Вверх
Губительная чаша Тантала. Научные игрушки
Касс!ная физика на Youtube
Занимательные фишки - 7 класс
 Ответы 7 классу
Занимательные фишки - 8 класс
ГДЗ  8 классу
Занимательные фишки - 9 класс
Конспекты, учебники, видео - 10-11 класс
"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?

Инфографика по физике

Диафильмы по физике

Презентации по физике

Ребусы и  кроссворды

Губительная чаша Тантала. Научные игрушки

07.2011

Жара … хочется пить... очень хочется пить!!!
Слабеющей рукой вы наполняете бокал живительной влагой … больше … еще …еще чуть-чуть … Но, вдруг … О, ужас!!!
Вода начинает пропадать из бокала … минута … другая … и вот только несколько капель осталось на дне …
Еще раз … больше воды … больше …но, что это? Всё повторилось, как и в первый раз …
Кадры из фильма ужасов? Нет, жестокая реальность!

Вот он - бокал, кубок, чаша, ваза (или как-то иначе), который доставил Вам столько неудобств. Иногда такие сосуды называют кубком жадности, или кубком правосудия.

Начнем, пожалуй, с литературы.
Древнегреческий миф рассказывает о том, как сын Зевса, правитель древней Лидии Тантал был наказан богами за преступления и обречен на вечные мучения. Прикованный к стене, и стоя по горло в воде, он не мог напиться: как только он нагибался к воде, она опускалась вниз … Вечные муки Тантала!

Великий французский математик, физик и философ Рене Декарт, живший в начале 17 века, так описывает в своем трактате «Правила для руководства ума» виденную им где-то удивительную чашу: « … была устроена некогда виденная нами чаша, в центре ее возвышалась колонна, на коей была водружена статуя Тантала, как бы намеревающегося напиться: хотя налитая вода прекрасно держалась в этой чаше, пока не поднималась настолько высоко, что могла бы попасть в рот Тантала, однако лишь только она достигала губ несчастного, вся она тотчас же вытекала».



Но, чтобы не оказаться когда-либо в таком положении, давайте познакомимся с древнейшим изобретением человечества – сифоном.
Это устройство было описано еще Героном Александрийским.
А в музее Метрополитен города Нью-Йорка демонстрируется японская «чаша Тантала» - образец сифона 3000-летней давности. Все прекрасно, если она заполнена не полностью – тогда это обыкновенная чашка. Но, если пожадничать и налить жидкости много, начинается самопроизвольное опорожнение чаши! Она освобождается от жидкости прежде, чем Вы сможете это выпить!

Слово «сифон» переводится с греческого как «трубка». В наше время под сифоном понимают изогнутую трубку с коленами разной длины, по которой можно перелить жидкость из сосуда с более высоким уровнем в сосуд с более низким уровнем. Верхняя часть трубки расположена выше уровня жидкости в верхнем сосуде. Чтобы сифон начал работать, необходимо его предварительно заполнить жидкостью. Сифон позволяет выливать жидкость из сосуда без его опрокидывания.

В чем же принцип работы сифона?
Сначала вода наполняет банку, трубка еще наполнена воздухом, и вода не вытекает. Когда трубка в банке покроется водой, вода начинает вытекать через трубку. Вытекание прекратится тогда, когда уровень воды в банке понизится до самого края изогнутой трубки, и в нее попадет воздух.

Действие сифона прекращается, если в трубку проникнет воздух ( или давление столба жидкости в трубке от вершины изгиба до уровня жидкости в сосуде станет меньше атмосферного давления).

Скорость вытекания воды через трубку должна быть больше, чем скорость поступления воды в банку.

Вот как выглядит старинная игрушка, в основе которой лежит принцип действия сифона. В чаше стоит человеческая фигурка, внутри которой скрыт сифон. Короткое его колено проходит через одну из ног человечка и открывается в чашу, изгиб находится в шее, а длинное колено идет внутри другой ноги и выходит через дырку в дне чаши. Попробуй напейся!

В природе также встречаются "природные сифоны". Например, в штате Вайоминг (США) есть местная природная достопримечательность. Через каждые 20 минут происходит извержение вод из подземного источника, которое длится 18 минут. После извержения в течение 20 минут происходит наполнение внутреннего подземного водоема сточными водами с поверхности. Затем наступает переполнение сифона и новое извержение воды.

Кроме того сифоном называют прибор, представляющий собой сосуд для газированных напитков, имеющий трубку с краном, расположенном наверху ее, доходящую практически до самого дна.
Некоторые из Вас пользовались, наверное, дома сифоном для получения газированной воды.

Этот сифон представляет собой сосуд с герметически закрывающейся крышкой. Сначала сифон наполняют водой. Затем в крышку сосуда вставляют баллончик с углекислым газом, специальное устройство прокалывает пробку газового баллончика, и газ из баллончика начинает поступать в сосуд. Частично газ растворяется в жидкости, а нерастворившийся газ создает в сосуде избыточное давление ( больше атмосферного), что заставляет жидкость при открытом кране вытекать из сосуда.

В своем доме мы видим сифоны каждый день, а иногда и используем их , но уже в другом качестве.
Сифоны или водяные ( иначе гидравлические) затворы используются, например, в наших квартирах, как обязательная часть сантехнического оборудования. Они препятствуют проникновению в квартиру запахов из канализационной системы. Сифоны подключаются на выходе ванны или раковины, как дополнительное оборудование, а в унитазе роль сифона выполняет изгиб корпуса, т.е. изгиб канализационного слива в основании унитаза.

Гидравлический затвор сифона всегда должен быть заполнен водой, и именно этот слой воды не дает проникать посторонним запахам в жилое помещение.

Когда еще используется сифон?
В аквариумном деле, когда необходимо сменить воду в аквариуме, не опрокидывая его.
А наблюдали ли Вы иногда случаи, когда у незадачливого владельца машины заканчивается бензин на середине пути? Что делает шофер? Он просит у проезжающего мимо автомобилиста немного бензина … а у того только в бензобаке … Как поделиться?

Для этого нужна резиновая трубка. Трубка погружается в бензобак, где она заполняется бензином. Верхний конец трубки плотно закрывается пальцем, быстро вынимается из бочки и опускается в ведро, стоящее ниже уровня бензина в бензобаке. Заткнутый конец трубки открывается, и бензин по трубке начинает вытекать в ведро. Таким образом, получается сифон — непрерывная струя бензина, истекающая из бензобака в ведро через трубку.

Сифон "в чести" и у виноделов, где применяется для разлива вина из огромных бочек в бутылки. Большие бочки не поднять и не опрокинуть для переливания вина, а если внизу бочки сделать кран, то в бутылки попадет осадок со дна. Здесь удобнее использовать сифон.
Сифоны используют и в технике, например, в нефтяных трубопроводах, по которым самотеком движется жидкость, при пересечении ими холмов и других возвышенностей, это позволяет избежать сильного углубления труб или рытья тоннелей. Такой сифон - это большая изогнутая металлическая или бетонная труба, опущенная концами в основную трубу с нефтью по обеим сторонам холма и имеющая вверху вентиль для выкачивания скапливающегося воздуха.

Принцип сифона издавна использовали в водяных часах. С помощью такого автоматического устройства запросто можно было отмеривать равные промежутки времени.
Такой сифон - автомат легко изготовить даже самому: в донышке небольшой жестяной банки или пластиковой бутылки надо сделать отверстие и вплотную вставить в него конец резиновой или пластиковой гнущейся трубки, остальную часть трубки надо изогнуть внутри банки так, чтобы второй ее конец был почти у самого дна.
Ставим банку под струю воды, банка начинает наполняться, но как только уровень воды в банке достигнет верхней части изогнутой трубки (!!!), вода начнет вытекать через трубку, пока банка не опустеет. Затем заполнение банки водой начнется вновь, и опять полное опорожнение …и т.д. и т.п.
Сифон будет работать, как часы, если струя втекающей в банку воды будет тоньше, чем струя, вытекающая через трубку. Это надо отрегулировать.





По следам "английских ученых"

  • Можно ли вскипятить воду звуком?

    Если у вас в доме вдруг пропало электричество, не работает электрический чайник, плита, и кончились спички, но зато вопреки всему во всю силу гремит музыка, давайте зададимся вопросом: можно ли вскипятить воду, используя звук? Насколько это реально?

Устали? - Отдохнем!


последние статьи

Новости


Азбука физики
Азбука физики
Фильмы об ученых
Фильмы об ученых
Викторины
Викторины

Научные игрушки
Научные игрушки
Загадки прошлого
Викторины
Простые опыты
Простые опыты
Парадоксы
Парадоксы
Это интересно
Интересная физика
История техники
История техники
Физика детям
Физика для детей
Библиотека
Библиотека
Знаете ли вы
Знаете ли вы
История физики
История физики
Любознательным
Любознательным
Мысли вслух
Мысли вслух
Этюды об ученых
Ученые-физики
Задачи Г. Остера
Задачи Григория Остера
Умные книжки
Умные книжки по физике
Есть вопросик
Ответы на попросы по физике
Его величество
Все о человеке
Музеи науки
Научные музеи
Достижения
Новости науки и техники



Выпускникам

Как сдавать экзамены?
Тактика тестирования
Знаешь ли ты себя?
На урок

Класс!ная физика для любознательных

Презентации и диафильмы по физике

My-shop.ru - Интернет-магазин товаров для образования



Интернет-магазин Лабиринт