Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2003 № 06

Новый прибор можно подключить к компьютеру. Для этого достаточно вывести сигнал или со счетчиков импульсов, или с дешифраторов двоичного кода. А измерять с его помощью можно длину не только ткани, но и бумаги, проволоки, пленки…

«АТЛЕТ» — ДОМАШНИЙ СТАДИОН

Инга Захарова, ученица 11-го класса Саврушской средней школы Самарской области, подсчитала: занятия в школе продолжаются с утра до 15… 16 часов, а вечером — консультации и факультативы. Бросить все это лично она не может, так как хочет получить хорошее образование. Но на занятия спортом времени не остается, хотя физические нагрузки необходимы каждый день.

Спортивный зал школы занят целый день различными спортивными секциями. Заниматься хотя бы в одной можно, но часы тренировок, как назло, не совпадают с перерывами в учебе. Так что остается заниматься дома. Потому Инга решила построить у себя в квартире малогабаритный стадион, отвечающий всем условиям безопасности, имеющий современный дизайн, небольшой вес и низкую стоимость.

Сначала Инга походила по магазинам и познакомилась с различными импортными тренажерами и домашними стадионами. А потом начала с определения основных параметров.

Прежде всего, она хотела потренировать мышцы рук, предплечья, живота, спины, шеи — от минимальных нагрузок до средних. А вот нагрузки на мышцы ног определила от минимальных до высоких. Для выполнения динамических нагрузок (изготовление беговой дорожки не предполагалось) решила использовать велотренажер. Все силовые упражнения должны проводиться в положениях стоя, лежа, сидя и полусидя. Необходимо было также учесть и то, что тренажеры должны быстро перестраиваться под рост и степень нагрузки. Конечно, проще было бы спроектировать стадион под себя, но Инга учитывала и то, что у нее есть братья и родители. По ее прикидкам, габариты стадиона не должны превышать 1,5 м в длину и 1 м в ширину, а его высоту определила высота комнаты. Все рабочие элементы должны надежно закрепляться, но при этом легко и быстро демонтироваться. Вращающиеся и качающиеся узлы и детали не должны шуметь или скрипеть. Наконец, максимальная стоимость стадиона — 400…600 рублей. В итоге Инга спроектировала два варианта стадиона.

Пока полностью завершила работу над одним и назвала его «Атлет». Главной проблемой было крепление его корпуса и расширение функциональных возможностей. Решение было найдено в применении телескопической стойки из труб, входящих одна в другую. Верхний конец стойки упирается в потолок, а нижний — в пол. Стойка составляет основу, и все дополнительные узлы крепятся к ней.

Основной тренажер устанавливается на стойке и представляет собой подвижный двуручный рычаг. Нагрузочным элементом служат пружины. Рычаг можно передвигать по высоте, а также поворачивать в разные стороны.

Велотренажер крепится к раме скамейки. Тут же устанавливается и двухвилковый тренажер для развития кистей, а также узлы для тренировки различных групп мышц в положении сидя, лежа и стоя.

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА

Одним из основных требований к качеству бензинов является их антидетонационные свойства, выраженные октановым числом. Чем оно выше, тем больше степень сжатия, тем совершеннее и экономичнее двигатели.

А как быстро отличить низкооктановый бензин от высокооктанового? Экспресс-анализ топлива стал темой разработки Анатолия Найдина, ученика 10-го класса гимназии № 44 города Новокузнецка.

Обычная лабораторная установка для определения октановых чисел представляет собой одноцилиндровый четырехтактный ДВС, соединенный ременной передачей с мотор-генератором. Основная особенность такого двигателя — возможность изменять степень сжатия. Это достигается подъемом и опусканием цилиндра с помощью червячной передачи. Переменная степень сжатия позволяет создавать стандартный детонационный режим при работе на любых видах топлива. Фиксирование детонации на установке осуществляется электронным детонатором, который усиливает и преобразует импульсы, получаемые от датчика. В качестве вторичного эталонного топлива здесь применяется технический изооктан с октановым числом 99 +_0,5. И вот потому, что этот прибор очень громоздкий, с его помощью нельзя проводить экспресс-анализы в полевых условиях.

Как считает Анатолий, определять октановое число можно другим, более доступным, способом. Например, измерять давление насыщенных паров бензина в герметичном сосуде при нагревании, ведь оно зависит от температуры нагрева, а значит, и от октанового числа. Дело в том, что давление насыщенных паров бензина зависит от давления паров компонентов, входящих в его состав. При кипении сначала испаряются преимущественно низкокипящие фракции. Чем больше их содержится в бензине, тем больше у него октановое число.

Свое предположение Анатолий Найдин подтвердил серией опытов. Для этого собрал экспериментальную установку (см. рис.), которая состоит из стеклянной колбы, герметично соединенной с манометром резиновым шлангом.

В колбу по очереди заливаются равные количества бензинов с разными октановыми числами. Бензин — легковоспламеняющаяся жидкость, поэтому нагревание его даже до не слишком высоких температур необходимо проводить на водяной бане. Температура измерялась электронным термометром, имеющим преимущество в томности и инерционности измерения перед обычным. В первом случае взят бензин с октановым числом, равным 76, во втором — 92, а потом — 95. По полученным кривым можно судить, что при определенной температуре топлива с большим октановым числом давление насыщенных паров больше.

ЛУННАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

Валерий Громов, учащийся ЦТТУМ города Курска, предлагает проект энергетического комплекса «Молния», предназначенного для той же цели, что и КЭС (см. «ЮТ» № 5 за 2001 год), но имеющего ряд существенных отличий. Данный комплекс является доработкой проекта лунной базы, где будет производиться огромное количество электроэнергии. Зачем? Ответ таков: без АЭС не обойтись уже в ближайшем будущем. А из соображений безопасности их нужно строить не на Земле, а вынести подальше, и Луна как нельзя лучше подходит для этих целей. Как же представляет себе весь этот комплекс юный изобретатель?

Источником электрической энергии будет служить АЭС, состоящая из 10 энергоблоков, мощностью по 1,5 ГВт каждый. На них будут применены реакторы на тепловых нейтронах водо-водяного типа на уране-235 с гетерогенным расположением ядерного топлива.