Юный техник, 2004 № 09

Недавно космическое агентство NASA провело испытания нового экспериментального реактивного самолета, двигатель которого работает на кислороде воздуха. Маленький автоматизированный самолет стартовал из бомбардировщика В-52, получил ускорение ракетой, а потом включил собственные двигатели и поставил мировой рекорд скорости, пролетев часть пути в 7 раз быстрее звука. Это вдвое превышает прежний рекорд.

Техническая характеристика:

Длина… 3,66 м

Высота… 1,5 м

Размах крыла… 1,5 м

Стартовый вес… 1270 кг

Количество двигателей… 1

Максимальная скорость полета… 7700 — 11 000 км/ч

Потолок высоты… 30 км

Suzuki Bandit 600— это мощный и достаточно маневренный мотоцикл, двигатель которого сконструирован таким образом, что может непрерывно работать до 12 часов в день, что особенно важно при дальних туристических поездках. Рама мотоцикла сварена из труб большого диаметра для большей прочности, жесткости и комфортной езды на извилистых участках дороги. Вилки большого диаметра, а также задняя подвеска рычажного типа с газовым амортизатором обеспечивают идеально точные реакции мотоцикла при поворотах.

Техническая характеристика:

Длина… 207 см

Габаритная высота… 122 см

Ширина… 76,5 см

Вес без горючего… 213 кг

Мощность двигателя… 110,5 л.с.

Количество цилиндров… 4

Максимальная скорость… 195 км/ч

Время разгона до 100 км/ч… 4,2 с

Объем топливного бака… 20 л

ПОЛИГОН Чудеса на кончике иглы

Уважаемая редакция!

Говорят, что в одном из давних номеров вашего журнала был описан способ изготовления особо острой иглы, на кончике которой едва умещается всего лишь несколько атомов. Расскажите, действительно ли можно самому сделать такую иглу?

С.Бармыков,

Москва

Стоит отметить, что игла — одно из величайших изобретений человечества. Первобытная одежда из шкур и тончайшее платье королевы — все это делается при помощи иглы. Тончайшая трубочка с острым концом — игла шприца — спасла миллиарды жизней. Сегодня при помощи острейших иголок мы можем «разглядывать» и передвигать отдельные атомы, соединяя их в цепочки необычных и хитроумных молекул. Существует у иглы и множество других применений. Но давайте по порядку.

Все ли иглы одинаково остры? Попробуйте рассмотреть иглу для вышивания под микроскопом при увеличении 30–40 крат (рис. 1).

Вы не поверите глазам своим, увидев железное бревно с закругленным концом. Радиус кончика вышивальной иглы нетрудно измерить. Он равен примерно 0,01 — 0,05 мм. При этом площадь его поперечного сечения составит 0,00008 — 0,0002 мм ². Если нажать на иглу с силой всего один кг, то, как показывает расчет, на ее кончике должно развиться давление от 5 до 20 тыс. атм. Однако подобные расчеты, часто попадающиеся в учебной литературе, не учитывают прочности как острия, так и материала иглы.

Лучшая сталь выдерживает на смятие давление 200–300 кг/мм ². Как только эта величина будет превышена, кончик сомнется, площадь его увеличится и давление в дальнейшем как бы замрет у этого предела. Если же острие тонкое и удлиненное, то оно согнется задолго до достижения давления, равного пределу прочности материала.

Получается парадокс: для того чтобы игла лучше прокалывала, ее следует… слегка затупить (рис. 2).

Колющее свойство иглы основано на ее способности концентрировать силу. Однако ее свойства этим не ограничены.

Намотайте на толстую иглу примерно 100 витков проволоки диаметром 0,05 мм и подключите к звуковому генератору. При подаче частоты 5 — 10 кГц игла тонко запищит (рис. 3).

Так проявляется магнитострикционный эффект — изменение длины иглы под действием магнитного поля обмотки. Если бы мы имели просто стальной стержень с ровно обрезанными концами, то колебания каждого из них имели бы одинаковую амплитуду. Но у иглы амплитуда колебаний острого конца сильнее. Можно сказать, что острие иглы концентрирует звуковую энергию. При помощи тела, имеющего форму иглы, удается настолько увеличить плотность звукового потока, что он начинает разрушать прочнейшие стали, сверхтвердые сплавы и даже алмаз. Это явление используют в ультразвуковых станках.