Возьмите ту же банку, которой вы пользовались в предыдущем опыте, ополосните ее и вытрите насухо. Пузырек удалите, а вместо него с помощью нитки присоедините к тоненькой трубке оболочку воздушного шарика. Закройте плотно банку крышкой и вытяните тонкую трубку так, чтобы оболочка висела внутри под самой ее крышкой. Начните быстро работать насосом. По мере удаления воздуха из банки шарик будет раздуваться и быстро заполнит всю внутренность сосуда.
Как видите, шарик надут, хотя вы до него даже не дотронулись. Кстати, заполнивший внутренность банки шар вам наглядно показывает, что именно такое количество воздуха вы удалили из банки.
Шарик меняет название
Когда шарик хорошо раздуется, опустите наружный конец тонкой трубки в поставленную рядом банку с водой и перестаньте выкачивать воздух. Зажмите пальцами толстую резиновую трубку и, отсоединив насос, потихоньку впускайте в банку воздух. Воздух из шарика с бульканьем будет выходить наружу. Когда он почти весь выйдет, присоедините к толстой трубке насос и начните снова выкачивать воздух из банки. Теперь резиновая оболочка шарика начнет наполняться водой.
Атмосферное давление вгоняет в нее воду, превращая шарик из воздушного в водяной. Попытайтесь наполнить шарик как можно большим количеством воды, и, если его оболочка выдержит, объем налитой воды будет соответствовать объему удаленного воздуха.
Если вы еще не сделали воздушный насос (он понадобится для многих опытов по физике), а у вас есть велосипедный насос, то для только что описанных опытов можно будет использовать и его после небольшого переоборудования. Для этого надо вынуть поршень, отвинтить гаечку на конце поршневого штока, снять резиновый поршень и, переставив его наоборот, завинтить гайку (см. рисунок).
Теперь насос будет не накачивать, а выкачивать воздух. Но действовать им надо очень энергично, чтобы воздух не успевал проникать в разреженное пространство через неплотности поршня.
Для того чтобы проверить, как работает велосипедный насос в новой роли, создает ли он нужное нам разрежение воздуха, воспользуйтесь небольшим приспособлением.
Возьмите воронку, сейчас их обычно делают из пластмассы, узкий ее конец присоедините к шлангу насоса, а широкую сторону затяните оболочкой от воздушного шарика. Натянув резиновую пленку, закрепите ее, чтобы она держалась плотно в натянутом состоянии. Начните работать насосом. Если резина втянется в воронку и останется в таком положении, пока вы действуете насосом, значит, все в порядке. Если резиновая пленка то втягивается, то выпрямляется, когда вы вдвигаете поршень, значит, насос где-то пропускает воздух. Это может происходить и через поршень и через места соединения шланга.
Но если резина раздувается в обе стороны, когда вы работаете насосом, это уже никуда не годится. В этом случае насос и откачивает и нагнетает воздух. Тогда его надо разобрать, увеличить диаметр поршневой резины или кожи, отогнув ее края наружу, и смазать поршень автолом, солидолом или вазелином.
Вакуум-насос из промокашки
Вам, наверное, хорошо известен опыт, когда наполненный водой стакан накрывается листком обыкновенной бумаги, бумага прижимается ладонью к стакану, стакан переворачивается вверх дном, ладонь отнимается, а вода и не думает выливаться. Когда вам кто-нибудь из взрослых показывал этот опыт, скорее похожий на фокус, то, наверное, объяснял, что атмосферное давление не дает воде вылиться.
Этот опыт можно усовершенствовать, создав в стакане дополнительное разрежение воздуха. Налейте в тонкостенный стакан до самого края воду, накройте его промокательной бумагой или хорошо впитывающей воду бумажной салфеткой. Сверху положите стеклянную пластинку и аккуратно переверните стакан вверх дном. Как только вода немного впитается в бумагу, снова переверните накрытый стакан и поставьте его на всякий случай в тазик, на дно которого предварительно положите что-нибудь мягкое — тряпочку или губку. Осторожно, без перекоса приподнимите стеклянную пластинку. Стакан поднимется вместе с ней. При впитывании воды в промокашку в стакане образовалось разреженное пространство, а наружное давление с силой прижало пластинку к стакану. Теперь к весу воды прибавился и вес самого стакана. И чтобы оторвать стеклянную пластинку, понадобится некоторое усилие.