Техника - молодёжи 1955-01, страница 30

чивого состояния облака. Закономерности, у становленные Федосеевым, г*огут лечь в основу технических способов воздействия на гуманы и облака. Остановимся на сущности этих работ несколько подробное.

При испарении каждой капли равномерно от нее во все стороны исходит диффузионный поток свободно летящих молекул влаги. Если в это время две капли находятся на некотором сравнительно близком расстоянии одна от другой, то в про межутв.е между ними, на условной прямой, соединяющей их центры, два диффузионных потока молекул направлены навстречу друг другэ. Благодаря э-гому волникают силы отталкивания, не позволяющие каплям сблизиться и < толкну I ься. По

строенный Федосеев! ш тончайший физический прибор наглядно показывает, к iK в этсм случае капли, взаимно отталкиваясь, отделяются друг от дру1а.

Если в это время искусственным путем по! [изить температуру среды вокруг капель на 2—3^е С, то взамен испарения будет происходить процесс конденсации. Меняется и характер взаимодействия между каплями: они приближаются одна к другой, взаимно притягиваясь, и сливаются. Что же произошло в этом случае?

В это премя потоки молекул влаги у обеих сближающихся капель имеют направление центростремительное. На условной прямой, проходящей через центры кгпель, встречными являются теперь потоки

молекул, падающие на их противоположные стороны. Оти-то два потока молекул как Чы толкают обе капли навстречу друт другу. Так возникают силы притяжения, сближающие обе кагли ] (плоть до столкновения их и слияния.

Еще ранее М. А. Аганич в свои с тончайших экспериментал]ных работах раскрыл механизм процесса слияния двух столкнувшихся капель, имеющих разные электрические заряды. При coy дарении двух капель у Каждой из них в точке удара в первый же миг получается плоская поверхность, ксторая отделена от плоской части другой капли воздушным зазором. По законам электростатики, имеющиеся на каждой капле электрические заряды должны сгуститься на их плоских частях. В момент соударс ния дву:: капель получается как бы микроскопический конденсатор. Продолжительность его существования — один короткий миг. Но этого достаточно! Гяд случайных оГет эятельств — например, тепловые движения молекул в капле — мож« т содействовать образованию на плоской части одной или другой капли микронег°вности, или микробугорка. Поверхностное натяжение воды в капле сгремится к уменьшению величины поверхности капли, то-есть к выравниванию такого бугорка. Электрические же силы, обусловленные зарядами противоположных знаков, наоборот, стремятся вытянуть этот бугорок. При потенциале заряда порядка 1— 8 вольт электрические силы преодолевают силы поверхностного натяжения. ByropjK вытягивается и превращается в тончайш.ую соединительную водяную нит! между двумя каплями. Сделанные в натуре измерения показывают, что дождевые капли несут заряды противоположного знака, доводящие потенциал капли иногда до 10—15 вольт. Такого пот{ нциала больше чем достаточно, чтобы при соударении парь: капель между ними образовалась соединительная чить. Эта нить как бы пробивает оболочки пара у обеих капель. В следующие мгновение эта нить расширяется до рапмеров диаметра объединенной капли и чбе капли сливаются.

Оставался невыясненным вопрос, во всех ли случаях столкновении двух капель образуется соединительная нить и всегда ли для слияния двух сблизившихся капель необходимо наличие на них разноименных электрических зарядов. Исследователи законов слияния водяны: капель изучал» эти законы именно при наличии разноименных зарядов и при значительных скоростях движения сталкивающихся кепель от носительно друг друга — от долей метра до нескольких метров в секунда". Конечно, такие заряды и скорости имеют место у капель облака, но не всегда. В очень большом числе случаев капли в облаке, особенно мельчайшие из них. перемещаются одна относительно другой очень медленно. они как бы паряа в воздухе Вот в этих случаях в облаках и проявляются открыты*¹ Федосеевым силы взаимного от галкиваниг или притяжения двух смежных капель. Силы эти, как было сказано, зависят от испарения или конденсации капель и вовсе не зависят от разницы в их электрических состояниях или же от разницы скоростей передвижения относительно друг друга.

Прибор Федосеева для наблюдения процессов взаимного отталкивания капель < а и «б» при их истрснии или вваимного притяжения и слияния при конденсации Кап ая г.ал подвешена на одном и* концов легкопередвижного стеклянного коромысла 1, несущею на своей сер^лине л£1Кое зеркальце 2, помещенное над центром круглого столика 3, играющего ро.пь арретира Ксрсмысло под sew но на тончайшей гити 4, прикрепленной к винту 5 в крышке (рутляра 6; футляр этот защищает си.тему подвеса наб.мотаемых капе.гь от действия внешних токов воздуха. Вторая капля «гб» подвешена к кощу неподвижно укрепленного стсржня 7. Подвешивание капель производится с осторожностью, при помощи пипетгм, вводимой через боковое, окно в футляре, которое всмд на этим закрывается заслонкой 8. Иуч света от лампочки у проходит сквозь стекло другого бокового окна 10, отражается от зеркальца 2 и, возвращаясь обратно, падает на дуговую шкалу 11. Угол отражения луча, меняясь с поворотом коромысла 1 в ту или другую стсрону. показываем, насколько притягивается (или отталкивается) капля от капли «сб» (после того как столик арретира 3 опущен с помощью винта 12). 4ept в большое стекло среднего окна можно наблюдать поведение капель неьооруженным глазом или жг прсиг водить фотскино1ъенку наблюдаемого

процесса

Справа на сл .не I покачано, как .ц и испарении каплп от не отходят par сбивающиеся ю все тороны молекулы влаги. Каждая moj 'кула имеет определенную массу и скорость. Когда две испаряющиеся коп ли находятся рядом, то между ними чтущие встречные потоки молекул создают силы огтплкиалния. Кап.ш не могут сблизиться

и wлиться.

При конд1нсации на noetpxnocru кагьш (с: mi II) происходит осаждение молекул влаги, поступающих со есех сторон, то-есть устремленных снаружи к центру капли. В это время I пром( жутках между двумя каплями нет потоков, идущих во встречном направлении, Значит, нет сил отталкивания. 3|ато снаружи этой пары капель действуют два взаимс встречных потока молекул, голкающих эти капм к сближению, до их столкновения и слияния.

i2

л