Том Тит - Веселые научные опыты и эксперименты
Рис. 8–9
Весы для писем
Оборудование и материалы:
• кусок круглой палки, например черенка от лопаты, длиной 30 см;
• 3-литровая банка;
• карманный календарик;
• маркер или карандаш;
• пакетики с фасованным сахаром или кофе.
Для взвешивания писем нужны точные весы, и Том Тит смело рекомендует для этой цели прибор, который вам по силам соорудить за несколько минут.
Отпилите от круглой палки кусок длиной 30 см и погрузите его в банку с водой, прикрепив к нижнему концу заготовки грузик из металла или камешка с таким расчетом, чтобы палка погрузилась в воду где-то на 20 см. Сверху на палку приколите карманный календарик или визитную карточку – она будет служить чашей весов (рис. 10).
Сооружение весов завершено, и остается только отградуировать прибор. Для этого положите гирьку или другой предмет с известной массой (в данном случае нас интересует масса письма, оплачиваемая стандартной маркой) на чашу весов; стержень погрузится глубже, и вы маркером или карандашом отметите черту на уровне жидкости.
Теперь, когда вы положите письмо и увидите, что черта осталась на уровне жидкости, это будет означать, что письмо не превышает установленной массы для оплаты стандартной маркой.
Прибавляя гирьки на чашу весов, вы можете разметить весы и для бо́льших грузов, тут все зависит от того, какова длина надводной части вашего стержня.
Если у вас нет гирек для градуировки весов, то можно использовать как эталон массы 1– или 2-граммовые пакетики с сахаром, кофе и т. п.
Если вы собираетесь пользоваться такими весами постоянно, то рекомендуем покрыть дерево лаком или другим водозащитным средством. Это предохранит древесину от разбухания и изменения массы, а следовательно, обеспечит точность взвешивания.
Рис. 10
Команда пловцов
Оборудование и материалы:
• неметаллическая миска с водой;
• стальные иголки;
• магнит.
На поверхность воды аккуратно опустите несколько булавок или иголок и понаблюдайте, будут ли они плавать совершенно независимо друг от друга или будут как-то взаимодействовать? Повторите опыт с пробками, но предварительно покройте каждую из них, снизу и с боков, сажей или копотью; теперь они не будут смачиваться жидкостью и разбегутся одна от другой.
Как воздействуют магниты между собой, можно наблюдать, если опустить на воду несколько намагниченных иголок.
Как плавают пробки
Оборудование и материалы:
• широкая посуда, наполненная водой;
• несколько пробок;
• ножницы.
Когда бросаешь пробку на поверхность воды, она всегда плавает в горизонтальном положении. Попробуйте установить ее на поверхности воды вертикально. Несмотря на все ваши старания, упрямая пробка все равно окажется на боку. Вертикальное положение пробки – неустойчиво; теоретически оно возможно, но на практике этому мешают незаметные колебания воды, которые возникают вследствие дрожания руки, держащей пробку, и прочих природных факторов.
Проводя опыты с пробками различных длин, вы сделаете открытие: одна из коротких пробок окажется послушной и будет плавать в желаемом положении, то есть вертикально.
Разрежьте одну из длинных пробок на одинаковые кружочки и положите на воду один из них. Затем начинайте накладывать на него один за другим остальные кружочки, чтобы восстановить как целое разрезанную вами пробку. Несколько кружочков удастся уложить без особых сложностей, но вот незадача – при накладывании одного из последующих кружочков ваша воссоздаваемая пробка опрокидывается. Таким образом вы определяете высоту пробки (приблизительно), при которой ее равновесие на воде в вертикальном положении становиться неустойчивым. Сравните эту высоту с диаметром пробки и с глубиной погружения.
В заключение проделайте следующий эксперимент с длинными пробками. Поставьте одну из них на стол и окружите ее тесной компанией из шести таких же пробок. Всю эту систему пробок возьмите в руку и опустите полностью под воду, чтобы все пробки и промежутки между ними хорошо смочились. Теперь приподнимите пробки и оставьте их на поверхности воды; пробки будут послушно стоять в вертикальном положении, совсем не проявляя склонности лечь на бок (рис. 11). Вся система не опрокидывается потому, что ее высота меньше суммарной ширины, а каждая пробка в отдельности не может опрокинуться, так как связана с остальными пробками силами поверхностного натяжения между частицами воды на их боковых поверхностях.
Рис. 11
Фейерверк из рома
Оборудование и материалы:
• тоненькие металлические трубочки;
• пробки.
В данном опыте важное значение имеет негорючесть некоторых элементов конструкции. Вертушка из металлических трубочек и пробок собирается согласно изображению на рис. 12. Такая конструкция, подвешенная на шнуре, может быть использована в грандиозном и зрелищном эксперименте, в котором вместо воды в вертушку вливают спирт, коньяк, ром или другой крепкий напиток. Струйки вытекающей жидкости поджигают. При проведении этого опыта будьте крайне осторожны с огнем, лучше всего делать это в пожаробезопастном месте во дворе. Весьма желателен помощник с огнетушителем наготове. Устройте все это в темное время суток, и вы получите блестящее и оригинальное фаер-шоу. Мелкие горящие брызги спирта будут разлетаться по кругу потоками голубых искр, кружась и переплетаясь в воздухе. Дорогой алкоголь можно заменить керосином или бензином. Для большей надежности и безопасности металлические трубочки вместо пробочного соединения можно спаять.
Рис. 12
Сифон-вертушка
Оборудование и материалы:
• широкая плоская тарелка;
• жестяная банка;
• пенопласт;
• пробки;
• пластилин;
• стакан;
• соломинки или полистироловые трубочки.
Круглую и высокую жестяную банку, например от «Вискаса», опрокиньте на широкую плоскую тарелку и сверху на дно банки поставьте стакан с водой. В этот стакан опустите кружок пенопласта с системой соломинок, скрепленных пластилином или с помощью пробок по схеме, приведенной на рис. 13. Вертикальная соломинка нижним концом укреплена в пенопластовом диске-поплавке, а верхним соединена с поперечной соломиной, торцы которой заглушены.
Длинные соломинки потоньше спускаются вниз от отверстий, проделанных у концов поперечной соломинки. На нижних концах длинных соломинок укреплены коротенькие соломинки для направления истекания воды.
Чтобы вода проникла в сифон и он заработал, необходимо одновременно, вдвоем, потянуть воздух из нижних соломинок.
Создается разряжение, вода засасывается в соломинки, и вытекающая из нижних соломинок вода сообщает конструкции вращательное движение. Вода в стакане постепенно убывает, но если периодически подливать в него воду, то вертушка будет вращаться сколь угодно долго.
В правой части рис. 13 изображена конструкция из четырех металлических трубочек, проходящих сквозь одну пробку. Такое прочное изделие легко сделать один раз и затем многократно использовать в различных опытах. Скреплять соломинки можно с помощью пластилина или пробок. Можно использовать полистироловые трубки, они легко обрабатываются и прочно склеиваются полистироловым клеем для моделизма.
Рис. 13
Извержение вулкана
Оборудование и материалы:
• баночка от детского питания с плотно завинчивающейся крышкой;
• растительное масло;
• куркума;
• прозрачная емкость.
Завинчивающуюся бутылочку или баночку наполните доверху растительным маслом (рис. 14), подкрашенным, например, куркумой (можно использовать красное вино). В крышечке проколите маленькое отверстие и плотно закрутите емкость, при этом важно обратить внимание на то, чтобы масло полностью заполняло весь внутренний объем и несколько просачивалось через отверстие.
Прикрыв пальцем отверстие в крышке, опустите баночку на дно прозрачной емкости с водой. Вода, как более тяжелая жидкость, начнет проникать в баночку, а масло будет истекать из нее и подниматься вверх тонкой струйкой подобно дыму от сигареты.
Точно также в природе дымятся вулканы. Для большей иллюзии баночку на дне емкости с водой можно присыпать аквариумными камешками (рис. 14). Таким образом, у вас получится имитация извергающегося вулкана.
Рис. 14
«Самодвижущийся» шприц
Оборудование и материалы:
• одноразовый шприц на 20 мл;
• прочная нить.
Возьмите шприц на 20 мл и наберите в него 5–7 мл воды. Затем заткните входное отверстие иглой шприца с колпачком или зубочисткой. К концу штока поршня привяжите один конец нити, а второй конец нити привяжите за ручку на окне (рис. 15). Плавно потяните шприц вниз до тех пор, пока поршень не займет крайнее вытянутое положение. Теперь оставьте в покое и наблюдайте, как шприц начнет медленно подниматься, пока не займет исходное положение. Явление объясняется просто: внутри шприца был создан вакуум, и атмосферное давление вернуло систему в равновесное положение.
