Оно представляет собой закрытую с двух концов трубу квадратного сечения, к которой подведен воздух от пылесоса. В верхней части трубы насверлено множество отверстий. «Пробными телами» служат два легких уголка, всплывающие на струях воздуха. Почти не меняя скорости, они проходят метровое расстояние, скользя по воздушной смазке, за 5 — 10 секунд. При этом хорошо наблюдается упругий удар с изменением скоростей. А чтобы он не был упругим, на краях уголков укрепляют кусочек липкой ленты. После соударения тела склеиваются и продолжают движение как единое целое.
Все детали такой установки могут быть сделаны из оргстекла.
А вот проект устройства для наблюдения соударений тел под углом. Это прозрачный короб, вмонтированный в стол, — примерно так монтируют волновые ванны. Снизу короб освещен точечным источником света. И все происходящее на его поверхности хорошо видно на потолке в теневой проекции. На верхней стенке короба множество отверстий. В короб нагнетается воздух от пылесоса. Пробными телами служат разноцветные пластмассовые кружки.
Не исключено, что, используя заряженные тела, на подобной установке удастся продемонстрировать и законы Кеплера, а может быть, и квантовые эффекты. Тут все зависит от вашей фантазии.
А.ИЛЬИН
Рисунки автора
СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ
ЦАГИ на лабораторном столе
Сегодня вновь становятся популярны комнатные летающие модели. Их конструирование и постройка само по себе дело занимательное, к тому же ему можно придать характер настоящей научной работы. Нужно лишь обзавестись аэродинамической трубой. Скорость полета таких моделей часто не превышает 1–2 м/с при размахе крыльев 300–400 мм. И трубу для их продувки нетрудно сделать на основе крупного бытового вентилятора, который дает поток со скоростью 5–6 м/с.
Сделанная на его основе аэродинамическая труба позволит обдувать «модели моделей» в масштабе 1:2–1:3.
Обладая такой установкой, вы намного опередите своих соперников по части «летного опыта», да и на уроке она не будет бесполезна.
Описание одной из таких конструкций давалось в журнале «Самолет» № 3–4 за 1938 год.
В широкой части трубы размещался вентилятор мощностью 100 Вт. Добавленное к ней сужающееся сопло служило для увеличения скорости потока. Как можно судить по расчету, скорость его могла достигать 20–25 м/с. Для аэродинамической трубы очень важно иметь поток без завихрений, которые создают лопасти вентилятора. Их устраняет решетка из жестяной полосы шириной 100 мм, сложенной в виде гармошки.
Для наших целей сопло не требуется. Но решетка необходима. Она, как и корпус трубы, может быть сделана из картона или даже ватмана (рис. 1).
Действующую на продуваемую модель его подъемную силу в старом журнале предлагалось измерять при помощи торговых весов с гирями. В нашем распоряжении куда более чувствительные школьные аэродинамические весы. Местные особенности ее обтекания можно оценить с помощью опять же школьного микроманометра.
Но как наблюдать режим обтекания?
Часто пытаются проявить его с помощью дыма. Громоздкий и очень неудобный способ. Есть другой, также предложенный журналом «Самолет».
В поток вводятся тонкие раскаленные током до темно-красного каления проволочки. Обтекая каждую проволочку, воздух нагревается и движется далее в виде тонкого горячего слоя. Но с повышением температуры возрастает показатель преломления воздуха. Таким образом, в аэродинамической трубе образуется поток, состоящий из большого числа слоев, окрашенных… теплом.
В обычных условиях глаз их различить не сможет. Но если в полностью затемненном помещении поток осветить точечным источником света, на стене в виде тени из темных и светлых полос мы отчетливо увидим спектр обтекания исследуемого тела (рис. 2).
Рис. 2
Схема устройства для нагревания воздуха показана на рисунке 3.
Оно состоит из медных токоподводящих проволок диаметром 2 мм, к которым припаяны накаляемые нихромовые проволочки диаметром 0,25 мм. Все проводники соединены последовательно.
Нагревательное устройство способно работать от обычного школьного щита.
Доводить нихромовые проволочки до темно-красного каления можно только при включенном вентиляторе. Рекомендуется иметь одиннадцать таких проволочек. Но начинать эксперимент с тепловым «окрашиванием» воздуха надо с одной проволочки. И, только добившись успеха, принимать решение об увеличении их числа.