От простого к сложному
Как вскипятить воду кипятком
Для проведения опыта необходимо взять бутылку или баночку, заполнить ее водой и подвесить ее в кастрюле с чистой водой так, чтобы она не касалась дна. Затем зажигают огонь. Вода в кастрюле закипает, однако в бутылочке она не кипит и не закипит, так кипяток оказывается недостаточно горячим, чтобы вскипятить воду. Дело в том, чтобы вода закипела, недостаточно нагреть ее до 100 градусов Цельсия, необходимо еще создать ей необходимый запас тепла, чтобы перевести воду в пар. Чистая вода кипит при 100 градусах Цельсия. Выше этой точки ее температура подниматься не будет, сколько бы ее не нагревали.
Источник теплоты, с помощью которого в бутылочке вода нагревается, имеет температуру 100 градусов. Он может довести воду в бутылочке только до 100 градусов. Когда наступит равенство температур, дальнейшего перехода тепла от воды в кастрюле к пузырьку не будет. При нагревании воды в бутылочке таким образом, невозможно ей доставить того избытка теплоты, который необходим для перехода воды в пар. Каждый грамм воды, нагретый до 100 градусов, требует еще более 500 калорий, чтобы перейти в пар, поэтому вода в бутылочке нагревается, но не кипит.
Чем же отличается вода в бутылочке от воды в кастрюле? Ведь в пузырьке та же вода, лишь отделенная от остальной массы стеклянной перегородкой. Однако именно эта перегородка и не дает возможности воде бутылочки участвовать в тех течениях, которые перемешивают всю воду в кастрюле. Каждая частица воды в кастрюле может непосредственно коснуться накаленного дна, в то время как вода у бутылочке соприкасается лишь с кипятком. Итак, чистым кипятком вскипятить воду нельзя.
Всыпем в кастрюлю гость соли. Дело меняется кардинальным образом, так как соленая вода кипит не при 100 градусах, а чуть выше и, может, в свою очередь довести до кипения чистую воду в бутылочке.
Как вскипятить воду снегом
Для опыта пригодиться такая же стеклянная бутылочка, в которой мы кипятили воду в предыдущем опыте. В нее наливают воду и погружают в кипящую соленую воду. После того, как вода в бутылочке закипит, ее вынимают из кастрюли, быстро закрывают плотной пробкой, переворачивают бутылочку и ожидают, пока кипение внутри нее прекратиться. Когда кипение прекратилось, бутылочку обливают кипятком, но вода в ней не закипает. Однако стоит только на ее донышко положить немного снега, вода закипает. Снег сделал то, что не смог сделать кипяток. Почему? Дело в том, что после того, как снег охладил стенки бутылочки, пар внутри нее сгустился в водяные капли. А так как воздух из бутылочки был выгнан еще при кипячении, то теперь вода в ней подвержена меньшему давлению. Известно, что при уменьшении давления на жидкость она кипит при более низкой температуре.
Достоинства и недостатки мобильных телефонов
Главное преимущество мобильного телефона состоит в том, что он поддерживает постоянную радиотелефонную связь при перемещении абонента в пределах так называемой «зоны покрытия», где установлены приемные и передающие антенны. Включенный мобильный телефон автоматически время от времени посылает сигналы, поддерживая связь с ближайшим к нему приемником-передатчиком, который предоставляет ему один из свободных каналов.
В наши дни интенсивность радиоволн на поверхности Земли превышает мощность солнечного излучения в 100 млн раз. Последствия такого вторжения в природный мир полностью пока не известны. Рассмотрим несколько негативных проявлений.
Мобильные телефоны создают угрозу другим радиоэлектронным средствам в связи с так называемой проблемой электромагнитной совместимости, то есть созданием взаимных помех различными радиоэлектронными устройствами. Первыми тревогу забили авиаторы. Не надо объяснять, что может случиться с заходящим на посадку самолетом, если у него вдруг откажет навигационная система или автопилот. Многие известные компании запретили пользоваться мобильными телефонами на своих бензозаправочных станциях. Сотовыми телефонами запрещается пользоваться в местах, где производятся взрывные работы, в пожаро– и взрывоопасных помещениях.
Звонок по сотовому телефону может создать угрозу здоровью и жизни человека в больнице, где используется чувствительное электронное оборудование. С утверждением, что излучения сотовых телефонов влияют на здоровье, соглашаются практически все специалисты. Особенно чувствительными к воздействию электромагнитных полей являются нервная, иммунная, эндокринная-регулятивная и половая системы. Людям, использующим кардиостимуляторы, включенный мобильный телефон всегда следует держать на расстоянии не менее 15 см от кардиостимулятора. Наиболее подвержены воздействию излучений мобильного телефона развивающиеся организмы.
Как в бумажной емкости сварить яйцо
Яйцо можно сварить в воде, налитой в бумажную емкость. Бумага не загорается и вода не заливает свечу.
Сделайте следующий опыт. Возьмите плотную бумагу или небольшую бумажную коробку и надежно прикрепите ее к проволоке или поставьте на подставку, под которой находится зажженная свеча. Пламя лижет дно бумажной коробки, но бумага от огня не пострадает, когда вода закипит вода останется целой, так как вода может быть нагрета в открытом сосуде лишь до температуры кипения, то есть до 100 градусов. Поэтому нагреваемая вода, обладающая к тому же большой теплоемкостью, поглощая избыток теплоты бумаги, не дает ей нагреться заметно выше 100 градусов, то есть настолько, чтобы загореться. Бумага не загорается, даже если пламя касается ее. Когда вся вода выкипит, коробка загорится. Получается, что кипящая вода охлаждает бумагу, отнимая у нее лишнее тепло. Даже если вода не кипит, а просто испаряется, это все равно создает холод. Так, если облить руку теплой водой, ей сразу станет холодно, особенно на ветру.
Можно сделать и такой опыт. Для его выполнения нужно взять толстый гвоздь или железный прут, медную проволоку плотно обмотать узкой бумажной полоской, затем прут, обмотанный бумажной полоской внести в пламя. Огонь будет касаться бумагу, закоптит ее, но не сожжет, пока прут не раскалится. Почему? Все дело – в хорошей теплопроводности металла. Можно сделать аналогичный опыт с «несгораемой» ниткой, туго намотанной на ключ.
Чудо световых нитей
При выполнении эксперимента в затемненной лаборатории в воздухе двигался светлячок. Он то угасал, то появлялся вновь. Когда лаборант его поймал, то в его руке оказалась стеклянная нить толщиной с волос, в торце которой горел светлячок. Необычной нитью был волокнистый световод, а светлячок – свет лазера, пришедший к нему из другого угла комнаты.
Волокнистой оптике пророчили большое будущее. Нить, сплетенная из сотен или тысяч тончайших стеклянных волокон, виделась как нечто похожее на сетчатку глаза, где изображение складывалось наподобие мозаики. Луч, попавший в прозрачный световод, бежал, отражаясь бесчисленное раз от световых стенок, и выходил на противоположном конце. Чем больше волокон в световоде, тем выше качество изображения.
С помощью световодов создавались и гибкие зонды, которые позволяли заглянуть во внутренние органы человека. В настоящее время стеклопровод применяют для определения дефектов машин и станков. Некоторые ученые увидели в световоде новое средство связи, которое будет заменой проводам и кабелям. Дело в том, что световые волны, модулируясь при очень больших частотах, могут даже в тоненьком стеклянном волоске нести несколько телевизионных и тысячи телефонных каналов.
Сейчас появились источники света переменной интенсивности, например светоизлучающие диоды. Но самое главное, что удалось создать сверхпрочное волокно из стекла, получаемое при реакции между сверхчистым хлоридом кремния и кислородом. Это волокно обладает свойством передавать свет на расстояние в несколько километров.
Новорожденный из семейства световых кабелей учится «говорить». Его речь, наполненная потоком голосов, музыки, изображения, станет такой же распространенной, как радио.
Как сделать бумагу крепче дубинки
Этот интересный опыт требует небольшой тренировки. Для его выполнения необходимо взять сухую тонкую палку длиной около одного метра. Затем нужно склеить из бумаги два кольца. Пригласите двух друзей, и попросите их подержать эти кольца на лезвиях кухонных ножей. В кольца вложите концы палки. Возьмите другую крепкую палку и ударьте ею по середине висящей палке. Не бойтесь повредить бумажные кольца. Они не бояться даже очень сильных ударов. Ножи не разрежут бумагу, а висящая палка будет сломана.
Почему? Все дело в инерции. Висящая палка стремится сохранить состояние покоя. А толчок при достаточно резком ударе не успевает распространиться. Палка переламывается прежде, чем сотрясение дойдет до ее концов.
Как получить «сухой лед»
«Сухой лед» получают из угля, что весьма удивительно, так как обычно из угля получают жар. На заводах уголь сжигают в специальных установках, а образующийся дым очищают, причем содержащийся в нем углекислый газ улавливается щелочным раствором. Затем путем нагревания его выделяют, охлаждают и при сжатии под давлением 70 атмосфер переводят в жидкое состояние. Получается жидкая углекислота, которая в толстостенных баллонах доставляется на различные предприятия, в том числе и на те, где изготавливают шипучие напитки.
Жидкая углекислота очень холодна. В некоторых случаях ее применяют для заморозки грунта, например, при сооружении метро. Однако для многих целей применяют углекислоту в твердом виде – так называемый сухой лед. Он получается из жидкой углекислоты при ее быстром испарении под уменьшенным давлением. Куски сухого льда (твердой углекислоты) более похожи на прессованный снег, чем на обычный лед. Сухой лед тяжелее обыкновенного льда и тонет в воде. Температура его – минус 76 градусов, однако его можно на очень малое время очень осторожно брать руками, так как при соприкосновении с телом углекислый газ защищает кожу от действия холода. Такой лед мокрым не бывает и ничего не увлажняет вокруг себя. Под влиянием теплоты он сразу переходит в газ, минуя жидкое состояние. Существовать в жидком виде углекислота под давлением в одну атмосферу не может.
Эта и иные особенности углекислого льда вместе с его низкой температурой делают его незаменимым охладительным веществом для различных практических целей. Например, углекислота часто применяется при пожарах. Несколько кусков сухого льда, брошенные в огонь, гасят его. Продукты, которые сохраняют при помощи сухого льда, не только не увлажняются, но и защищаются от порчи еще и тем, что образующийся углекислый газ является средой, препятствующей развитию микроорганизмов, поэтому на продуктах не образуется плесень и бактерии. В такой атмосфере не могут жить грызуны и насекомые.
Как получить горячий лед
Как правило, люди думают, что в твердом состоянии при температуре выше 0 градусов вода существовать не может. Однако физик из Великобритании Бриджмен показал, что это не так. Под очень сильным давлением вода переходит в твердое состояние и остается такой при температуре намного выше 0 градусов Цельсия. В результате его исследований было доказано, что может существовать не один сорт льда, а несколько. Тот лед, который он назвал «льдом № 5», получается под огромным давлением в 20 600 атмосфер и остается твердым при температуре 76 градусов. Если до такого льда дотронуться, он обожжет пальцы. Этот лед образуется под давлением специального пресса в сосуде, толстые стенки которого изготовлены из лучшей стали.
«Горячий лед» плотнее обыкновенного, и даже плотнее воды. Его удельный вес равен 1,05. С такими свойствами он должен в воде тонуть, между тем, как обыкновенный лед, как мы знаем, в ней плавает.
Нужно ли спасать свои уши
Слух всегда бодрствует, даже ночью, во сне. Он постоянно подвергается раздражению, так как не обладает никакими защитными приспособлениями. Обычно для обозначения того, что мы слышим, используются два близких по смыслу слова: «звук» и «шум». Звук – это физическое явление, вызванное колебательным движением частиц среды. Шум представляет собой хаотичное, нестройное смешение звуков, отрицательно действующее на нервную систему.
Воздействие шума на человека определяется его уровнем (громкостью, интенсивностью) и высотой составляющих его звуков, а также продолжительностью воздействия. Уровни шумов от различных источников и реакция организма на акустические приведены в следующей таблице.
В диапазоне слышимых человеком звуков самое неблагоприятное воздействие оказывает шум, в спектре которого преобладают высокие частоты (выше 800 Гц).
Звуки сверхнизких частот, которые мы даже и не слышим (инфразвуки), также опасны для организма человека. Частота в 6 Гц может вызвать ощущение усталости, тоски, морскую болезнь, при частоте 7 Гц может даже наступить смерть от внезапной остановки сердца.
Доказано, что попадая в естественный резонанс работы какого-либо органа, инфразвуки могут разрушить его, например, частота 5 Гц разрушает печень. По выводам скандинавских ученых каждый пятый подросток плохо слышит, хотя и не всегда догадывается об этом.
Как носить воду решетом
Носить воду решетом можно не только в сказке. Знание физики поможет выполнить эту невозможную задачу.
Возьмите проволочное решето сантиметров 15 в поперечнике, с не слишком мелкими ячейками и окуните его сетку в растопленный парафин. Затем выньте решето из парафина, проволока окажется покрытой тонким слоем парафина, едва заметным для глаз. Решето осталось решетом, так как в нем есть сквозные отверстия, через которые свободно проходит булавка, но теперь вы можете, в буквальном смысле слова, носить в нем воду. В таком решете удерживается довольно высокий слой воды, не проливаясь сквозь ячейки. Надо только осторожно налить воду и оберегать решето от толчков. Почему же вода не стала проливаться?
Вода не стала проливаться, потому что не смачивая парафин, она образует в ячейках решета тонкие пленки, обращенные выпуклостью вниз, которые и удерживают воду. Такое парафинированное решето можно положить на воду, и оно будет держаться на ней. Значит, можно не только носить воду в решете но и плавать на нем.
Как сделать воду невесомой
Для опыта возьмите консервную банку, проделайте в дне дырочку и привяжите на веревку. Налейте в банку воды и поднимите ее за веревку. Пока никаких чудес не произошло. Вода льется тонкой струйкой из дырочки в дне банки. Она ведь имеет вес и стремится упасть вниз. Дырочка дает ей эту возможность.
Но если банку поднять повыше и, внимательно глядя на струйку, выпустить веревку из рук. Банка упадет на землю, но вы успеете заметить, что струйка не текла. Вода в падающей банке была невесомой.
Какая из вещей самая тонкая
Многие удивляются, когда узнают, что пленка мыльного пузыря представляет собой одну из самых тонких вещей, какие доступны невооруженному зрению. Обычные предметы сравнения, служащие в нашем языке для выражения тонкости, очень грубы по сравнению с мыльной пленкой. Выражения «тонкий, как волос», «тонкий, как бумага» – означают огромную толщину рядом с толщиной стенки мыльного пузыря, которая в 5000 раз тоньше волоса и папиросной бумаги.
При увеличении в 200 раз человеческий волос имеет толщину около сантиметра, разрез мыльной пленки даже при таком увеличении еще недоступен зрению. Необходимо увеличение еще в 200 раз, чтобы разрез стенки мыльного пузыря можно было увидеть в виде тонкой линии. Волос при таком увеличении (в 40000 раз) будет иметь более двух метров в толщину.
Почему увеличивают телескоп и микроскоп
Эти приборы увеличивают потому, что определенным образом изменяют ход лучей. Сущность увеличительного действия микроскопа состоит не в том, что рассматриваемый предмет кажется больших размеров, а в том, что он рассматривается под большим углом зрения, а следовательно, его изображение занимает больше места на сетчатке глаза.
Угол зрения имеет очень важное значение. Здесь необходимо обратить внимание на важную особенность глаза: каждый предмет или каждая его часть представляющиеся нам под углом, меньшим одной угловой минуты, сливаются для нормального зрения в точку, в которой не различается ни формы, ни частей. Когда предмет далек от глаза, или мал, что весь он или отдельные части его представляются под углом зрения менее 1 минуты, мы перестаем различать в нем подробности его строения, так как при таком угле зрения изображение предмета или его части, на дне глаза захватывает не множество нервных окончаний в сетчатке сразу, а умещается полностью на одном чувствительном элементе. В этом случае подробности его формы и строения исчезают, и мы видим точку.
Изменяя ход лучей от рассматриваемого предмета, микроскоп или телескоп, показывают его под большим углом зрения. В этом случае изображение на сетчатке растягивается, захватывает больше нервных окончаний, и глаз различает уже в предмете уже такие подробности, которые раньше сливались в одну точку. Если указано, что микроскоп или телескоп увеличивает в 100 раз, то это значит, что он показывает предметы под углом зрения в 100 раз большим, чем человек видит их без оптического прибора. Если же прибор не увеличивает угла зрения, то он не дает никакого увеличения, хотя бы нам казалось, что мы видим предмет увеличенным.
Микроскоп представляет предметы не просто в увеличенном виде, а показывает их под большим углом зрения, вследствие чего на задней стенке глаза рисуется увеличенное изображение предмета, действующее на более многочисленные нервные окончания и тем доставляет человеческому сознанию большее число отдельных впечатлений, то есть микроскоп увеличивает не предметы, а их изображения на дне глаза.
Как увидеть атомы
Заглянув в окуляр обычного оптического микроскопа, человек на время оказывается в другом мире. И хотя он смотрит давно в микроскоп, но мир этот не все открыл его взору. И с помощью электронного микроскопа, дающего увеличение в миллион раз, нам пока не все еще удается рассмотреть. Более того, для специалистов, работающих в области исследований поверхности твердого тела, даже эти инструменты не подходят. Здесь нужна иная техника. И вот на помощь ученым пришел протонный микроскоп.
После подготовки прибора, к эксперименту, когда засветился экран, на нем проступили чуть заметные контуры какой-то фигуры. Она была сложена из линий и точек различной толщины и яркости. Увиденные на экране точки представляли собой изображение атомных рядов, а линии – атомные плоскости кристалла. Увидеть в непрозрачном материале его структуру – кристаллическую решетку, которая до того была недоступна даже электронным микроскопам – это настоящее чудо.
В серебристой колонне прибора спрятан мощный ускоритель протонов. Подобно тому как вода низвергается с высоты водопадом, так и протоны, разогнанные внутри прибора до энергии в 150 килоэлектронвольт, обрушиваются на исследуемый образец и как вода, разбившаяся о камни, так и частицы, отраженные от атомов вещества, «рисуют» на экране замысловатую графическую картину.
Протонный микроскоп дает возможность рассмотреть слой материала толщиной в тысячную долю миллиметра. На первый взгляд эта величина кажется небольшой, но для микромира она огромна. Тем более для полупроводниковых структур. Именно в этом тончайшем слое заключена сила современно радиоэлектроники, солнечных электростанций, эмиссионной техники.
Со многими трудностями пришлось столкнуться ученым из НИИ ядерной физики, работавшими над созданием этого уникального прибора. До сих пор подобных приборов не создавалось.
После окончания исследования оператор вынул кассету с фотопластинкой. На ней запечатлен показавшийся несведующему глазу простым мир, который ученому говорит о многом, в частности – о возможности создания новых высокотемпературных соединений, полупроводниковых и других материалов и многого другого.
Как сфотографировать незримое
В любом известном всегда остается доля неизвестного. Например, вся мудрость электронно-вычислительных машин создана человеком. Намагнитили ферритовое кольцо в одном направлении – «ноль», намагнитили в другом – «единица». Это двоичный код, которым записана вся информация в компьютере. А как это – намагнили?
Порой человек использует явление, в природе которого еще не все понятно до конца. Как это происходит в тонкой пленке? Ответ получить очень трудно, так как слишком уж быстро происходит процесс. Для такой скорости нет названия в языке. Даже сверхбыстрая киносъемка не могла остановить то мгновение, за которое происходит перемагничивание тонкой пленки. Тогда физики нашли другую возможность.
Если сфотографировать быстро вращающееся колесо велосипеда – на снимке окажется сплошной диск слившихся в одном движении спиц. Если же осветить это колесо на достаточно краткий миг, можно увидеть спицы застывшими. Это называется «стробоскопический метод».
Но ведь с тем же успехом можно «осветить» пучком электронов магнитную пленку? Тогда процесс перемагничивания станет зримым. После опытов ученые снабдили электронный микроскоп генератором стробирующих импульсов.
Была известна первая стадия перемагничивания, во время которой спин – элементарный магнит, что-то вроде атома в магнетизме, – поворачивался под определенным углом. Но затем начинается вторая стадия, которая затрагивает домены ферромагнетика. Срез ферромагнетика похож на рыбью чешую. Каждая чешуйка – это домен, область, в которой властвуют спины одного направления. Что происходит с доменами, и предстояло узнать.
На серии фотографий видно: стенки доменов расходятся, как концы лопнувшей резинки. Установлена скорость и закономерность этого явления. Создатели новой электронно-вычислительной аппаратуры теперь могут рассчитывать качество работы и быстродействие ЭВМ с учетом нового открытия.
Загадочный песок
Разнообразие свойств песка достойны удивления. Сухой, он текуч, подобно воде. Однако в отличие от жидкости без труда выдержит вес человека, прогуливающегося вдоль берега. Даже в состоянии покоя песок ведет себя странным образом. Кажется очевидным, что, оказавшись под 30-метровой кучей песка, человек испытывает гораздо большее давление, чем под 3-метровой. Однако это не так. Давление жидкости на дно сосуда возрастает пропорционально высоте ее уровня, давление же сыпучего вещества на основание сначала растет, потом достигает максимума и далее остается неизменным. Силы, действующие между частицами песка, переносят избыточное давление на стенки резервуара.
Проделайте эксперимент. Наберите две пригоршни сухого песка и медленно высыпайте его через щель между ладонями. Обратите внимание на то, что сначала высыпаются песчинки, лежащие непосредственно над отверстием. А затем песчинки из верхнего слоя песка, в котором образуется воронка. Наполните ладони. Воронка все равно образуется точно по вертикали над отверстием. Что мешает раньше высыпаться другим песчинкам, расположенным вокруг отверстия в нижних слоях, то есть ближе к нему?
Продолжим эксперимент. Возьмем лист бумаги, свернем его в трубку, положим горизонтально и засыплем снаружи сухим песком. Конструкция из бумаги будет выдерживать довольно большие нагрузки, прочность ей придает не только трубчатая форма; нужно, чтобы вокруг трубки и сверху толстым слоем лежал сухой песок.
Почему песок не расплющивает трубку, даже если сверху надавить на песок ладонью? Дело в том, что под давлением песчинки перестраиваются так, что заклинивают друг друга, мешая взаимному перемещению. В науке это явление носит название «появление арочных структур». В арке каждый отдельный элемент не может переместиться в направлении действия внешней силы, так как он зажат враспор соседними элементами, которым и передает действующую нагрузку. В результате под внешним и внутренним давлением песок утрачивает подвижность и и приобретает свойства твердого тела. Этим объясняется прочность сводов туннелей метро, куполов соборов, арочных проемов.
По этой причине в песочных часах песок пересыпается равномерно, независимо от высоты его столба, в отличие от воды. И первыми высыпаются песчинки именно верхнего слоя, потому что они не связаны арочными структурами.
Как сделать яйцо послушным
Чтобы яйцо поставить в любом положении, необходимо в концах яйца проткнуть две дырочки величиной со спичечную головку, выдуть содержимое яйца и промыть его хорошенько водой. Скорлупа должна быть совершенно сухой, поэтому яйцо должно пару дней полежать, чтобы высохнуть. Затем одну дырочку заделывают гипсом или клеем с мелом или белилами так, чтобы она не была заметна.
После этого в скорлупу примерно на четверть насыпают чистый и сухой песок и вторую дырочку заделывают таким же образом, как и первую. Сделанное яйцо будет послушным, его можно поставить в любом положении. Следует только слегка встряхнуть яйцо, держа его в том положении, которое оно должно занять. При этом песчинки переместятся, и поставленное яйцо будет сохранять устойчивое равновесие.
Для того чтобы сделать яйцо непослушным, вместо песка нужно в него положить 35–40 самых мелких дробинок и кусочки стеарина от свечи. Дырочки в яйце нужно заделать. Затем яйцо следует поставить на один конец и подогреть. Стеарин растопится, а когда застынет, слепит дробинки между собой и приклеит к скорлупе. Вот и получилось непослушное яйцо. Такое яйцо невозможно уложить, оно похоже на ваньку-встаньку и будет стоять не только на столе, но и на горлышке бутылки, на краю стола, на ручке ножа. Если его разрисовать, раскрасить и приклеить к нему ножки, оно будет очень симпатично выглядеть.
Как образуются сосульки
Когда образовываются сосульки – в оттепель или в мороз? Если в оттепель, то как могла замерзнуть вода при температуре выше нуля? Если в мороз, то откуда могла взяться вода на крыше? Все не так просто, как кажется. Оказывается, чтобы могли образоваться ледяные сосульки, нужно в одно и то же время иметь две температуры: одну для таяния – выше нуля и другую для замерзания – ниже нуля. На самом деле так и происходит. Снег на склоне крыши тает, потому что солнечные лучи нагревают его до температуры выше нуля, а стекающие капли воды у края крыши замерзают, потому здесь температура ниже нуля.
В ясный день с небольшим морозцем в 1–2 градуса солнце заливает все своими лучами. Однако его косые лучи не нагревают землю настолько, чтобы снег мог таять. Но на склон крыши, обращенный к Солнцу, лучи падают не полого, как на землю, а круче, под углом, более близким к прямому. Освещение и нагревания лучами тем больше, чем больший угол составляют лучи с плоскостью, на которую падают.
Скат крыши нагревается сильнее и снег на нем может таять. Оттаявшая вода стекает и каплями свисает с края крыши. Но под крышей температура ниже нуля, и капля, охлаждаемая к тому же испарением, замерзает. На замерзающую каплю натекает следующая, также замерзающая, затем еще одна, и т. д. Постепенно образуется маленький ледяной бугорок. В другой раз при такой же погоде эти ледяные наплывы еще удлиняются, и в результате образуются сосульки.
Как кроит лазер
Луч лазера, строго следуя заложенной в компьютере программе, разрезал ткань. Точнее, выжег нужную конфигурацию, оставив гладкую, не требующую дальнейшей обработки кромку. Портальная конструкция с квантовым генератором двинулась дальше, вдоль раскройного стола. На нем, словно из-под пресса появляются элементы кроя: одинаковые, ничем не отличающиеся от эталона.
Так работает новое оборудование в современное швейной промышленности. Новая система, использующая луч лазера в качестве режущего инструмента, дала возможность сделать принципиально новый шаг в технологии создания любой одежды. Сейчас этот комплекс выкраивает изделия в 20 раз быстрее самого опытного специалиста.
Лазер оказался очень удобным и выгодным инструментом для раскройного комплекса. Дело в том, что световой резак раскраивает ткань по программе, запасенной в компьютере. Сменить программу – значит быстро сменить фасон или размер одежды. А это делает швейное производство более мобильным и гибким.
Новые профессии магнита
Магниты издавна пользовались медициной для облегчения страданий больных. В наше время еще не до конца выяснено благотворное влияние магнита на живые и неживые объекты, но каждый новый эксперимент, опыт, исследование, открытие позволяет все более широко использовать силы магнитных полей в биологии, медицине, сельском хозяйстве. Теперь ученые предлагают воздействовать на биологические объекты не магнитом, а магнитофорами.
Эластичные прямоугольники, в которых могут разместиться двадцать магнитных полюсов, оказывают более интенсивное биологическое воздействие при стыковке нескольких десятков пластинок. Так, в результате опытов и экспериментов был создан магнитофор площадью 250 × 250 миллиметров с более чем тысячью микрополюсов.
Технология изготовления этих пластинок проста. Минеральные или органические связующие вещества, например, смолы, каучук, шлак, цемент или гипс, смешивают в определенных пропорциях с порошкообразными ферромагнитными наполнителями. Полученный полуфабрикат намагничивают на специальном индукторе – магнитографе, который записывает на поверхности полуфабриката нужные параметры, превращая его тем самым в целебный элемент.
Из магнитофорных смесей можно приготавливать эмульсии, пасты, замазки и наносить их на различные точки человеческого тела: протезы и сосуды, шить костюмы и любую другую одежду, способную защитить человека от геомагнитных бурь. Магнитофорные материалы в виде листов, пластин, колец можно использовать для омагничивания воды, облицовки стен резервуаров, очистки сточных вод, защиты резервуаров от микробиологической коррозии. Магнитофорные гранулы несут в себе «замороженное» биологически активное магнитное поле, что с успехом может быть применено, и уже применяется, в сельском хозяйстве. Свои активные качества гранула сохраняет почти семь лет.
Так, магнитофорные элементы напряженностью 200–300 эрстед повышали урожайность огурцов. Опыты проводились на многих фирмах. Созданы генераторы на новой основе очень простой конструкции и легкие аппараты.
Применяют магнитофоры и в физиотерапии, особенно при лечении ожогов разных степеней. Специальные повязки прикладывают на пораженные поверхности. Срок заживления сократился на 6–7 дней. Установлено, что магнитофоры на 30 % сокращают время заживления ран и переломов, активизируют лечение гипертонической болезни и снижают артериальное давление.
Как работают рентгеновские лучи
Почти 110 лет прошло с тех пор, как были открыты рентгеновские лучи, названные по имени Вильгельма Рентгена, немецкого физика, который их открыл, исследовал и предложил конструкцию трубки для их получения. Вильгельм Рентген был первым в истории физики лауреатом Нобелевской премии. Его открытие послужило основой для создания новых методов исследования новых методов исследования вещества, поиска скрытых дефектов в изделиях, нового раздела астрономии. Широкое применение рентгеновские лучи нашли в медицине.
Осматривая, простукивая и прослушивая больного, врач, конечно, мог поставить правильный диагноз. Но далеко не все болезни можно обнаружить таким путем. Многие проблемы были решены с открытием рентгеновских лучей, которые, проникая сквозь мягкие ткани, высвечивают кости скелета и внутренние органы. На снимках, полученных с помощью рентгеновской аппаратуры, можно выявить болезнь еще на ранних стадиях, принять необходимые меры, а затем проследить насколько успешно проходит лечение.
Через двадцать лет после открытия новых лучей во время первой мировой войны ученая-физик Мария Склодовская-Кюри создала 220 передвижных и стационарных установок для быстрого и точного диагностирования ранений, что помогло излечить тысячи людей.
Как вынуть монету сухой из воды
Сделайте следующий опыт. Положите монету на большую плоскую тарелку, налейте столько воды, чтобы она покрывала монету и предложите взять ее прямо руками, не замочив пальцев.
Задача кажется невыполнимой. Однако ее решить довольно просто с помощью стакана и горячей бумажки. Зажгите бумажку, положите ее горящей внутрь стакана и быстро поставьте стакан на тарелку около монеты, дном вверх. Бумажка погаснет, стакан наполнится белым дымом, а затем под ним сама собой соберется вся вода с тарелки. Монета останется на месте, и через минуту, когда она обсохнет, вы сможете ее взять, не замочив пальцев.
Объяснение опыта. Какая сила вогнала в стакан воду и поддерживает ее на определенном уровне? Атмосферное давление. Горящая бумажка нагрела в стакане воздух, давление его от этого возросло, и часть газа вышла наружу. Когда бумажка погасла, воздух вновь остыл, но при охлаждении его давление ослабело и под стакан вошла вода, которую вогнало туда давление наружного воздуха.
Как поставить заостренную спичку
Как сделать, чтобы заостренная спичка стояла головкой вверх? Для этого есть простой способ. Необходимо взять картон и вырезать из него кружочек. В кружке точно в центре сделайте прокол и наденьте на спичку. Получился волчок. Теперь закрутите его между пальцами и поставьте на стол. Пока волчок крутится, он не падает, стоит. Дело в том, что вращающийся волчок сохраняет направление своей оси.
Какая пуля не страшна в перестрелке
Движутся ли снаряды и пули быстрее звука или звук перегоняет их, предупреждая жертву о приближении смертоностного снаряда? При выстреле современное оружие сообщает пулям скорость, почти втрое большую, чем скорость звука в воздухе – около 900 м в секунду (скорость звука при 0 градусах равна 332 метра в секунду). Правда, звук распространяется равномерно, пуля же летит, замедляя быстроту своего полета. Однако в течение большей части пути все же движется быстрее звука. Отсюда следует, что если во время перестрелки вы слышите звук выстрела или свист пули, то можете не беспокоится – эта пуля вам уже не страшна, она прошла мимо.
Конец ознакомительного фрагмента.