Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами - [77]
Только через 10 лет я понял, что же тогда произошло, теперь уже во время лекции. Большинство жидкостей (например, чай и вода) являются ньютоновскими, но другие мы могли бы назвать неньютоновскими. Приложите к ним силу – и они не просто сместятся или будут вращаться, как чай при помешивании. В зависимости от своей молекулярной структуры они станут либо более вязкими (дилатантные), либо более текучими (псевдопластичные). Заварной крем (и всё, что содержит кукурузную муку) относится к вязким жидкостям; кровь, кремы для лица, кетчуп, зубная паста и даже мокрота – к псевдопластичным. Вы встряхиваете бутылку с кетчупом, чтобы сделать его более текучим (прикладываете к нему силу, вызывая деформацию сдвига, чтобы сделать его псевдопластичным). Возможно, вы много раз видели (но не придавали этому значения), что зубная паста работает так же. Она выползает из тюбика, как толстый и ленивый червяк, но уже через секунду-другую волшебным образом превращается в текучую жидкость. Псевдопластичные жидкости доставляют нам гораздо меньше хлопот, чем вязкие, и обнаруживать их гораздо интереснее. Например, естественная мокрота в легких при приложении к ней усилия (кашель) легко покидает тело через рот. Возможно, неприятный пример, зато точный.
▲ Кетчуп: псевдопластичная неньютоновская жидкость. Сами по себе волокна томатов связываются в бутылке с кетчупом в некое полувязкое образование. В таком виде соус извлечь из бутылки трудно. Но стоит встряхнуть его, и вы разорвете полувязкие связи, тогда жидкость из бутылки вытечет легко.
Опыты с блендерами
И ламинарные, и турбулентные потоки активно используются в кухонных блендерах. Большинство таких машин очень мощные и легко превращают овощи в пюре и супы. Мой ручной блендер имеет мощность 700 Вт. Это чуть меньше, чем у моей большой стиральной машины. Многие из нас не очень хорошо представляют себе, что такое 700 Вт, но если вы изучите табл. 2, то увидите, что это в 70 раз больше мощности, которую вы развиваете (не без усилий) с помощью пусковой рукоятки. Однако такие блендеры или даже более мощные настольные иногда не могут мелко порубить какие-то продукты. Вместо того чтобы измельчить, скажем, морковь в единообразную субстанцию, они режут и режут ее на всё более тонкие кружочки. Почему? Потому что, как только блендеры начинают резать овощ, содержащаяся в нем жидкость начинает вращаться с той же скоростью, и машина просто перемешивает ламинарные потоки. Если вы хотите, чтобы блендер обрабатывал продукты эффективнее, стоит работать с ним импульсами, включая и выключая мотор. Пульсация создает более хаотичные, турбулентные потоки, в которых упрямая морковка будет падать на ножи и измельчаться, а не вращаться вместе с ними по стенкам блендера, подобно оранжевым мотоциклистам, ездящим по вертикальным стенкам в цирке.
Если вы будете очень осторожны и осмотрительны, то с помощью блендеров можно продемонстрировать ряд интересных опытов с гидродинамикой. Наполните высокий стакан или специальный прозрачный пластиковый мерный стакан блендера до половины водой и опустите в нее работающий блендер. Очень осторожно (еще раз подчеркну это, потому что эти кухонные устройства очень опасные) поднимите сосуд с водой повыше и посмотрите, что будет происходить с ней по мере того, как вы будете включать и выключать мотор. Вы увидите необычные вихревые потоки воды, а также зарождающиеся большие воздушные пузыри, которые будут вращаться вместе с водой и исчезать. Если блендер достаточно мощный, вы увидите, что он создает достаточный импеллерный (самовсасывающий) эффект, чтобы держать вес контейнера с водой. Когда вы включите блендер и он наберет максимальные обороты, попробуйте осторожно приподнять его. Возможно, у вас всё получится и мерный стакан с водой поднимется вслед за блендером.
Вместе с потоком
Доводилось ли вам внимательно наблюдать за струей воды, вытекающей из крана? Откройте кран, чтобы вода текла широкой струей, а затем чуть подкрутите его в обратном направлении. Обратите внимание на то, что струя воды у крана шире, чем у слива. Задумывались ли вы, почему так происходит? Вода практически несжимаема, поэтому такой же ее объем, который вытекает из крана за секунду, должен поступать за секунду и в слив. При падении вода ускоряет движение под действием силы земного притяжения, так что нижняя часть потока имеет более высокую скорость, чем верхняя. Чтобы количество воды в обеих точках было одинаковым, нижняя часть струи должна быть значительно тоньше верхней, иначе в слив будет попадать больше воды, чем покинуло кран. В науке это явление называется уравнением непрерывности. Оно означает, что количество воды, протекающее в данной точке за какой-то отрезок времени, всегда постоянно.
▲ Непрерывность потока воды из крана. Вода ближе к сливу движется быстрее, чем у отверстия крана, так что диаметр потока внизу должен быть меньше. Иначе в слив будет попадать больше воды, чем вытекло из крана.
Исходя из этого же принципа, если газ или жидкость начинают течь по более узкому руслу, их скорость должна возрасти. Если вы осторожно надавливаете на рукоятку шприца, жидкость красивым фонтаном вырывается из его тонкой иглы. Если вы приладите к шприцу шланг с водой, то можете получить постоянную и дальнобойную струю жидкости. Так работают моющие машины (для подачи воды под давлением в них используются электрические или бензиновые двигатели). Шприцы и моющие машины не создают воду из воздуха: на входе толстого конца шланга ее поступает столько же, сколько на выходе из тонкого конца. Это также объясняет, почему ветер дует быстрее в обрамленных деревьями аллеях и на улицах с высокими домами. Они работают как шприцы, и ветер набирает скорость по мере того, как движется по узким проходам между деревьями и зданиями.
Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.
Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.
Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.
Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.
Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.
Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.