Статья «Близнецы-водолазы, но характеры разные» (8 класс)

М.А. Старшов БЛИЗНЕЦЫ-ВОДОЛАЗЫ, НО ХАРАКТЕРЫ РАЗНЫЕ

К огромному количеству разных конструкций картезианских водолазов только что прибавил самый простой и дешёвый вариант. Его и делать-то не надо; кажется, всё чрезвычайно просто.

От упаковки сока осталась полосатая трубочка с гофрированным участком для сгибания, вот почти готовый поплавок. понятно, что для плавания в вертикальном положении надо один конец чем-нибудь утяжелить, об этом и говорить нечего.

Фото 1. Одна трубочка - картезианский водолаз – опускается н дно, если легонько сжать бутылку с боков. А та трубочка, которая стоит на дне, всплывает, когда бутылка будет поднята над столом хотя бы на 5-6 см.

Для того, чтобы водолаз заработал, его следует научить, создать у него некоторые свойства. Он должен обладать почти нулевой плавучестью, т.е. его средняя плотность должна быть как можно ближе к плотности воды. И плавать в воде он должен почти вертикально. Это нам обеспечит вложение трёх-четырёх зёрнышек оловянного припоя или кусочков свинца в нижнюю часть длинного прямого конца трубки. А предохранит их от выпадения коротенький отрезок рыболовной лески или тонкой медной проволочки, вставленной в отверстие внизу трубки, проколотое насквозь булавкой. (Понятно, почему для создания водолаза применяются такие материалы: припой, свинец, или кусок медной проволоки вместо свинца… - все эти вещества не взаимодействуют с водой, по крайней мере, не ржавеют как железо). Подготовленный таким образом водолаз опускается в пластиковую бутылку с водой, налитой до самой пробки, которая после этого плотно завинчивается. Естественно, что в изгибе трубочки вода с двух сторон запрёт небольшое количество воздуха. Если теперь пальцами легонько сжать бутылку, давление передастся этому воздуху в соответствии со знаменитым законом Паскаля, объём воздуха в этом изгибе уменьшится за счёт вошедшей в трубку воды. И хотя воды войдёт совсем немного, она так увеличит среднюю плотность поплавка, что он станет тонуть в воде. Когда мы перестанем нажимать на бутылку, сжатый в поплавке воздух вытолкнет лишнюю воду, поплавок станет легче и всплывёт на поверхность воды.

Сделал один такой аппаратик, испытал – всё отлично. И тонет по команде и всплывает сам по себе. А вот второй… Совсем иначе повёл себя. Утопить его удалось нормально, а всплывать не всплывает. Но если приподнять бутылку с пристроившимся на дне водолазом, то этот упрямец поднимается нехотя к пробке.

Конечно, выглядит это удивительно и загадочно, однако никакого чуда здесь нет. Просто в самой нижней части трубочки добавлена крошечка керамического магнита. Бутылка же не держится в руке, и ставится не на стол, а на сильный магнит от старого динамика из радиоприёмника или проигрывателя. Иногда вещи совсем разного происхождения удивительно подходят друг к другу, так и здесь – круглый магнит от старого динамика точно вошёл в картонную трубку широкого скотча. Поэтому зритель этого опыта не замечает магнита, а видит только остановку поплавка, едва он дойдёт до дна бутылки. понятно, что во втором поплавке магнитика нет, и он послушно опускается и поднимается в воде, управляемый рукой демонстратора снаружи и законом Паскаля внутри.

Два неразличимых внешне поплавка показывают совершенно разные характеры, озадачивая любого наблюдателя, заставляя его задумываться над причиной такого поведения столь простых устройств.