Думаете, яйцо не пролезет в узкое стеклянное горлышко? Вот и нет — его можно опустить в сосуд, используя те же законы физики, которые помогают ветру дуть, а самолетам летать.
При нагревании газ расширяется, и его давление растет. Если газ не заперт в герметичном сосуде, то его частицы распределяются по большему объему, и плотность падает. Поэтому теплый воздух «легче» холодного и поднимается вверх.
Например, днем над разогретой сушей возникают восходящие потоки, на место которых с моря тянутся холодные бризы; ночью воздух движется обратно. Тепло от Солнца создает перепады атмосферного давления, а с ними и ветер. Но чтобы просунуть яйцо в бутылку, нам хватит источника тепла поменьше — огонька от обрывка бумаги.
Нам понадобится
Куриное яйцо, сваренное вкрутую или в мешочек и полностью очищенное от скорлупы.
Стеклянная колба или бутылка с широким горлышком, диаметр которого чуть меньше, чем у яйца. Подойдет, например, чисто вымытая бутылка из-под кетчупа
Небольшой жгут, скрученный из обрывка бумаги, а также спички или зажигалка
Что происходит
1. Нагреть
Для эксперимента потребуется огонь, так что заранее позаботьтесь о безопасности: уберите легковоспламеняющиеся предметы, приготовьте воду или другое средство тушения. Лишь затем приступайте к опыту: поставьте колбу или бутылку на стол, рядом положите яйцо, скрутите бумажный жгут.
Подожгите его и бросьте в емкость. Благодаря пламени воздух внутри начнет нагреваться, его давление вырастет, и часть газов выйдет из колбы наружу, выравнивая внутреннее давление с атмосферным.
2. Остудить
Как только горящая бумага окажется в колбе, положите на ее горлышко яйцо. Когда жгут догорит, воздух внутри начнет остывать. Давление его опустится ниже атмосферного, однако выравняться, как прежде, уже не сможет — мешает яйцо. Между колбой и окружающим воздухом возникнет перепад давления. За считаные секунды он протолкнет упругое яйцо даже сквозь отверстие заметно меньшего размера.
3. Подуть
Чтобы достать яйцо, переверните колбу вверх дном и потрясите. Яйцо должно упасть острым концом вниз и закупорить ее. Затем подуйте внутрь горлышка — и яйцо выпадет само. Дело в том, что чем быстрее движется воздух или другой газ, тем ниже его давление. Внутри колбы оно останется нормальным, атмосферным, а под яйцом, в горлышке, где мы создаем ветер, упадет. Возникший перепад давления вытолкнет яйцо, как шампанское пробку, хотя и намного слабее.
Вперед и вверх
Именно эффекты давления позволяют самолетам не падать. Передняя кромка их крыльев несимметрична, и при движении вперед воздух над поверхностью течет быстрее, чем под ней. Благодаря этому давление над крыльями оказывается ниже, чем внизу, и возникает направленная вверх подъемная сила. Чтобы создать ее, надо лишь иметь большие крылья соответствующей формы и разогнаться, получив достаточно сильный перепад давления. Именно для этого самолету требуется направленная вперед тяга двигателей.
Фото: ALAMY / LEGION-MEDIA (X5), ISTOCK
Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 10, декабрь 2020, частично обновлен в январе 2023
