Качественные задачи по физике в средней школе и не только… (Тульчинский) - страница 55

Есть у башен и недостатки – например, склонность обмерзать зимой, а также невозможность снабжать водой современные многоэтажки (не хватает давления). Поэтому водонапорные башни потихоньку становятся экзотикой, а им на смену приходят современные «умные» насосные станции.

74. Космическое письмо

Обычная шариковая ручка для использования на космической станции в условиях невесомости не подходит: паста поступает к кончику стержня под действием силы тяжести, которая на орбитальной станции отсутствует.

Есть красочная история о том, как американские разработчики потратили огромный бюджет на создание ручки, которой можно писать в невесомости, а советские инженеры гордо продемонстрировали в ответ карандаши, но это не более чем легенда. Поначалу в космосе действительно писали карандашами и фломастерами (в которых краска просачивается по капиллярам – процесс, не зависящий от гравитации). Карандаши в действительности были не так уж хороши, как может показаться: графитовая пыль создает в условиях невесомости неудобства и даже может вывести их строя технику. В конце концов была разработана специальная шариковая ручка для невесомости – но это была частная инициатива производителя шариковых ручек Пола Фишера. Такие ручки закупали у Фишера как NASA, так и Советский Союз.

75. Конкурс на лучшую жидкость для барометра

Конструктивно жидкостный барометр – это заполненная жидкостью трубка, один конец которой запаян, а второй опущен в емкость с той же жидкостью. Столбик жидкости опускается до тех пор, пока его давление не уравновесит наружное атмосферное давление. (Можно описать это иначе: поскольку между уровнем жидкости в трубке и запаянным концом нет воздуха, там нет и атмосферного давления. Наружное атмосферное давление «загоняет» жидкость в трубку до тех пор, пока сила тяжести, действующая на столб жидкости, не уравновесит внешнее давление.) Плотность ртути примерно в 13,5 раз больше плотности воды и почти в 15 раз больше плотности масла. Это означает, что столбик воды, создающий давление, равное атмосферному, будет в 13,5 раз выше столбика ртути, а столбик масла – в 15 раз выше. Вы наверняка слышали, что метеорологи измеряют атмосферное давление в «миллиметрах ртутного столба» – речь идет как раз о высоте столбика ртути в ртутном барометре: нормальному атмосферному давлению отвечает ртутный столбик высотой 760 миллиметров. Соответствующий водяной столб будет иметь высоту около 10 метров, а масляный – еще выше. Барометр такого размера очень неудобен в использовании. Зато точность водяного или масляного барометра будет намного выше: изменению давления в 1 миллиметр ртутного столба отвечают 13,5 и 15 миллиметров на шкалах водяного и масляного барометров. Возникает довольно частый в физике и технике выбор между удобством и точностью измерений.