Як воду змусили текти нагору. Креслення, опис

ДИТЯЧА НАУКОВА ЛАБОРАТОРІЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Дитяча наукова лабораторія

Як воду змусили текти нагору. Дитяча наукова лабораторія

Дитяча наукова лабораторія

Давньоарабські рукописи донесли до нас розповідь про дивовижні витвори античного винахідника Герона Олександрійського. Одне з них - гарна чудо-чаша у храмі, з якої бив фонтан. Ніде не було видно жодних труб, що підводять, а всередині - механічних пристроїв. Звідки бралася вода? Чому прямувала вгору?!

Навіть сучасна людина здивувалася б. Адже це всупереч закону всесвітнього тяжіння!

Але побачити прапраправнука геронівського фонтану можна було на нещодавній виставці науково-технічної творчості молоді. Серед її експонатів демонструвалася посудина, дуже схожа на давню чашу. Із нього теж фонтанувала вода. Посудину можна було доторкнутися, взяти до рук... Але як і звідки бив фонтан - залишалося секретом. Чудо?

– Ні, – відповів автор іграшки Віктор Жигунов. І пояснив принцип дії на найпростішій моделі.

Візьміть трубку довжиною близько 400 мм, вставте в неї дві пробки із щільної гуми, а в пробки - шматочки стрижня від кулькової ручки, як показано на малюнку 1. Потім трубку переверніть і заповніть простір між пробками водою. Повернувши все у вихідне положення, зануріть пристрій у наповнену водою ванну, причому обов'язково вертикально. І ви побачите, як із верхнього стрижня вдарить цівка води. Чому? Розгадка проста. Вода у ванні тисне на повітря під пробками, а той у свою чергу на воду, що між ними залита, і виштовхує її назовні. Ось вам і пояснення секрету Герона!

Як воду змусили текти нагору

Ви запитаєте, що змушувало воду фонтанувати, коли до посудини Герона не прикладалася ніяка сила і його не занурювали у воду?

Давайте побудуємо ще одну модель – фонтан-автомат. Візьміть різнокольорові пластмасові кубики (у багатьох із вас вони лежать без діла). З'єднайте їх, як показано на малюнку 2, і закріпіть на дротяному каркасі. Нагрітим цвяхом проткніть у кубиках отвори. Вставте в них гумові або пластмасові обплетення-трубочки, зняті з електричних дротів. Бажано, щоб внутрішній діаметр їх не перевищував 2-3 мм. Простежте, щоб у кубиках одні трубки майже торкалися дна, інші – верхи. Усі з'єднання мають бути герметичними.

"Чашу" підберіть від відповідної зламаної іграшки або виріжте з оболонки старого гумового м'яча, а наконечник - зі стрижня від кулькової ручки.

Фонтанчик готовий. Тепер його треба "зарядити". Помалу наливайте воду в чашу. Вода поступово переливатиметься в нижній лівий кубик. Наповнивши його, переверніть пристрій - вода потече у верхній кубик. Знову переверніть та долийте воду в чашу. Повторіть операцію ще й ще раз, доки не заповняться всі верхні кубики. Ось тепер ударить фонтан.

Коли він вичерпається, переверніть пристрій на 180 ° - він перезарядиться, і все повториться.

Принцип дії такого пристрою зрозуміти неважко У цьому досвіді працює вода, піднята в одних кубиках на деяку висоту по відношенню до інших рівнів.

Віктор Жигунов був не один у своїх спробах побудувати діючу модель фонтану Герона. У США над цією проблемою працював винахідник Джон Фолкіс. На малюнку 3 представлена розроблена ним модель, що діє. Виконана вона з органічного скла, тому через прозорі стіни видно, куди і як перетікає вода.

На малюнку 3а фонтан готовий до роботи. Під впливом сили тяжіння вода з верхнього відсіку перетікає в нижній. Повітря там поступово стискається і починає давити на рідину в середньому відсіку – адже вони повідомляються між собою. В результаті рідина піднімається трубочкою насадки і починає з неї фонтанувати (рисунок 3б). Триває це до тих пір, поки рівень води в середньому відсіку опуститься до позначки, коли вода стосується нижнього торця наконечника (рисунок 3в). Тепер, щоби привести в дію пристрій, необхідно знову "зарядити" - перерозподілити воду у відсіках. Його перевертають на 180 °, і все повториться, тільки у зворотній послідовності (рисунок 3г, д і е).

Американський винахідник зробив ще одну цікаву іграшку на аналогічному принципі, де застосував водяне колесо. Вода (див. рис. 4), переливаючись із трубки, змушує його обертатися. Дуже багато хто, хто вперше бачить цю іграшку, здається, що перед ними вічний двигун. Але вам тепер не важко пояснити його роботу.

Фонтан Герона, прилади Жигунова та Фолкіса - чи тільки кумедними фокусами здатні вони нас дивувати? Віктор Жигунов вважає, що такі конструкції можуть мати серйозне промислове застосування. Наприклад, використовуючи принцип Герона, можна створювати високопродуктивні насосні установки безперервної дії, які зможуть піднімати воду на висоту кількох метрів, не витрачаючи ні грама вугілля чи бензину, ні вата електричної енергії. Як це можна здійснити, наочно показано на малюнку 5. Поперек річки встановлена гребля, верхній край якої трохи нижче за рівень води. Вода, переливаючись через край, падає на ротор, зібраний з кількох великих бочок, з'єднаних трубками, як у одній із наших моделей, і обертає його.

Але можна обійтися зовсім без греблі, якщо той же ротор, як показано на малюнку 6, буде обертатися на валу в притопленому стані. Система з послідовно з'єднаних між собою бочок буде по черзі забирати всередину повітря, то воду і піднімати її. Так дарова енергія течії річки зможе без проміжних перетворювачів подавати воду для поливу садів та городів, живити зрошувальні системи, використовуватись для інших промислових потреб.

Спробуйте скористатися порадами стародавнього умільця та його послідовників – наших сучасників.

Автор: В.Алешкін

Рекомендуємо цікаві статті розділу Дитяча наукова лабораторія:

▪ Цунамі

▪ Дзеркало для телескопа

▪ Під тиском

Дивіться інші статті розділу Дитяча наукова лабораторія.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Тримайся подалі від двигуна 17.11.2007

Міні-електростанції, популярні серед дачників, які не сподіваються на мережеву електрику, можуть бути небезпечними для здоров'я. Такого висновку дійшли американські медики, зібравши дані про людей, які надійшли до лікарень Флориди з отруєнням чадним газом у період із серпня по жовтень 2004 року.

За ту осінь через штат пронеслися чотири потужні урагани, що викликали відключення електромереж. За цей час відмічено 51 випадок отруєння, всього постраждали 167 людей. Важких отруєнь, утім, не було. З 51 випадку 46 були пов'язані з пересувними електрогенераторами. Причому часто генератор стояв над будинку і над сусідньому з будинком гаражі, але в свіжому повітрі, загалом з відривом 210 сантиметрів від житлового приміщення.

Автори дослідження наголошують, що виробники повинні визначити, на якій відстані від будинку їх генератори безпечні, та вказати цю відстань в інструкції до агрегату. А ще краще – зменшити вміст чадного газу у вихлопах.

Інші цікаві новини:

▪ Вітамін C іноді допомагає від застуди

▪ Ергономічні компоненти Samsung для LED-світильників

▪ Сам собі батарейка

▪ Оптимісти живуть довше

▪ Потужний універсальний надшвидкий лазерний імпульс

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Шпигунські штучки. Добірка статей

▪ стаття Електрокультиватор. Креслення, опис

▪ Як розвивалася література та мистецтво в епоху розвиненого Середньовіччя? Детальна відповідь

▪ стаття Ісландський мох. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ Кварцовий резонатор перетворює неелектричні величини в електричні. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Простий КВ конвертор для автомобільного приймача Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт