Сложите теперь дощечки узкими концами, раздвиньте их другие концы почти на всю длину двойного конуса и положите ваш конус серединой на дощечки около места их соединения, и вы увидите, что он сам покатится вверх по дощечке (рис. 12, А). На первый взгляд это кажется странным. Но дело объясняется просто.
Конусы в действительности не поднимаются, а опускаются, так как опускается их центр тяжести, совпадающий с центром оснований. В этом можно убедиться, проследив за линией а-б на рис. 12, В.
Если сдвинуть обе дощечки так близко, чтобы двойной конус не опускался так глубоко, он совсем не покатится.
О давлении воздуха. Окружающий нас прозрачный воздух кажется невесомым. На самом деле он имеет значительный вес. Поэтому воздух облегает плотно весь земной шар. Воздух можно взвесить довольно просто. Для этого к чувствительным весам прикрепляют пустой стеклянный сосуд объемом в литр и определяют его вес. Затем из сосуда выкачивают воздух и снова взвешивают. Весы показывают, что сосуд стал легче на 1,3 грамма. Следовательно, один литр воздуха весит 1,3 грамма. Поэтому воздух, конечно, давит на землю и на поверхность каждого предмета.
Опыты показали, что это давление равняется 1 килограмму, или, точнее, 1033 граммам на каждый квадратный сантиметр. Поверхность человеческого тела при среднем росте составляет 15 тысяч квадратных сантиметров; значит, она подвергается давлению в 15 тысяч килограммов, т. е. 15 тонн. Вот какой страшный груз несет на себе каждый из нас! Такой тяжести было бы достаточно, чтобы совершенно раздавить нас, но этого не происходит потому, что воздух давит на нас не только снаружи. Воздух окружает нас со всех сторон, находится и внутри нас. Давление снаружи и изнутри взаимно уравновешивается.
С незапамятных времен люди старались подняться и плавать в воздушном океане, окружающем землю. В древней греческой легенде рассказывается, будто на искусственных крыльях поднялся в воздух архитектор Дедал с сыном Икаром. Но прошло очень много лет до тех пор, пока мечты людей осуществились. В 1783 году братья Монгольфье во Франции построили легкий бумажный шар, наполненный нагретым воздухом. Этот шар был открыт снизу, и под ним разводили костер, нагревавший воздух в шаре. Нагретый воздух легче холодного, поэтому шар, наполненный горячим воздухом, легче такого же шара, наполненного холодным воздухом. Такой облегченный шар поднимается в воздух совершенно так же, как легкая пробка выбрасывается вверх, если ее погрузить в воду.
К большому шару Монгольфье прикрепили сплетенную из ивовых прутьев корзинку, в которой находились баран, петух и утка. Это были первые в мире воздухоплаватели.
В том же 1783 году впервые поднялся в воздух и человек. Это был Пилатр де Розье. В том же году физик Шарль вместо нагретого воздуха применил очень легкий газ — водород, который легче воздуха в четырнадцать раз. Шарль построил шар из шелковой ткани, пропитанной древесным клейким соком (для непроницаемости), и придумал целый ряд приспособлений, которые употребляются и до сих пор, например сетку, окружающую шар (к ней подвешивается корзина), клапан, выпускающий газ, балласт, якорь.
В декабре 1783 года Шарль сам полетел на своем шаре. Шары с теплым воздухом по имени изобретателей называются монгольфьерами, а шары с водородом тоже по имени изобретателя — шарлиерами.
Сейчас строятся воздушные шары, способные подниматься на такую высоту, где воздух очень сильно разрежен, — в стратосферу. Такие шары называются стратостатами. Они поднимаются на 20 и более километров над землей. Современные шары вмещают много тысяч кубических метров газа; их делают из непроницаемой шелковой ткани.
Мешки с песком или дробью — балласт — регулируют подъем шара. Высыпая балласт, воздухоплаватель облегчает шар и поднимается выше, а выпуская газ через клапан, уменьшает подъемную силу шара и опускается.
Небольшие воздушные шары, наполненные светильным газом, можно купить у продавца на улице. Но интереснее их сделать самому. Особенно просто это для тех, у кого есть газ в квартире. Но можно для шара добыть и водород. Об этом рассказано в последней главе этой книги.
Шар нужно приготовить из коллодия. Коллодий продается во всех аптекарских магазинах. Достаньте жидкий раствор коллодия и химическую колбу емкостью в 1–2 литра. Колба должна быть с широким горлом и совершенно чистой и гладкой внутри. Нужны еще две стеклянные трубки длиной по 30 сантиметров. Конец одной из трубок надо запаять. Колбу и трубки можно приобрести в магазине наглядных школьных пособий.
Налейте полрюмки коллодия в чистую сухую колбу и поворачивайте ее так, чтобы стенки и горлышко колбы покрылись тонким слоем коллодия, а излишек вылейте. Затем через открытую стеклянную трубку дуйте в колбу. Так вы просушите коллодий на стенках. Пленка образуется очень быстро, и ее надо снять, прежде чем она совершенно высохнет. Отделите коллодий у конца горлышка бутылки. Затем осторожно отделите пленку коллодия по всей длине горлышка колбы. Далее наденьте ее на стеклянную трубку и привяжите к ней мягким шнурком. Высасывая теперь воздух из этой трубки, можно мало-помалу отделить всю пленку от стенок колбы. При этом трубка с запаянным концом может помогать отделению пленки от стенок.