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LABORATÓRIO CIENTÍFICO INFANTIL
Como a água foi forçada a fluir para cima. Laboratório de Ciências para Crianças
Diretório / Laboratório de Ciências para Crianças Antigos manuscritos árabes nos trouxeram a história das incríveis criações do antigo inventor Garça de Alexandria. Uma delas é uma bela tigela milagrosa no templo, da qual jorrou uma fonte. Nenhum tubo de abastecimento era visível em lugar nenhum e no interior não havia dispositivos mecânicos. De onde veio a água? Por que correu?! Mesmo uma pessoa moderna ficaria surpresa. Afinal, isso é contrário à lei da gravidade! Mas você pode ver o tataraneto da fonte Heron em uma recente exposição de criatividade científica e técnica da juventude. Entre suas exibições havia um vaso muito semelhante a uma tigela antiga. Também jorrou água. A vasilha podia ser tocada, apanhada... Mas como e de onde jorrava a fonte permanecia um segredo. Milagre? - Não, - respondeu o autor do brinquedo Viktor Zhigunov. E ele nos explicou o princípio de ação no modelo mais simples. Pegue um tubo de cerca de 400 mm de comprimento, insira dois plugues de borracha densa nele e pedaços de uma caneta esferográfica nos plugues, conforme mostrado na Figura 1. Em seguida, vire o tubo e preencha o espaço entre os plugues com água. Após retornar tudo à sua posição original, mergulhe o aparelho em uma banheira cheia de água, e certifique-se de colocá-lo na vertical. E você verá como um fio de água cairá da haste superior. Por que? A solução é simples. A água do banho pressiona o ar sob os plugues, que, por sua vez, pressiona a água que se enche entre eles e o empurra para fora. Aqui está a explicação do segredo de Heron!
Você pergunta, o que fez a água jorrar quando nenhuma força foi aplicada ao vaso de Heron e ele não foi imerso na água? Vamos construir outro modelo - uma máquina de fonte. Pegue cubos de plástico multicoloridos (muitos de vocês os têm por aí). Conecte-os conforme mostrado na Figura 2 e prenda-os à armação de arame. Use uma unha quente para fazer furos nos cubos. Insira neles as tranças de tubos de borracha ou plástico removidas dos fios elétricos. É desejável que seu diâmetro interno não exceda 2-3 mm. Certifique-se de que nos cubos alguns tubos quase tocam o fundo, outros quase tocam o topo. Todas as conexões devem ser apertadas. Pegue uma "tigela" de um brinquedo quebrado adequado ou corte-a da casca de uma velha bola de borracha e a ponta de uma caneta esferográfica. A fonte está pronta. Agora ele precisa ser carregado. Despeje a água aos poucos na tigela. A água irá gradualmente transbordar para o cubo inferior esquerdo. Depois de enchê-lo, vire o dispositivo - a água fluirá para o cubo superior. Vire novamente e adicione água à tigela. Repita a operação várias vezes até que todos os cubos superiores sejam preenchidos. Agora a fonte vai bater. Quando acabar, vire o aparelho 180° - ele vai recarregar e tudo vai se repetir. O princípio de operação de tal dispositivo não é difícil de entender.Neste experimento, a água funciona, elevada em alguns cubos a uma certa altura em relação a outros níveis. Viktor Zhigunov não estava sozinho em suas tentativas de construir um modelo funcional da Fonte Heron. Nos Estados Unidos, o inventor John Folkis trabalhou no mesmo problema. A Figura 3 mostra o modelo de trabalho que ele desenvolveu. É feito de vidro orgânico, então através das paredes transparentes você pode ver onde e como a água flui. Na Figura 3a, a fonte está pronta para operação. Sob a influência da gravidade, a água do compartimento superior flui para o inferior. O ar ali é gradualmente comprimido e começa a exercer pressão sobre o líquido no compartimento intermediário - afinal, eles se comunicam. Como resultado, o líquido sobe pelo tubo do bocal e começa a jorrar dele (Figura 3b). Isso continua até que o nível da água no compartimento do meio caia até a marca quando a água toca apenas a extremidade inferior da ponta (Figura 3c). Agora, para colocar o aparelho em ação, é preciso "carregar" novamente - redistribuir a água nos compartimentos. Ele é virado 180°, e tudo vai se repetir, só que na ordem inversa (Figura 3d, e e f). O inventor americano fez outro brinquedo curioso com um princípio semelhante, onde usou uma roda d'água. A água (ver Fig. 4), transbordando do tubo, faz com que ele gire. Para muitos que vêem este brinquedo pela primeira vez, parece que eles têm uma máquina de movimento perpétuo à sua frente. Mas agora não será difícil para você explicar seu trabalho. A fonte de Heron, os dispositivos de Zhigunov e Folkis - eles são capazes de nos surpreender apenas com truques engraçados? Viktor Zhigunov acredita que tais projetos podem ter aplicações industriais bastante sérias. Por exemplo, usando o princípio de Heron, é possível criar unidades de bombeamento contínuo de alto desempenho que podem elevar a água a vários metros de altura sem consumir um grama de carvão ou gasolina, ou um watt de energia elétrica. Como isso pode ser feito é mostrado claramente na Figura 5. Uma barragem é instalada ao longo do rio, cuja borda superior está ligeiramente abaixo do nível da água. A água, transbordando pela borda, cai sobre o rotor, montado a partir de vários barris grandes conectados por tubos, como em um de nossos modelos, e o gira. Mas você pode ficar sem uma barragem se o mesmo rotor, conforme mostrado na Figura 6, girar em um eixo em um estado submerso. Um sistema de barris conectados em série absorve ar ou água alternadamente e o eleva. Assim, a energia livre da vazão do rio poderá fornecer água para irrigação de jardins e pomares, alimentar sistemas de irrigação e ser utilizada para outras necessidades industriais sem conversores intermediários. Tente usar o conselho de um antigo artesão e seus seguidores - nossos contemporâneos. Autor: V.Aleshkin
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