Здравствуй, физика! - Гальперштейн Леонид Яковлевич (читаемые книги читать TXT) 📗
Во что поймать дым? Бумажный фабрикант недолго колебался. Склеим легкий мешок из бумаги! И вот в июне 1783 года состоялся первый полет. К шару, наполненному дымом, была привязана плетеная корзина. Кто сядет в нее? Смельчака не нашлось. Да и как знать: выдержит ли человек воздушный полет? Для начала в корзину посадили животных — барана, петуха и утку. Они и стали первыми аэронавтами.
Смешно? Не спеши смеяться. Вспомни, что через 170 лет после этого первым путешественником в космосе стала собака Лайка. Когда же условия полета были проверены на собаке, в космос взлетели люди!
Так было и в 1783 году. После того как животные приземлились благополучно, настала очередь людей. 19 октября 1783 года в Париже поднялись на воздушном шаре Пилатр де Розье и маркиз д’Арланд. Их шар, названный в честь изобретателей монгольфьером, тоже был наполнен дымом. Под ним была подвешена специальная жаровня, чтобы он дольше летал.
Кстати сказать, братья Монгольфье думали, что все дело именно в дыме. Они еще не понимали, что дым летит вверх не потому, что он дым, а потому, что он горячий! А мы с тобой уже убедились в том, что теплый воздух может поднять шар безо всякого дыма. Вспомни, как ты пускал мыльные пузыри. Пузырь, наполненный теплым воздухом, взлетал, и не опускался до тех пор, пока не остывал.
Почему летит самолет?
Почему взлетает змей? Потому, что его плоскость имеет наклон. И ветер, напирая на змей снизу, поднимает его вверх. Если ветра нет, приходится бежать, тащить змей за собой. Ведь это все равно: воздух ли напирает на змей или змей напирает на воздух.
Однажды был такой случай. По степи скакала тройка коней, запряженных в телегу. За телегой летел огромный змей, привязанный к ней крепкой веревкой. А под змеем висел человек! Это был Александр Федорович Можайский, один из изобретателей самолета. Почему же Можайскому пришло в голову летать на змее? Да потому, что и самолет взлетает подобно змею. Плоскости крыльев самолета тоже имеют наклон. И их тоже подпирает встречный ветер.
Конечно, самолету тройка коней не нужна. Его тянет винт или толкает реактивный двигатель. Но все же история самолета начиналась с воздушного змея. И мы с тобой тоже можем начать со змея. Возьми двойной лист писчей бумаги. От полена или дощечки отколи три сухие ровные лучинки. Выстругай из них гладкие полукруглые рейки шириной около 8 мм и толщиной 5–6 мм.
Две рейки наложи на лист бумаги крест-накрест, а третью, короткую, — вдоль узкой стороны листа. Концы реек должны выступать на 15–20 мм. Сверху будут торчать «рожки» — пересекающиеся концы реек. А снизу — «ножки», концы длинных реек.
У основания рожек срежь пересекающиеся рейки на половину их толщины, чтобы все три плотно прилегали к бумаге. Только не делай этого в центре листа, где скрещиваются длинные рейки. Здесь самая большая нагрузка, и ослабленные рейки могут при запуске змея переломиться.
На ножках сделай зарубки и привяжи к ним петли из ниток.
Приклей рейки к бумаге жидким канцелярским клеем. Негусто смазав плоскую сторону короткой рейки, приложи ее к бумаге и несколько раз с нажимом проведи сухой тряпкой.
Затем таким же образом приклей длинные рейки. Переверни змей, взяв его за рожки и ножки, и пригладь бумагу к рейкам.
Когда змей высохнет, сделай ему «уздечку». Для этого рожки обвяжи концами нитки таким образом, чтобы середина полученной петли оттягивалась на 3 см дальше скрещения длинных реек.
По обе стороны скрещения проколи бумагу и туго обмотай скрещение ниткой. Свободный конец этой нитки привяжи к середине петли между рожками. При натянутой средней нитке узел должен выходить на 2 см выше верхней кромки змея.
Бумагу на змее слегка обрызгай водой. Высохнув, она хорошо натянется.
Для хвоста лучше всего подойдут мочальные ленты, надерганные из рогожи. Связав из них полосу длиной около 2 м, привяжи ее концами к нитяным петлям на ножках змея. 8—10 мочальных лент длиной по 60–70 см сложи в пучок. Один конец этого пучка обогни вокруг середины ленты, привязанной к ножкам, и туго обвяжи ниткой. Пучок должен передвигаться по ленте с усилием.
К уздечке змея привяжи конец суровой нитки, смотанной на палку. Воткни палку концом в землю и, разматывая нитку, отойди шагов на пятьдесят по направлению ветра. Подними змей за ножки так, чтобы нитка была натянута. Дождавшись хорошего порыва ветра, когда змей сам потянется вверх, отпусти его.
Если змей, взлетев, будет крениться на одну сторону, сдвинь в эту же сторону среднюю нитку уздечки или пучок хвоста. Если змей будет кувыркаться или опрокидываться, хвост слишком легок. Привяжи к нему пучок травы.
Существует множество других конструкций змеев, и простых, и очень сложных. Ведь змей — выдумка не новая. Им забавлялись еще в глубокой древности. Архитас из Тарента запускал змеи за четыреста лет до нашей эры.
Архитасу было хорошо: в его время не существовало никаких проводов. А теперь их сколько угодно: и электрических, и телеграфных, и телефонных. Пускай свой змей только в таких местах, где нет проводов!
Вертолет наоборот
Ты, конечно, знаешь, что такое вертолет. Это летательный аппарат без крыльев или, вернее, с крыльями в виде одного или двух огромных воздушных винтов. Вертолет может подниматься вертикально вверх и садиться на самую маленькую площадку, на крышу дома, на поляну в лесу, на каменистую горную вершину.
Если ты будешь заниматься в авиамодельном кружке, то одной из первых сделаешь модель вертолета. Это так называемая бабочка, или утка. Винт у нее смотрит вверх. Закрутишь его, заведешь резиномотор — модель взлетает и порхает в воздухе, пока не кончится завод. А потом плавно опускается, вращая винт в обратную сторону. Тут уже вращение не от мотора получается, а от встречного потока воздуха. Так ветер вращает крылья ветряного двигателя.
Очень легко сделать такой «вертолет наоборот». Он не будет взлетать, зато садиться будет, как настоящий. На нашем рисунке дана выкройка с размерами в миллиметрах.
Вычерти ее на листке плотной бумаги.
Аккуратно вырежь по контуру и разрежь половинки винта. Часть 4 согни и наклей на часть 3. Часть 5 тоже согни и наклей поверх части 4. Части 1 и 2 — половинки винта — отогни в разные стороны. Игрушка готова! Брось ее с высоты. Она должна опускаться плавно и ровно, быстро вращаясь. Если будет рыскать, кувыркаться — мал вес. Надень на ножку снизу канцелярскую скрепку.
Глава семнадцатая. А ЧТО, ЕСЛИ НАГРЕТЬ?.
Нагреваем воздух
Что делается с воздухом при нагревании? Кое-что ты уже об этом знаешь. Мыльный пузырь летал потому, что теплый воздух в пузыре был легче воздуха в комнате. Хитрая змея вертелась возле печки потому, что теплый воздух поднимался вверх.
Как же это получается, что при нагревании воздух становится легче? Куда девается его вес? Сделаем опыт. Возьми бутылку из белого стекла, по возможности с тонкими стенками. Подбери к ней плотную пробку. Если корковой пробки нет, годится свежая морковка. Подбери стеклянную трубку, например, из набора для писания букв, и плотно вставь ее в отверстие пробки. Налей в бутылку немного воды, подкрашенной чернилами. Нижний конец трубки должен быть погружен в воду.
Узнаешь это сооружение? Точно с таким мы устраивали три фонтана. Только фонтана здесь не будет. Просто, когда ты обхватишь бутылку руками, вода начнет подниматься по трубке.
Значит, что-то вытесняет из бутылки воду, раз она полезла в трубку! Что же это такое? Ты, наверное, уже сообразил, что это опять он, невидимка-воздух. Тепла твоих рук оказалось достаточно, чтобы воздух нагрелся, расширился и потеснил воду!
