Материалы, опубликованные в журналах и не входящие в статьи, можно увидеть на страницах номеров:

23 августа 2020

Занимательная физика, 1934-02

Ответы на вопросы, помещенные в № 1

Дальность горизонта

В конце статьи «Как далеко видно со стратостата?» предложено было несколько задач. Вот ответы:

1. Для моряка, обозревающего море с высоты 16 м, дальность горизонта равна около 14,5 км.

2. Маяк, фонарь которого возвышается на 80 м над водой, освещает море на 32 км.

3. Человек среднего роста, стоя на ровной местности, видит линию горизонта приблизительно в 4,5 км от себя.

4. Дальность горизонта для пери-окопа подводной лодки, поднимающегося над водой на 20 ом, равна 1 600 м.

Флаги аэростата

Если аэростат относится течением воздуха, то скорость обоих одинакова; аэростат и окружающий его воздух находятся в покое один относительно другого. Значит, флаги должны свисать отвесно, как в неподвижном воздухе. Люди в гондоле такого аэростата не ощущают ни малейшего ветра, хотя бы их мчал ураган.

Дырочка в железном листе

Неправильно полагать, что при достаточном нагревании дырочка в железном листе закроется вследствие теплового расширения. Никакое нагревание не может дать такого результата, потому что отверстия при нагревании тел вовсе не уменьшаются, а напротив — увеличиваются. Это ясно из следующего рассуждения. Если бы дырочки не было, то заполняющее ее вещество при нагревании тела расширялось бы в такой же мере, как и окружающий материал; иначе образовались бы либо складки либо зазор. Между тем известно, что при тепловом расширении всякого однородного тела никаких складок или скважин в нем не возникает. Отсюда ясно, что лист с дырочкой расширяется так, будто дырочка заполнена железом; иначе говоря, дыра при нагревании увеличивается, как равный ей участок железного листа. Поэтому объемы сосудов, просветы труб, всякого рода полости в телах при нагревании увеличиваются (а при охлаждении уменьшаются).

Итак добиться закрытия дырочки нагреванием невозможно: дырочка сделается еще больше. Можно ли достигнуть этой цели путем охлаждения? Можно ли настолько охладить железный лист, чтобы дырочка в нем исчезла? Так как коэфициент расширения железа 0,000012, а наибольшее охлаждение равно минус 273°, то ясно, что дырочка никак не может уменьшить диаметра просвета более чем на 0.000012Х 273, т. е. примерно на 0,003.

Значит, никаким изменением температуры нельзя достичь того, чтобы отверстие в твердом теле, даже самое маленькое, закрылось.

Нагревание паром

Пар, нагретый до 100°, может отдавать воде теплоту только при условии, если температура воды ниже 100°. С момента, когда температура воды и пара сравнялась, переход тепла от пара к воде прекращается. Отсюда следует, что вода может быть нагрета 100-градусным паром до 100°, но получить от такого пара скрытую теплоту, необходимую для перехода в парообразное состояние, вода не может. Значит, 100-градусным паром можно довести воду до точки кипения, но нельзя довести до состояния кипения: вода будет оставаться в жидком виде.

Калорийность дров

Распространено мнение, будто березовые дрова гораздо «жарче» хвойных и особенно осиновых. Это верно, если сравнивать равные объемы тех и других дров: березовое полено при сгорании дает больше тепла, чем осиновое таких же размеров. Но в физике и технике при оценке теплотворной способности топлива сравнивают не объемы, а массы. Так как березовая древесина раза в полтора плотнее осиновой, то не следует удивляться, что калорийность березовых дров, несмотря на меньший объем березовой древесины, оказывается одинаковой с калорийностью осиновых. Вообще килограмм древесины, независимо от породы, развивает при сгорании одинаковое количество тепла (если только процент содержания влаги в них одинаков).

Итак береза кажется нам «жарче» осины только потому, что в обиходе мы сравниваем неодинаковые массы этих веществ: берем березовой древесины больше, чем осиновой.

Любопытно, что соотношение цен на дрова довольно близко отвечает отношению удельных весов различных пород. Покупая дрова, мы приобретаем поэтому на каждый рубль одно и то же число калорий, независимо от породы.

Однако, если разные породы дров при одинаковом весе равноценны в смысле количества теплоты, выделяемой при горении, то они все же не вполне равноценны как топливо. Для паровых котлов важна не только теплотворная способность топлива, но и быстрота его сгорания. На некоторых заводах (например стекольный) быстро-горящие осиновые и сосновые дрова предпочитают другим породам. Напротив, в наших комнатных печах медленно горящие дрова тяжелых пород греют лучше быстро сгорающих легких пород.

Красный сигнал

Красные лучи имеют большую длину волн и рассеиваются в воздухе слабее лучей иных цветов. Лучи красного цвета проникают поэтому дальше, нежели всякие другие. А дальняя видимость сигнала остановки на транспорте —  обстоятельство первостепенной важности: чтобы успеть остановить поезд, машинист должен начать торможение на значительном расстоянии от препятствия.

Другая причина выбора красного цвета для сигнала остановки заключается в большей чувствительности нашего глаза к этой окраске, нежели к синей или зеленой.

Комментариев нет:

Отправить комментарий

Последняя добавленная публикация:

Термостолбик | ТМ 1940-04

Интересный прибор для измерения малейших изменений температуры — термостолбик — изготовлен одним из московских научных институтов. Этот приб...

Популярные публикации за последний год

Если Вы читаете это сообщение, то очень велика вероятность того, что Вас интересуют материалы которые были ранее опубликованы в журнале "Техника молодежи", а потом представлены в сообщениях этого блога. И если это так, то возможно у кого-нибудь из Вас, читателей этого блога, найдется возможность помочь автору в восстановлении утраченных фрагментов печатных страниц упомянутого журнала. Ведь у многих есть пыльные дедушкины чердаки и темные бабушкины чуланы. Может у кого-нибудь лежат и пылятся экземпляры журналов "Техника молодежи", в которых уцелели страницы со статьями, отмеченными ярлыками Отсутствует фрагмент. Автор блога будет Вам искренне признателен, если Вы поможете восстановить утраченные фрагменты любым удобным для Вас способом (скан/фото страницы, фрагмент недостающего текста, ссылка на полный источник, и т.д.). Связь с автором блога можно держать через "Форму обратной связи" или через добавление Вашего комментария к выбранной публикации.