Дорохов Алексей
Легкий, тяжелый, жидкий
Алексей Алексеевич Дорохов
Легкий... тяжелый... жидкий...
ЦЫПЛЕНОК-ВОДОЛАЗ
Однажды я был на утреннике во Дворце пионеров. Сперва выступали детские писатели, потом артисты.
На сцену вышел иллюзионист. Для начала он показал зрителям небольшой ящик без дна и крышки, повернул его со всех сторон, обстукал своей волшебной палочкой.
- Пусто? - спросил он.
- Пусто! - хором ответил зал.
И в самом деле было видно, что в ящике ничего не спрятано.
Иллюзионист поставил ящик на столик, на мгновение набросил на него шелковый платок, прикоснулся палочкой. А затем стал вытаскивать из ящика, только что бывшего совершенно пустым, один пестрый платочек за другим и в довершение вытянул такую бесконечную ленту серпантина, что ее кольца заполнили всю сцену.
Но ребята нынче знают все, и их такими пустяками не проведешь. Они отлично понимали, что сначала ящик был действительно пустым, а затем в него незаметно скользнули из рукава артиста плотно сложенные тоненькие платочки и тугой кружок серпантина.
Но зато второй фокус был поинтереснее.
Иллюзионист поставил на столик прозрачный аквариум, полный голубоватой воды. В воде плавали золотые рыбки. Затем артист положил на воду поролоновый кружок и посадил на него живого цыпленка. Тот, по-видимому, уже привык к таким плаваниям и прохаживался по своему плотику, как заправский моряк.
И тогда иллюзионист накрыл плотик с пушистым мореплавателем стеклянным колпаком и начал медленно погружать колпак в воду. Вода стала постепенно заполнять колпак.
Зрители затаили дыхание. Неужели он сейчас утопит бедного цыпленка?
Но нет! Подняв немного плотик с маленьким пассажиром, вода перестала заполнять колпак, словно наткнулась на какую-то преграду.
Вот весь колпак уже под водой. Вокруг него плавают рыбки, разглядывая неожиданного гостя. А цыпленок, как настоящий водолаз, спокойно расхаживает по сухой площадке плотика и явно чувствует себя неплохо.
Так зрители могли убедиться, что и на этот раз пустой сосуд оказался совсем не пустым.
В нем был воздух!
Именно запертый в колпаке воздух не пускал в него воду и позволял цыпленку оставаться сухим и дышать под водой.
ПОД ВОЗДУШНЫМ КОЛПАКОМ
Свой любопытный фокус иллюзионист перенял у строителей мостов.
Когда сооружают большой мост, то прежде всего в дне реки вырывают котлованы, чтобы заложить в них основания опор будущего моста. При этом строители часто обходятся без водолазов. Ведь водолазу в скафандре долго работать под водой утомительно, да и дело будет продвигаться слишком медленно.
Строители в этом случае пользуются обычным кессоном.
Так называется большой металлический колпак, размером с комнату, не пропускающий ни воды, ни воздуха. Мощный кран опускает кессон в воду и ставит на дно реки. Внутрь кессона спускаются рабочие, роют котлован и закладывают устои опор. Сильные насосы непрерывно подкачивают внутрь кессона воздух, и вода в него не проникает.
Воздух необходим всему живому - людям, животным, растениям, даже насекомым и рыбам. Потому что в воздухе, который состоит из одиннадцати различных газов, содержится и самый нужный для жизни газ - кислород.
Если ты, например, нарочно закроешь рот и нос и перестанешь дышать, знаешь, что случится? Не пройдет и полминуты, как ты почувствуешь, что не можешь больше терпеть, что тебе просто необходим глоток свежего воздуха. А если бы ты вообще перестал дышать - было бы совсем плохо. В твою кровь перестал бы поступать живительный кислород, и уже через пять с половиной минут ты бы умер.
Если бы кислорода вдруг не стало в окружающем нас воздухе - практически все живое на Земле также погибло бы, и наша прекрасная планета превратилась бы в мертвую каменистую равнину, похожую на ту, какую наш луноход увидел на Луне.
ЛИТР И НАПЕРСТОК
О том, что все, что кажется нам пустым, на самом деле заполнено воздухом, люди догадывались уже очень давно. Более двух тысяч лет назад знаменитый греческий философ Аристотель говорил своим ученикам: "Природа не терпит пустоты".
Аристотель правильно считал, что воздух, которым мы дышим, мгновенно заполняет любую пустоту. Но он думал, что сам по себе воздух ничего не весит.
В этом греческий ученый ошибался. Однако прошло почти полторы тысячи лет, прежде чем итальянский ученый Галилей предположил, что воздух, как и все в мире, имеет свой собственный вес, хотя, конечно, и не очень большой.
Вес чистого воздуха, без пыли, дождя или дыма, действительно невелик. По сравнению, например, с водой воздух легче почти в восемьсот раз. Один наперсток воды весит больше, чем целый литр воздуха.
Но ведь воздух не только окружает нас повсюду на Земле. Вся наша планета окутана слоем воздуха. И эта невидимая подушка, толщиной в несколько десятков километров, давит на Землю и на все, что на ней существует, с огромной силой.
Это сумел доказать ученик Галилея Торричелли. Он даже придумал способ измерить, какова тяжесть воздушного слоя над поверхностью планеты. И все могли убедиться, что на каждый квадратный сантиметр Земли давит килограмм расположенного над ним столбика воздуха.
О хитроумных опытах Торричелли прослышал бургомистр небольшого немецкого города Магдебурга Отто фон Герике. Он не только управлял своим городом, но и был изобретательным инженером и к тому же любил всякие научные опыты. Фон Герике решил показать всем, кто не верил итальянскому физику, с какой огромной силой давит на нас воздух.
Рано утром на площадь перед городской ратушей соседнего городка Рогенсбурга привезли два больших медных котла с литыми скобами на днищах. На глазах собравшейся толпы горожан рабочие сложили котлы вместе так, что из них получился большой медный шар. А затем при помощи сильного насоса рабочие откачали из этого шара воздух. Края котлов были так точно подогнаны друг к другу и так тщательно отполированы, что наружный воздух проникнуть в этот шар уже не мог.
Затем к каждому полушарию припрягли по четыре коня-тяжеловоза и попытались растащить сложенные вместе полушария. Но как ни размахивали кнутами кучера, их могучие кони так и не смогли оторвать одно полушарие от другого.
Что же им мешало?
Воздух!
Внутри котлов воздуха почти не было. Его откачал насос. Но на полушария давил наружный воздух. Он прижимал их друг к другу с такой силой, что с ней не справились и две четверки коней, тянувших полушария в разные стороны.
Так все жители Рогенсбурга убедились на деле, какая сила скрывается в таком легком, казалось бы, веществе, как воздух.
Впрочем, ты, конечно, знаешь, как легок пух. Но если бы ты забрался под пуховую перину, какими накрываются на ночь, например, немцы и французы в тех домах, в которых есть камины, но нет ни печей, ни горячих радиаторов, тебе показалось бы, что на тебя положили ватное одеяло.
А воздушная подушка толщиной в несколько сот километров, хотя и составлена из газов, каждый из которых легче пуха, давит на тебя в десять тысяч раз сильнее.
Только на твою маленькую ладонь все время давит сто пятьдесят килограммов воздуха, а на все твое тело... около десяти тонн!
Почему же ты не ощущаешь на себе это постоянное давление?
Только потому, что тем же воздухом пронизано все твое тело, каждая его крохотная клеточка, каждый орган. И этот воздух давит изнутри с такой же силой, с какой он давит снаружи.
Так оба этих давления уравновешивают друг друга.
УЛИТКИ И ПИЯВКИ, СПРУТ И ПРИЛИПАЛА
"Магдебургские полушария" показали, какая сила может таиться в самом обыкновенном воздухе. Но люди еще долго не научились с выгодой и толком пользоваться этой даровой силой. Гораздо раньше это сделали животные.
Ты, наверное, видел, как самая обыкновенная улитка умудряется ползти кверху по совершенно гладкому стеклу? Почему она не падает, а словно прилипает к его скользкой поверхности?
Физики и истории улитка не изучала. Но особое устройство ее тела и природный инстинкт заменили ей знания.
Любая улитка способна то сокращать мышцы своей плоской ноги, то расслаблять их так, что под ее широкой подошвой создается пространство с разреженным воздухом. И тогда давление наружного воздуха плотно прижимает подошву улитки к гладкому стеклу. А тонкий слой слизи, покрывающий подошву, не дает проникнуть под нее наружному воздуху. И таким образом улитка как бы прилипает к поверхности стекла.
Тем же способом намертво прилипает к большому камню осьминог-спрут. На каждом из восьми его щупалец множество маленьких присосок. И любая работает так же, как подошва улитки.
А хитрые рыбки, которых так и называют "прилипалы", без большого труда совершают кругосветные плавания, прочно присасываясь к подводной части океанского лайнера.
Врачи с давних времен используют так называемых медицинских пиявок. Чтобы избавить больного от избытка крови в том или ином органе, они прикладывают к его телу десяток-другой пиявок. Прокусив кожу человека, пиявки создают в своем пищеварительном канале такое разрежение, что давление крови, созданное работой сердца человека, выталкивает кровь в их маленькое тельце.
Но ты еще не знаешь, что и сам постоянно используешь давление воздуха, даже не замечая этого. Ведь если бы природа не научила каждого из нас с первой минуты жизни бессознательно им пользоваться, мы не могли бы ни пить, ни дышать.
Попробуй приблизить к губам стакан с водой. Вода так и останется в стакане и не побежит в рот, если не всосать бывший во рту воздух. Только тогда давление внешнего воздуха погонит воду в рот.
А для того, чтобы сделать вдох, ты растягиваешь свои легкие. В крохотных пузырьках - альвеолах, из которых состоят легкие, создается разреженное давление, и в них устремляется через рот или нос свежий воздух.
Невольно подражаем мы улиткам и прилипалам и тогда, когда прижимаем к кафельной стенке ванной или кухни мыльницу на присосках. Надавливая на присоски, мы выжимаем из-под них воздух. И давление наружного воздуха накрепко прилепляет мыльницу к гладкому кафелю.
Такие же присоски, только значительно большие по размеру, помогли рабочим московского завода "Хроматрон" избавиться от крупных убытков.
На этом заводе делают кинескопы для цветных телевизоров. Стеклянный кинескоп - главная часть телевизора. Именно на его экране появляется цветное изображение. Устроен кинескоп очень сложно и стоит дорого. И весит к тому же немало.
Раньше на заводском конвейере, на котором собирали и проверяли кинескопы, нет-нет да и происходили аварии. Переносят тяжелый и хрупкий кинескоп от одной операции к другой и уронят либо стукнут. Вот и пропал еще один кинескоп. Его уж не починишь.
А теперь на "Хроматроне" кинескопы плывут над конвейером по воздуху и осторожно опускаются на нужное место. А несут их такие же присоски, как на твоей мыльнице, только во много раз более мощные. Такие присоски не выронят и не стукнут свою ношу: они держат ее очень крепко.
Остается сказать, что и ты, сам того не зная, пользуешься разреженным воздухом даже тогда, когда заполняешь чернилами свою авторучку. Если не предпочитаешь, разумеется, шариковую.
Опустив кончик ручки в пузырек с чернилами, ты несколько раз нажимаешь на ее штифтик и этим всякий раз выталкиваешь из спрятанной внутри пипетки бывший там воздух. А когда штифтик подымается, давление наружного воздуха на поверхность чернил загоняет их из пузырька в пипетку.
В науке и технике разреженный воздух называется латинским словом "вакуум", что значит - "пустота".
Но вакуум бывает разным. Иногда это просто слегка разреженный воздух, как, например, в авторучке, когда ее заполняют чернилами.
Иногда это почти полное отсутствие воздуха - этого добиваются на некоторых заводах, где изготавливают различные сложные приборы, о которых речь пойдет дальше.
Но с полным вакуумом люди еще не сталкивались. Даже на высоте тысячи километров над землей, в пространстве, которое мы называем безвоздушным, нет-нет да и проносятся отдельные частицы газов, входящих в состав воздуха.
ПО ТРУБАМ БЕГУТ ТЕЛЕГРАММЫ
После знаменитого опыта Герике с "магдебургскими полушариями" прошло более двухсот лет, но никто не пытался как-нибудь по-новому применить в технике такое замечательное явление, как разреженный воздух. Инженеры только усовершенствовали различные насосы, которые были известны давным-давно и которые использовал в своем опыте Герике.
Кстати, ты знаешь, скажем, как работает твой маленький велосипедный насос или тот, которым ты накачиваешь футбольный мяч?
Сперва ты вытягиваешь за ручку поршень, плотно закрывающий трубку насоса. В опустевшее пространство внутри насоса тотчас устремляется наружный воздух. А когда ты затем давишь на поршень, ты выгоняешь этот воздух в камеру шины или мяча.
В сотни раз более мощные насосы установлены и на красных пожарных машинах. Ими осушают залитые водой подвалы. А когда приходится тушить огонь там, где нет специальных кранов с сильным напором воды, пожарные подъезжают к любой речке или пруду, опускают в воду шланги, включают насосы, и вода тотчас заполняет цистерны их машин. А затем брандспойты бьют десятками струй по огню и заливают пламя.
Новую работу для разреженного воздуха нашли лишь в середине прошлого века. Это сделали английские инженеры.
На лондонской бирже с утра собирались оптовые торговцы различными товарами. Цены на товары в зависимости от спроса то поднимались, то падали. И всякий раз купцам было необходимо как можно быстрее пере дать своим управляющим очередной приказ. Ведь тот, кто первым станет закупать пшеницу или паклю, увидев, что цены на нее начинают подниматься, сможет за несколько часов разбогатеть.
Телефонов в ту пору еще не было, а телеграф уже существовал. Но как же быстро передать на телеграфную станцию срочное сообщение, чтобы опередить соперников? Как бы быстро ни мчался по узким улицам Лондона посыльный, когда еще он добежит до станции!
И тогда-то одному из лондонских инженеров пришла в голову замечательная мысль: а что, если заставить носить депеши невидимого, но очень быстрого посыльного?
Какого?
Воздух!
Между зданием биржи и центральным телеграфом проложили узкие трубы. В эти трубы можно было плотно вставлять небольшие круглые патроны, похожие на ученический пенал. В обоих зданиях установили сильные вентиляторы, способные непрерывно отсасывать из труб воздух.
Теперь достаточно было засунуть депешу со срочным сообщением в патрон и вложить его в трубу. Разреженный воздух всасывал патрон и гнал его прямо на телеграф.
Патрон с депешей мчался через Лондон с громадной для того времени скоростью - десять метров в секунду. Даже самый расторопный посыльный не успел бы еще сбежать с лестницы биржи, а сообщение было уже на телеграфе.
Такая же линия "пневматической почты", как ее теперь называют, по греческому слову "пневмос", что значит "воздух", работает и сегодня на московском почтамте.
Телеграфные аппараты, связанные с различными городами Советского Союза, расположены в нескольких этажах огромного здания почтамта. А принимают телеграммы только в зале первого этажа.
Вот и прикинь - сколько понадобилось бы курьеров, чтобы непрерывно разносить принятые внизу телеграммы по всем этажам. А воздух мигом приносит телеграмму, адресованную, скажем, в Куйбышев, прямо к тому аппарату, который связан с этим городом.
БЕЗОТКАЗНЫЙ НОСИЛЬЩИК
Впрочем, сегодня воздух у нас занят переноской и значительно более тяжелых грузов.
Одними из первых нашли отличный способ использовать вакуум эстонские мукомолы.
Много лет на самой большой мельнице в столице Эстонии Таллине с утра до ночи бежали из конца в конец здания транспортеры. Неиссякаемым потоком тянулась по ним из зернохранилищ к жерновам пшеница. А навстречу, по другим транспортерам, неслась к бункерам намолотая мука. Весь день грохотали и лязгали громоздкие устройства, а пыль в помещениях стояла такая, что в пору хоть маски надевать.
Так было тридцать лет назад. А сегодня эту мельницу не узнать. Пыли нет, грохота нет, транспортеров нет. Нет и обсыпанных мукой мельников.
А есть проложенные по зданию стальные трубы с плексигласовыми окошечками. Заглянешь в такое окошечко и увидишь: мчится по трубе пшеница. Заглянешь в другое - струится поток муки. Из одних труб зерно попадает прямо под жернова, из других - мука попадает в подставленный мешок и плотно его набивает. Здесь же ловкий автомат мгновенно зашивает мешок, взвешивает его, наклеивает ярлык и сталкивает на единственный оставшийся на мельнице транспортер, который везет мешки на склад.
И всей этой работой командует один человек в белом халате, сидящий за пультом управления.
Но ты уже, наверно, догадался, кто гонит по трубам зерно и муку? Правильно! Это делает воздух.
1 2 3 4 5 6