Техника - молодёжи 1934-04, страница 63

Ответы на вопросы

занимательной физики,

помещенные в № 3

Давление атмосферы

Утверждение многих учебников и популярных книг, что человеческое, тело испытывает со стороны атмосферы давление в 20 т лишено всякого смысла. Откуда появляются эти 20 т давления? Расчет ведется так: на каждый квадратный сантиметр поверхности тела давит 1 кг, поверхность же человеческого тела равна 20 тыс. ом®, отсюда делается неправильный вывод, будто общее давление на человеческое тело равно 20 тыс. кг. При этом совершенно упускается из виду, что силы приложены здесь к разным точкам тела и действуют в различных направлениях. Складывать арифмети-Д^иесии силы, направленные под уг-\Llom одна к другой, — бессмысленная операция. Складывать силы конечно можно, но по правилу геометрического сложения, « тогда получится совсем не то, о чем говорилось выше: получится, что равнодействующая всех давлений рада а весу воздуха в объеме тела.

Кто желает охарактеризовать не величину этой равнодействующей, а шчину давления на поверхность 7ела, тот в праве лишь утверждать, что тело находится под давлением 1 кг на 1 см®. Это все, что можно сказать о давлении, испытываемом нашим телом со стороны атмосферы.

Внушительные числа для величины давления атмосферы мы полу-I чим. если совсем иначе поставим * самый вопрос, например:

1. С какою силою верхняя часть нашего тела придавливается атмосферой к нижней?

2. С какою силою правая и левая части нашего тела придавливаются атмосферой одна к другой?

Для ответа на первый вопрос нужно рассчитать общее давление на площадь горизонтального сечения нашего тела (около 1 тыс. см'); получилась бы сила в 1 т. Во втором случае следовало бы определить общее давление на площадь вертикального сечения тела (около 5 тыс. см®); результат — 5 т.

Но столь поражающие числа обозначают в сущности не более того, что мы знали, приступая к расчету, а именно, что на 1 ом® сечения нашего тела (Приходится один килограмм. Это лишь различные выражения одной и той же мысли.

Подъем воды насосом

В большинстве учебников утверждается, что вода может быть поднята всасывающим насосом на высоту не более 10,3 м над ее уровнем. Но при этом редко отмечается, что высота 10,3 м — чисто теоретическая, на практике не осуществимая. Через скважины между поршнем и стенками трубы неизбежно проникает воздух. Это снижает подъем воды. Кроме того необходимо учесть, что при обычных условиях в воде растворен воздух (в количестве до 2 проц. ее объема). Выделяясь при работе насоса в разрежаемое пространство под поршнем, воздух этот своим давлением препятствует подъему воды на теоретическую высоту 10,3 м, понижая эту высоту на 3 м. Выше 7 м вода в колодезных насосах не поднимается.

Воздушный и водяной океаны

Несложный расчет дает возможность определить приблизительное отношение массы земной атмосферы к массе всех водных запасов нашей планеты. Вес атмосферы равен весу водяного слоя толщиной около 10 м (или 0,01 км), равномерно покрывающего всю поверхность земного шара. Если радиус земли Я километров, то атмосфера весит: 4я/?2 х 0,01 = 0,04я/?²

Океаны же при средней глубине около 4 км занимают ^SU земной поверхности. Отсюда вес воды всех океанов равен

»/i X 4л/?² X 4 = 12тг/?² .

Искомое отношение равно 12 л:/?²:0,04 л/?² = 300.

Итак вся вода земного шара весит примерно в 300 раз больше, чем весь воздух (точно в 270 раз).

Ввод веревки в гондолу стратостата

Для ввода клапанной веревки в герметически закрытую гондолу стратостата придумано следующее простое приспособление. Внутри кабины устроена ⁴ сифонная трубка, длинное колено которой сообщается с наружным пространством. В трубку налита ртуть. Так как дав-

Ввод веревки в гондолу стратостата

ление внутри кабины не может превышать наружного больше чем на 1 см, то уровень ртути в длинном колене будет возвышаться над уровнем в коротком колене не более чем на 76 см. Через ртуть проводят клапанную веревку, которая при своем движении не нарушает установившейся разности уровней ртути. Благодаря этому можно тянуть за веревку, не опасаясь выпустить воздух из гондолы: канал, по которому скользит веревка, все время закупорен ртутью.

Почему вода долбит камень?

Чистая вода, попадая на камень, не оставляет на его поверхности ни малейшего следа, сколько бы лет или тысячелетий ни длился такой процесс. Если бы падающая вода была абсолютно свободна от примесей, она не «долбила» бы камень. Но вода в природе всегда содержит в большем или меньшем количестве твердые частицы, например кварцевого песка, способные царапать поверхность камня. Как ни слабы эти царапины, они все же производят в конце концов заметные разрушения.

Следовательно не вода долбит камень, а те ' твердые незаметные для глаза частицы, которые она несет с собою. Точно так же не кожаная подошва .стирает каменные ступени лестниц, а те крупинки песка, которые пристают к обуви.

Я. ПЕРЕЛЬМАН

Присылайте ответы на „Вопросы занимательной физики^и. Сообщайте в редакцию о том, насколько труден помещаемый в этом отделе материал и какие вопросы вас интересуют, bv