Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2003 № 09
Но это — для очистки воды. А как быть с загрязненными территориями? И тут Анастасия нашла изящное решение. Ежегодно в теплое время можно обрабатывать грязные земли особыми штаммами бактерий, колонии которых в больших количествах легко вырастить в лабораторных условиях на отходах все той же нефтепромышленности. И хотя процесс микробиологической очистки идет медленно, примерно 2,5 месяца, простое двукратное орошение в течение одного сезона способствует восстановлению почвы, и на ней уже на следующий год начинает расти трава, кустарник и деревья.
Куда девать опилки и уголь, впитавшие в себя нефтепродукты? При правильно налаженном хозяйстве, их можно сжигать в котельных города зимой, ведь масла и нефть, да и сами опилки, прекрасно горят с выделением огромного количества тепла.
Выпуск ПБ подготовил В. АЛЕШКИН и В. ГУБАНОВ
КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»
Ракета СС-18 — самая мощная межконтинентальная ракета в мире. И в ближайшие годы она останется неуязвимой для любой противоракетной обороны. Чтобы уничтожить ее боеголовки, необходимо прямое попадание, что маловероятно, поскольку их прикрывают плотные облака ложных целей. Лазерного луча головки не боятся, так как покрыты броней с добавками урана-238. Не страшны этой ракете и электромагнитные бомбы — ее электронную систему управления дублируют пневматические автоматы, не чувствительные к электромагнитным помехам. Потому, наверное, американские эксперты и присвоили ракете СС-18 название «Сатана».
Техническая характеристика:
Стартовая масса… 210 т
Масса топлива… 185 т
Радиус действия… 16 000 км
Тяговое усилие двигателя:
На Земле… 425 т
В космосе… 461 т
Мотоцикл задумывали как рекордный. Но, хотя рекордсменом скорости он так и не стал, специалисты считают, что фирме Kawasaki удалось создать очень мощную и удобную машину.
Техническая характеристика:
Длина… 205 см
Высота… 117 см
Ширина… 71 см
Вес без горючего… 213 кг
Объем двигателя… 1198 см3
Мощность двигателя… 190 л.с.
Количество цилиндров… 4
Максимальная скорость… 300 км/ч
Время разгона до 100 км/ч… 2 с
Объем топливного бака… 20 л
ПОЛИГОН
Вечный двигатель
Это колесо со спицами может вращаться хоть 40 миллиардов лет (пока светит Солнце). Так что в этом смысле двигатель не совсем вечный. Но срок его действия, согласитесь, вполне приличный.
Колесо в двигателе не совсем обычное — спицы у него резиновые. Резина же материал оригинальный. Все тела при нагревании расширяются, а она, наоборот, сжимается. Опыт показывает, если резиновую ленту предварительно растянуть с силой 10 Н при температуре 27 °C, а затем подогреть до 66 °C, она сожмется с силой 11 Н. Получится прирост силы в 1 Н.
На этом свойстве резины предложено множество механизмов. Проще всего приладить к резиновой ленте поршень, и, если ленту периодически нагревать и охлаждать, поршень начнет качать воду. Можно соединить резиновую ленту с кривошипно-шатунным механизмом. Получится универсальный тепловой двигатель. От его вала можно задействовать электрогенератор, станок — словом, все, что угодно.
Однако такой двигатель сложен. Имея отрезок ленты или шнур из материала, способного под действием какой-либо причины изменять свою длину, можно получить вращение гораздо более простым способом.
На рисунке 1 изображена система из двух валов со шкивами.
Два одинаковых, самых малых шкива соединены нерастяжимой лентой. Два других, большой и средний, по диаметру соединены резиновой лентой. Если капнуть на нее горячей водой, она сожмется. При этом начнутся процессы, которые еще французский физик Лаплас называл виртуальными. Это понимали так, что оси большого и среднего шкивов как бы пытаются повернуться на бесконечно малые углы. Но при этом виртуальный угол поворота у большого шкива меньше, чем у среднего, и вся система поворачивается на угол, равный разности этих виртуальных углов. Сложно, но привыкайте: в курсе теоретической механики есть много задач, решаемых методом виртуальных перемещений.
А принцип работы двигателя, показанного в начале нашей статьи, гораздо проще. Здесь луч солнца нагревает резиновые спицы, например, справа. Они сокращаются, и от этого весь диск перекашивается. Центр тяжести левой его половины оказывается чуть дальше от оси, чем правой. От этого диск поворачивается.
Если нагревание прекратить, резиновая спица остынет и диск придет в равновесие. Но число спиц и ширина луча подобраны так, чтобы одна из спиц постоянно нагревалась и, сокращаясь, перемещала центр тяжести. Поэтому диск будет непрерывно находиться в движении.
Двигатель прост по конструкции, но сделать его нелегко. Прежде всего нужно сделать обод. Для этого отпилите ножовкой верхнюю часть старого пластмассового тазика (см. рис. 2).
Далее на ней проведите черту и на равном расстоянии просверлите ряд отверстий для спиц. Важно выбрать место для проведения этой черты, чтобы обод уже готового колеса со спицами, находясь на горизонтальной оси, занял вертикальное положение, иначе плавного вращения может не получиться.
Забейте в стену гвоздь, откусите ему шляпку и согните под прямым углом. На этот гвоздь повесьте обод таким образом, чтоб он висел параллельно стене. Отметьте место, где гвоздь коснулся обода, и через эту точку прочертите линию для сверления отверстий. Их количество определяется размерами втулки (см. рис. 3).
Втулку желательно изготовить на токарном станке, но не у всех он есть. Сделайте деревянную бобышку с отверстием вдоль оси. На нее наклейте клеем «Краб» жестяную крышечку от кофе. Когда клей засохнет, прочертите на ней окружность (рис. 4).
В зависимости от размеров крышечки просверлите на ней 8 — 12 отверстий диаметром 3–6 мм и сделайте в них пазы для установки спиц из авиамодельной резины. После этого такое же число отверстий просверлите на ободе. Каждая спица — это колечко, склеенное из резины. При сборке колеса резиновое кольцо (будущая спица) вставляется в паз на втулке и протягивается через отверстие на ободе, где закрепляется куском спички.
Для достаточно эффективной работы спицы нужно устанавливать с 2 — 3-кратным растяжением. Поэтому сборку колеса нужно производить на простейшем стапеле. Это доска, в центре которой на гвозде установлена втулка, а вокруг него на расстоянии, равном радиусу обода, забито еще 3–4 гвоздя. В качестве оси двигателя можно применить вязальную спицу, установленную горизонтально между деревянными подставками.
Поскольку солнце светит не всегда, наладку двигателя лучше производить при помощи электрического рефлектора с открытой спиралью. Половину колеса двигателя заслоните листом жести, а на другую наведите тепловое излучение нагревателя.
Двигатель практически сразу же должен начать медленно вращаться. Но, если при сборке были использованы спицы неодинаковой длины, он не сможет сделать полного оборота. Тогда придется вновь ставить обод на стапель и заменять неудачные спицы.
Отлаженный двигатель попробуйте запустить в ясный день от солнца. При качественной сборке он будет вращаться при простом попадании солнечных лучей на одну из его половин. Оплошности при сборке придется компенсировать, концентрируя свет при помощи большой линзы или вогнутого зеркала от рефлектора.
А. ИЛЬИН
Рисунки автора
КОЛЛЕКЦИЯ ЭРУДИТА
Молот из эпохи динозавров
Головоломную загадку для науки представляет собой… обыкновенный с виду молоток, который хранится в музее города Глен Роуз (США). Дело в том, что он буквально врос в кусок песчаника. А возраст камня около 140 миллионов лет…
Обломок скалы с выступающим из него молотком обнаружила в июне 1934 года миссис Хан, прогуливавшаяся со своим семейством в окрестностях американского городка Лондон (штат Техас). Первые эксперты, осматривавшие находку, пришли к единодушному выводу: мистификация. В самом деле, откуда молотки в меловом периоде, когда на Земле еще хозяйничали динозавры?! Видимо, потрудился какой-то современный обманщик, замуровавший инструмент в камень.
Однако позднейшие исследования находки, проведенные различными научными учреждениями, поставили первоначальный вывод под сомнение.
Во-первых, деревянная рукоятка молотка тоже окаменела, а внутри частично даже превратилась в уголь. Это значит, что ее возраст исчисляется, как минимум, сотней миллионов лет. Во-вторых, удивителен химический состав самого молотка: 96,6 % железа, 2,6 % хлора и 0,74 % серы.
