определяется размерами втулки (см. рис. 3).

Втулку желательно изготовить на токарном станке, но не у всех он есть. Сделайте деревянную бобышку с отверстием вдоль оси. На нее наклейте клеем «Краб» жестяную крышечку от кофе. Когда клей засохнет, прочертите на ней окружность (рис. 4).

В зависимости от размеров крышечки просверлите на ней 8 — 12 отверстий диаметром 3–6 мм и сделайте в них пазы для установки спиц из авиамодельной резины. После этого такое же число отверстий просверлите на ободе. Каждая спица — это колечко, склеенное из резины. При сборке колеса резиновое кольцо (будущая спица) вставляется в паз на втулке и протягивается через отверстие на ободе, где закрепляется куском спички.

Для достаточно эффективной работы спицы нужно устанавливать с 2 — 3-кратным растяжением. Поэтому сборку колеса нужно производить на простейшем стапеле. Это доска, в центре которой на гвозде установлена втулка, а вокруг него на расстоянии, равном радиусу обода, забито еще 3–4 гвоздя. В качестве оси двигателя можно применить вязальную спицу, установленную горизонтально между деревянными подставками.

Поскольку солнце светит не всегда, наладку двигателя лучше производить при помощи электрического рефлектора с открытой спиралью. Половину колеса двигателя заслоните листом жести, а на другую наведите тепловое излучение нагревателя.

Двигатель практически сразу же должен начать медленно вращаться. Но, если при сборке были использованы спицы неодинаковой длины, он не сможет сделать полного оборота. Тогда придется вновь ставить обод на стапель и заменять неудачные спицы.

Отлаженный двигатель попробуйте запустить в ясный день от солнца. При качественной сборке он будет вращаться при простом попадании солнечных лучей на одну из его половин. Оплошности при сборке придется компенсировать, концентрируя свет при помощи большой линзы или вогнутого зеркала от рефлектора.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

КОЛЛЕКЦИЯ ЭРУДИТА Молот из эпохи динозавров

Головоломную загадку для науки представляет собой… обыкновенный с виду молоток, который хранится в музее города Глен Роуз (США). Дело в том, что он буквально врос в кусок песчаника. А возраст камня около 140 миллионов лет…

Обломок скалы с выступающим из него молотком обнаружила в июне 1934 года миссис Хан, прогуливавшаяся со своим семейством в окрестностях американского городка Лондон (штат Техас). Первые эксперты, осматривавшие находку, пришли к единодушному выводу: мистификация. В самом деле, откуда молотки в меловом периоде, когда на Земле еще хозяйничали динозавры?! Видимо, потрудился какой-то современный обманщик, замуровавший инструмент в камень.

Однако позднейшие исследования находки, проведенные различными научными учреждениями, поставили первоначальный вывод под сомнение.

Во-первых, деревянная рукоятка молотка тоже окаменела, а внутри частично даже превратилась в уголь. Это значит, что ее возраст исчисляется, как минимум, сотней миллионов лет. Во-вторых, удивителен химический состав самого молотка: 96,6 % железа, 2,6 % хлора и 0,74 % серы.

Никаких других примесей не выявлено. Столь чистое железо не получали за всю историю земной металлургии. В конце концов, доктор Ханс-Иоахим Цильмер из Германии, занимавшийся загадочной находкой, был вынужден заключить: «Этот молоток изготовлен по неизвестной нам технологии»…

ХИМИЯ И ЖИЗНЬ Война и… призраки

Рембрандт. Видение Валтасара.

Это случилось 2500 лет назад, когда Вавилон вторгся в Иудею и разграбил еврейскую святыню — Иерусалимский храм. На победном пиршестве владыка Вавилона Валтасар, внук Навуходоносора и соправитель вавилонского царя Набонида (сына Навуходоносора), пил вино из священных чаш, захваченных в Иерусалимском храме. Это уже само по себе считалось святотатством, но Валтасар, в довершение ко всему, принялся поносить бога евреев — Иегову. И тут, как гласит легенда, произошло нечто удивительное.

Огненная рука начертала на белой стене странные слова, которые чаще всего цитируются: «Мене, текел, иерее!»

Никто не знал их перевода. Тогда еврейский мудрец Даниил объяснил, что они предвещают конец царствования Валтасара и его скорую гибель. Дальнейшее прекрасно описал великий поэт Г.Гейне: «И страх сковал гостей и слуг, оцепенело все вокруг… Но прежде, чем взошла заря, рабы зарезали царя».

Итогом этих событий стала победа еврейского народа и возвращение сокровищ, похищенных из Иерусалимского храма.