Сколько весит вода в опрокинутой рюмке?

— Сколько весит вода в опрокинутой рюмке?

— Конечно, ничего не весит, — говорите вы. — В такой рюмке вода не держится, выливается.

Проверим на опыте. Возьмите рюмку, налейте в нее воду, опустите в сосуд, наполненный водой. Так вы удержите воду в рюмке. Опрокинутую рюмку за донышко привяжите к одной чашке весов. На другую чашку весов поставьте такую же пустую рюмку. Какая чашка перетянет? Перетянет та, к которой привязана опрокинутая рюмка.

Почему?

Эта рюмка испытывает сверху атмосферное дав­ление, снизу же атмосферное давление ослаблено содержащейся в рюмке водой.

Для равновесия чашек необходимо наполнить водой рюмку, помещенную на другую чашку весов. При данных условиях вода в опрокинутой рюмке ве­сит столько же, сколько и в поставленной на дно.

Уровень из бутылки

Как приготовить из бутылки уровень? Возьмите широкогорлую бутылку, внутри прикрепите сургучом к ее дну нитку, на свободном конце которой закрепи­те пробку со вставленной в нее иголкой с таким рас­четом, чтобы острый конец ее торчал из пробки. Налейте в бутылку воду, пробка всплывет на ее по­верхность. Горло бутылки закройте пробкой тоже со вставленной в нее иглой. Бутылку поставьте на стол. Если поверхность стола горизонтальная, то оба ост­рия иголок, находящихся внутри бутылки, совпадут.

Модель предохранительного клапана

Моделью предохранительного клапана может слу­жить шарик, опущенный в стеклянную воронку. Во­ронка вставлена в пробку, а пробка — в хорошо запа­янную металлическую банку.

В банку наливают немного воды и нагревают до Кипения. Когда в банке образуется много пара, он будет давить на шарик, и последний начнет подпры­гивать. Пар постепенно будет выходить наружу. По такому же принципу работает предохранительный Клапан в котле, выпуская лишний пар.

Бутылка и тарелка

В этом опыте, более трудном, необходимо сильнее разредить воздух в бутылке. Поэтому подержите бу­тылку вниз горлышком над кипящей водой, чтобы пары проникли в бутылку и наполнили ее, вытеснив воздух. Затем прижмите к ее краям, смазанным мас­лом, тарелку и придержите ее в таком положении, пока пары в бутылке не охладятся. Тогда давление наружного воздуха прижмет тарелку к горлышку.

Как поднять рюмку ладонью

Нужно поднять ладонью рюмку, наполненную водой. Вы легко догадаетесь, что дело заключается в пустоте, которая должна образоваться под ладонью. До как получить эту пустоту?

Поставьте рюмку на стол и накройте ее ладонью, держа четыре пальца согнутыми вниз.

Прижимая ладонь к краям рюмки и резко вып­рямляя при этом пальцы, вы образуете под ладонью частичную пустоту, достаточную, чтобы давление наружного воздуха прижало рюмку к ладони.

Как опорожнить стакан полной бутылкой

Стакан и бутылка наполнены водой. Нужно опо­рожнить стакан бутылкой, не опорожнив ее.

Проделайте в пробке бутылки два отверстия и проткните через них две соломинки, одну, равную по Длине высоте стакана, другую — вдвое длиннее. За­клейте затем хлебным мякишем один конец меньшей соломинки и заткните бутылку пробкой так, чтобы в бутылку вошли открытые концы соломинок. Теперь, если вы перевернете бутылку, из большой соломинки начнет вытекать вода. Опрокиньте бутылку над ста­каном с водой так, чтобы маленькая соломинка касалась дна стакана, и срежьте ножницами ее конец, заклеенный хлебным мякишем. Вода станет выте­кать из большой соломинки, пока стакан не опорожнится.

Почему?

Это объясняется так: соломинки выполняют роль сифона. Образуемая вытекающей водой пустота в бутылке немедленно наполняется водой из стакана, которую гонит в бутылку давление воздуха на поверх­ности воды в стакане.

Щелк!

Положите на стакан открытку. Поставьте на от­крытку прищепку, чтобы она находилась над середи­ной стакана. Резко и с силой щелкните по окрытке пальцем, чтобы она отлетела в сторону. Повторите это несколько раз.

Иногда прищепка падает в стакан в своем пре­жнем положении, а иногда, падая, переворачивается.

почему?

Щелкая пальцем по открытке, вы прилагаете к ней силу. Открытка сдвигается с места так быстро, что не успевает увлечь прищепку за собой. Прищепка падает вниз благодаря силе тяжести, потому что от­крытка больше не поддерживает ее. Если вы толкнете открытку с недостаточной силой, она потащит прищепку за собой, а сила тяготения потянет вер­хушку прищепки вниз, в результате чего она пере­вернется.

Шарик, танцующий в воздухе

Примерно за 100 лет до нашей эры александрий­ский ученый Герон проделал такой опыт. На конец изогнутой трубки он поместил легкий шарик и затем начал нагнетать в трубку воздух. Шарик, поднявшись над концом трубки, как бы плясал в воздушной струе, не отлетая в сторону.

Такой опыт можно повторить, если вы поместите мячик от пинг-понга в струю воздуха, выходящего из работающего пылесоса.

Этот же опыт можно показать и с водой. Соедини­те один конец резиновой трубки с водопроводным краном, другой наденьте на стеклянную трубку с оттянутым концом вверх. Над трубкой укрепите не­большое кольцо, в которое поместите деревянный ша­рик. Постепенно открывайте кран водопровода. Струя поднимает шарик. Если вода обтекает шарик равно­мерно, он будет держаться на определенной высоте. Если же шарик выйдет из равновесия, то произойдет следующее: одна часть шарика потеряет точку опоры, на другую же вода продолжит давить с прежней силой. Таким образом, шарику сообщается вращательное движение.

Фокус с цветом

Попробуем показать, что для восприятия разных цветов человеку требуются различные отрезки време­ни.

Возьмите картонку размером примерно 8 х 13 см. Проведите в середине круг диаметром 5 см. Перери­суйте картинку «А», закрасив темные места черным фломастером. Проткните середину круга булавкой и воткните булавку в резинку на карандаше. Начинай­те вертеть картинку. Не сводите глаз с круга. Во время вращения круга появляются различные цвето­вые комбинации. Когда меняется скорость вращения, меняются цвета.

Почему?

Незакрашенные части круга отражают свет, а чер­ные — нет. Свет — это вид энергии. Свет содержит в себе много цветов, а у каждого цвета свой запас энергии. Чем ее больше, тем быстрее движется све­товая волна. Для того чтобы глаз принял эти волны и передал сигнал мозгу, требуется некоторое время. Только самые «быстрые» цвета, появляющиеся на незакрашенных участках во время вращения картон­ки, успевают передать мозгу сигнал о своем появле­нии, до того как появится черный участок.

Линза-капелька

В этом опыте мы убедимся, что капля воды может служить линзой.

Возьмите кусок проволоки (15 см). Оберните ко­нец проволоки вокруг карандаша, чтобы получилась круглая петля, и снимите с карандаша. Наполните миску водой. Опустите проволоку петлей в воду. Осторожно выньте проволоку из воды и приподними­те петлю над газетой. В петле должна образоваться большая капля воды. Сквозь каплю посмотрите на текст. Чтобы буквы выглядели как можно четче, двигайте проволоку взад-вперед и найдите лучшее по­ложение. Буквы увеличились. Если буквы стали меньше, снова окуните проволоку в воду.

Почему?

Капля воды искривляется и превращается в вы­пуклую линзу. Тонкая линза используется в качестве увеличительного стекла. Такая же линза находится у нас в глазах. Иногда капля воды так сильно растяги­вается в петле, что выгибается вниз. Получается вогнутая линза. Такая линза заставляет буквы ка­заться меньше.

Проверим слух

Возьмите крепкую бечевку (60 см) и привяжите к ней в середине металлическую ложку. Концы бечев­ки привяжите к указательным пальцам. Убедитесь, что оба конца имеют одинаковую длину. Заткните уши пальцами. Наклонитесь вперед, чтобы ложка свободно повисла и столкнулась с краем стола. По­слышится звук, напоминающий колокольный звон.

Почему?

Ударяясь о стол, металл начинает колебаться. Эти колебания по бечевке передаются ушам. Мы слышим благодаря тому, что наши уши воспринимают различ­ные колебания. Чтобы издавать звук, предмет должен колебаться. Колебания от него передаются воз духу и распространяются в нем. Колеблющиеся мо­лекулы воздуха ударяются о барабанную перепонку, из-за чего она тоже колеблется. Эти колебания идут дальше через костную ткань и жидкость в ухе, пока не доходят до слухового нерва, а он посылает сигнал в мозг.

Звучащая монета

Понаблюдаем, как расши­ряется газ. Для этого нам по­надобится двухлитровая бу­тылка из-под газировки, мо­нета размером с диаметр горлышка и стакан воды. По­ложите пустую незакрытую бутылку минут на пять в мо­розильник. Затем выньте бу­тылку из морозильника и сра­зу же закройте ее мокрой мо­нетой. Монету перед этим смочите, окунув ее в стакан с водой.

Через несколько секунд монета начнет издавать зву­ки, напоминающие пощелки­вание, подскакивая и ударя­ясь о горлышко бутылки.

Почему?

Вещества от охлаждения сжимаются. Охлажден­ный воздух в бутылке сжимается, занимая меньший объем. Благодаря этому в бутылку входит дополни­тельное количество воздуха. Когда мы вынимаем бутылку из морозилки, воздух нагревается и начина­ет расширяться. Расширяющийся воздух отрывает монету от горлышка и приподнимает ее с одной сто­роны. Когда излишек воздуха вышел наружу, монета падает на прежнее место. Этот процесс продолжает­ся, пока температура внутри бутылки не сравняется с температурой воздуха снаружи.

внимание!

Монета может перестать звучать, если она сдви­нется с места идущим снизу воздухом и не будет полностью накрывать горлышко бутылки. В этом случае передвиньте ее на место.