Хэл Иггульден - Опасная книга для мальчиков
Теперь поговорим о долготе. Долгота Лондона, например, – 0.
Долгота – 360 воображаемых линий, соединяющих полюсы. Лондон, как уже говорилось, находится на отметке 0°, к востоку и западу от него «отложено» по 180° восточной и западной долготы соответственно.
За день Земля делает 1 полный оборот вокруг своей оси (360°). Если 360° разделить на 24, мы получим 15° (на столько градусов Земля поворачивается за 1 час). Воображаемые линии, которые проходят через каждые 15° и связывают полюса, называются меридианами. Всего получается 24 меридиана.
(В переводе с латинского языка слово meridian означает «полдень»).
А теперь поговорим о том, как этим пользоваться.
Допустим, ты находишься на корабле посреди океана. Ты понял, что наступил полдень, так как Солнце в зените. Можно воспользоваться навигационным измерительным инструментом под названием секстант и тригонометрией, чтобы проверить, действительно ли Солнце достигло наивысшей точки. Если Солнце действительно в зените, а корабельные часы показывают, скажем, 9 часов утра по Гринвичу, значит, ты находишься на расстоянии в 3 меридиана на восток от нулевого меридиана. А твои координаты, получается, – 45° восточной долготы.
Разумеется, чтобы произвести подобные вычисления, необходимы часы, которые показывают точное время по Гринвичу, что бы с ними ни происходило. В 1758 году часовщик Джон Гаррисон из Йоркшира создал морской хронометр H4 – первые часы, которые были по-настоящему надёжными и не отставали и не убегали вперёд даже за долгое время дальнего плавания.
А хочешь узнать, как выбрали начальный меридиан, или 0° долготы? Сначала на этот статус претендовал Париж, но торговые корабли, выплывавшие из Лондона, сверяли время по Гринвичским (Гринвич – это пригород Лондона) часам Флемстедхауса. Вскоре гринвичское время стало общепринятым стандартом. В 1884 году, в ходе Вашингтонской конференции с участием 25 стран, это было закреплено официально. Если будешь в Гринвиче, там можно встать на бронзовую линию (Гринвичский меридиан), отделяющую Восточное полушарие от Западного.
А в Тихом океане проходит линия перемены даты – условная линия на поверхности земного шара, проходящая от полюса до полюса, по разные стороны которой местное время отличается на сутки. Все, кто её пересекает, изменяют текущую дату на дату следующего дня. Если бы её не было, путешествуя на запад от Гринвича, ты бы попадал во вчерашний день. Разумеется, это невозможно, поэтому, пересекая эту линию, мы просто прибавляем 1 день к текущей дате. Слишком сложно? Может быть, но так уж устроен наш мир.
Как и широта, долгота также определяется с помощью градусов, минут и секунд. Как правило, сначала указывают широту, при этом сообщают, северная она или южная. Точные координаты выглядят так:
4. Что такое вакуум?
Идеальный вакуум – это пространство, в котором ничего нет: ни воздуха, ни какого-либо другого вещества. Как абсолютный ноль в температуре (-273,15 °C / 0 Кельвина), он существует только в теории. Частичный вакуум используется в обычных лампах накаливания: большая часть воздуха из них выкачивается во время производства. Если бы воздух остался внутри, нить накаливания перегорала бы гораздо быстрее из-за кислорода, содержащегося в воздухе.
Существует классический эксперимент, показывающий, что звук не может распространяться в вакууме: часы помещаются в стеклянную банку, из которой откачивается воздух. При таких условиях звук становится неслышимым: без воздушных молекул, которые разносят звуковые колебания, никакого звука быть не может. Поэтому, если ты закричишь в открытом космосе, никто тебя не услышит…
5. Как узнать возраст дерева?
Чтобы узнать возраст дерева, его надо срубить и пересчитать годичные кольца на срезе. (Можно и не срубать, а взять керн – тоненький цилиндр, вырезаемый специальным полым буром.) Каждый год образуется новое кольцо из тёмной и светлой полос. Светлая часть формируется весной, когда клетки образуются большие и с тонкими стенками, поэтому они выглядят более светлыми. В конце лета и осенью стенки клеток толще – получается тёмная полоса.
Ширина полос зависит от погоды, поэтому срез дерева можно считать климатической летописью – если дерево прожило несколько веков, можно узнать, какими были лета за последние столетия.
Как сделать батарейку
Самая простая батарейка представляет собой анод (положительно заряженный конец), катод (отрицательно заряженный конец) и электролит (средняя часть). Электричество – это движение электронов, мельчайших отрицательно заряженных частиц. Анод, как правило, изготавливается из вещества, которое с лёгкостью отдаёт электроны, например из цинка (каждый атом цинка отдаёт 2 электрона). Катод, наоборот, должен принимать электроны, как, например, медь.
Электролит может быть жидким, гелеобразным или пастообразным. Единственное обязательное условие – он должен содержать положительно и отрицательно заряженные ионы, которые будут двигаться от катода к аноду. Когда итальянский физик Алессандро Вольта сделал первую батарейку, он использовал медь для катода, цинк для анода и морскую воду и промокательную бумагу для электролита. В его честь единица измерения электрического напряжения называется вольтом (например, аккумулятор автомобиля может быть напряжением 12 вольт). Если представить электрический ток как течение воды по трубам, напряжение (в вольтах) будет показывать силу, с какой насос толкает воду, а количество воды, протекающей по трубе за единицу времени, можно уподобить силе тока, измеряемой в амперах. Сила тока напрямую зависит от напряжения, но она зависит и от сопротивления (его можно уподобить диаметру трубы и степени шероховатости её стенок). Можно иметь очень большое напряжение, но пока сопротивление остаётся высоким, ток не потечёт или будет очень слабым. Напряжение в обычной бытовой сети – 220 Вольт, такое напряжение способно породить очень сильный ток, который может запросто убить человека…
Медная монета будет катодом, фольга – анодом.
Нарежь фольгу и промокательную бумагу небольшими кружками, так, чтобы их можно было сложить стопкой. Промокательную бумагу надо намочить в уксусе, она должна отделять металлы друг от друга, поэтому кружки из бумаги должны быть чуть большего диаметра, чем монеты и фольга.
1. Смешай столовый уксус и немного соли. Столовый уксус – раствор уксусной кислоты (все кислоты можно использовать как электролиты). В автомобильных аккумуляторах используют серную кислоту, но с этим веществом необходимо обращаться крайне осторожно: она разъедает одежду и обжигает кожу, в отличие от уксуса, которым приправляют салат.
Поваренная соль – хлорид натрия, сочетание положительных и отрицательных ионов (Na+ и Cl-), разделяющихся в воде и создающих хороший раствор электролита.
2. Намочи промокательную бумагу в растворе электролита.
3. Изолентой прикрепи конец провода к диску из фольги. Это будет положительный конец нашей батарейки. А теперь соединяй части следующим образом: фольга, бумага, монета, фольга, бумага, монета и так далее. Каждая комбинация сама по себе – уже крошечная батарейка, но чтобы заставить светиться светодиод, нужна серия таких батареек. В автомобильном аккумуляторе 6 звеньев гораздо большей площади. Обычно, чем больше батарея, тем она мощнее (мощность измеряется в ваттах и равна произведению силы тока на напряжение (произведению «амперов на вольты»).
Все положительные ионы устремятся к одному концу, отрицательные – к другому, батарея зарядилась.
4. Когда стопка готова, подсоедини изолентой провод к верхней монете. Теперь можно присоединить светодиод, а если стопка будет побольше, загорится и обычная лампочка.
Возможно, когда-нибудь появятся принципиально иные батареи, но если ты разберёшься в принципе работы той батарейки, которую сейчас сделал, то поймёшь любой тип современных батарей: от никель-кадмиевых до литиевых, от заряжающихся аккумуляторов в телефонах до тех, что используются в игрушечных зайчиках. В алкалиновых батарейках внутри не кислота, а гель или паста, но принцип работы тот же самый.
Игра «Каштаны»
Прежде всего необходимо потратить одну осеннюю прогулку на то, чтобы собрать как можно больше каштанов. Чем больше каштан, тем он лучше. Те, у которых ещё остались не потемневшие пятна, никуда не годятся – можешь сразу отдать их друзьям. Собери больше, чем тебе нужно. Запомни: в этом году ты только учишься. На следующий год ты достанешь каштаны, которые заготовил, и будешь всё время выигрывать, но в этом году ты просто отрабатываешь навыки игры.
Самое сложное заключается в том, чтобы подготовить качественный боевой каштан, то есть правильно проделать в нём небольшое аккуратное отверстие. Ты можешь попытаться сделать отверстие ножом, шилом, спицей или ещё каким-нибудь острым предметом. Это, конечно, возможно, но всегда есть вероятность, что в процессе ты испортишь хороший каштан. Будет гораздо лучше, если ты уговоришь папу просверлить отверстия дрелью. Не пытайся сделать это сам. Каштаны будут крутиться на сверле с бешеной скоростью или лопаться, если ты зажмёшь их в тиски. Гораздо лучше попросить просверлить их взрослого, но сначала дай им самые плохие каштаны, чтобы они потренировались на них и набили руку.
