Кто мало знаком с законами физики, тот с трудом поверит, что вода в
трубке может перелиться через горку без помощи насоса. Это, однако,
возможно, но при двух условиях: 1) ведро для стока должно стоять ниже
того сосуда, из которого вытекает вода, и 2) горка должна быть не выше
10 метров. Чтобы понять действие такого приспособления, рассмотрим очень простой аппарат, носящий название сифон. Короткий
конец согнутой трубки вставляется в сосуд, откуда вытекает вода, а
длинный — в пустую банку (рис. 1, А). Если предварительно набрать воду в
трубку и опустить ее короткий конец в верхний сосуд с водой, то
достаточно будет открыть нижнее отверстие для того, чтобы пошла
непрерывная струя воды. Вода будет литься до тех пор, пока полностью не опорожнится верхний сосуд. Можно
в верхний сосуд опустить конец пустой трубки, а затем втянуть воду ртом
через длинный конец, после этого вода станет сама выливаться. Чем
объясняется действие сифона? На оба конца трубки воздух давит с
одинаковой силой, и вода в них была бы в равновесии, если бы оба
отверстия были на одном уровне. Но так как один конец сифона ниже
другого, столб жидкости в нем тяжелее, чем в коротком колене. Поэтому
вода выливается из этого более длинного конца, а атмосферное давление
вгоняет воду в отверстие короткого конца. Таким образом, вода как бы
непрерывно втягивается в короткий конец. На самом деле это давление
наружного воздуха вгоняет воду в короткую трубку. Опыт с сифоном
очень хорошо произвести, воспользовавшись резиновой трубкой. Тогда можно
наблюдать, что чем ниже опускать свободный конец трубки, тем быстрее
будет выливаться вода, а если поднять конец трубки до уровня более
короткой части сифона, вода совсем перестанет выливаться. Если же этот
подвижной конец поднять вместе со вторым сосудом выше поверхности
жидкости в верхнем сосуде, то вся вода из сифона выльется в верхний
сосуд обратно. На рис. 1, Б показано, как можно провести воду из озера
через горку и вывести ее в долину фонтаном. При вытягивании из
сифона воздуха ртом жидкость может попасть в рот, а так как сифоном
часто переливаются вредные жидкости, например кислоты, то, чтобы
обезопасить себя, придумали очень простое приспособление. Рис. 1 Сбоку
длинной трубки сифона приделали еще одну трубку так, чтобы она вошла в
сифон нижним концом. Верхний конец этой добавочной трубки изгибается, и,
кроме того, на ней делается небольшой шар (рис. 1, В). Пользуются
этим сифоном так. Сначала затыкают длинный конец сифона, то есть
выходное отверстие, затем всасывают жидкость в боковую трубку Шар не
дает жидкости попасть в рот, потому что, дойдя до шара, жидкость
поднимается очень медленно, и втягивание ее можно прекратить. Теперь
стоит только открыть нижнее отверстие сифона, и жидкость потечет из
него.
|