Здравствуй, физика! - Гальперштейн Леонид Яковлевич - Страница 15

Он цел, словно его и не резали. Как это могло случиться?

Лед тает под давлением.

Например, под лезвиями коньков. Если лезвия затупились, коньки хорошо скользят только в теплую погоду. А в самый сильный мороз и острые коньки скользят плохо. Лед слишком холодный, он не тает, не получается водяная «смазка», которая облегчает скольжение.

Под давлением проволоки лед тоже тает. Но вода перетекает поверх проволоки. Здесь уже давления нет, и она тут же замерзает снова. Так «срастается» перерезанный ледяной брусок.

Ты, верно, читал веселую книжку английского писателя Джером К. Джерома «Трое в одной лодке, не считая собаки». Там автор, между прочим, рассказывает, как его дядя, Поджер, собрался повесить на стену картину.

Дядя Поджер торжественно заявил, что все сделает сам. Он снял пиджак и послал горничную купить гвозди, а вдогонку ей — сына с указанием, какого они должны быть размера. Другому сыну он велел принести молоток, третьему — линейку. Дядя потребовал также, чтобы ему подали стремянку и табуретку. Потом он крикнул: «Джим, сбегай-ка к мистеру Гоггльсу и скажи ему: „Папа вам кланяется и надеется, что вашей ноге лучше, и просит вас одолжить ваш ватерпас!“» Жене он велел держать свечку, вернувшуюся горничную послал за бечевкой. Один из сыновей подал дяде Поджеру картину.

Дальше с дядей Поджером случается много неприятностей. Он роняет картину, разбивает стекло, режет себе руки. Потом он роняет гвозди, теряет молоток, теряет заметку, сделанную на стене и падает вниз головой прямо на рояль.

И только поздно ночью, измучив всю семью, исковыряв стену и отбив себе пальцы молотком, дядя Поджер заканчивает свой титанический труд. Картина, наконец, висит, хотя и весьма криво и ненадежно.

Я уверен, что, если тебе придется вешать картину, ты сделаешь это удачнее и самостоятельнее, чем дядя Поджер. Но, конечно же, и тебе понадобятся для этой работы и гвозди, и молоток, и стремянка. Понадобится и ватерпас, тот самый прибор для проверки горизонтальности, за которым посылали к мистеру Гоггльсу.

А если ватерпаса у тебя нет и взять его негде, ты можешь сам сделать очень простое приспособление. Возьми две стеклянные трубочки, соедини их резиновой трубкой и заполни все это водой почти доверху. Теперь ты можешь разносить стеклянные трубочки пошире или сводить их поближе, можешь резиновую трубку оставлять свободно висеть или класть на что-нибудь, — все равно поверхность воды в обеих стеклянных трубочках всегда окажется на одинаковом уровне. И ты, приложив эти трубочки к раме картины, всегда сможешь проверить, горизонтально ли она висит.

Приспособление, очень похожее на наш приборчик для проверки горизонтальности, применяется в паровых котлах. Оно называется водомерным стеклом. В котле всегда должно быть достаточно воды, иначе он может взорваться. Но как это проверить? Ведь котел непрозрачен.

Тут и приходит на помощь водомерное стекло. Это стеклянная трубка, соединенная с котлом и сверху и снизу. Вода в трубке всегда устанавливается на таком же уровне, что и в котле.

Трубку и котел называют сообщающимися сосудами. Они и в самом деле сообщаются, то есть соединены так, что жидкость может свободно перетекать из котла в трубку и обратно. Две трубочки в нашем приборе для проверки горизонтальности — это тоже сообщающиеся сосуды.

Сообщающихся сосудов может быть не два, а десять, сто, тысяча. Они могут иметь разную величину, разную форму, разный наклон. Все равно жидкость всегда устанавливается в них на одинаковом уровне.

Интересно, что сообщающимися сосудами являются все моря и океаны мира. Ведь все они соединены между собой проливами. Поэтому и уровень воды в морях, уровень моря, во всем мире одинаков. И только во внутренних морях, не имеющих сообщения с океаном, уровень может быть другим. Вот в Каспийском море, например, вода стоит на несколько десятков метров ниже уровня моря. Географы часто называют Каспийское, Аральское и другие внутренние моря не морями, а озерами.

Фонтанов в этой книге будет несколько. Для того чтобы соорудить первый из них, возьми стекло от керосиновой лампы и подбери пробку, закрывающую его узкий конец. В пробке сделай сквозное отверстие. Его можно просверлить, провертеть граненым шилом или прожечь раскаленным гвоздем. В отверстие должна плотно входить стеклянная трубка, изогнутая в форме буквы «П».

Если у тебя нет лампового стекла, можешь взять пустую консервную банку и в середине дна пробить отверстие большим гвоздем. Вставь в это отверстие трубку и залей сургучом изнутри и снаружи, чтобы банка не протекала.

Согнуть стеклянную трубку можно над пламенем газовой или спиртовой горелки, свечи и т. п. Введи трубку в верхнюю, самую горячую часть пламени. Медленно поворачивай ее, чтобы прогрелась по всей окружности. При этом все время слегка нажимай пальцами, стремясь согнуть трубку.

Внимание! Трубка начала подаваться. Не спеши, не увеличивай силу нажима. Сгибай плавно и равномерно до нужного угла. Не растягивай трубку, чтобы она не стала тоньше в месте сгиба. Изогнутой трубке дай остыть, держа ее в руках. Только после этого можешь ее положить или начать сгибать в другом месте.

Если стеклянной трубки нет, постарайся достать металлическую, например медную, алюминиевую или латунную. Ее гнут без нагрева. Только, прежде чем сгибать металлическую трубку, набей ее песком. Иначе канал в месте сгиба может закрыться.

После всех этих приготовлений сам опыт покажется очень простым. Зажми пальцем отверстие трубки, переверни банку или ламповое стекло вверх дном и наполни водой. Когда откроешь выход из трубки, вода забьет из нее фонтаном. Он будет работать до тех пор, пока уровень воды в большом сосуде не сравняется с открытым концом трубки. Попробуй объяснить, почему это так.

Ты, конечно, догадался, что наш первый фонтан действует по закону сообщающихся сосудов. Из сосуда с более высоким уровнем вода перетекает в трубочку. Она стремится в трубочке подняться до того же уровня. Но трубочка кончается — вода бьет фонтаном вверх. Ты можешь проверить, что фонтан поднимается примерно до уровня поверхности воды в большом сосуде.

На законе сообщающихся сосудов основано устройство водопровода. Это очень старое изобретение. Водопровод был еще в древнем Риме.

Конечно, теперешний водопровод стал совсем другим. Римляне не знали ни тонкой очистки воды, ни хлорирования, убивающего микробов. У них не было кранов, сверкающих медью и никелем, не было душей, не было раковин с мойками для посуды. Но в основе древнеримский водопровод был уже таким, как и нынешний.

Вода в водопровод подается из водоема или огромного бака, устроенного на высоком холме.

Отсюда сеть труб идет все дальше вниз, в каждую улицу, в каждый дом. Вода поднимается по трубам на верхние этажи. Лишь бы только они не были выше водоема на холме! Вода дойдет, доберется к каждому крану.

И стоит любой из этих кранов открыть, он начнет работать, как наш фонтан из лампового стекла.

Правда, краны обычно повернуты отверстием вниз, а не вверх. Это не так красиво, как фонтан, зато удобнее набирать воду. Какой сильной струей бьет из крана вода, как она шумит и плещет, как дробится на сверкающие капли! Это река пришла к нам в дом, это вошел водопровод, «сработанный еще рабами Рима»!