Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2004 № 06

Чтобы сделать подобие бешеного огурца самому, вам понадобится пластиковая бутылка, насос и резиновая пробка к бутылке с внутренним отверстием, которую можно заменить крышкой с патрубком от моющих средств.

Подберите металлическую трубочку, которая бы плотно вставлялась в это отверстие и в шланг от насоса. Накачайте бутылку воздухом. Наступит момент, и она неожиданно, словно «бешеный огурец», сорвется со шланга насоса и улетит достаточно далеко. Поэтому опыты надо проводить на открытом воздухе. Чем плотнее сидит трубка в пробке, тем до большего давления можно накачать бутылку и тем больше дальность отстрела бутылки.

Поэкспериментировав с воздухом, налейте в бутылку воды примерно на 1/4 и повторите опыт. При «выстреле» за бутылкой потянется водяной шлейф, а высота ее полета достигнет высоты четырехэтажного дома.

Без реактивной силы, конечно, человек до сих пор не поднялся бы в космос. Но небесполезна она и на земле.

Поговорим, например, о канализации.

Долгое время для чистки канализации существовал лишь один способ. Рабочие опускались в колодец и при помощи палок и тросов проталкивали через трубы специальные резиновые мячи. Лет двадцать назад все изменилось. На улицах появились большие красные машины-цистерны с мощными насосами и катушки со шлангами. На конце шлангов хитроумная насадка (рис. 4).

Это две-три изогнутых трубки, которые могут вращаться под действием реактивной силы подаваемой в них воды. Обратите внимание, трубки изогнуты не только вбок, но еще и назад. Благодаря этому вытекающая из них вода создает еще и дополнительную силу, которая толкает шланг вперед. Рабочий опускает шланг в колодец и заталкивает его в трубу. После этого он включает насос, и в шланг идет вода под большим давлением. Насадка, стоящая на его конце, начинает вращаться с огромной скоростью. Вытекающие из нее струи воды с огромной силой срезают грязь и известь, отложившиеся на стенках трубы. К тому же реактивная сила тянет шланг все дальше и дальше по трубе.

Напоследок еще один эксперимент, который можно поставить в школе или дома. Автор его — древнегреческий ученый и изобретатель Герон. Две тысячи лет назад он изготовил реактивную паровую турбину «эолипил». Один из вариантов ее представлял собой металлический шар с водой, под которым горел огонь. Когда вода закипала, пар с большой скоростью вытекал по изогнутым трубкам, заставляя шар вращаться. Чтобы повторить винт Герона, вам достаточно куриного яйца и двух трубочек для сока.

Проделайте с противоположных сторон яйца два небольших отверстия. Через них вылейте содержимое и промойте скорлупку. В отверстия вставьте две изогнутые буквой «Г» трубочки. Скотчем прикрепите к скорлупе нить, на которой ваш эолипил будет вращаться (рис. 5).

Залейте в яйцо через трубочку небольшую порцию воды. Подвесьте модель над школьной газовой горелкой или свечой. Вода закипит, и яйцо начнет вращаться. Если вы побываете на современной электростанции, то ничего внешне похожего на эолипил там не найдете. И все же почти на каждой электростанции есть реактивная турбина, действующая на принципе, открытом Героном.

Г.ТУРКИНА, А.ИЛЬИН

Рисунки А. ИЛЬИНА

Вечных двигателей, которые изобретатели безуспешно ищут многие века, увы, не существует. Но есть так называемые даровые, которые, работая долгие годы до полного износа, не требуют ни угля, ни бензина, ничего того, что принято называть топливом.

Вспомним игрушку «китайская уточка» (рис. 1).

Рис. 1

Если поставить ее возле чашки с водой и макнуть клювиком, уточка выпрямится, словно чего-то подождет, подумает, а потом сама опустит клюв в воду — и так без конца, только пополняй чашку.

Один изобретатель предложил сделать уточку покрупнее и насадить на ее ось электрогенератор. Если расставить миллионы таких уточек по берегам озер, морей и океанов, то, утверждал он, не сжигая ни грамма топлива, мы решим все энергетические проблемы…

Чтобы ответить на вопросы, разберемся, как устроена и работает китайская уточка.

Игрушка представляет собой герметично запаянную стеклянную трубку, похожую на птичку. Внутрь ее налито немного эфира, а носик обмотан нитками или ватой. Когда птичка стоит возле чашки с водой, температура самой птички, воды в чашке и воздуха в комнате одинакова. Внутри птички находятся пары эфира, но почти весь он собран в хвосте, пока вы не смочили клювик водой. Вода на его поверхности начнет испаряться, и температура носика понизится. Внутри его начнут конденсироваться, собираться в капельки пары эфира. Когда их наберется достаточно, голова станет тяжелее хвоста, и носик птички опустится в воду. Но вода теплее, чем носик. Находящиеся в нем капли эфира испарятся, и эфир снова двинется в хвост. Голова птички станет легче, и вес хвоста заставит ее подняться из воды. Все это будет повторяться, пока не кончится вода в чашке.

Таким образом, находящийся внутри птички эфир служит лишь для преобразования тепловой энергии, получаемой от воды, в механическую. Чем больше воды испарится с носика птички, тем большую работу она совершит.

Чтобы получить от птички максимально высокую мощность, она должна стоять возле чашки воды в комнате с сухим теплым воздухом. Или, следуя советам все того же изобретателя, — на берегу моря тогда, когда на него дует воздух из жаркой пустыни.

Приблизительные подсчеты показывают, что при испарении с носика китайской уточки 1 кг воды за один час она могла бы развить мощность всего в 0,1 Вт. Очевидно, устройства подобного рода ввиду их очень малой мощности энергетических проблем человечества все же не решат. Однако и они могут найти практическое применение.

Вот, например, основанный на принципе испарения воды двигатель для игрушечного кораблика (рис. 2).

Преобразование тепловой энергии воды в механическую происходит при помощи резиновых жгутов. Резина — один из немногих материалов, который от нагревания не расширяется, а сжимается. Этот эффект и использован в двигателе. Он состоит из обода с лопатками и туго натянутыми резиновыми спицами. Одна половина колеса находится в воде, другая — снаружи. Спицы колеса закреплены на шайбах неподвижного коленчатого вала. Сами шайбы могут вращаться.