Страница 14 из 17
Продолжим эксперимент и попробуем поставить яйцо вниз острым концом. Однако этот вариант почему-то не удается. В чем дело?
Если сильно потрясти яйцо, белок с желтком перемешиваются. Когда затем вы ставите яйцо вертикально тупым концом вниз, то более тяжелый желток постепенно стекает вниз, белок останется посредине, а вверху образуется воздушная камера (в скорлупе всегда имеется немного воздуха). В итоге яйцо получает устойчивое положение.
Поставить же яйцо острым концом не получается потому, что в таком положении лишь часть желтка смещается в самый низ — больше просто не помещается; центр тяжести все равно будет высоко, и яйцо обязательно повалится набок.
УДИВИТЕЛЬНАЯ ГАЗЕТА
Для опыта нужны: газета, длинная тонкая дощечка или линейка, стол.
Раскройте газету посередине и разложите ее на столе. Положите под газету дощечку или линейку так, чтобы она выглядывала примерно на 15 сантиметров за край стола. Быстро и сильно стукните рукой по линейке. Что случилось?
Продолжим эксперимент, проведя аналогичный опыт с мокрой газетой. Каков результат?
Порвите газету на кусочки разного размера и проведите эксперимент с каждым из них. Какого по размеру кусочка достаточно, чтобы опыт удался?
Объяснение тут таково. Развернутая газета имеет большую поверхность, на которую давит атмосферное давление воздуха. И требуется немалая сила, чтобы оторвать газету от стола, скорее сломается линейка. А вот мокрая газета порвется как раз вдоль линейки, потому что прочность размокшей бумаги гораздо меньше, чем сухой.
Если же вы берете небольшой кусок газеты, то его площадь не столь велика, чтобы с помощью атмосферного давления противостоять удару. И кусок газеты просто взлетит в воздух.
Совет: чтобы опыты прошли гладко, необходимо взять дощечку или линейку не менее 50 сантиметров длиной. Газета должна быть разглажена на поверхности стола.
СДЕЛАЙ ДЛЯ МЛАДШЕГО
Простые воздушные змеи
Историки говорят, что воздушный змей — самый первый летательный аппарат, который человек сумел поднять в воздух. Случилось это в Китае примерно 3500–4000 лет тому назад. Поначалу красивые воздушные змеи запускали в небо во время праздников, придавая им форму сказочных драконов — летающих змеев. Оттуда, кстати, и название. Потом воздушным змеям нашли работу. С них сбрасывали листовки, поднимали повыше метеоприборы, радиоантенны, аппараты для аэрофотосъемки. Ну, а ныне их пытаются использовать даже как летающие электростанции (статью «Электростанции взлетают в воздух» мы опубликуем в одном из последующих номеров). Постараемся вернуть снова змеям их первую ипостась — превратим их опять-таки в игрушки.
Игрушки игрушками, но поскольку змеи являются летательными аппаратами, то при их постройке необходимо соблюдать ряд правил. Итак…
Требования, предъявляемые к конструкциям змеев, таковы. Они должны быть достаточно прочными. Дело в том, что давление на несущую поверхность змея при средней скорости ветра 7–8 м/с доходит до 2 кгс/м2. Кроме того, змей под действием ветра в полете не должен складываться, и в то же время он должен быть достаточно легким. Наконец, змей должен легко собираться и разбираться, в собранном виде должен занимать небольшое место.
С древнейших времен и до наших дней люди продолжают увлекаться воздушными змеями.
Центр тяжести корпуса змея должен быть расположен на оси его симметрии, то есть на продольной линии корпуса змея, делящей его корпус на две равные части. Иначе он не взлетит.
Стропы, при помощи которых змей прикрепляется к шнуру для запуска, следует тщательно подобрать по длине и прикрепить к корпусу в строго определенных точках. Так змею придают оптимальный угол наклона корпуса к потоку воздуха (угол атаки) для создания наибольшей подъемной силы. Иначе он будет летать плохо, а то и вовсе не поднимется в воздух.
Теперь, когда вы знаете основные правила, можно приступать к делу.
Многие десятилетия классической считалась конструкция змея-«монаха», представляющего собой бумажный прямоугольник на рамке с уздечкой из ниток и хвостом-мочалкой. Но на дворе все-таки XXI век; он принес и новые конструкции. Ознакомимся хотя бы с самыми простыми из них, которые придумали любители змеенавтики из США, Канады, Англии, Франции и Кореи.
Простейшие змеи американского инженера Р. Ниннея похожи на маленьких птичек. Они хорошо летают, демонстрируя в полете отличную устойчивость. На рисунке 1 их несколько (см. а, б, в).
Всего за 2–3 минуты моделист вырезает из плотной бумаги или тонкого картона, шпона, фольги прямоугольник (соотношение сторон 4:5) и сгибает из него птичку. Затем прикрепляет к корпусу в одном или двух местах уздечку — и змей готов. Таким способом можно делать модели любых размеров — все зависит от прочности материала.
Следующая конструкция (рис. 2 а) создана американским изобретателем Д. Карьяном. Жесткость конструкции придает каркас из сосновых или еловых палочек и замкнутые в полукольцо крылья. Для обшивки каркаса автор предлагает использовать ткань — шелк, саржу или нейлон. Желающие могут поэкспериментировать с двух- или трехкрылой конструкцией (рис. 2 б).
Еще одну модель, похожую на хищную птицу, придумал американец С. Ланга (рис. 7).
Фюзеляж и хвостовое оперение Ланга сделал из деревянной рейки. С одного конца он расщепил ее, а в отверстия деревянной втулки вставил круглые рейки несущих крыльев. Расщепленную часть хвоста, концы крыльев и нос связал толстой леской — получилась очень гибкая конструкция. А рейки крыльев еще и подрессорил резиновыми амортизаторами.
В итоге змей Ланги чутко реагирует на малейшие порывы ветра. В полете он, словно бабочка, взмахивает крыльями, меняя тем самым и величину подъемной силы, и силу сопротивления, и устойчивость.
Сначала все воздушные змеи, как уже говорилось в самом начале, снабжались мочальными хвостами. Однако канадский метеоролог А. Эди однажды обратил внимание, как жители Малазийи пускали бесхвостых змеев. Тогда он сам сконструировал свой змей, который вы видите на рисунке 3.
Этот четырехугольник с попарно равными сторонами напоминает параллелограмм. Такая фигура получается, когда складывают основаниями два треугольника, из которых один, ABD — равносторонний, а другой, АСВ — равнобедренный, причем AB: CD как 4:5.
Сторона АВ по концам стянута металлической струной чуть меньшего размера, поэтому она слегка выгнута. Уздечка прикреплена в точках О и D, а обшивка натянута в верхней части, где образует две небольшие складки. Под действием ветра змей выгибается и приобретает форму тупого клина.