Беседы о физике и технике

Беседы о физике и технике

В книге рассмотрены последние достижения физики и их применения в ряде отраслей современного производства, приборостроения, в электронике, связи, транспорте и медицине. Изложены физические основы мембранной технологии, перспективы использования солитонов и другие вопросы. Книга предназначена для дополнительного чтения по физике в средних специальных учебных заведениях. Может быть полезна учителям физики и учащимся школ и профтехучилищ.

Жанр: Технические науки
Серии: -
Всего страниц: 58
ISBN: 5-06-000631-Х
Год издания: 1990
Формат: Полный

Беседы о физике и технике читать онлайн бесплатно

Шрифт
Интервал

Вместо предисловия

Еще совсем недавно выражения «научно-технический прогресс», «научно-техническая революция» звучали настолько часто, что к ним стали привыкать и они уже мало кого волновали. Считалось само собой разумеющимся, что прогресс — это нечто естественное и обязательное, как течение времени: когда нужно, изобретут что нужно, а если этого окажется мало, то сделают парочку открытий и произойдет научно-техническая революция. А всем нам желательно иногда интересоваться, чего достиг на сегодня прогресс, и по возможности эти достижения применять. Если же не применил — особой беды нет: мерной поступи прогресса не остановить.

Действительность жестоко наказала нас за такую расслабленность.

Идеи не возникают из ничего. Они приходят в головы тех людей, которые жаждут открытий, которые накопили достаточно знаний, которые умеют ставить перед собой высокие цели, не боятся долго и терпеливо двигаться к их достижению.

Идея появится и умрет, если не найдет для себя благодатной почвы. Эта почва — все мы. Для того чтобы идея не угасла, как луч света в темном царстве, мы все должны быть готовы к ее восприятию.

Любознательность — верный посыл для начала пути, желание завтра оказаться на более высокой ступеньке, чем сегодня, — надежный компас в дороге.

Конечно, каждый должен пойти такой путь самостоятельно — дорогу осилит идущий. Но кто сказал, что двигаться нужно в одиночку?

Эта книга — ваш спутник на каком-то этапе пути.

Здесь рассказано об истории некоторых открытий в области физики, об интересных поисках современных ученых, о том, что суть многих современных технических разработок не столь уж сложна, чтобы мы не могли ее понять, о том, что научно-технический прогресс действительно ускорится, если каждый из нас внесет в него посильную лепту.

Что украшает любой путь? — Беседа. Так давайте побеседуем о физике и технике.

Авторы

1. От паровой машины до ракетного двигателя

Много веков прошло от начала сознательного использования человеком энергии рек, энергии ветра в водяных и ветряных мельницах до освоения и создания машин, использующих тепловую и электрическую энергию. Паровые котлы, паровые и водяные турбины, паровые машины, двигатели внутреннего сгорания созданы главным образом в последние два столетия, а реактивные двигатели — в последнее столетие. Все эти двигатели нашли широкое применение в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте.

Развитие всех отраслей хозяйства стало возможным лишь при появлении машин, увеличивающих во много раз выпуск продукции по сравнению с ручным трудом.

Преимущество простейшей машины перед физическим трудом человека очевидно. Действительно, представим себе, что необходимо поднять груз массой в 1 кг на высоту 1 м за 1 с. Эту работу легко может выполнить любой человек. Для этого необходима мощность всего в 1 Вт.

А сколько же человек необходимо собрать вместе возможно), чтобы они работали непрерывно по 8 ч вместо паровой или водяной турбины мощностью 100 МВт? Оказывается, около 3,6 млн. человек! Применение экскаваторов, бульдозеров, транспортеров, подъемных кранов и других механизмов на строительных работах заменило миллионы землекопов и других подсобных рабочих.


КОГДА ПОЯВИЛАСЬ ПЕРВАЯ ПАРОВАЯ МАШИНА?

Первая паровая турбина была сконструирована Героном Александрийским, жившим во II в. до н. э. Шар Герона («эолипил» Герона) представляет собой полый железный шар (рис. 1), способный вращаться вокруг горизонтальной оси. Из закрытого котла с кипящей водой пар по двум осевым трубкам поступает в шар. Из шара он вырывается через изогнутые трубки наружу. При этом шар вращается.

Изобретение Герона в то время, естественно, не нашло себе технического применения и осталось забавной игрушкой.



Рис. 1.Геронов шар — прообраз реактивной паровой турбины:

>1 — подвод пара от котла, 2 — паровой котел, 3 — сопло, 4 — пароприемник


КАК И КОГДА ПАРОВЫЕ ТУРБИНЫ ПЕРЕСТАЛИ БЫТЬ ИГРУШКАМИ?

КАКИМ ПУТЕМ ШЛО РАЗВИТИЕ ПАРОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ?

Первый в мире паровой двигатель для привода заводских механизмов был осуществлен в 1765 г. в России выдающимся ученым и инженером-самоучкой Иваном Ивановичем Ползуновым, и лишь двадцать лет спустя в 1784 г. Д. Уаттом был построен и запатентован в Англии первый в Западной Европе универсальный паровой двигатель.

В 1829 г. в Англии Дж. Стефенсоном был построен первый промышленный паровоз мощностью 8,8 кВт (12 л. с), его скорость составляла 22 км/ч.

В 1834 г. отец и сын Е. А. и М.Е.Черепановы построили паровоз своей конструкции (рис. 2). Паровоз перевозил по чугунным рельсам состав вагонеток с грузом до 3,5 т при скорости 15 км/ч.



Рис. 2. Модель первого русского паровоза Черепановых (1834)


Постепенное усовершенствование паровозов привело к существенному повышению их мощности и экономичности. Так, мощность последних советских паровозов (рис. 3) была порядка 3 МВт (4000 л. с), но, хотя скорость паровозов уже достигла порядка 130–150 км/ч, их КПД все же не удалось поднять выше 10 %.

Паровозы буквально выбрасывали в трубу 90–92 % энергии сжигаемого топлива, не только «пожирали» первосортный каменный уголь (210 кг условного топлива на 10 тыс. тонно-километров), но и сильно загрязняли земную атмосферу.


Рекомендуем почитать
Малиновый пеликан

Император Николай I во время представления «Ревизора» хлопал и много смеялся, а выходя из ложи, сказал: «Ну, пьеска! Всем досталось, а мне — более всех!» Об этом эпизоде знает каждый школяр. Всякий, считающий себя умным, прочитав «Малинового пеликана» В. Войновича, много смеяться не будет, но скажет: «Ну, роман! Всем досталось, а мне — более всех!» И может быть, после этого в российской жизни действительно что-то изменится к лучшему.


Киклоп

«Киклоп» – сатирическая драма великого древнегреческого драматурга Еврипида (480 – 406 до н. э.).*** Во время своего странствия Одиссей приходит в дом одноглазого чудища киклопа, еще не подозревая, куда он попал. Его встречают сатиры, слуги киклопа, которые мечтают избавиться от своего хозяина, но из трусости не предупреждают Одиссея об опасности. И ему предстоит сразиться с чудищем в смертельной схватке… Другими трагедиями Еврипида, дошедшими до наших дней, являются «Ион», «Орест», «Вакханки», «Ифигения в Авлиде», «Ифигения в Тавриде», «Рес», «Смерть Клитемнестры», «Сочинения».


Любовный вираж

Их сталкивает новогодняя ночь, а неодолимое влечение бросает в объятия друг друга. Их — таких непохожих… Женщина — офицер полиции, пережившая трагическую гибель мужа и оставшаяся с маленькой дочкой. Мужчина — свободный художник, дизайнер по металлу, привыкший жить по своим законам, и к тому же — рокер, предпочитающий всем удовольствиям сумасшедшую езду на мотоцикле. Каждый из них в глубине души уверен, что эта встреча — на одну ночь, не больше. Но все оказывается не так…


Ты у меня одна

Вивьен Картрайт слишком рано успела убедиться, что не относится к любимчикам фортуны. Пережившая нелегкие испытания в детстве, она не сдалась и, шаг за шагом преодолевая трудности, добилась независимости и профессионального успеха. Но, по-прежнему не веря в искренность человеческих отношений, Вивьен сторонится сердечных привязанностей. Ей трудно распознать, что именно скрывается за ухаживаниями удачливого бизнесмена и красавца Альфредо Росси. Возможно, с его стороны это всего лишь коварная игра в соблазн.


Юный техник, 2015 № 04

Популярный детский и юношеский журнал.


Юный техник, 2014 № 02

Популярный детский и юношеский журнал.


Грузовые автомобили. Охрана труда

Автомобиль – это источник повышенной опасности, поэтому управлять им могут только люди, прошедшие специальное обучение, имеющие медицинскую справку, стажировку.Книга посвящена вопросу охраны труда. В ней подробно изложены общие положения, которыми должны руководствоваться наниматели, внеплановые и текущие инструктажи для водителей, а также другие немаловажные моменты, обеспечивающие безопасность водителя.Отдельно рассмотрены дорожно-транспортные происшествия и их причины, исходные данные для проведения автотранспортной экспертизы, модели поведения в случаях попадания в ДТП, приближения к месту аварии, а также общий порядок оказания помощи и порядок оформления несчастных случаев.Кроме того, в книге можно найти информацию по правилам перевозки негабаритных и опасных грузов, а также системе информации об опасности (СИО).



Столярные и плотничные работы

Умение работать с благородным материалом – деревом – всегда высоко ценилось в России. Но приобретение умений и навыков мастера плотничных и столярных работ невозможно без правильного подхода к выбору материалов, инструментов, организации рабочего места, изучения технологических тонкостей, составляющих процесс обработки древесины. Эта книга покажет возможности использования этих навыков как в процессе строительства деревянного дома, так и при изготовлении мебели своими руками, поможет достичь определенных высот в этом увлекательном и полезном процессе.


Технический регламент о требованиях пожарной безопасности. Федеральный закон № 123-ФЗ от 22 июля 2008 г.

Настоящий Федеральный закон принимается в целях защиты жизни, здоровья, имущества граждан и юридических лиц, государственного и муниципального имущества от пожаров, определяет основные положения технического регулирования в области пожарной безопасности и устанавливает общие требования пожарной безопасности к объектам защиты (продукции), в том числе к зданиям, сооружениям и строениям, промышленным объектам, пожарно-технической продукции и продукции общего назначения. Федеральные законы о технических регламентах, содержащие требования пожарной безопасности к конкретной продукции, не действуют в части, устанавливающей более низкие, чем установленные настоящим Федеральным законом, требования пожарной безопасности.Положения настоящего Федерального закона об обеспечении пожарной безопасности объектов защиты обязательны для исполнения: при проектировании, строительстве, капитальном ремонте, реконструкции, техническом перевооружении, изменении функционального назначения, техническом обслуживании, эксплуатации и утилизации объектов защиты; разработке, принятии, применении и исполнении федеральных законов о технических регламентах, содержащих требования пожарной безопасности, а также нормативных документов по пожарной безопасности; разработке технической документации на объекты защиты.Со дня вступления в силу настоящего Федерального закона до дня вступления в силу соответствующих технических регламентов требования к объектам защиты (продукции), процессам производства, эксплуатации, хранения, транспортирования, реализации и утилизации (вывода из эксплуатации), установленные нормативными правовыми актами Российской Федерации и нормативными документами федеральных органов исполнительной власти, подлежат обязательному исполнению в части, не противоречащей требованиям настоящего Федерального закона.