Горизонты техники для детей, 1962 №2

Этот простой и каждому из вас, конечно, известный закон физики ведет к неожиданному выводу, что каждый термометр может послужить в качестве барометра или альтиметра (высотомера). Достаточно только воспользоваться простой таблицей, какую вы видите на рисунке.

Каждой высоте соответствует свое барометрическое давление, а каждому давлению — своя температура кипения воды. Если бы у меня с собой была эта таблица, я бы мог по показаниям термометра в машине определить, на какой высоте нахожусь и какое существует там давление. А теперь, пожалуйста, проверьте сами: 96 °C отвечает давлению около 600 мм ртутного столба на высоте около 1000 м над уровнем моря. Запомните хорошенько, что вода не всегда кипит при температуре 100 °C.

Так например, на высоте 2000 м над уровнем моря она кипит уже при температуре 93 °C, поэтому на такой высоте никогда нельзя заварить хороший чай. Кипящая вода недостаточно горячая и из лепестков чая нельзя выварить весь вкус и аромат.

Обратное явление наблюдается в глубокой шахте. Там барометрическое давление выше, чем на уровне моря, и вода вскипает при более высокой температуре, чем 100 °C. Опускаясь на каждые 300 м вглубь шахты, замечаем, что температура кипения будет повышаться на 1 °C. Шахтеры, если хотят сварить яйцо всмятку, должны быть очень внимательны. так как сворачивание белка происходит значительно быстрее, когда вода кипит при температуре на 1 или 2 градуса выше, чем на поверхности земли.

Если уж мы вспомнили о яйцах, давайте рассмотрим один интересный физический вопрос. Что должна сделать хозяйка, которая по неосторожности смешала сваренные всмятку яйца с яйцами, сваренными вкрутую? Как определить, какие всмятку или вкрутую? Внешне они ничем не отличаются. Иногда можно определить, приблизив яйцо к лампочка. Сырые яйца в небольшой степени пропускают свет; но этот метод не всегда дает верные результаты, так как если яйцо не совсем свежее, оно тоже не пропускает света.

Зная физику, этот вопрос можно решить без труда. Сырые и вареные яйца ведут себя по-разному, если им сообщить быстрое вращательное движение. Проверка выглядит следующим образом: кладем яйцо на столе, большим и указательным пальцами приводим его в быстрое вращательное движение. Тут-то и окажется, что вареное яйцо, особенно вареное вкрутую, вращается легко и быстро, а сырое не хочет быстро вращаться, ведет себя «грузно» (физик скажет: имеет большую инерцию), делает несколько оборотов и останавливается.

Причина такого поведения яйца весьма проста. Яйцо, вареное вкрутую, образует сильно связанную массу; яйцо сырое, с жидким содержимым, тормозится инерцией не успевающего за движением содержимого. Подобное явление происходит в переполненном трамвае, где часть пассажиров сидит, а часть стоит. При резком изменении движения, например, когда трамвай внезапно затормозит или тронется с места, пассажиры сидящие, те, которые имеют большую поверхность соприкосновения с трамваем, т. е. «связаны», не чувствуют больших изменений. Те, которые стоят, т. е. свободно «связаны» или совсем не «связаны» резко наклоняются вперед или упадут назад, если трамвай быстро тронется с места. Первые сохранят движение, сообщенное им трамваем, вторые не поспеют за ним, в этом-то и проявится их инерция. Инерция — это проявление «нежелания» изменить свое движение. Такое нежелание присуще каждой массе.

С яйцами можно произвести еще один очень интересный опыт, простой и не требующий никаких добавочных приборов. Осторожно опорожните яйцо: для этого сделайте два небольших отверстия в обоих противоположных концах. Пустую и легкую скорлупу положите свободно на стол, а затем приведите ее в быстрое вращательное движение. Через несколько секунд вращающееся яйцо поднимется и будет вращаться стоя, опираясь на суженный конец. Настоящее чудо!

Если бы об этом знал Колумб, он бы по другому решил свою знаменитую задачу. Как известно, Колумб поставил яйцо «на ребро», ударяя сильно одним его концом о стол и разбивая часть скорлупы. Это не мудрено. Но почему же вращающееся яйцо не падает, а сохраняет такое ненатуральное стоячее положение. Потому, что такое яйцо — это не что иное, как жироскоп, или, говоря более популярно, обыкновенный волчок. Тысячи детей имеют дома волчок, тысячи взрослых когда-то крутили волчок, но немногие смогут объяснить, почему вращающийся волчок не падает. Вопрос этот очень и очень трудный. Я постараюсь объяснить его упрощенно, так как если бы поступил иначе, вы бы никогда не хотели читать того, что я здесь пишу.