Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2007 № 09
О том, как получить мыло, дающее крепкие большие пузыри, Том Тит рассказал так: «Сделай крепкий мыльный раствор. Воду возьми комнатной температуры, градусов восемнадцать. Процеди раствор через тряпку, чтобы в нем не осталось нерастворившихся кусочков мыла, и добавь к нему очищенного глицерина.
Добавляй 2 ложки глицерина на 3 ложки мыльного раствора. Взболтай хорошенько смесь и отставь ее в сторонку. Пусть она постоит, пока на поверхности не образуется белая пленка. Пленку сними, а готовый раствор сохраняй в плотно закупоренной бутылке».
От себя добавим, что глицерин продается в аптеке, а мыло нужно брать белое, хозяйственное или туалетное. С таким мылом ученые позапрошлого века делали очень забавные опыты: выдували пузыри до полутора метров в диаметре и проверяли их стойкость. Так, один мыльный пузырь, помещенный в сосуд с углекислым газом, просуществовал там более 20 лет. Быть может, он и сейчас где-то существует.
Чтобы выдуть пузырь побольше, скрутите из бумаги конические трубки. Они позволят делать пузыри диаметром 100–150 мм. Если этого покажется мало, возьмите хозяйственную воронку. С нею и с нашим мылом легко получить пузырь впечатляющего размера — 300 мм. Объем его довольно велик — 13 литров. Поэтому выдуть его трудновато.
Другая проблема при выдувании больших мыльных пузырей — это неудобная поза и дрожание рук. Поэтому есть смысл закрепить воронку на школьном лабораторном штативе и дуть через шланг.
Последний мировой рекорд — мыльный пузырь диаметром 4,5 м. Его объем в 10 000 раз превышает объем легких взрослого человека. Так что его наверняка выдували при помощи воздуходувки, например, пылесоса, работающего при пониженном напряжении. Но перейдем от пузырей гигантских к пузырям изящным, точнее, к конструкциям из них.
Вот еще одно из предложений Тома Тита: «Налей немного мыльного раствора в блюдце, посередине которого поставлена пробка. На пробку положи монету, к монете приклей куколку, а к голове куколки приклей копейку. Все должно быть хорошо смочено мыльным раствором».
При помощи бумажной трубки выдуем и посадим большой мыльный пузырь на края блюдца. Соломинку от пакета с соком смочите мылом до половины. Далее проткните соломинкой большой пузырь и внутри его выдуйте пузырь поменьше и посадите его на монету. Точно так же увенчайте пузырем и голову куколки.
Сделать это нелегко: пузыри будут лопаться. Однако попробуйте, не пожалеете.
Следующий опыт, поставленный Томом Титом из соображений чистой красоты, относится к авиации, хотя до полета первого самолета под Парижем оставалось еще шестнадцать лет.
Сначала нужно заготовить два абсолютно круглых кольца из проволоки диаметром 1–2 мм. Для этого возьмите кусок проволоки длиною 1–1,5 м, почистите его наждачной бумагой и пару раз протяните вокруг ножки стола. На проволоке разгладятся все неровности, и сама она будет стремиться свернуться в кольцо. Подыщите круглый предмет диаметром 100–150 мм, наверните на него проволоку и закрутите концы. У вас получится абсолютно круглое кольцо с удобной ручкой. Так же сделайте второе.
Смочите кольца мыльным раствором. Выдуйте между ними мыльный пузырь так, чтобы он коснулся каждого кольца, начинайте кольца раздвигать. (Удобнее опыт вести вдвоем.) Сначала пузырь будет похож на бочку, а затем начнет напоминать песочные часы. В этот момент остановитесь и попросите друга внутри этого пузыря выдуть другой, поменьше.
На первый взгляд покажется, что маленький пузырь прилип к стенкам большого, но это не так.
Чтобы в этом убедиться, проведем опыт немного иначе. Пусть друг постарается кольца держать так, чтобы внешний пузырь занял между ними примерно горизонтальное положение. Введите в него соломинку, выдуйте внутри маленький шар и стряхните его легким движением. Он опустится на пленку цилиндра. Если теперь цилиндр слегка наклонить, то маленький шарик покатится по его стенке. Внимательно рассмотрите этот процесс. Можно заметить, что шарик ни в одной точке не касается цилиндра. Между оболочками пузырей всегда остается прослойка воздуха! Откуда она берется? Почему пузыри не объединяются?
Если бы эта пленка существовала только в момент, когда один катится по другому, объяснить это можно с точки зрения аэродинамики: катящийся пузырь подминает под себя воздух, который при этом не может уйти в стороны.
Причина этого в том, что на поверхностях пузырей образуется так называемый пограничный слой, состоящий из прилипших к ним молекул. Однако Том Тит утверждает, что расстояние порядка 0,1 мм существует и между покоящимися пузырями. Если так, то это проявление сил межмолекулярного взаимодействия, так называемых сил Ван-дер-Ваальса. Но никто еще не наблюдал их действия на таких расстояниях. Проделайте эти опыты Тома Тита и напишите нам. Возможно, из этого получится ваша первая научная публикация!
Еще один опыт Тита, который повторяли многие поколения наших предков. Положите на стол кусок чистого сухого сукна и посадите на него пузырь. Затем потрите щеткой кусок бумаги и поднесите к пузырю. Он вытянется и даже взлетит со стола. Попробуйте объяснить это явление.
Мыльные пузыри можно заставить летать и по-настоящему. Для этого их нужно выдувать при помощи водорода или другого газа легче воздуха. Водород можно получить с помощью школьного аппарата Киппа. Пузыри, наполненные им, быстро поднимаются и исчезают в небе. Высоту, на которую они могли бы подняться, никто не проверял. Но чисто теоретически подсчитать ее не сложно.
При подъеме обычного аэростата водород расширяется и постоянно вытекает через специальное отверстие. В мыльном пузыре отверстия нет, но водород способен легко просачиваться через его стенки. Так что при подъеме пузыря водород начнет уходить через стенки и объем пузыря останется постоянным. Тогда наш «аэростат» сможет подняться на высоту 12–15 км, где плотность атмосферы примерно равна плотности водорода у земли. Правда, это лишь в теории. Примерно на высоте 2–3 км оболочка мыльного пузыря замерзнет, станет хрупкой и будет разорвана давлением водорода…
Не печальтесь, а лучше выдуйте пузырь побольше и поиграйте им в мяч. Для этого наши прадеды надевали пушистые шерстяные перчатки и подбрасывали пузыри тыльной стороной ладони. Веселой игры!
А.ИЛЬИН
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Подземный радиотелефон
В августовском номере нашего журнала мы рассказали о подземной радиосвязи в телеграфном режиме. Сегодня публикуем обещанную схему передатчика средневолнового диапазона, работающего в режиме амплитудной модуляции. Это означает, что с его помощью можно установить телефонную связь.
Скажем заранее, что подземная радиосвязь досконально не изучена и любителя могут ждать сюрпризы. В первом приближении можно ожидать, что дальность связи должна зависеть от влажности почвы, а также от ее строения. Не исключено, что слои почвы, выделяющиеся особыми электрическими свойствами, могут превратиться в каналы, обеспечивающие передачу на очень большие расстояния.
Схема передатчика изображена на рисунке.
Схема электрическая принципиальная передатчика подземного радиотелефона. В качестве приемника нужно использовать обычный приемник, подключив его антенный вход к вбитому в землю штырю и подключив ко второму «землю» приемника.
Электрические колебания звуковой частоты электромагнитного микрофона ВМ1 подаются на вход усилителя, построенного на транзисторах VT1…VT3. Для устранения самовозбуждения два первых каскада развязаны по цепям питания фильтрами R4, СЗ и R9, С4. Имеется возможность регулировать коэффициент усиления тракта переменным резистором R5. С выхода третьего каскада получает питание генератор радиоколебаний, собранный на транзисторе VT4 и развязанный по высокой частоте дросселями L1, L2 и конденсаторами С6…С9. Режим транзистора VT4 по постоянному току задается делителем напряжений R12, R13 и эмиттерным резистором R14, поскольку низкое сопротивление последнего способно шунтировать контур генератора. Последовательно с резистором R14 включен дроссель L5.
Промодулированные «звуковым» усилителем высокочастотные колебания снимаются с контура L3, С10 и подаются на составной эмиттерный повторитель на транзисторах VT5, VT6. Функция последнего — поддерживать достаточно высокую добротность контура, а также его согласование с относительно невысоким сопротивлением земли, контакт с которой обеспечивают металлические штыри. Они присоединены проводами к точкам А1 и А2 схемы. Штыри могут разноситься «по фронту» на расстояния порядка 1…20 метров. Токосъемниками «земляных» радиосигналов служат аналогичные штыри, установленные в месте приема.
