Лаборатория юного физика - [3]
Недостаток динамометра с резинкой в том, что деления получаются неодинаковой величины. Еще один недостаток— это изменение упругости резины с течением времени. Резина понемногу высыхает, становится тверже. От этого градуировка динамометра меняется.
Обоих этих недостатков нет у стальной пружины. Поэтому, если сумеете достать или сделать ее, изготовьте динамометр с пружиной. Трубки для этого динамометра можно спаять из жести. Такой динамометр будет служить долго и давать надежные показания.
Динамометр понадобится вам для различных физических опытов, например для опытов с механизмами из блоков и с прибором для определения коэффициента трения, которые описаны в этой книжке.
Можно использовать динамометр в домашнем хозяйстве. Хороший динамометр со стальной пружиной вполне заменит кухонные весы. Такие динамометры для хозяйственных целей даже выпускаются заводами. Называются они пружинными безменами.
Если вы занимаетесь рыболовством, можете взвешивать на динамометре пойманных вами рыб. Это избавит вас от ошибок, в которые так легко впадают некоторые увлекающиеся рыболовы.
Наконец, с помощью динамометра можно научиться определять вес разных предметов «на руку». Прикинув предмет в руке, проверяйте его вес динамометром. Сначала вы будете делать очень большие ошибки. Но постепенно, по мере тренировки, можно научиться определять вес довольно точно.
Сосуд с отверстиями
Этот прибор показывает, как распределяется давление в столбе жидкости.
Сосуд сделайте из трех одинаковых консервных банок. Лучше всего подойдут банки из-под сгущенного молока, кофе, какао. Их легко паять, потому что они сделаны из хорошо луженной жести. Несколько хуже банки из-под зеленого горошка. Тщательно вымойте банки горячей водой и протрите ершиком, чтобы удалить все остатки содержимого.
Две банки из трех откройте также и с другого конца, удалив донышки. После этого кусачками разогните за-вальцованные края банки. Только у одной банки, которая будет наверху, оставьте верхний край. Края стенок осторожно выпрямьте молотком и затем аккуратно срежьте ножницами по шву загиба.
Каждая верхняя банка должна надеваться на нижнюю. Для этого ее нижний край нужно расширить, расклепав его молотком на наковальне, куске рельса или другом гладком стальном предмете. Еще лучше расклепывать, надев банку на кусок стальной трубы, зажатый в тиски. Труба может быть и небольшого диаметра. Особенно сильно не бейте: банка расширяется легко.
Вокруг каждой банки красным карандашом прочертите риску, отступив на 3–4 мм от верхнего края.
Насадите вторую банку на нижнюю, доведя ее край до красной риски. Паяльником прихватите стык в двух местах, следя за тем, чтобы край был точно на риске. Таким же образом насадите и прихватите третью банку.
Положите сосуд боком на стол или другую ровную поверхность и, перекатывая его с боку на бок, проверьте, не перекосились ли банки. Тщательно выровняйте сосуд, перепаяв, если нужно, отдельные места спайки. Только после этого можно прихватить стыки еще в нескольких местах и затем тщательно пропаять их по всей окружности.
Вдоль боковой стенки сосуда проведите по линейке линию. Отложив 10 мм от дна, сделайте на этой линии засечку. Здесь будет нижнее отверстие. Остальные два отверстия нужно наметить на этой же линии, отложив по 10 мм вверх от каждого спаянного шва.
Сверлом диаметром около 2 мм просверлите все три отверстия. Старайтесь сверлить точно. Если отверстия пойдут вкось, правильная работа прибора будет нарушена.
Под прибор нужно сделать подставку. Мы согнули и припаяли три ножки из медной проволоки. Если вам эта конструкция не нравится, можете сделать любую другую. Высота подставки должна быть около 100 мм.
Для сбора воды, вытекающей из отверстий, используйте большую фотографическую кювету или другую посудину шириной не менее 500 мм. Если ничего подходящего не найдете, согните из куска жести четырехугольный противень. Как его делать, ясно из рисунка 3.
Рис. 3. Сосуд с отверстиями.
Поставьте сосуд на стол так, чтобы край с отверстиями немного нависал над противнем. Налейте в сосуд воды до верха. Из отверстий забьют три струйки. Вы увидите, что дальше всех бьет струя из нижнего отверстия. Ведь над этим отверстием самый высокий столб воды. Поэтому здесь и давление будет самое большое. А давление внутри жидкости передается во все стороны одинаково. Значит, оно действует и на боковые стенки сосуда.
У среднего отверстия давление на стенку будет меньше, потому что над ним слой воды не так высок. Струя, вытекающая из этого отверстия, будет бить слабее. А из верхнего отверстия струйка будет совсем слабенькая.
Когда вы убедитесь в том, что вся вода собирается в противень и на стол ничего не попадает, можете слегка подкрасить воду чернилами. Это сделает опыт более наглядным.
После проведения опыта не забудьте ополоснуть сосуд и противень, вытереть их досуха и убрать в шкаф. Каждый раз, когда будете пользоваться приборам, прочищайте отверстия спичкой.
Сообщающиеся сосуды
В сообщающихся сосудах поверхность жидкости устанавливается на одном уровне. Сосуды могут быть разной формы, разной ширины — это не имеет значения. Для демонстрации этого закона физики сделайте прибор с четырьмя сообщающимися сосудами.
