Занимательная физика - ВЫСОТА ЭЙФЕЛЕВОЙ БАШНИ... - Потехе Час

Перейти к контенту

Главное меню:


ЗАНИМАТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА

1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6

ЛЮБОПЫТНАЯ ОСОБЕННОСТЬ КЕРОСИНА

Кому приходилось иметь дело с керосиновой лампой, тот, вероятно, знаком с досадными неожиданностями, обусловленными одной особенностью керосина. Вы наполняете резервуар, вытираете его снаружи досуха, а через час находите его снова мокрым.

Дело в том, что вы недостаточно плотно завинтили горелку и керосин, стремясь растечься по стеклу, выполз на наружную поверхность резервуара. Если желаете оградить себя от подобных «сюрпризов», вы должны возможно плотнее завинчивать горелку.

Эта ползучесть керосина весьма неприятным образом ощущается на судах, машины которых потребляют керосин (или нефть). На подобных судах, если не приняты меры, положительно невозможно перевозить никакие товары, кроме тех же керосина или нефти, потому что жидкости эти, выползая из баков через незаметные скважины, растекаются не только по металлической поверхности самих баков, но проникают решительно всюду, даже в одежду пассажиров, сообщая всем предметам свой неистребимый запах. Попытки бороться с этим злом остаются часто безрезультатными.

ВЫСОТА ЭЙФЕЛЕВОЙ БАШНИ

Если вас спросят, какова высота Эйфелевой башни, то, прежде чем ответить: «300 метров», вы, вероятно, осведомитесь:

— В какую погоду — холодную или теплую?

Ведь высота столь огромного стального сооружения не может быть одинакова при всякой температуре. Мы знаем, что стальной стержень длиной 300 м удлиняется на 3 мм при нагревании его на 1 °С. Приблизительно на столько же должна возрастать и высота Эйфелевой башни при повышении температуры па 1 °С. В теплую солнечную погоду стальной материал башни может нагреться в Пари­же до +40 °С, между тем как в холодный, дождливый день температура его падает до +10 °С, а зимой до 0 °С и даже до —10 °С (большие морозы в Париже редки). Как видим, колебания температуры доходят до 40 °С и более. Значит, высота Эйфелевой башни может колебаться на 3x40 = 120 мм, или на 12 см.

Прямые измерения обнаружили даже, что Эйфелева башня еще чувствительнее к колебаниям температуры, нежели воздух: она нагревается и охлаждается быстрее и раньше реагирует на внезапное появление солнца в облачный день. Изменения высоты Эйфелевой башни были обнаружены с помощью проволоки из особой никелевой стали, обладающей способностью почти не изменять своей длины при колебаниях температуры. Замечательный сплав этот носит название «инвар» (от латинского «неизменный»).

НА ЛЕД ИЛИ ПОД ЛЕД

Желая нагреть воду, мы помещаем сосуд с водой над пламенем, а не сбоку от него. И поступаем вполне правильно, так как воздух, нагреваемый пламенем, становится более легким, вытесняется со всех сторон кверху и обтекает наш сосуд. Следовательно, помещая нагреваемое тело над пламенем, мы используем теплоту источника самым выгодным образом.

Но как поступить, если мы хотим, напротив, охладить какое-либо тело с помощью льда?

Многие, по привычке, помещают тело над льдом,— ставят, например, кувшин молока поверх льда. Это нецелесообразно: ведь воздух над льдом, охладившись, опускается вниз и заменяется окружающим теплым воздухом.

Отсюда практический вывод: если хотите остудить напиток или кушанье, помещайте его не на лед, а под лед.

Поясним подробнее. Если поставить сосуд с водой на лед, то охладится лишь самый нижний слой жидкости, остальная же часть будет окружена неохлажденным воздухом. Напротив, если положить кусок льда поверх крышки сосуда, то охлаждение его содержимого пойдет быстрее. Охлажденные верхние слои жидкости будут опускаться, заменяясь теплой жидкостью, поднимающейся снизу, пока не охладится вся жидкость в сосуде . Кроме того, охлажденный воздух вокруг льда также будет опускаться вниз и окружит собой сосуд.

ПОЧЕМУ ДУЕТ ОТ ЗАКРЫТОГО ОКНА

Часто дует от окна, которое закрыто совершенно плотно и не имеет ни малейшей щели. Это кажется странным.  Между тем здесь нет ничего удивительного. Воздух комнаты почти никогда не находится в покое; в нем существуют невидимые для глаза течения, порождаемые нагреванием и охлаждением воздуха. От нагревания воздух разрежается и, следовательно, становится легче; от охлаждения, напротив, уплотняется, становится тяжелее. Легкий нагретый воздух от батареи центрального отопления или теплой печи вытесняется холодным воздухом вверх, к потолку, а воздух охлажденный, тяжелый, возле окон или холодных стен, стекает вниз, к полу.

Эти течения в комнате легко обнаружить с помощью детского воздушного шара, если подвязать к нему небольшой груз, чтобы шар не упирался в потолок, а свободно парил в воздухе. Выпущенный близ натопленной печки, такой шар путешествует по комнате, увлекаемый невидимыми воздушными течениями: от печки под потолком к окну, там опускается к полу и возвращается к печке, чтобы вновь путешествовать по комнате.

Вот почему зимой мы чувствуем, как дует от окна, особенно у ног, хотя рама так плотно закрыта, что наружный воздух не может проходить сквозь щели.

1   |   2   |   3   |   4   |   5   |   6

 

© 2011-2016 Потехе час

Назад к содержимому | Назад к главному меню