Диск Рэлея. Продемонстрировать диск из тонкого картона диаметром 25 см, подвешенный на двух тонких нитях (рис. 117, а) и расположенный против вентилятора ребром к нему. При включении вентилятора диск поворачивается и устанавливается перпендикулярно к потоку. Объясните явление.
Явление Магнуса (см. задачу 145) используется в опытном судне, построенном Флетнером. Это судно приводится в движение ветром, однако вместо парусов на нем установлены большие вертикальные, быстро вращающиеся с помощью особой машины цилиндры. Судно может двигаться, если направление ветра перпендикулярно его курсу, Оно может двигаться, как и парусное судно, против ветра зигзагами. Разобраться, как движется судно Флетнера (рис. 116).
Цилиндр Магнуса. Бумажный цилиндр длиной 25 см и диаметром 5 см скатывают по наклонной плоскости. Траектория полета имеет неожиданную форму (рис. 115, а), Объяснить явление.
Легкий целлулоидный шарик ввести в вертикальную струю воздуха от пылесоса (рис. 114). Шарик устойчиво «парит» в ней: он следует за струей, если медленно перемещать насадку пылесоса в горизонтальном направлении, и возвращается в струю после легкого нажима на него спицей и даже держится в слегка наклоненной к вертикали струе воздуха. Объяснить явление.
В шарике от настольного тенниса (рис. 113) сделать дать отверстий. Через отверстия 1 и 3 продеть резиновую трубку длиной 15—20 см с внутренним диаметром 4—5 мм, а в отверстие 2 и 4 вставить хлорвиниловые трубочки длиной по 10 мм и диаметром около 2 мм. Отверстием 5 шарик насадить на водопроводный кран. Места соединения трубок и шарика промазать Пластилином. Слегка приоткрыв кран, отрегулировать напор води так, чтобы струи воды, вытекающие из трубок 2 и 4, не касались друг друга. Что произойдет со струями, если через резиновую трубку сильно продувать воздух? Ответ проверить опытом и объяснить наблюдаемое явление.
Через резиновую трубку, надетую на конец стеклянной воронки, с силой продувать воздух (например, можно использовать пылесос) (рис. 112).
Конус, изготовленный из бумаги, установить основанием на ладони руки и ввести внутрь воронки. Если убрать руку, то конус втягивается в воронку и не выпадает, пока продувают воздух. Вместо бумажного конуса в воронку можно вводить шарик от настольного тенниса. Объяснить явление.
Сифон, «переливающий» воздух (рис. 111). Большую пробирку наполнить водой, заткнуть пальцем и погрузить вверх дном в сосуд с водой АВ. Палец убрать, а пробирку закрепить в лапке штатива. Закрыть пальцем конец D сифона СОD и ввести его конец С в пробирку так, чтобы конец С был выше уровня воды в сосуде АВ. Открыть конец сифона D. Пузырьки воздуха будут стремительно входить через сифон в пробирку, и воздух заполнит ее. Объяснить явление.
Где и сколько клапанов надо установить в насосе (рис. 109, а), чтобы поршень непрерывно гнал жидкость при своем движении как в левую, так и в правую сторону? Как должны быть соединены трубопроводы с всасывающей трубой и с трубой, подающей жидкость в систему?
В сочинении «История греко-персидских войн» древнегреческий историк Геродот, рассказывая о своем путешествии по Египту, писал: «Перед плывущим по течению кораблем опускают в воду вертикально и перпендикулярно течению доску, которая играет роль двигателя и тянет корабль» (рис. 108).
Стеклянную трубку (диаметром 10—12 мм и длиной 20—30 см) с оттянутым концом (диаметр конца 1,5— 2 мм) укрепить вертикально в штативе, поставленном в широкую ванну. Соединить эту трубку резиновой с водопроводным краном и, постепенно открывая его, получить тонкую сильную струю воды до 2 м высотой (рис. 107). Положить легкий целлулоидный шарик на вершину струи. Он будет, слегка вибрируя, достаточно устойчиво держаться на ней, В чем причина этой устойчивости?
