Юный техник, 2005 № 11 - [17]
Шар-игрушка к опрокидыванию более устойчива. Правда, при столкновении с преградой находящийся в нем автомобильчик — назовем его движителем — может перевернуться колесами вверх. Но этому можно воспрепятствовать, установив на шаре две взаимно перпендикулярных дуги безопасности. Тогда система рано или поздно придет в нормальное положение (рис. 2).
Если ваш шар, назовем его все же шаромобилем, легок, то сможет катиться по воде за счет сил вязкости. При этом скорость качения шарохода по воде может быть очень высока, а затраты энергии невелики. Если такой аппарат окажется подо льдом, то и там он сможет катиться по нижней его поверхности.
Так как же сделать модель такого аппарата?
Самый простой способ — это разрезать большой глобус по экватору, поместить туда игрушечный радиоуправляемый автомобиль (такой можно купить рублей за 500) и соединить половинки скотчем.
Можно сделать миниатюрный радиоуправляемый автомобиль самостоятельно. В любом случае, чем больше размер сферической оболочки, тем больше у вашего шаромобиля зрительный эффект. Наибольший диаметр глобуса, встречающегося в широкой продаже, примерно 300 мм. Более крупные глобусы — товар штучный, а цена их запредельная. Но, вообще-то нам нужен не глобус, а шар. Его можно самостоятельно выклеить из бумаги на болванке.
В качестве болванки возьмите детский надувной мяч китайского производства диаметром 50–60 см. Это недорогое изделие из тонкой, но прочной пленки предстоит оклеить 7 — 10 слоями бумаги. Делается это в три приема. Сначала надуйте мяч и тщательно промойте мылом его поверхность. Далее нарежьте газету полосками шириною 3–5 см, смажьте их клеем ПВА или бустилатом и накладывайте на оболочку мяча, тщательно приглаживая каждую из них полотенцем, чтобы по возможности не было пузырей и складок. Так наклейте 2–3 слоя, после чего дайте бумаге сутки просохнуть. После этого удалите шкуркой крупные складки и наложите еще 3–4 слоя прочной бумаги от старых мешков (крафт-бумаги).
Дайте изделию просохнуть еще сутки. Поверхность крафт-бумаги получится гораздо более шершавой и грубой, чем у газеты, но зато она очень прочна. Зачистите ее шкуркой и наклейте еще 2–3 слоя из глянцевой бумаги от журналов или рекламных проспектов, нарезав их полосками и предварительно размочив в горячей воде.
После просушки можно покрасить шар из баллончиков, нанести на него через трафареты из скотча рисунки и эмблемы. Краска придаст изделию нарядный вид. Нужно лишь помнить, что через оболочку шара должны проходить радиоволны, а это значит, что лучше не использовать краску, содержащую металлические порошки.
Когда отделка закончена, разрежьте шар по экватору вместе с мячом. Его оболочку, если она недостаточно прочно приклеилась к внутренней поверхности бумажного шара, следует удалить.
Теперь — о движителе. Если радиоуправляемый автомобиль купить не удастся, можете собрать его сами. Шасси можно взять от автомобильчика, управляемого пультом дистанционного управления по проводам, и добавить схему радиоуправления, которую мы публикуем в рубрике «Заочная школа радиоэлектроники».
ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Чудеса в простом стакане
Бывает, откроешь старую книгу и увидишь в ней свежим взглядом много нового. Попробуем по-новому взглянуть на старые-престарые опыты.
Трудно поверить, но крупные открытия когда-то были сделаны при помощи очень простого прибора. Речь о стакане.
Укрепите на тарелке свечу, зажгите и накройте стаканом. Примерно через минуту она погаснет. Кажется, что свече, как и человеку в закрытой комнате, стало «душно», не хватило воздуха.
Изменим опыт. Нальем в тарелку немного воды, зажжем свечу и снова накроем ее стаканом. Вода начнет втягиваться в стакан (рис. 1). Почему?
Рис. 1
Здесь есть чему удивиться. Во-первых, объем воздуха, находящегося в стакане, стал заметно меньше, поскольку он частично замещен водой. Во-вторых, уровень воды в стакане выше, чем в тарелке. Если приподнять стакан, вода сразу же выльется, словно существовала некая сила, которая воду в стакане поднимала и поддерживала, а стоило стакан поднять — сила эта исчезла.
Еще одна интересная деталь: если немного подождать, воздух в стакане начнет охлаждаться и уровень воды поднимется еще выше. Этот процесс особенно хорошо заметен, если вместо стакана взять сферическую колбу с узким длинным горлом (рис. 2).
Свеча также должна быть длинной и входить в центр сферической части. Здесь, после того как свеча погаснет, в горловине колбы наблюдается «бурный поток» втекающей в нее воды. Объясняется это охлаждением воздуха и уменьшением его объема.
Точно так же, за счет разрежения, вызванного охлаждением, работает медицинская банка. Такое же разрежение может возникнуть и при охлаждении пара.
Вот какой удивительный случай произошел на одной из железнодорожных станций. На фотографии (рис. 3) вы видите железнодорожную цистерну, смятую, словно консервная банка. А ведь толщина ее стальных стенок 15–20 мм. Что же вызвало эту катастрофу?
В цистерне возили очень вязкий мазут. На морозе он застыл. Чтобы мазут растопить, через верхний люк цистерны опустили трубу, через которую подавали пар. Мазут таял и вытекал через нижний люк. Когда цистерна опустела, оба люка закрыли. Оставшийся в цистерне пар от холода сконденсировался, внутри цистерны образовался вакуум, и атмосферное давление ее раздавило.
