Горизонты техники для детей, 1964 №9 - [5]
Радиолокация имеет также большое научное и народнохозяйственное значение. Многочисленны области её применения. Мы уверены, что в недалеком будущем услышим о новых замечательных достижениях радиолокационного зрения, так как будущее принадлежит новой технике.
История колеса
В течение многих лет применялись небольшие двухколесные повозки. На них, конечно, нельзя было перевозить тяжелых грузов. Изобретение простого валька произвело переворот в средствах передвижения: появились четырехколесные экипажи со значительной грузоподъемностью.
Комфортабельный экипаж короля Франции Людовика XIII (1610–1643).
Так выглядели средневековые четырехколесные экипажи, запряженные парой лошадей.
Карета на рессорах французского короля Людовика XVI, свергнутого французской революцией.
Барельеф с изображением военной колесницы. Такими колесницами было оснащено войско до нашей эры. На каждой колеснице сидело двое: воин и извозчик.
Двухколесный паланкин конца XVII века.
Маленькая двухколесная повозка X века, запряженная парой лошадей.
Физика вокруг нас
Понятие энергии — основное понятие в физике.
Недавно мы говорили о том, что энергия проявляется в различных видах. Она может выступать в виде тепла, электрического тока, химической реакции и легче всего заметной механической работы.
Самый большой интерес физиков всегда вызывала механическая и тепловая энергия, а особенно последняя, которую можно преобразовать в механическую (например, в двигателях) и электрическую (на электростанциях) энергии. К счастью, тепловой энергии довольно много; она имеется в каждом теле, находящемся на Земле. Это и понятно, ведь то, что находится на Земле, имеет какую-то определенную температуру. Чем выше эта температура, тем теплее тело, то есть тем больше в нём имеется тепловой энергии.
Если температура тела слишком мала, молекулы тела, например, газа, как мы уже знаем, движутся медленно; если же температура велика, движение молекул значительно ускорено. Итак, чем медленнее движение молекул, тем ниже температура тела.
В связи с этим возникает очень интересный вопрос; возможно ли состояние полной неподвижности молекул? Из сказанного нами раньше вытекает, что для этого надо было бы сильно охладить тело, то есть довести его до такого состояния, при котором молекулы были бы неподвижны и имели бы скорость ноль любых единиц в секунду. Температура, при которой молекулы перестают двигаться, называется температурой абсолютного нуля. Это самая низкая температура, какую можно себе представить и какую можно измерить.
Как вы все, ребята, знаете при измерении температуры используется предложенная Цельсием шкала. Ноль градусов Цельсия соответствует температуре замерзания воды. Но при нуле градусов молекулы еще довольно быстро движутся, а многие жидкости вовсе и не замерзают. Только при абсолютном нуле, которому соответствует температура -273 °C, нет движения молекул, то есть любое тело лишено тепловой энергии.
Энергия может изменять свое состояние. Например, тепловая энергия может переходить в механическую и наоборот. В этом смысле она похожа на актера, который выступает ежедневно в различных ролях: то в роли короля, то в роли нищего и т. п.
Свойство перехода энергии из одного состояния в другое люди заметили давно и использовали уже в каменном веке, разжигая костры при помощи заточенной палки, которой они как бы сверлили доску.
Если палка была достаточно тонкой, а вращение быстрым, в месте трения выделялось много тепла. Палка загоралась. Механическая работа здесь превращалась в тепловую, а тепло в свою очередь зажигало палку, то есть начинался уже новый процесс превращения энергии.
Не думайте, однако, что получать таким образом огонь легко. Первобытные люди в отношении силы и опыта в получении путем трения огня значительно превосходили нас, привыкших к спичкам, зажигалкам и другим чудесам техники.
Убедиться в том, что механическая энергия переходит в тепловую, можно очень просто, потирая, например, ладонью о ладонь.
Возьмем, к примеру, движущийся автомобиль, который имеет какую-то скорость и массу. Чтобы его остановить, надо лишить автомобиль его энергии, называемой кинетической (от греческого слова КИНЕТИКОС, что означает движущийся). Но ведь энергию нельзя уничтожить; её можно только перевести из одного состояния в другое. Здесь, в данном случае, нам на помощь приходит процесс перехода механической энергии в тепловую. Тормоза, нагреваясь от трения неподвижной и подвижной поверхностей, отдают тепловую энергию в окружающую атмосферу.
Несравнимо большее значение в практике имеет превращение тепловой в механическую энергию. Огромное количество паровых двигателей и двигателей внутреннего сгорания превращают тепловую энергию, содержащуюся в горючем, в механическую.
Превращение тепла в работу — это довольно сложный процесс. Работу превратить в тепло можно всегда, а тепло в работу — только при определенных обстоятельствах.
Прежде чем рассмотрим этот интересный процесс, представим себе, что было бы, если бы тепло переходило в работу при любых условиях? Тогда огромные количества тепловой энергии, имеющиеся в нагретой солнцем воде морей и океанов, превратились бы в механическую энергию. Охлажденные за счет этого моря и океаны вновь нагревались бы. Так было бы до тех пор, пока светило бы Солнце.
