Лабораторные занятия (12)
Резонанс
Укрепите 50-сантиметровую железную проволоку поперек 2 деревянных подставок, как показано на рисунке. Железный болт, обмотанный несколькими сотнями витков звонкового провода, будет электромагнитом. Включите его обмотку в сеть переменного тока последовательно с электрической плиткой и начинайте натягивать проволоку, вращая гвоздь (см. рисунок). Когда натяжение достигнет некоторой величины, проволока начнет сильно вибрировать. Это произойдет тогда, когда собственная частота колебаний проволоки станет равной частоте колебаний переменного тока. Проволока будет резонировать с пульсациями тока.
Лодка легла на грунт
Подводная лодка, лежавшая на мягком грунте, приготовилась к всплытию. Из балластных камер вытеснили воду, но лодка не всплывала. Она смогла подняться на поверхность лишь после включения двигателей. Почему?
Проведем опыт. На дно стеклянного сосуда, покрытого тонким слоем парафина, положите кусок парафина с гладким основанием и осторожно налейте в сосуд воды. Парафин должен, казалось бы, всплыть: плотность его равна 0,9 г/см3, а плотность воды равна 1 г/см3. Но парафин не всплывает! Что же, выходит, Архимед неверно сформулировал свой закон? Ничего подобного. Все дело в том, что вода не проникает под кусок парафина. Силы давления воды действуют лишь на верхнюю поверхность куска и прижимают его ко дну. То же и с подводной лодкой, ей нужна «раскачка», чтобы вода проникла под корпус.
Загадочная пробирка
«Машина», «снежок», «таблица» — 3 слова, написанные по-русски. Что здесь особенного? Но попробуйте посмотреть на них через пробирку, наполненную водой, подкрашенной чернилами для авторучки, и вы увидите, что «красные» слова — «машина» и «таблица» — перевернутся, а «синее» — «снежок»,— не подчиняясь законам оптики, останется неперевернутым. Почему?
Разгадка очень проста. Через пробирку с водой все 3 слова видны в перевернутом зеркальном изображении: пробирка с водой — это цилиндрическая линза,— но слово «снежок» написано таким шрифтом, что и в перевернутом виде оно не изменяет начертания. Таким же свойством могут обладать слова «воск», «сено», «конюх» и другие, составленные из 12 «непереворачиваемых» букв: В, Е, Ж, 3, К, Н, О, С, Ф, X, Э, Ю.
Подсинивать воду в пробирке, конечно, не обязательно. Буквы А, Д, Ж, Л, М, Н, О, П, Т, Ф, X, Ш можно написать таким шрифтом, что они будут симметричны относительно вертикальной оси, и слова, составленные из них, не будут «переворачиваться», если их написать по вертикали и смотреть через пробирку, расположенную также по вертикали.
«Твое свободное время», В.Н.Болховитинов, Б.И.Колтовой
Химический гигрометр Диапозитив легко превратить в химический гигрометр, который довольно точно будет предсказывать погоду. Сфотографируйте какой-нибудь ландшафт, в котором было бы много воды и растительности. Позитивный отпечаток сделайте на фотопластинке. Получится диапозитив. После промывки опустите диапозитив на 15 минут в 10-процентный раствор азотнокислого кобальта и, не промывая его, высушите. Когда он высохнет, закрасьте изображенные на…
Апельсин и свеча Это очень эффектный опыт. Возьмите корку свежего апельсина и выдавите сок, направив его в пламя свечи. Эфирные масла, содержащиеся в апельсиновой корке, легко воспламеняются и сгорают. (См. цветной рисунок).Цветные кольца Начертите черной тушью на листе плотной бумаги фигуру, изображенную на цветном рисунке. Наклейте ее на картон и сделайте волчок. При вращении этого…
Флотация и отсадка. Не всегда уголь, добытый из земли, можно сразу сжигать в топке: часто он бывает перемешан с пустой породой. Для очистки угля от породы используют различие их свойств: разницу в удельном весе, способность смачиваться водой и т. п. Удаление из угля всего «пустопорожнего», очистка его от вредных минеральных примесей называется обогащением. Разделение угля…
«Пустая» бутылка Вставьте воронку в горлышко бутылки и «вмажьте» ее пластилином так, чтобы воздух не мог проходить между воронкой и горлышком. Быстро влейте в воронку полчашки воды. Вода не выльется в бутылку. Почему? Потому что воздуху, который находится в бутылке, некуда деться, и он преградил дорогу воде. Значит, чтобы влить воду в бутылку, из нее…
Плотность масла Отношение плотности масла и воды можно измерить с помощью прямой стеклянной трубки, поддерживаемой вертикально в стакане воды, как показано на рисунке. Наливайте масло в трубку, пока оно не вытеснит воду со дна и давления не уравновесятся. Это случится тогда, когда масло начнет просачиваться в воду. Чтобы найти плотность масла, измерьте высоту уровня двух…
Утонет ли рыба? Оказывается, щука, и другие мелководные рыбы вполне могут утонуть в глубоководных местах озер, океанов и морей. В подтверждение сказанному можно поставить опыт. Налейте воды в стеклянный цилиндр диаметром 4—5 см и высотой 30—40 см и опустите в него флакон, на горлышко которого надет тонкостенный резиновый мячик. Если воздуха в мячике мало, а…
Форма и прочность Как сильно влияет форма изделий на его прочность, видно из опыта, представленного на рисунке. Пустая коробка из-под спичек, состоящая из взаимно перпендикулярных тонких пластинок, которые сами по себе в отдельности очень непрочны, выдерживает нагрузку на сжатие, превышающую в 1000 раз ее собственный вес. Волчок-перевертыш На рисунке 1 показан шарик, из которого торчит…
Механизм пресса Следующий механизм — модель пресса. Работает такой пресс не хуже гидравлического. Сложное движение шатуна А`А» (ведущее звено) преобразуется в поступательное движение ползуна Т. Оси С` и С» неподвижны. Размеры звеньев: А`С` = А» С» = 1; КМ = 0,211; А`А» = 0,198. Расстояние С`С» = 1,105. Чем длиннее свободный конец шатуна, тем меньшее…
Механизмы П. Л. Чебышева Здесь пойдет речь об очень интересных механизмах. Они называются шарнирно-рычажными, потому что составлены из разных рычагов, соединенных шарнирами. Такие механизмы в технике можно встретить везде. Тепловоз, экскаватор, швейная машина, автомобиль, станок-автомат — да, пожалуй, любая сложная машина включает в себя какой-либо рычажный механизм. Много замечательных механизмов было изобретено П. Л. Чебышевым,…
Законы механики 1. Когда автомобиль движется, он отталкивает в обратном направлении полотно дороги. Это проявление третьего закона Ньютона можно продемонстрировать с помощью любой заводной игрушки. Установите ее на доску, свободно подвешенную на веревочках. Для того чтобы пружина игрушки не раскручивалась, привяжите ниткой заводной ключ к корпусу игрушки. После того как доска перестанет раскачиваться, пережгите нитку….