Занимательная физика. Книга 1

Вы легко можете наблюдать его сами, если дадите себе труд проделать следующий опыт. Зная, что прованское масло[19] плавает в воде, но тонет в чистом спирте, вы можете приготовить такую смесь, в которой масло не тонуло бы и не всплывало. Введите в эту смесь посредством шприца немного масла – и вы увидите, что масло соберется в большую, совершенно круглую каплю, которая будет неподвижно висеть внутри жидкости. Опыт надо проделывать с известной сноровкой – иначе у вас получится не одна большая капля, а несколько шариков поменьше. Но и в таком виде опыт достаточно интересен.

Рис. 51. Масляный шарик висит внутри стакана с разбавленным спиртом.

Это, однако, еще не все. Пропустите через центр жидкого масляного шара длинную деревянную зубочистку или проволоку и вращайте ее, как ось. Масляный шар примет участие в этом вращении; опыт удается лучше, если насадить на ось небольшой смоченный маслом картонный кружочек, который бы весь оставался внутри шара. При вращении шар начнет сначала сплющиваться, под действием центробежной силы, – а затем, через несколько секунд, отделит от себя кольцо. Разрываясь на части, кольцо образует не бесформенные куски, а шарообразные капли, которые продолжают обращаться вокруг центрального шара, как планеты вокруг солнца.

Рис. 52. Опыт Плато.

Это не простое сравнение: то, что вы здесь видите, есть точное подобие процесса образования планет из первичной туманности…

Впервые этот прекрасный и поучительный опыт произвел физик Плато.

Жидкости в Жюль-Верновском ядре

Мы уже убедились, что все тела внутри летящего вагона-ядра, изобретенного фантазией Жюля Верна, должны утратить свой вес. Жидкости, разумеется, не составляют исключения, – и читатель, вероятно, легко догадается, что произойдет с ними при подобных условиях. Впрочем, вопрос так любопытен, что стоит рассмотреть его поближе.

Жюль Верн описывает, как пассажиры ядра праздновали свой перелет через нейтральную зону: расставив в воздухе стаканы, они налили в них вина и выпили.

Едва ли это могло быть так. В самом деле: как они извлекли вино из бутылки? Простого опрокидывания бутылки недостаточно, так как невесомая жидкость при этом не выльется. Вы скажете, что они вытряхивали вино, ударяя ладонью по дну бутылки. Мы сейчас убедимся, что и это едва ли верно, – но пока займемся вопросом: что станется с невесомой жидкостью вне бутылки. Опыт Плато, только что описанный, дает нам ответ: она соберется в форме шара и будет в таком виде висеть в воздухе. Пассажирам придется глотать эти шары, как мы глотаем капсулы касторки. Как видите, никакой надобности в стаканах нет: можно прекрасно обойтись без них.

Мало того: в данном случае стаканы, пожалуй, испортили бы все празднество. Попробуем разобрать, что сделается с невесомым вином, если его «вытряхнуть» из бутылки в стакан. Известно, что спирт смачивает стекло; это значит, что притяжение между спиртом и стеклом больше, чем взаимное притяжение частиц спирта между собой. Вино в этом отношении мало отличается от спирта. Поэтому, если мы «втрясем» невесомое вино в стакан, то оно вовсе не будет оставаться внутри него, а растечется по его внутренней и наружной поверхностям, окружив стакан со всех сторон жидкой оболочкой. Эту оболочку пассажирам ядра и пришлось бы слизывать: прямо пить вино из стакана при таких условиях невозможно.

Теперь понятно, что и «вытряхивать» вино из бутылки не пришлось бы: едва только пробка будет извлечена, вино само вытечет из бутылки, окружив со всех сторон её наружные стенки. Пассажирам пришлось бы немало повозиться, прежде чем «разлить» это невесомое вино по стаканам. Да и то еще хорошо, что бутылка и стаканы «стоят в воздухе»: если бы они находились на столе, вино растеклось бы по столу, затем по полу и по стенкам вагона, – и бравым пассажирам пришлось бы праздновать переход через нейтральную зону с пустыми стаканами.

Впрочем, мы уже доказали выше, что предметы внутри ядра становятся невесомыми с первого же момента полета, и, следовательно, нашим путешественникам пришлось бы все время считаться с подобными неприятностями.

Как выйти сухим из воды?

Оказывается, что это возможно в буквальном смысле слова. По крайней мере, можно, не замочив рук, вынуть кольцо со дна сосуда, полного воды. Для этого вам придется запастись баночкой особого порошкообразного вещества – так называемого ликоподия[20], или плаунового семени, которое вы можете достать в любой аптеке. Посыпьте этого порошка на поверхность воды, – а затем проворно погрузите руку в сосуд и смело берите кольцо. Когда вы вынете руку из воды, вы, к изумлению своему, убедитесь, что она так же суха, как была и до погружения. Разгадка опыта в том, что ликоподиева пленка обволакивает руку наподобие перчатки, которая и защищает ее от смачивания.

Рис. 53. Рука остается сухой.

Как носить воду в решете?