Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2003 № 05
Сквозь корпус глиссера пропустите трубку диаметром 4–6 мм, в которой будет вращаться вал винта. Это дейдвудная труба (рис. 8).
Из жести вырежьте полоску 35x100 мм. В центре ее сделайте отверстие по наружному диаметру дейдвудной трубы. Прогните полоску у отверстия и припаяйте к ней дейдвудную трубу, а саму полоску прибейте к днищу глиссера снизу (рис. 9).
Рис. 9
Установите ее так, чтобы она образовывала с днищем угол в 6. Внутрь трубы нужно впаять два проволочных подшипника, а на вал винта — упор, как показано на рисунке 8.
Так как внутренний конец дейдвудной трубы получится ниже уровня осадки глиссера в воде, ничто не мешает воде пройти сквозь щели подшипника внутрь дейдвудной трубы, а затем и внутрь глиссера. Чтобы этого не произошло, перед впайкой второго подшипника в дейдвудную трубу наполните ее густым маслом или вазелином.
Возле самой кормы, на дне глиссера, вал винта проходит через опорный кронштейн, устройство которого легко понять из рисунка.
Паровой котел — самая массивная часть модели. От его расположения зависит возможность глиссера скользить по воде. Поэтому он крепится на специальной жестяной планке с загнутыми краями, внутрь которой туго входят ножки крепления парового котла. Это позволяет передвигать котел вдоль корпуса, добиваясь наилучшего положения. Потому при испытаниях котел соединяется с турбиной резиновым шлангом.
Конец вала винта соедините с валом турбины не жестко, а стальной проволочной спиралькой или куском резинового шланга. Такое гибкое соединение необходимо, поскольку невозможно так тщательно установить турбину и винт, чтобы они составляли одну прямую. В любом случае оно прекрасно передаст вращение на вал винта.
После окончательной установки винта на вал изнутри корпуса, у конца дейдвудной трубы, наденьте маленькую шайбочку и припаяйте 2–3 витка проволоки, чтобы вал винта не мог выйти наружу. Внутрь его не пускает винт, упирающийся в кронштейн.
Учтите, что при первом же запуске модель может уйти от вас на несколько километров, и вы ее потеряете. Поэтому необходим руль, способный сохранять фиксированное положение. Размеры его показаны на рисунке 10а.
Рис. 10, 10а
Там же видна конструкция установки. Важно, чтобы руль можно было установить в любое положение. Поэтому ручка его идет «по гребенке» — толстой проволоке с неглубокими пропилами. К У-образной полоске жести припаяйте спиральный подшипник, а чтобы руль не поднимался и не опускался, с обеих сторон подшипника оси припаяйте упоры — несколько витков проволоки.
Высота руля рассчитана так, чтобы защитить винт от повреждений, если вы поставите модель на стол.
Когда все будет готово, налейте воду в котел, спирт в спиртовку. Спустив модель на воду, зажгите фитили и дайте воде закипеть. Через несколько минут пар вырвется из отверстий сопел, турбина завертит винт все быстрее и быстрее, глиссер плавно сдвинется с места и пойдет, набирая скорость.
Если нальете в котел 150 см3, глиссер будет идти больше 10 минут.
При изготовлении модели помните, что успех работы решает тщательность отделки каждой части. В модели, как и в настоящей машине, нет мелочей. Все важно.
А.ИЛЬИН
ЭКСПЕРИМЕНТ
Деньги и… физика
Интересные физические опыты можно поставить на любом подручном материале, и даже… Дальше можно было бы сказать: возьмите несколько металлических кружков диаметром около трех сантиметров… Но где их взять! Поэтому возьмите лучше монету — и начнем.
Положите перед зеркалом вашу монету, и вы увидите ее отражение. Вам этого мало?
Возьмите два небольших зеркала. Поставьте зеркала под тупым углом и положите монету перед ними. Вы увидите сразу три монеты. Если будете сближать зеркала, монеты начнут приумножаться. Чем меньше угол между зеркалами, тем больше денег.
Если не жалко, процарапайте покрытие в центре зеркала, чтобы получился глазок. Поставьте зеркала параллельно навстречу друг другу и поместите между ними стопку монет. Если заглянуть в зеркальное хранилище, то кажется, что денег в нем — что звезд на небе.
Но это не так. Зоркий глаз видит на небе 1,5 миллиона звезд. Столько монет мы в этом опыте не увидим при всем желании.
Наблюдаемая картина всего лишь результат многократных отражений и переотражений. На хорошем зеркале после отражения теряется один процент света, остается 99 %. Таким образом, после п отражений и переотражений остается часть света равная 0,99n. После 100 отражений остается 36,6 % света, а после 500 — только 0,6 %. Такое изображение практически неразличимо. Это значит, что более 500 монет увидеть мы не в состоянии.
Когда-то электричество было изысканным занятием в аристократических салонах.
Монетка-попрыгунчик. Сполосните бутылку холодной водой, положите на горлышко монетку и ждите. Вскоре монета начнет подпрыгивать. Воздух в бутылке нагревается, расшибется, приподнимает монетку и частично выходит наружу. Нагревание продолжается, и выходит следующая порция. Такой процесс называется автоколебаниями. Он широко встречается в природе. Например, бурное кипение каши в кастрюле с образованием пузырей и… вспышки на Солнце, периодическое изменение нашею настроения и колебания цен — процессы одни и те же по своей сути.
Положите на стол лист бумаги так, чтобы его край свешивался со стола. На лист положите несколько монет. Если резко выдернуть бумагу', то монеты останутся на столе. Причина в инерции, в данном случае она проявляется как способность монеты сохранять состояние покоя. Тренированный фокусник, пользуясь тем же законом, может выдернуть скатерть из-под самовара и чашек, полных чая, и ни одна капелька не прольется!
Для очередною опыта нам понадобится волчок, сделанный из монеты. Для этого в ней придется проделать отверстие и вставить ось. Можно это сделать сверлом. Но можно и обычной иголкой, если вставить ее в пробку и бить по пробке молотком (рис. 1).
Игла при этом уцелеет, и вот почему. Иголка — это стержень. Под действием силы, сжимающей ею вдоль, он начинает гнутся задолго до того, как нагрузка превысит прочность материала на сжатие. Для тою чтобы стержень мог выдержать большую нагрузку, достаточно немного помешать ею изгибу. Именно это и делает пробка.
Осмотритесь вокруг. Вашему взору попадутся высокие радиомачты и тонкие металлические дымовые трубы. Все они имеют по бокам множество расчалок. Эти расчалки по отношению к ним выполняют ту же роль, что и пробка в отношении иголки. Итак, пробейте монету точно по середине иголкой и вставьте в отверстие ось. Получится волчок, способный очень быстро вращаться.
На кольцевой магнит положите стекло или оргстекло и запустите на нем волчок. Как только он окажется в поле действия магнита, то резко изменит траекторию движения, уйдет в сторону от магнита. Поведение волчка не зависит от магнитных свойств монеты, из которой он сделан.
Причиной взаимодействия с внешним магнитным полем являются токи Фуко (рис. 2).
Они возникают во вращающемся диске волчка. Направление этих токов всегда таково, что создаваемое ими магнитное поле направлено противоположно внешнему магнитному полю. Потому волчок всегда уходит от кольцевого магнита.
Из намагничивающейся монеты сделайте маятник. Отклоните его на небольшой угол и отпустите. Если под маятник подвести полосовой магнит, амплитуда колебаний и их период резко уменьшатся.
Поле магнита притягивает маятник и как бы усиливает его тяготение к земле, поэтому период колебания маятника уменьшается. Уберите магнит, и картина колебаний восстановится!
Обратите внимание, что в магнитном поле колебания становятся неустойчивыми. Маятник начинает двигаться по замысловатой траектории, напоминающей «восьмерку». Но это — маятник из магнитного металла. Если сделать его, например, из старого советского пятака, то вблизи сильного магнита он замедлит свое движение и быстро остановится. Это опять же связано с токами Фуко. На сей раз они, протекая по металлу, нагревают его. На это расходуется энергия, и маятник останавливается.
Это явление используется в демпферах-успокоителях колебаний стрелок электроизмерительных приборов. Дело в том, что стрелка прибора обычно устанавливается на идеальнейших подшипниках из алмаза или рубина и снабжена спиральной пружиной. После каждого измерения она способна качаться 5, а то и 10 минут. Потому и ставят на ось стрелки медный диск, помещенный в поле магнита. При колебаниях стрелки в нем возникают токи Фуко, которые быстро успокаивают ее движение.
