Бесплатная техническая библиотека

Зеркало для телескопа. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 Комментарии к статье

Во многих пособиях для астронома-любителя рассказывается о том, как самому изготовить простейший телескоп-рефлектор. В этом телескопе роль объектива играет вогнутое зеркало. И самая большая сложность состоит в том, чтобы изготовить это зеркало в домашних условиях. Процесс этот сложный, требующий изготовления приспособлений для шлифовки и полировки, серебрения толстых стеклянных заготовок. А нельзя ли поступить как-нибудь иначе? Давайте попробуем изготовить зеркало из... металлизированной лавсановой пленки.

Чтобы лучше понять, как это можно сделать, давайте пофантазируем. Представим себе, что у нас в руках консервная банка без одного донышка, на которое туго натянута наша пленка. Пока это плоская зеркальная поверхность. Что произойдет, если давление в банке станет меньше атмосферного? Пленка прогнется. Вот и получилась вогнутая посеребренная поверхность. Идея проста - значит, можно попробовать изготовить таким образом зеркале для телескопа. Но сначала давайте разработаем конструкцию "банки". И еще подумаем над тем, как и чем будем создавать внутри требуемое разрежение для получения поверхности нужной кривизны. Оговоримся сразу: мы сознательно не будем ограничивать вас выбором размеров, материалов и другими подробностями, укажем лишь основное направление для поиска.

Вариант конструкций "банки" приведен на рисунке 1. Это цилиндрический стакан, выточенный на токарном станке из оргстекла. Станок имеет вывод, который в дальнейшем потребуется для откачки воздуха. Кольцо - еще одна деталь конструкции. Оно изготовлено из того же материала, что и стакан. Кольцо опускается сверху на натянутую на края стакана пленку и герметично ее зажимает.

Теперь подумаем над способом откачки воздуха из стакана. Самое простое решение - раздобыть поршневой насос. А может, все-таки попытаться его сделать своими руками? Каким образом? Вспомним, какой интересный случай произошел с Даниилом Бернулли, известным физиком. В помещении под потолком находился открытый люк. Однажды в этот люк подул сильный ветер. Люк захотели закрыть щитом. И когда человек стал подниматься по лестнице с поднятым над головой щитом, ветер увлек щит вверх и прижал к люку. Теперь-то, зная эффект Бернулли, мы без труда можем объяснить случившееся. Попытаемся использовать втягивающее действие воздушной струи в самодельном водоструйном насосе.

Идея здесь очень проста. Водоструйный насос состоит из баллона с тремя отводами (см. схему на рис. 2).

По одному из отводов подается вода, по другому она вытекает, а третий отвод соединяется с емкостью, из которой нужно удалить газ. Такую картину мы наблюдаем, рассматривая насос снаружи. А что же происходит внутри баллона? Как известно, при движении жидкости по трубе переменного сечения скорость ее больше там, где труба уже, а чем больше скорость, тем меньше давление внутри жидкости. Об этом нам говорит закон Бернулли. Струя воды, вытекающая из суженной части трубки внутри баллона, имеет большую скорость, внутри струи создается область низкого давления. Воздух втягивается потоком и уносится вместе с водой из баллона. Просто? Тогда приступим к изготовлению насоса.

Рис. 1. Консервная банка без одного донышка, на которое туго натянута пленка. Если давление в банке станет меньше атмосферного, пленка прогнется.

Рис. 2. Водоструйный насос состоит из баллона с тремя отводами. По одному из отводов подается вода, по другому - она вытекает, а третий отвод соединяется с емкостью, из которой нужно удалить газ.

Рис. 3. Конструкция водоструйного насоса.

Рис. 4. Можно обойтись без водоструйного насоса. Прежде чем натягивать пленку, зажмем отверстие в дне корпуса и зальем воду. Теперь надо герметично натянуть пленку и потихоньку отливать воду - давление над поверхностью будет падать, а пленка, втягиваться внутрь.

Рис. 5. Схема эксперимента.

Конструкция его на рисунке 3.

Из оргстекла надо выточить цилиндрический стакан. В дне стакана просверлим отверстие, в которое вставим трубку. По ободу сделаем паз для крышки. На боковой поверхности стакана, примерно на половине его высоты, просверлим отверстие для трубки, которая будет соединяться с откачиваемым резервуаром. Трубки переменного сечения также можно выточить из оргстекла. Чтобы получить давление в узкой части трубки, достаточное для работы насоса, самое узкое и самое широкое сечение трубок должны отличаться по площади примерно в 4 раза. Еще потребуется крышка из оргстекла и резиновая прокладка для герметизации. Соберем конструкцию. Вклеим трубки в заготовленные для них отверстия в стакане и в крышке (для герметизации используйте эпоксидную смолу). С помощью резиновой прокладки плотно закроем крышку. Резиновыми шлангами соединим насос с водопроводным краном и откачиваемым объемом. Регулируя скорость струи воды, мы можем регулировать давление и тем самым кривизну зеркала.

Для этого надо отвод, предусмотренный для откачки, соединить резиновым шлангом с насосом. Когда же кривизна получена, шланг надо пережать зажимом - и зеркало готово.

А можно ли обойтись без насоса? Посмотрите на рисунок 4.

Прежде чем натягивать пленку, зажмем отверстие в дне корпуса "зеркала" и зальем туда воду. Если теперь мы герметично натянем пленку и начнем понемногу сливать воду, то давление над поверхностью жидкости будет падать, а пленка втягиваться внутрь. Вы даже можете провести небольшое исследование - найти зависимость фокусного расстояния зеркала от количества вылитой воды. Схема для такого исследования приведена на рисунке 5. Вам потребуются химический штатив, мензурка, линза, электрическая лампочка. Щель, экран и подставку для "зеркала" изготовьте сами. В результате эксперимента постройте график: по оси абсцисс откладывайте объем вылитой в мензурку воды (в миллилитрах), а по оси ординат - фокусное расстояние зеркала (в сантиметрах). Этот график поможет довольно точно вычислять фокусное расстояние зеркала.

Автор: И.Недосекина

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Мускулы из воздуха

▪ Дальномер

▪ Гектограф

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Топливные батареи - емкость утроена 21.10.2005 Fujitsu Laboratories в сотрудничестве с NTT DoCoMo разработала прототип высокоемких топливных батарей, а также прототип внешнего зарядного устройства на метаноле для мобильных телефонов. В обоих случаях используется метанол более высокой концентрации - свыше 99%, вместо использовавшегося ранее 30%. Это позволяет зарядить батареи трех мобильных телефонов с расходом всего лишь 18 мл. метанола. В теории топливные микробатареи при том же занимаемом объеме вдесятеро превосходят типичные ионнолитиевые по эффективности и втрое - по плотности сохраняемой энергии. В дополнение к этому, метанол можно получать из биологических отходов, что дает возможность попутно уменьшать загрязнение окружающей среды. По заявлениям Fujitsu, одна топливная микроячейка при использовании метанола высокой концентрации позволяет получать мощность 1 Вт.

Другие интересные новости:

▪ Ламы помогут в борьбе с гриппом

▪ Новый боевой самолет Airbus

▪ Беспроводная зарядка для электромобилей Toyota

▪ Солнечная панель-кипятильник

▪ Самая высокая автономная овощная ферма

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Железная пята. Крылатое выражение

▪ статья В каком городе функции метро выполняют обычные трамваи, у которых дверь только с одной стороны? Подробный ответ

▪ статья Резчик шпона и облицовочных материалов на ножницах. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Пиковый выпрямитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Конденсаторно стабилитронный выпрямитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025