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LABORATORIO CIENTÍFICO INFANTIL
Cómo el agua fue forzada a fluir hacia arriba. Laboratorio de ciencias para niños
Directorio / Laboratorio de ciencias para niños Los antiguos manuscritos árabes nos trajeron la historia de las asombrosas creaciones del antiguo inventor Herón de Alejandría. Uno de ellos es un hermoso cuenco milagroso en el templo, del que manaba una fuente. No se veían tuberías de suministro por ninguna parte ni dispositivos mecánicos en el interior. ¿De dónde vino el agua? ¡¿Por qué se precipitó hacia arriba?! Incluso una persona moderna se sorprendería. ¡Después de todo, esto es contrario a la ley de la gravedad! Pero se pudo ver al tatara-tatara-tatara-nieto de la fuente Heron en una reciente exhibición de creatividad científica y técnica de la juventud. Entre sus exhibiciones había una vasija muy similar a un cuenco antiguo. También arrojó agua. El recipiente se podía tocar, recoger... Pero cómo y de dónde brotaba la fuente seguía siendo un secreto. ¿Milagro? - No, - respondió el autor del juguete Viktor Zhigunov. Y nos explicó el principio de acción en el modelo más simple. Tome un tubo de unos 400 mm de largo, inserte dos tapones de goma densos en él y pedazos de un bolígrafo en los tapones, como se muestra en la Figura 1. Luego gire el tubo y llene el espacio entre los tapones con agua. Después de devolver todo a su posición original, sumerja el dispositivo en un baño lleno de agua y asegúrese de que esté en posición vertical. Y verás como un hilo de agua caerá de la varilla superior. ¿Por qué? La respuesta es simple. El agua en el baño presiona el aire debajo de los tapones, que, a su vez, presiona el agua que se llena entre ellos y la empuja hacia afuera. ¡Aquí está la explicación del secreto de Garza!
Usted pregunta, ¿qué hizo que el agua brotara cuando no se aplicó fuerza al recipiente de Garza y no estaba sumergido en agua? Construyamos otro modelo: una fuente-máquina. Tome cubos de plástico de varios colores (muchos de ustedes los tienen por ahí). Conéctelos como se muestra en la Figura 2 y asegúrelos al marco de alambre. Use un clavo caliente para hacer agujeros en los cubos. Inserte en ellos las trenzas de tubo de goma o plástico extraídas de los cables eléctricos. Es deseable que su diámetro interior no supere los 2-3 mm. Asegúrese de que en los cubos algunos tubos casi toquen el fondo, otros casi toquen la parte superior. Todas las conexiones deben estar apretadas. Tome un "tazón" de un juguete roto adecuado o córtelo del caparazón de una pelota de goma vieja y la punta de un bolígrafo. La fuente está lista. Ahora necesita ser cargado. Vierta el agua poco a poco en el recipiente. El agua se desbordará gradualmente en el cubo inferior izquierdo. Después de llenarlo, dé la vuelta a su dispositivo: el agua fluirá hacia el cubo superior. Voltee nuevamente y agregue agua al recipiente. Repite la operación una y otra vez hasta llenar todos los cubos superiores. Ahora la fuente golpeará. Cuando se agote, voltee el dispositivo 180°; se recargará y todo se repetirá. El principio de funcionamiento de tal dispositivo no es difícil de entender En este experimento, el agua funciona, se eleva en algunos cubos a una cierta altura en relación con otros niveles. Viktor Zhigunov no estuvo solo en sus intentos de construir un modelo de trabajo de la Fuente Heron. En los Estados Unidos, el inventor John Folkis trabajó en el mismo problema. La figura 3 muestra el modelo de trabajo que desarrolló. Está hecho de vidrio orgánico, por lo que a través de las paredes transparentes se puede ver por dónde y cómo fluye el agua. En la Figura 3a, la fuente está lista para funcionar. Bajo la influencia de la gravedad, el agua del compartimento superior fluye hacia el inferior. El aire allí se comprime gradualmente y comienza a ejercer presión sobre el líquido en el compartimento central; después de todo, se comunican entre sí. Como resultado, el líquido sube por el tubo de la boquilla y comienza a salir a borbotones (Figura 3b). Esto continúa hasta que el nivel del agua en el compartimento central desciende hasta la marca cuando el agua solo toca el extremo inferior de la punta (Figura 3c). Ahora, para poner el dispositivo en acción, es necesario "cargar" nuevamente, para redistribuir el agua en los compartimentos. Se gira 180 ° y todo se repetirá, solo que en orden inverso (Figura 3d, e y f). El inventor estadounidense hizo otro juguete curioso con un principio similar, en el que usó una rueda hidráulica. El agua (ver Fig. 4), que se desborda del tubo, hace que gire. A muchos de los que ven este juguete por primera vez les parece que tienen una máquina de movimiento perpetuo frente a ellos. Pero ahora no te será difícil explicar su funcionamiento. La fuente de Heron, los dispositivos de Zhigunov y Folkis: ¿son capaces de sorprendernos solo con trucos divertidos? Viktor Zhigunov cree que tales diseños pueden tener aplicaciones industriales bastante serias. Por ejemplo, utilizando el principio de Heron, es posible crear unidades de bombeo continuo de alto rendimiento que pueden elevar agua a una altura de varios metros sin consumir un gramo de carbón o gasolina, o un vatio de energía eléctrica. En la Figura 5 se muestra claramente cómo se puede hacer esto. Se instala una presa al otro lado del río, cuyo borde superior está ligeramente por debajo del nivel del agua. El agua, que se desborda por el borde, cae sobre el rotor, ensamblado a partir de varios barriles grandes conectados por tubos, como en uno de nuestros modelos, y lo hace girar. Pero puede prescindir de una presa si el mismo rotor, como se muestra en la Figura 6, gira sobre un eje en un estado sumergido. Un sistema de barriles conectados en serie tomará alternativamente aire o agua y lo elevará. Así la energía libre del caudal del río podrá suministrar agua para riego de jardines y huertas, alimentar sistemas de riego, y ser utilizada para otras necesidades industriales sin convertidores intermedios. Intente utilizar el consejo de un antiguo artesano y sus seguidores: nuestros contemporáneos. Autor: V.Aleshkin
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