Помоги проекту - поделись книгой:
Сказав это, профессор подошел к стоящему сбоку столу и произнес:
— Вы можете, господа, проверить на практике мои слова. Я приготовил здесь вольтов столб, о котором только что рассказал вам. Пожалуйста, можете убедиться, как он действует.
Студенты столпились вокруг стола, на котором стоял прибор. Один из них тщательно осмотрел устройство и, набравшись смелости, взялся за концы провода, подсоединенные к концам столба, но тотчас же отпрянул назад. И не удивительно. Ведь вольтов столб — это ни что иное, как большая электрическая батарея. А как известно, удар электрического тока особого удовольствия не доставляет.
Эрстед, видя, что пример смельчака произвел на всех большое впечатление, попросил студентов занять свои места. Лекция уже подходила к концу, и он хотел еще сказать пару слов о следующей теме. Поставив на столе около вольтова столба магнитную стрелку, ученый обратился к студентам:
— На следующей лекции я хочу рассказать вам о магнитных явлениях. Я глубоко убежден, что существует связь между электричеством и магнетизмом. Но, увы, ни мне, ни другим физикам не удалось пока что обнаружить ее. Электрическая батарея, которую вы здесь видите, не действует на магнитную стрелку. Можете сами убедиться в этом.
В этот момент Эрстед — то ли сознательно, то ли случайно — соединил полюса, возле которых находилась магнитная стрелка. И тут произошло нечто совершенно непредвиденное, прямо противоположное тому, о чем говорил известный физик. Как только замкнулась электрическая цепь, стрелка дрогнула и отклонилась в сторону. Ученый был настолько потрясен, что на какой-то миг забыл о присутствии студентов. Его брови от удивления поползли вверх, а лицо покраснело от волнения.
— Невероятно! — произнес он наконец. Дрожащей рукой профессор разъединил цепь. Стрелка немедленно вернулась в первоначальное положение. Он снова замкнул цепь — стрелка опять отклонилась. Эрстед предложил собравшимся вокруг стола студентам собственноручно проверить, как ведет себя магнитная стрелка в присутствии электрического тока. Увидев, что совершенное только что открытие не произвело на студентов особого впечатления, ученый быстро закончил лекцию и отпустил их, а сам немедленно взялся за изучение влияния проводника с идущим по нему током на магнитную стрелку.
Очень быстро ученый отказался от предположения, что стрелка отклоняется под влиянием движения теплого воздуха, нагреваемого проволокой. Он убедился, что наблюдаемое явление происходит и тогда, когда между проволокой, по которой идет ток, и магнитом помещается тело, не обладающее магнитными свойствами, например кусок картона. Но в присутствии тел, обладающих магнитными свойствами, оно не наблюдалось.
Описывая свои опыты в работе «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку», датский ученый обратил внимание на то, что электрические заряды могут воздействовать на магнит, если они движутся, т. е. если образуется электрический ток. В то же время покоящиеся заряды, например в лейденовской банке, не обладают такими свойствами. В этом и состояла сущность открытия, совершенного Эрстедом. Все его предшественники совершали ошибку, полагая, что им удастся открыть связь магнетизма и электричества, изучая покоящиеся заряды.
В упомянутой работе, которая была опубликована в июле 1820 года, датский ученый писал: «Если поместить проводник с током над стрелкой, параллельно ей, то конец стрелки, расположенный ближе к отрицательному полюсу батареи, отклонится на запад. При расстоянии в 3/4 дюйма отклонение достигало 45°». Далее ученый описывал поведение магнитной стрелки при разных положениях проводника и выдвигал предположение относительно размещения сил в воздухе. Наблюдаемое воздействие электрического тока он назвал «conflictus electrici» — электрическим конфликтом, указав, что это явление наблюдается в воздухе вокруг проводника, по которому проходит ток.
Работа «Опыты, относящиеся к действию электрического конфликта на магнитную стрелку», была разослана во многие научные общества и журналы, ко многим ученым Дании и других стран. Повсюду она вызвала огромный интерес. Целый ряд физиков начал вести энергичные исследования в области электромагнетизма. В конечном итоге это привело к созданию электрических двигателей, генераторов, электромагнитов и многих других устройств, без которых немыслимо развитие современной техники.
Датский физик приобрел международную известность. По приглашению разных научных обществ он читал лекции в разных странах, поддерживал оживленные связи с европейскими учеными. Ганс Христиан Эрстед считается одним из величайших физиков XIX века. Его именем названа единица напряженности магнитного поля.
Е. ВЕЖБОВСКИЙ
Химия
Что может быть причиной пожара?
— Неосторожно брошенная спичка, искра в поврежденной электропроводке, окурок, брошенный в корзину с бумагами, неумелое обращение с огнем, удар молнии.
А приходилось ли вам слышать о пожарах, возникших в результате самозагорания, например, стогов сена, угольных отвалов? Самозагорание — явление отнюдь нередкое и поэтому стоит рассказать о нем по-подробнее. Начнем с одной истории, которая случилась на самом деле.
Однажды, жарким летом в деревне Нагурна загорелся на рассвете дом крестьянина Гаврыся. Пожар возник, однако, не в старой деревянной избе, где жил Гаврысь со своей семьей, а в новом, кирпичном, еще не достроенном доме. Старик Матеуш, который первый заметил пожар, рассказывал потом: «В ту ночь я никак не мог заснуть. Все страдал от духоты и, наконец, вышел в сад. Смотрю, а из дома Гаврысей — дым столбом валит. Стал я народ поднимать, и побежал к горящему дому». Пожар, как и любая беда, сразу собирает людей. Соседи быстро помогли потушить огонь. До приезда пожарной команды огонь был ликвидирован. К счастью, никто из людей не пострадал, но материальный ущерб был причинен большой.
Хозяин дома и соседи долго ломали себе голову, из-за чего возник пожар. Одни говорили, что строители бросили окурок во время работы, другие считали, что причина пожара в коротком замыкании, а третьи предполагали, что кто-то из недоброжелателей умышленно поджег дом. Но все это были лишь домыслы. Официальное расследование также не принесло никаких результатов. Причина пожара так и не была выяснена. Виновник не найден, следы не обнаружены. И вот тогда-то в милицию явился один химик, который сказал, что ему удалось разгадать загадку пожара. По его мнению, причиной несчастья была пропитанная масляной краской ветошь, которая лежала на куче стружек. Самозагорание этой ветоши вызвало пожар.
На первый взгляд такое объяснение звучит невероятно. Однако именно на примере самозагорания пропитанной масляной краской ветоши, мы объясним вам, как протекает эта специфическая химическая реакция. В состав масляных красок входят, прежде всего, краситель и масло. Для изготовления этих красок используется, как правило, льняное масло или олифа, которые высыхают за несколько часов. При высыхании льняного масла или олифы происходит химическая реакция, заключающаяся в соединении этих веществ с кислородом. Из уроков химии вы знаете, что при химической реакции поглощается или выделяется определенное количество тепла. — В нашем случае во время высыхания масла выделяется тепло. Эту так называемую экзотермическую реакцию нельзя наблюдать на большой поверхности, например, на поверхности стены. Окружающий воздух выравнивает небольшую разницу температуры, которая при этом образуется. Однако на малой поверхности, какой была поверхность ветоши, сильно пропитанной масляными красками и к тому же лежащей комком, эта реакция протекала довольно бурно. В течение одного часа температура ветоши повышается на 3–4 градуса. По истечении 10 часов она поднимается выше 50 градусов, а через 14 часов доходит до 170–180 градусов по Цельсию. Происходит самозагорание. С химической точки зрения здесь нет ничего неожиданного. Ведь и медленное высыхание масла, и горение — это одна и та же реакция окисления.
Многие из вас спросят, а почему ветошь загорелась при температуре 170–180 градусов, а не 80 или 100? Прежде чем мы ответим на этот вопрос, подумайте сами, что быстрее всего зажжется от спички? Сухая лучинка, небольшой кусок угля или немножко бензина. Несмотря на то, что все это горючие вещества, от спички загорится только бензин. Объяснение здесь простое: в воздухе при нормальном давлении каждое тело обладает разной, хотя всегда постоянной для него температурой, до которой надо его довести, чтобы оно загорелось. Эту температуру мы называем температурой зажигания. Так например, температура зажигания угля 350–400 градусов по Цельсию, нефти 320–360, а для зажигания сухой древесины ее надо нагреть по крайней мере до 260–300 градусов. Следует помнить, что древесина, пробка, резина или кожа в большом куске, несмотря на нагрев их до температуры зажигания, горят спокойно. Совершенно иначе выглядит дело, если эти тела размельчить в порошок. Такая очень мелкая пыль, взвешенная в воздухе, представляет собой сильную взрывчатую смесь. Это происходит потому, что все частицы пыли обладают способностью прочно связывать газы, главным образом кислород, на своей поверхности. Как только в какой-либо точке повысится температура, происходит загорание, а поскольку в каждой мельчайшей частице древесины или пробки есть под достатком (и даже больше, чем надо), кислорода, сжигание протекает чрезвычайно бурно. Взрывы и пожары, которые часто происходили при обработке кожи, хлопка или резины, свидетельствуют о том, что буквально любая органическая пыль, находящаяся в соответствующей концентрации в воздухе, представляет очень опасную взрывчатую смесь. Поэтому-то, на всех предприятиях, где происходит такая обработка, устанавливаются специальные вентиляторы и пылеуловители.
Пожар может быть вызван и другими причинами. Его виновником может стать даже обычный круглый графин стоящий на солнце, который играет роль линзы, собирающей лучи на бумаге, даже очки, лежащие на солнце и аквариум с рыбами… Из-за графина, стоящего на подоконнике, сгорела гостиница в Дании, а из-за очков огонь охватил один из варшавских домов.
Однако в большинстве случаев пожар вызывают поразительное легкомыслие и неосторожность людей: плохое хранение горючих материалов на складах, папиросные окурки, брошенные на сеновале, испорченные электропровода, плохие дымоходы, дети, играющие с огнем. Огонь требует самого осторожного обращения. Вряд ли вам приходилось слышать, чтобы виновниками лесного пожара были, например, харцеры, хотя они часто ходят в лес и даже жгут там костры. Но они хорошо знают, как опасен огонь, знают как надо с ним обращаться. Они помнят, что пожары причиняют государству большой ущерб.
Пусть и каждый из вас знает, от чего может возникнуть пожар, пусть каждый, как настоящий пожарник, предохраняет от пожара свой дом, школу.
Кофточка из… нефти
— Посмотри, какая у меня кофточка, — сказала Малгося подруге. — Мама говорит, что она из орлона. Ее можно часто стирать, и она ничуть не мнется.
— Это то же самое, что кремплин, — ответила Магда.
— Почему вы не в классе? Уже был звонок, — раздался рядом строгий голос. Девочки, занятые разговором, и не заметили, как к ним подошел учитель географии.
— Я слышал, что вы говорите об орлоне и кремплине. А знаете ли вы, из чего они сделаны? Нет? Ну так идите быстренько в класс. Сейчас я вам расскажу об этом. Только помните, в учебнике этого нет, а я буду спрашивать.
Когда все расселись по местам, учитель сказал:
— Орлон и кремплин — это химические волокна, которые получают из нефти… Почему ты смеешься, Эва? — прервал объяснение учитель?
— Это значит, что кофточка Малгоси — из бензина? — еле сдерживая смех произнесла Эва.
— Нет, ты путаешь бензин с нефтью, а это совсем не одно и то же. Впрочем, бензин тоже получают из нефти. Кто из вас видел, как выглядят нефтяные скважины?
— Я, — крикнул Войтек, вскочив с места, и добавил, — нефть качают из-под земли гигантские насосы. Они так и ходят то вверх, то вниз. — с восторгом добавил он.
— Да, примерно так работают насосные установки, — улыбнулся учитель. — О том, что нефть — это жидкое полезное ископаемое, залегающее в пористых породах под землей, о ее составе и о том, из чего она образовалась, мы поговорим в следующий раз. А пока что скажу лишь вам, что нефть принадлежит к так называемым битумам и является жидким битумом. Бывают еще газообразные битумы, или природный газ, твердые битумы — природный асфальт и воск, называемый еще озокеритом. Сейчас нефть добывается с помощью самой современной техники, а когда-то ее добывали вручную, спуская на веревке ведра в нефтяные колодцы, собирая с поверхности озер. Сейчас добыча и переработка нефти изменилась коренным образом. Раньше нефть применяли в медицине, для освещения и отопления, пропитки древесины, смазки колес. В 50-е годы прошлого столетия из нефти научились получать керосин, который широко применялся для освещения. Ведь в ту пору еще не было электричества. В процессе перегонки нефти в керосин попутно получали бензин. Вряд ли вы знаете, что до начала нашего столетия бензин считался не только побочным, но и вредным продуктом нефтепереработки, Его сжигали в специальных ямах, выливали в море вдали от берега. В 1902 году лишь на одном заводе, изготовлявшем керосин, было уничтожено 70 тысяч тонн бензина. Особенно широкое применение нефть и нефтепродукты нашли за последние годы. Есть два основных направления переработки нефти: топливное и химическое. Вот мы и подошли к выяснению того, из чего сделана кофточка Малгоси. Конечно, не из бензина. Ведь бензин получают при перегонке нефти в горючее причем не только бензин, но и керосин, смазочные масла, парафин. 98 процентов добываемой нефти перерабатывается в топливо. А химические продукты? Вы даже не представляете себе, как много вокруг нас предметов, сделанных из нефтепродуктов. Орлон и кремплин — это лишь два вида из несметного количества химических волокон. Ведь такие названия, как капрон, стилон, перлон, нейлон отнюдь вам не в новинку. А моющие средства? С каждым днем их становится все больше. Однако до 50-х годов нашего столетия основой всех моющих средств было мыло, которое получали из растительного или животного жира. Коренной перелом произошел тогда, когда научились производить моющие и чистящие средства из нефтепродуктов. Стиральные порошки такого типа называются детергентами. Я постараюсь объяснить, как они действуют. Если всыпать в воду такой порошок, то часть его растворится, а нерастворимая часть соберется на поверхности воды или на поверхности соприкосновения воды с загрязненным материалом. Если отрицательно заряженные анионно активные ионы порошка соприкоснутся с частицей жирной грязи, имеющей положительный электрический заряд и находящейся на отрицательно заряженной текстильной основе, то происходит нейтрализация зарядов и освобожденная частица отделяется от загрязненной ткани, тем самым ткань из грязной становится чистой.
Наряду с широко известными продуктами нефтепереработки из нефти получают также красители, лекарства, растворители, взрывчатые вещества, ядохимикаты, азотные удобрения, синтетический аммиак, глицерин, синтетический каучук, пластмассы. Пластмассовые изделия хорошо знакомы вам. Из пластмассы делают посуду, игрушки, губки, тысячи всяких хозяйственных мелочей. Очень широкое применение находит пластмасса в промышленности. Из нее изготовляют строительные панели, блоки, трубы, фасонные изделия, фольгу, волокно, леску и много-много других вещей, которые нужны почти всюду. Говоря о нефтепродуктах, я упомянул о синтетическом каучуке. Благодаря вулканизации каучука в специальных условиях можно получить резину, из которой изготовляют более 30 тысяч разных изделий, в том числе шины для автомобилей и самолетов, приводные ремни, конвейерные ленты, шланги, электроизоляционный материал, детали машин, предметы домашнего обихода. До 1930 года для получения резины использовали натуральный каучук, получаемый из сока каучуконосных деревьев, произраставших в Южной Америке, на Цейлоне, в Бирме, Индокитае, Индонезии. Во время второй мировой войны когда каучуковые плантации в Азии оказались в руках японцев, в США было освоено производство синтетического каучука — этого важного сырья для военной промышленности. И хотя синтетический каучук не обладал всеми свойствами природного, производство его обходилось гораздо дешевле, требовало меньше времени и труда.
Прозвенел звонок. Учитель кончил свой рассказ. Как жаль, что этот интересный урок пролетел так быстро!
По белу свету
КРЫШКИ ИЗ СТЕКЛА
Венгерские специалисты разработали технологию получения нового кровельного материала. Вместо широко распространенного толя они предложили применять особую стеклянную марлю, покрытую смолой. Марля изготовляется из тонкого стеклянного волокна диаметром 0,02-0,03 мм, которое применяется при изоляции труб теплофикационной сети.
Основное преимущество нового материала — высокая прочность, ведь крыша из толя служит всего несколько лет. Он обладает также отличными звукоизоляционными свойствами, что особенно важно при строительстве производственных цехов.
БУФЕРЫ С ВОЗДУШНЫМИ ПОДУШКАМИ
В Швейцарии изобретены автомобильные буфера со специальными воздушными амортизаторами, способными предохранять автомобиль от столкновения с препятствиями, например, другим автомобилем, деревом и пр. Это особые пневматические мешки со сжатым воздухом. При обычной езде мешки — пустые. Но достаточно водителю, когда он понимает, что столкновение неизбежно, нажать рычажок, как мешки моментально наполняются воздухом
Уголок юного конструктора
Эта машина может двигаться по песку и асфальту, по болоту и камням, даже по воде. Не случайно она и называется вездеходом.
Наш вездеход сконструирован для вас. Вы сможете пускать его во дворе даже после сильного дождя, когда кругом стоят лужи, и все заводные игрушки должны ждать дома, пока на улице немного подсохнет.
Для изготовления вездехода потребуется маленький электродвигатель, пенопласт толщиной не менее 3 см, кусок металлической ленты, какая применяется для упаковки ящиков, проволока диаметров 1,5 и 2,5 мм, фанера толщиной около 4 мм, использованный рентгеновский снимок, целлулоид толщиной около 0,5 мм, модельная резинка, крышка от жестяной коробки из-под крема, гвозди, электрический провод диаметром 0,25 мм и батарейка 4,5 В.
Фанера размером 9x9 служит основанием для корпуса машины. К ней прибейте куски изогнутой стальной ленты, образующей держатели (рис. А). Держатель
Под ролик и колесо положите прокладку из целлулоида или бусинок. При включении двигателя вертикальная ось с роликом должна вращаться. Для усовершенствования конструкции оденьте на держатель
Валики сделайте из пенопласта, закрепите на них лопасти, вырезанные из рентгеновской пленки. Надрезы в пенопласте надо делать (осторожно!) острым ножом или бритвой. Перед тем, как вставить лопасти, смажьте края клеем водонепроницаемым, не растворяющим пенопласта! (столярный, в крайнем случае, он — не водонепроницаемый). К каждому валику с боков приклейте целлулоидные кружки, диаметр которых равен диаметру валика с лопастями. Лучше всего приклеить эти кружки универсальным клеем к маленьким пластмассовым крышечкам от аптечных коробочек, которые надо вставить в концы валиков (рис. D). Теперь закрепите валики в проволочных держателях и прибейте к фанерной подставке. Для этого вставьте концы проволочных держателей (прибитых к фанерной подставке) в отверстия, проделанные в кружках по бокам валиков. Теперь проденьте сквозь валики модельную резинку, зацепив ее один раз за ролик под фанерной подставкой (рис. Е и F).
Под подставкой приклейте клеем (см выше) куски пенопласта, которые будут играть роль поплавков, как и валики (рис. F).
А теперь отрегулируйте положение валиков так, чтобы натянутая резинка проходила по ролику, образуя горизонтальную линию, тогда она не будет спадать.
Резинку в месте соединения крепко перевяжите ниткой и смажьте клеем. При соединении двигателя с батарейкой вездеход должен двигаться.
А теперь проверьте в тазу с водой, сможет ли ваш вездеход плавать. Сделайте для этого картонный кузов, а на вращающееся колесо передачи приклейте кусок картона или тонкой металлической пластинки, которая будет играть роль радарной антенны.
Если подсоединить провода к батарейке, меняя полюса, то машина будет двигаться в противоположном направлении. Придумайте сами, как сделать переключатель для дистанционного управления вездеходом.
Вездеход должен легко передвигаться по пересеченной местности. Вы можете значительно увеличить его мощность, если установите две последовательно соединенные батарейки по 4,5 В. Теперь вездеход станет сильным, как тур. Потому-то мы и назвали его «Ар-Тур».
Поделиться книгой: