Здравствуй, физика! - Гальперштейн Леонид Яковлевич - Страница 18

Рыба делает это очень просто. У нее нет ни клапанов, ни баллонов со сжатым воздухом. Физику рыба тоже не изучала. Но она живая, у нее есть мускулы. И вот, когда надо погрузиться, мускулы сжимают, сдавливают пузырь. Его объем уменьшается, рыба становится тяжелее и идет вниз. А надо подняться — мускулы расслабляются, распускают пузырь. Он увеличивается, и рыба всплывает.

Вот почему уснувшая или оглушенная рыба всплывает на поверхность. Ведь ее мускулы больше не работают, они расслаблены, и пузырь раздут до предела! Ты, может быть, спросишь, почему же в этом случае рыба обычно опрокидывается набок? Да потому, что пузырь расположен в центре тяжести тела. Живая рыба всегда шевелит грудными и брюшными плавниками, поддерживает правильное положение тела. А перестанут работать мускулы, и плавники остановятся, рыба валится набок и так всплывает.

«Изучив опыт» живой рыбы, мы с тобой можем сделать игрушечную рыбку. Она тоже будет всплывать и погружаться, изменяя объем воздуха в пузыре.

Проколи яйцо с двух концов и выдуй его содержимое. Дырочку в остром конце залепи сургучом или бумажкой с клеем БФ-2, другую оставь открытой. Нарисуй на скорлупе два больших глаза. Конечно, рисуй не акварельными красками и не гуашью. Здесь придется взять краски масляные, либо восковой карандаш, которым пишут по стеклу.

Из двух лоскутков бумазеи сшей мешочек в форме рыбы. Возьмешь зеленую или серую бумазею — будет рыбка простая, возьмешь красную или желтую — будет золотая!

Мешочек натяни до половины на яйцо и приклей клеем БФ-2. В хвостовую часть мешочка насыпь свинцовой дроби столько, чтобы рыбка еще плавала у поверхности, но при малейшем толчке опускалась в глубину. Дробь удобна потому, что свинец в воде не ржавеет.

Пусти игрушечную рыбку в банку с водой. Сверху затяни эту банку резиновой перепонкой (хотя бы от лопнувшего воздушного шарика или от старой волейбольной камеры) и плотно обвяжи ниткой. Игрушка готова!

Голова рыбки — пустое яйцо — играет роль плавательного пузыря. Но яйцо ведь жесткое, да и рыбка неживая, без мускулов. Как менять объем воздуха в пузыре? А очень просто. Нет мускулов у рыбки, зато есть у тебя. Вот и нажми рукой на резиновую перепонку. Воздух под перепонкой сожмется и нажмет на воду. От этого несколько капель воды вдавится через отверстие в яйцо. Объем воздуха в яйце уменьшится, рыбка станет тяжелее и нырнет. Расслабишь мускулы, отпустишь перепонку— рыбка всплывет. Если груз подобран хорошо, рыбка будет нырять при самом слабом нажиме!

Что за вопрос? Брось в воду гвоздик, винтик, шарик от подшипника — все они тут же утонут. Ко дну пойдет и квадратик, вырезанный из жести от консервной банки. Он плавает ничуть не лучше, чем топор или утюг.

Но попробуй этот же квадратик согнуть в коробочку. Смотри-ка, плавает!

Теперь можешь в эту коробочку положить и гвоздик, и винтик, и шарик, она только глубже осядет, но ко дну не пойдет. А в большой железной коробке смогут путешествовать по воде и топор с утюгом. Плавают же по морю стальные корабли со стальными пушками, стальными машинами, стальными якорями на тяжелых стальных цепях!

Ты, конечно, понимаешь, почему так получается. В стальных кораблях есть воздух. Он занимает много места. Словно огромный плавательный пузырь! Если вместо воздуха впустить туда воду, корабль немедленно утонет. Можешь устроить «кораблекрушение» со своей жестяной коробочкой. Пробей ее дно гвоздем, и ты увидишь как тонет корабль, получивший пробоину!

Брось в воду стеариновую свечу. Она будет плавать, лежа на боку. Так свечу не зажжешь. Надо нижний конец нагрузить гвоздем. Только не пытайся воткнуть этот гвоздь силой: стеарин раскрошится. Гвоздь надо нагреть, тогда он войдет, как в масло, и будет хорошо держаться.

Подбери такой гвоздь, чтобы почти вся свеча погрузилась в воду. Только фитиль и самый краешек стеарина должны остаться над поверхностью. Стакан с водой, в котором плавает эта свеча, окажется неплохим подсвечником. Зажги фитиль, и свеча будет гореть, пока не выгорит до конца.

Но почему же? Ведь она вот-вот догорит до воды и погаснет? Но этого не происходит. Вода охлаждает стеарин снаружи. Поэтому края свечи будут таять медленнее и вокруг фитиля образуется глубокая воронка. Свеча превратится в стеариновый кораблик, она будет постепенно всплывать. И хотя стеарина остается все меньше, даже маленький огарок, нагруженный гвоздем, не пойдет ко дну. Свеча выгорит почти до самого конца.

Кстати, наш подсвечник имеет одно важное преимущество. Догоревшая свеча здесь никогда не наделает пожара: фитиль будет погашен водой.

Для этих весов понадобится высокая стеклянная банка. Подбери круглую палку длиной 20–30 см из какого-нибудь легкого дерева: сосны, липы, тополя, осины. Чтобы палка в воде стояла, приладь к одному ее концу грузило: гайку, болт, кусок свинцового кабеля. Вес грузила подбери так, чтобы палка стояла ровно, но не погружалась глубже, чем на две трети.

К верхнему концу палки прибей одним гвоздиком кружок из картона. Это будет чаша весов. Осталось нанести деления.

Отметь, до какого места на палке доходит вода. Это будет нулевое деление: вес груза равен нулю. Теперь положи на весы пятикопеечную монету. Она весит 5 г. (Вообще запомни, что вес наших бронзовых монет составляет 1 г за каждую копейку. Их можно использовать в качестве гирек. А у кондукторов и у продавцов газированной воды выручку принимают не по счету, а по весу монет, только рассортировав их на «желтые» и «белые»).

Палка опустится немножко глубже. Нанеси второе деление. Так, продолжая нагружать весы монетами, делай отметки через каждые пять граммов.

Интересные получились весы! Жаль, что они годятся только для очень малых грузов.

«Что за странный вопрос? — скажешь ты. — Конечно, нет!»

Но попробуй проделать несколько простых опытов с водой — и твоя уверенность поколеблется.

Налей в стакан воду до самых краев. Полон он или не полон? Давай проверим. Набери монет и опускай их в стакан одну за другой. Если погружать монеты осторожно, без всплеска, немало их поместится в «полном» стакане, прежде чем вода начнет переливаться через край.

Куда же девается излишек воды? Опустив в стакан несколько монет, присядь так, чтобы твои глаза оказались на уровне краев стакана. Ты увидишь удивительную вещь. Поверхность воды стала выпуклой, поднялась горбом! И чем больше ты опустишь монет, тем выше поднимется водяной горб. Он вздувается, словно воздушный шарик. Но у шарика есть «кожа». Это его резиновая оболочка.

А у воды?

У нее ведь кожи нет?

И все-таки вода ведет себя так, будто у нее тоже есть оболочка. Упругая, словно резиновая. На какой-то монете эта невидимая оболочка разрывается. Струйка воды сбегает по стенке стакана, и водяной горб сразу опадает. Словно лопнул шарик…

Сделай еще один опыт. Смажь иголку каким-нибудь жиром и осторожно положи ее на поверхность воды. Легче всего класть при помощи вилки. Уложи иголку на вилку и погружай вилку в воду, понемногу поворачивая ее на ребро.