Главная · Загрузка файлов · Форум · Веб ссылки Декабрь 15 2018 17:53:44
Навигация
История развития интернета
Рунет сегодня. Статистика и динамика развития
Имя в Интернете
Интернет и Закон
Баннерные сети
Реклама в интернете
СМИ в зоне Ру
Почта.РУ
Online энциклопедии и библиотеки
Общение в зоне Ру
Поисковые системы
Контекстная реклама
Провайдеры. Окно в мир
Партнеры
Хостинги
Who is Who
Обзор интернет-кафе
ТВ и интернет
Game Zone
Music Zone
Загрузка файлов
Обратная связь
Поиск
Ссылки партнеров
Сейчас на сайте
Гостей: 1
На сайте нет зарегистрированных пользователей

Пользователей: 80
Посетитель: meartostent
Последние статьи
Железо в нашей лабор...
Эврика, или открытия...
За шестьдесят три ми...
Уголок фонолюбителя...
Уголок фотолюбителя...
Серебро из глины...
Складные крылья...
В гостях у гданьског...
Будущее авиации...
Как Арман Физо измер...
Каменоломни Древнего...
Мировой океан...
Человек-птица...
О винтовке
Рыбка и соседи...
Гость
Имя

Пароль



Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
Статьи
Смотреть

Эврика, или открытия рождаются в ванной
Как гласит предание, древнегреческий ученый Архимед открыл свой известный закон... в ванне. Нежась в воде, он раздумывал над решением задачи, которую задал ему правитель Сиракуз Гиерон II. Дело в том, •что Гиерон II заказал известному золотых дел мастеру корону и дал на ее изготовление определенное количество золота. Корона получилась отменная, однако, правителю донесли, что ювелир сделал ее из серебра и только сверху покрыл золотом. Как проверить справедливость обвинения, не сломав короны? В этом и заключалась трудность задачи. Архимеду удалось найти ответ с помощью закона, открытого во время купания, и, говорят, что на радостях он выскочил из ванны чуть ли не нагишом и помчался через весь город к королевскому дворцу с восторженным криком: „Эврика! Эврика''! („Нашел! Нашел!").
Итак, экскурсия в ванную. Открой кран и пусти холодную воду тонкой струей. И тут сразу же возникнет несколько вопросов.
Вопрос 1. Почему по мере удаления от отверстия крана струя стано­вится все тоньше?
Вопрос II. Почему на некотором расстоянии от отверстия струя разби­вается на отдельные капли?
В связи с этим мне вспомнился один опыт, неизменно производя­щий на меня впечатление черной ма­гии. И ты тоже можешь повторить его: сухой пластмассовой расческой энергично проведи по сухим волосам, а затем поднеси расческу к струе. Струя притянется к расческе!
Вопрос III. Почему расческа притя­гивает струю воды, текущей из кра­на? Могут ли притягивать ее другие предметы? Возьми столовую ложку. Поднеси её к струе. Течение не изме­нится, но если ложка соприкоснется со струей так, как показано на ри­сунке, то струя сразу же изогнется.
Вопрос IV. Почему, огибая ложку, вода изменяет направление своего движения?
По-моему, я задал тебе достаточно вопросов, над которыми стоит заду­маться. А теперь приготовь ванну. Открой краны с холодной и горячей водой, отрегулируй температуру и на­лей немного пенообразующего сред­ства или шампуня. Ванна наполни­лась, пена стоит шапкой, все готово. Бултых в воду! Брр, а вода-то в ванне холодная! Чудеса, да и только: из крана течет совсем не такая горячая вода, как сначала, хотя ты ее так тщательно отрегулировал.
Вопрос V, Почему понизилась температура воды, текущей из кра­нов? Ты, наверное, заметил, что вода
показалась тебе холодной только по­сле погружения. Пена была вполне теплая.
Вопрос VI. Почему пена в ванне с холодной водой кажется более теп­лой? (Кстати, в горячей ванне пена кажется холоднее воды. Почему?)
... Нужно спасать положение. Не замерзать же в холодной ванне. По­верни на полную мощность кран с горячей водой. Чувствуешь, как раз­ливается приятное тепло? Конечно, чувствуешь, но не всем телом. Вода становится ощутимо теплее сверху, ближе к поверхности, а не всюду од­новременно. Нужно ее перемешать.
Вопрос VII. Почему при добавле­нии горячей воды температура в ван­не повышается прежде всего у по­верхности?
Можно добавить горячую воду по-другому, так, чтобы она равномерно смешивалась с холодной. Для этого воспользуйся душем, только его надо поставить под правильным углом. Коль уж речь пошла о душе, сде­лай простой опыт. Погрузи душ в воду, направляя его слегка кверху. Струи воды, бьющие из душа, оста­нутся под водой, но если душ под­нять еще больше кверху, струи нач­нут бить гораздо выше, заливая сте­ны и потолок ванной комнаты (поэтому при проведении опыта нужно быть осторожным).
Вопрос VIII. Почему в воде струи из душа движутся гораздо медлен­нее, чем в воздухе?
ОТВЕТЫ
Вопрос I. Сам факт существования струи объясняется взаимным притя­жением молекул воды (так называе­мой силой сцепления). Если бы не действие этой силы, вода существо­вала бы исключительно в виде пара, не была бы в состоянии образовать жидкость. Силы сцепления удержи­вают молекулы воды вместе, при этом образуются капли, а в опреде­ленных условиях — струи. Вода из открытого крана падает вниз под действием силы притяжения Земли. Во время падения она приобретает ускорение, т.е. течет все быстрее. Один и тот же объем воды по мере удаления от крана проходит за еди­ницу времени все больший путь, т.е. вытягивается в длину, а поскольку притяжение молекул не исчезает, и „держит" воду, то чем дальше от кра­на, тем тоньше становится струя.
Задача для любителей поломать голову: попытайтесь представить это явление более точно, т.е. Найдите уравнение, описывающее форму су­живающейся струи. Это не так про­сто, но советую попробовать.
Вопрос II. Чем дальше от отверстия крана, тем с большей скоростью дви­жется данный объем воды. Струя истончается (см. ответ на первый вопрос). Может ли истончение про­должаться без конца? Силы сцепле­ния, действующие между молекула­ми воды, имеют весьма ограничен­ный диапазон (дальность) действия. Иначе говоря, их влияние на большом расстоянии настолько мало, что им можно пренебречь. При сильном су­жении струя в конце концов пре­рывается и тогда — именно из-за уменьшения силы сцепления — вме­сто нее появляются отдельные капли. Если ты в общих чертах понял это объяснение, то попробуй объяснить наблюдаемый эффект, пользуясь по­нятием „поверхностное натяжение".
Вопрос III. Сухая расческа, потер­тая о сухие волосы, электризуется и становится источником электриче­ского поля. Под действием этого поля происходит незначительное смещение электрических зарядов в струе воды (так называемая диэлектрическая поляризация. Вблизи расчески соби­раются заряды с противоположным знаком, а в некотором удалении — с таким же, что и у нее. Сила взаимодействия между зарядами умень­шается пропорционально отделяюще­му их расстоянию, и расческа силь­нее притягивает заряды, расположен­ные в непосредственной близости (с противоположным знаком), чем от­талкивает одноименные заряды, на-ходящиется вдали от нее. Равно­действующая сила направлена к рас­ческе, и потому струя изгибается в ее сторону. Кстати, на этом же принци­пе основано притяжение обрезков бумаги, соломы и т.п. любым наэлек­тризованным телом.
Вопрос IV. И данный эффект — результат взаимного притяжения мо­лекул. На этот раз молекулы воды притягиваются атомами металла, а так как силы сцепления не позволя­ют воде распасться на капли, вся струя обтекает поверхность ложки, двигаясь криволинейно.
Вопрос V. Когда из остывшего крана начинает течь горячая вода, его части под воздействием нагрева­ния расширяются (тепловое расшире­ние). В результате отверстие, через которое поступает вода, уменьшается, и вода замедляет течение. Чтобы из­бежать этого, нужно переждать не­которое время после открытия кра­на, дать ему нагреться и лишь затем отрегулировать температуру воды.
Вопрос VI. Показания термометра не совпали бы с твоими ощущения­ми. Пена, состоящая главным обра­зом из воздуха, обладает более низ­кой теплоемкостью, чем вода. Поэто­му даже очень холодная пена спо­собна отобрать у человеческого тела значительно меньше тепла, чем слег­ка охлажденная, вернее, прохладная жидкость (в особенности вода) кото­рой свойственна сравнительно высо­кая удельная теплота. Таким обра­зом, ощущение холода или тепла при соприкосновении нашего тела с те­лами, имеющими иную температуру, зависит от двух факторов: разницы температур и количества тепла, которым могут обменяться тела, приходящие в соприкосновение. Надо ска­зать, что с последним фактором свя­зываются, в свою очередь, два меха­низма: первый — это упоминавшиеся выше различия в удельной теплоте, а второй — теплопроводность, т.е. скорость, с которой тело переносит внутрь тепловую энергию, получен­ную снаружи (или наоборот). И тут снова возникает вопрос: почему окру­жающие нас металлические предме­ты наощупь гораздо холоднее дере­вянных?
Интересно, не правда ли? Над всем этим стоит задуматься и прове­сти соответствующие опыты.
Вопрос VII. На этот раз причина происходя­щего — тепловое расши­рение воды. Нагретая вода расширяется, ста­новится менее плотной. Поэтому горячая вода легче холодной и подни­мается кверху, а холод­ная, как более тяжелая, опускается вниз.
Вопрос VIII. И снова мы имеем де­ло с силами молекулярного взаимо­действия. Ими объясняется внутрен­нее трение во всех жидкостях и га­зах — так называемая вязкость. Есть такая игра (к сожалению, я забыл, как она называется): водящий нахо­дится в кругу, он должен пробиться через заслон ребят, взявшихся за ру­ки. Еедш бы ребята не держались за руки, задача была бы легче легкого: водящий мог бы пробежать между ними. Но крепко сплетенные руки преграждают путь, и о них разбива­ются все усилия водящего. Очень по­хожая картина наблюдается в жид­костях и газах. В газах сцепление мо­лекул слабое из-за того, что они нахо­дятся на большом расстоянии друг от друга. Поэтому струя воды легко пре­одолевает газовый заслон. А в воде расстояние между молекулами очень мало, сила сцепления велика, и струя, испытывая большее сопротивление, замедляет свое течение. Ты, наверное, обратил внимание летом на пляже, насколько труднее бежать по водг чем на открытом воздухе. И если то­гда ты не задал себе вопрос: почему? — сделай это сейчас.
Вот какие вопросы задала тебе ван­ная комната. Почувствовал ли ты, что становишься умнее, отвечая на них?
Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, залогиньтесь или зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

1,770,813 уникальных посетителей