Бесплатная техническая библиотека

Немного солнца в ведре воды. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 Комментарии к статье

С помощью этого телескопа харьковский астрофизик Виктор Петрович Васильев делает фотоснимки Солнца.

Поставим мысленно такой эксперимент. Нальем в тарелку любую достаточно вязкую жидкость: например, глицерин или масло. Представим теперь, что тарелка начала вращаться. Если скорость вращения постоянна, то поверхность жидкости примет точную форму параболоида вращения. Чем вам не зеркало! И не нужно его ни точить, ни шлифовать. Подобное устройство впервые предложил знаменитый физик-экспериментатор Роберт Вуд.

Но вот задача: как заставить тарелку с жидкостью вращаться строго равномерно, без толчков и вибраций, которые свели бы на нет правильность формы жидкого зеркала? Простым закреплением емкости на оси двигателя здесь не обойтись. До конца эту задачу не удалось решить даже самому Роберту Вуду. А мы все-таки попытаемся!

Сделаем из жести емкость наподобие ведра. Просверлим у самого дна его два отверстия и установим в них, предварительно уплотнив, два шланга - так, как показано на рисунке. Оба шланга соединим с небольшим центробежным насосом. Нальем в емкость воду - почти до краев - и включим насос. Как только в емкости образуется небольшой водоворот, на поверхность воды ставится тарелка, наполненная вязкой жидкостью. Подхваченная водоворотом, она начинает равномерно вращаться. Конечно, чтобы добиться качественного зеркала, придется повозиться: установить на шланги регулируемые зажимы, найти оптимальный режим работы насоса, тщательно подобрать размеры тарелки. А кроме того, чтобы исключить вибрацию, сам насос надо поставить на амортизирующую подушку - например, резиновую или поролоновую, - подальше от зеркала.

Но такое зеркало не направишь в любую точку неба - оно всегда смотрит только в зенит. И для работы с ним понадобится дополнительное плоское зеркало, как говорят, оптического качества.

Наблюдение за Солнцем с нашим телескопом можно проводить во дворе, на балконе или даже в комнате у открытого окна. Нужно только закрепить плоское зеркало над вращающимся параболоидом так, чтобы солнечные лучи падали на зеркало отвесно или почти отвесно. Необходимо найти фокальную плоскость телескопа, чтобы знать, на каком расстоянии установить фотоаппарат. Это делается при помощи белого экрана, на который и проецируется изображение Солнца.

Фотографируют с вращающейся поверхности фотоаппаратом без объектива (его роль играет само жидкое зеркало), но с блендой, предохраняющей пленку от боковых засветок. Поскольку изображение из-за неидеального центрирования тарелки может быть неустойчивым, нужно применять короткие выдержки. Неметаллизированное плоское зеркало и вязкая жидкость отражают всего лишь несколько процентов падающего на них света, поэтому можно не бояться прожечь створки затвора или повредить зрение.

Диаметр изображения солнечного диска зависит от скорости вращения зеркала. Его можно приближенно высчитать по формуле:

d=405/n²

где d выражено в сантиметрах, а n - в оборотах в минуту.

Следует иметь в виду, что даже небольшое изменение скорости вращения жидкого зеркала сильно меняет его кривизну. Например, при 33 мин-1 (скорость вращения диска проигрывателя) фокусное расстояние составляет около 40 см (диаметр изображения Солнца всего 4 мм), а при скорости 10 мин-1 оно увеличивается до 4,5 м. Это уже вполне приемлемо для наблюдения солнечных пятен.

Автор: В.Васильев

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Какая форма Земли на самом деле?

▪ Двигатель вперевалочку

▪ Весы на архимедовой спирали

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Охлаждающийся материал на основе верблюжего меха 15.11.2020 Исследователи вдохновились мехом верблюда и разработали материал, который может понижать свою температуру, не расходуя при этом электроэнергию. Материалы охлаждаются при испарении воды с их поверхности. Но как только вся вода испаряется, охлаждающий эффект пропадает. Верблюды, как никто другой, приспособлены к жизни в пустыне. Хотя с первого взгляда кажется, что "лысый" верблюд будет охлаждаться эффективнее покрытого мехом, на самом деле это не так. Мех защищает кожу животного от нагрева и в то же время позволяет поту испаряться медленнее. В результате охлаждение длится дольше, что позволяет верблюду экономить воду на охлаждении кожи. Новый материал, созданный исследователями из Массачусетского технологического института, работает аналогичным образом. Он состоит из двух слоев: снизу расположен гидрогель, а сверху - пористый аэрогель на основе кремнезема. Гидрогель на 97% состоит из воды, которая испаряется при нагревании. Благодаря этому температура материала понижается при подаче тепла. Аэрогель обладает очень низкой теплопроводностью и поглощает очень мало тепла из окружающей среды. Это позволяет сохранять нижний слой гидрогеля холодным. В ходе экспериментов "голый" слой гидрогеля толщиной 5 миллиметров терял всю свою воду в течение 40 часов при температуре окружающей среды 30 °C. Однако после покрытия гидрогеля 5-миллиметровым слоем аэрогеля, время высыхания материала при той же температуре возросло до 200 часов. При охлаждении температура материала понизилась на 7 °C. Охлаждающий эффект "возобновляем": после полного высыхания материала к нему достаточно добавить воды, и он снова будет охлаждать внешнюю среду. Создание аэрогеля пока остается довольно сложной и дорогостоящей задачей, поэтому исследователи ищут новые материалы, которые могли бы его заменить. Ученые надеются, что их технология поможет людям в жарких регионах. Она может удешевить доставку и хранение продовольствия и медикаментов.

Другие интересные новости:

▪ Новому аналогу GPS будут не нужны спутники

▪ Динозавры, предки кротов

▪ Полезные свойства сыра

▪ Кишечные бактерии повышают выносливость

▪ Выведен полезный сорт кукурузы для попкорна

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Структура гражданской обороны. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Для связи с какими объектами может потребоваться использование ядра Земли в качестве антенны? Подробный ответ

▪ статья Клопогон даурский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Индикатор короткозамкнутых витков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Тайна семерки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025