Читать книгу "Веселые научные опыты и эксперименты - Том Тит"

Теперь возьмите в руку магнит и резко опустите его внутрь катушки, а затем резко выньте оттуда.

В момент движения магнита миллиамперметр будет регистрировать возникновения электрического тока. Для большего удобства данный эксперимент желательно проводить с помощником.

Итак, проводя опыты с электромагнитом, вы убедились в известном факте, что переменный магнитный поток порождает электрический ток и, наоборот, электрический ток порождает магнитное поле. Именно это явление – причина возникновения электромагнитных волн.

Рис. 82

Подводная лодка в ванне

Оборудование и принадлежности:

• пластиковая бутылка с крышкой;

• трубка от капельной системы с иглой и дозатором;

• пластилин;

• проволока;

• металлические гайки;

• маникюрные ножницы.

Во все времена людей манили тайны глубин морей и океанов. Люди придумывали и строили различные устройства, позволявшие им погружаться под воду и находиться на глубине. Это были воздушные колокола, батисферы, батискафы, водолазные скафандры, акваланги, но самым совершенным аппаратом для покорения и исследования морских глубин является субмарина (подводная лодка).

Для исследования очень больших глубин применяют батисферы и батискафы. Батисфера – это стальной полый шар, способный выдерживать огромное давление воды в морских глубинах. В стенках батисферы обустраиваются иллюминаторы – отверстия, герметично закрытые особо прочными стеклами.

Прожектора освещают слои воды, куда уже не может проникнуть солнечный свет. Батисферу, в которой помещается исследователь, опускают с корабля на стальном тросе. Таким образом удавалось достигнуть километровой глубины.

Батискаф – это батисфера, к которой прикреплена внизу большая стальная цистерна, заполненная бензином. В батискафах опускаются на еще большие глубины. Так как бензин легче воды, то такой аппарат может плавать в глубине моря подобно дирижаблю в воздухе. Батискаф снабжается запасом балласта и двигателями, при помощи которых он, в отличие от батисферы, может самостоятельно передвигаться, не будучи связан с кораблем на поверхности воды.

Вначале батискаф плавает на поверхности воды, подобно подводной лодке. Для погружения пустые балластные отсеки (цистерны) заполняются забортной водой, и батискаф уходит под воду, опускаясь все глубже и глубже, до самого дна. Сбросив балласт, облегченный батискаф всплывает на поверхность. Наиболее глубокое погружение было совершено 23 января 1960 г., когда батискаф 20 минут пролежал на дне Марианской впадины в Тихом океане, на глубине 10 919 м, где давление воды составляло свыше 1150 атмосфер. Исследователями, опускавшимися в батискафе, даже на этой наибольшей глубине мирового океан были обнаружены живые существа.

Подводная лодка (субмарина) – это судно, способное передвигаться как на поверхности воды, так и в ее глубинах совершенно автономно. В отличие от батисфер и батискафов подводные лодки не могут погружаться на очень большие глубины (как правило, не более 350 м), но зато они способны совершать длительные переходы, не всплывая на поверхность. К тому же субмаринам, в отличие от батискафов, нет необходимости перед каждым погружением принимать дополнительный балласт и сбрасывать его при всплытии.

Все субмарины, не зависимо от того, где и когда они были созданы, устроены по одному принципу – это герметичный корпус, в котором размещены жилые отсеки, силовая установка, системы жизнеобеспечения и управления, отсеки специального назначения и балластные цистерны. Подводные лодки конструируются так, чтобы иметь незначительную положительную плавучесть, то есть чтобы архимедова сила удерживала лишь небольшую их часть в надводном положении. В надводном положении в цистернах находится воздух. При погружении под воду цистерны заполняются забортной водой. Для всплытия вода из цистерн выдувается сжатым воздухом.

Надеемся, вы знакомы с захватывающими приключениями героев романа французского писателя-фантаста Жюля Верна «20 000 лье под водой», в котором увлекательно описан подводный мир и невероятный подводный корабль «Наутилус».

Предлагаем вам построить собственное подводное судно (рис. 83). Возьмите пластиковую 1,5-литровую бутылку. Прорисуйте маркером две продольные линии на расстоянии 4 см друг от друга. Вдоль этих линий прорежьте отверстия через каждые 2 см. Эти дырочки послужат для крепления балласта и в качестве водозаборных клапанов (1). Тонкой проволокой или нитками прикрепите балласт (2). В качестве балласта можно использовать металлические гайки или несколько железных штырей. Также неплохо для балласта в прорезанные отверстия вкрутить болты, но в этом случае между обозначенными линиями необходимо провести еще одну линию и проделать в ней дополнительные водозаборные отверстия, так как через отверстия с болтами вода будет плохо входить и выходить.

Рис. 83

В пробку (3) вставьте иглу (4) с трубочкой (5) от капельницы. На противоположной от балластной стороне бутылки из пластилина укрепите ходовую рубку (6). Из трубочки для коктейлей прекрасно получится перископ (7). Итак, ваша субмарина готова к испытаниям.

Наполните ванну или другую подходящую по объему емкость водой. Положите на воду испытуемый объект. При правильной балластной балансировке подлодка будет занимать правильное положение, то есть рубка с перископом будет находиться вверху. Судно должно принять в себя некоторое количество воды через водозаборники и занять устойчивое положение.

Количество принятой воды вы сможете регулировать, перекрывая клапан (8). В зависимости от количества воды, принятой лодкой, будет зависеть глубина ее погружения. При постоянно открытом клапане она будет опускаться все глубже и глубже, пока полностью не ляжет на дно. Для всплытия вам нужно ртом или насосом вдувать воздух внутрь субмарины. Воздух будет выдавливать воду за борт, и лодка всплывет.

Конечно, это не полная аналогия настоящей подлодки, поскольку у модели нет двигающего винта и рулей глубины. Но если вы проявите фантазию и изобретательность, то вполне сможете доработать и усовершенствовать предложенный вариант подводного корабля.

Распространение звука в упругой среде

Оборудование и принадлежности:

• наручные механические часы;

• гладкая деревянная поверхность (стол).

Звук – это упругие механические колебания, распространяющиеся в виде волн в какой-либо среде, воспринимаемые человеческим ухом (частоты от 16 до 20 000 Гц). Любые механические колебания могут распространятся только в упругих средах – в воздухе, воде, древесине, бетоне, металлах и т. п. Чем плотнее среда, тем лучше в ней распространяются механические волны. В древности, для того чтобы узнать о приближающейся вражеской кавалерии, стражники прикладывали ухо к земле. Земля намного плотнее воздуха, и топот копыт вражеских лошадей передавался по земле на многие десятки километров. Так дозорные заблаговременно узнавали о приближающейся опасности. Подобным же образом поступали грабители поездов на Диком Западе (США) – прикладывая ухо к рельсу, они узнавали о приближении поезда задолго до его появления.