Юный техник 1973-10, страница 47

НЕВЕСОМЫЕ КАПЛИ

Как ведут себя предметы в условиях невесомости, известно. Многие, наверное, не раз видели на экране телевизора, как в кабине орбитального корабля космонавт выпускает из рук карандаш или блокнот и они свободно плавают в пространстве. А если так же выпустить каплю жидкости, что будет с ней? Если космонавт работает без маски, такой опыт опасен. Каплю не поймаешь, как карандаш! А вдохнуть ее вместе с воздухом проще простого.

Однако, чтобы наблюдать поведение жидкости в условиях невесомости, не обязательно проводить опыты именно в космосе. Освободить жидкость от действия сил тяжести можно, поместив ее в другую жидкость такой же плотности. При этом условии направленная вниз сила веса первой жидкости уравновешивается направленной вверх архимедовой силой со стороны второй жидкости (в орбитальном корабле невесомость наступает при условии, когда сила веса уравновешивается центробежной силой). Вследствие этого первая жидкость не всплывает и не.идет ко дну, а под действием сил поверхностного натяжения принимает шарообразную форму, при которой ее поверхность минимальна при данном объеме. Так как у шара поверхность постоянной кривизны, то он и может служить иллюстрацией равновесия жидкости.

Почти шарообразную форму имеют мелкие капли жидкости и в обычных условиях. Но чем капля крупнее, тем больше у нее сила тяжести преобладает над силами поверхностного натяжения и тем больше ее форма отличается от шарообразной. Другое дело в случае невесомости.

Эксперимент можно провести, поместив оливковое масло в смесь спирта и воды при отношении объемов 6 : 4, или анилин — в водный раствор поваренной соли. В создавшихся условиях невесомости каплю можно получить достаточно больших размеров — несколько сантиметров в диаметре. Каплю в растворе следует образовывать медленно, пипеткой. Отдельные капельки, отставшие от большой, можно собрать при помощи колечка из медной проволоки.

А как поведет себя капля, если ее растягивать? Погрузите внутрь капли два кольца из проволоки, как показано на рисунке 1. Раздвигая так, чтобы их оси были направлены вдоль одной прямой линии, можно из шара получить круглый цилиндр. При этом жидкость, выступая в обе стороны сквозь кольца,, заканчивается шарообразными поверхностями, радиусы кривизны которых в два раза больше радиуса цилиндра. Рис. 1 Если раздвинуть кольца дальше, получится поверх

ПЛОСКОСТЬ

52