Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей

В одном из романов великого Жюля Верна путешественники оказались за полярным кругом, в страшном холоде, среди льдин и снегов — без огня! У них не было спичек, зажигалок, даже трением не могли они на морозе добыть огонь. Что делать? Зная законы физики, они придумали очень занятную штуковину. Взяли большой кусок прозрачного льда, вырезали из него линзу, словно стеклян& ная линза из бинокля или обычное увеличительное стекло. Возможно ли такое на самом деле? Я с детства хотел проверить этот опыт, но все никак не мог собраться. И вот придумал, как это сделать просто и быстро. Мне надо было доказать, что ледяная линза увеличивает, может фокусировать свет, как и стеклянная. Для опыта нам понадобится обычный воздушный шарик. Я надел его на кран и налил воды так, чтобы он стал круглым, но не очень большим, при& мерно с блюдце в диаметре.

Этот опыт довольно смешной, я сам не ожидал, что он получится. Можно ли так аккуратно очистить сырое яйцо от скорлупы, чтобы не разлить его, а получить «жидкий мешочек»? Оказывается, можно. И для этого надо воспользоваться растворимостью кальция в уксусе. Все, кто смотрят телевизор, наверняка видели рекламу о необходимости чистить зубы для защиты от кариеса. Так вот, во время еды часто в рот попадают продукты с некоторым содержанием кислоты. Напри& мер, кислоту содержат свежие яблоки. Это не значит, что яблоки есть вред& но,— полезно! Но надо понимать, как кислота воздействует на зубы. Возьмем свежее куриное яйцо (пожертвуем для опытов, потому что есть его потом будет нельзя). Нальем в баночку уксуса и положим туда яйцо, так чтобы оно полностью было покрыто уксусом. Только с уксусом, даже сла& бым, надо работать очень аккуратно, чтобы он не попал в глаза или на ру& ки. Нюхать его тоже не рекомендуется, пары уксуса вредны для слизистой оболочки. Поэтому баночку потом надо будет закрыть плотной крышкой. Мы увидим, что от яйца начнут подниматься мелкие пузырьки. Это уксус начал разъедать кальций, из которого в основном состоит оболочка яйца. При реакции уксуса и кальция образуется и выделяется газ. Мало того, у меня (я использовал довольно крепкий уксус, эссенцию) скор& лупа лопнула изнутри. Произошло это потому, что газ образовывается и внутри скорлупы, накапливается и разрывает скорлупу. Можно оставить яйцо в банке на денек&другой. Это будет зависеть от того, насколько быст& ро пойдет реакция. Через день&два вы увидите, что яйцо почти очистилось от скорлупы. Как минимум скорлупа стала мягкой! Поставьте баночку под холодную струю воды, подождите, пока промоется уксус,— и можете доставать «жидкий мешочек»! Конечно, это яйцо кушать уже нельзя. Уксус проник и внутрь белка и даже немного его сварил химически. Но зато подержать и потрогать такое яйцо без скорлупы очень занятно.

Этот простой опыт мы сделаем с помощью обычного медицинского шприца без иголки. Шприц можно купить очень дешево для опыта в любой апте& ке — одноразовый, пластмассовый. Устроен шприц просто — внутри пласт& массового цилиндрика ходит поршень. Если опустить носик шприца в воду и потянуть поршень, вода будет набираться в шприц. Если же нажать на поршень, то вода с силой вылетит из носика тонкой струей. Если на носик шприца надеть иголку, то струя будет еще тоньше и вылетать еще дальше. Собственно говоря, вот и весь опыт. Что же в нем такого, что стоило его проводить? Давайте посмотрим внимательно на то, что произошло. Мы сдвинули пор& шень чуть&чуть, на полсантиметра или сантиметр. А из носика струя вылете& ла на метр, а то и дальше! Да еще с большой скоростью. Наш палец при нажатии явно двигался медленнее. Почему же так происходит? Дело в том, что поршень двигается в широкой части шприца и давит на большую площадь воды. А на выходе шприц сужается. Тому количеству (объему) воды, которое выдавливает поршень при сдвиге на небольшое расстояние, надо «выскочить» через маленькое отверстие за то же время, что двигается поршень. Значит, воде приходится в этом месте бежать быстрее — ровно настолько, насколько отличается ширина шприца в сере& дине и у носика. Фактически шприц работает «ускорителем». Он позволяет разгонять струю воды до большой скорости. Интересно, что шприц может работать еще и не только «ускорителем», но и увеличителем силы. Многие видели, как гидравлическим домкратом подни& мают кузов автомобиля, когда меняют колесо. Так вот, домкрат — это, по сути, обычный шприц, у которого вместо воды используется масло. Через «носик», то есть через узкую часть, нагнетается масло в широкую. Посколь& ку давление масла (или воды) в широкой и узкой части одинаково, то мож& но создавать очень большое давление на поршень через масло. А поршень под этим давлением будет сдвигаться и двигать кузов машины или другого тяжелого предмета. Вы спросите, почему бы сразу не создать давление на поршне, без всякого масла и ухищрений? А вот оказывается, что на узкий, маленький поршень