Плаваючі тіла
З ЧОГО РОБЛЯТЬ ПОПЛАВЦІ?
Ви збираєтесь на риболовлю? Окрім вудилища, волосіні, крючка і, звичайно, наживки, вам знадобиться і поплавець. З чого його зробити? Оскільки поплавок, то мусить плавати. Озирнемося довкола. Мабуть, першим вам на очі потрапить корок.
Чому корок плаває? Та тому, що він набагато легший від води, Корки роблять із кори коркового дуба. Якщо ви уважно подивитесь на неї, то помітите в ній велику кількість порожнин. Вода практично туди не заходить. І можна сказати, що корок на воді «тримає» повітря. Властивість корка плавати відома з давніх-давен. Уже тисячі років тому користувалися рятувальними пристроями, виготовленими з нього. І тепер для рятувальних кругів, жилетів, плотів часто застосовують корок.
Але хіба лише корок здатен плавати? Плавають колоди і дошки, плаває лід, що утворився з тієї ж води. Щоб з'ясувати, чи буде якесь тіло плавати в рідині, треба порівняти їхні густини. Це — характеристика речовини, яка показує, скільки його маси вміщується в одиниці об'єму. Ну от, скажімо, в одному кубічному метрі вміщається одна тонна чистої води, а льоду — приблизно 900 кілограмів. Відповідь цілком зрозуміла: лід випливе з води.
На поверхні води також плаватимуть олійні й нафтові плями. А краплини ртуті, падаючи у воду, тонуть — адже ртуть — метал, і вона набагато щільніша від води.
Було проведено дослід (не пробуйте повторювати його дома — ртуть небезпечна!), коли у ртуть занурювали різні метали. Вони випливали наверх, як корок у воді — ось наскільки густіша ртуть.
А чи не можна примустити яку-небудь речовину не випливати з рідини? Так, якщо) наприклад, обережно ввести у суміш води і спирту краплину рослинної олії. Вона нерухомо зависне в рідині, немовби перебуваючи у стані невагомості.
ЧИ МОЖНА ПЛАВАТИ ПІД ВОДОЮ?
Дуже смішне запитання, скажете ви. Пірнув, і пливи собі. Ну і як довго ви протримаєтеся? Мабуть, хвилину, можливо, дві. Лише натреновані нирці можуть продовжити цей час, але все одно він не перевершуватиме кількох хвилин, але як продовжити час перебування під водою?
Тут не обійтись без якогось винаходу. Для проведення підводних робіт на глибину спускали важкий дзвін, під куполом якого було повітря. Тоді людина, що перебувала під куполом, мала змогу дихати — і працювати. Але це була дуже громіздка конструкція.
Потім створили водолазний костюм. У ньому людина могла рухатись по дну, і її можливості значно розширились. Але, як і досі, водолаз був ніби прив'язаним до корабля «пуповиною» — сигнальним і повітряпровідним шлангами. Ще одна проблема, з якою зіткнулися підводники — при зростанні глибини збільшується тиск води. Заглибишся на 10 метрів, тиск збільшується на величину, рівну атмосферному тиску повітря. На поверхні Землі ми цей тиск звикли не помічати. Але у воді з ним не до жартів. Наприклад, коли швидко підняти водолаза з великої глибини, то його кров може буквально закипіти. Так починає «кипіти» газована вода, коли ми відкупорюємо пляшку, тобто коли різко падає тиск. Це так звана кесонна хвороба.
То що ж, так і не пощастить нам поплавати під водою довгенько і без прив'язі? Та ні, чому ж. У 1943 році французький капітан Жак Ів Кусто винайшов акваланг. Тепер нирець, маючи запас стисненого повітря в балонах, міг тривалий час залишатися під водою. Спеціальні регулятори подають повітря до рота, а видих дають змогу зробити у воду. З аквалангом можна вільно пересуватися під водою і перебувати там десятки хвилин. На жаль, причини, пов'язані з кесонною хворобою, не дають змоги заглиблюватися надто глибоко. Для цього все-таки доводиться користуватися жорсткими водолазними костюмами.
ЯК ПЛАВАЄ ПІДВОДНИЙ ЧОВЕН?
Звичайно, ви бачили, хоча б по телевізору, сучасні підводні човни. Це величезні кораблі з командою у кілька десятків чоловік, які здатні місяцями перебувати під водою. Корпуси цих човнів зроблені з міцного металу. Інакше б вони не витримали страшенного тиску води на глибині. Чому ж щільніший, ніж вода, метал не тоне в ній? Відповідь очевидна: човен зроблено не з суцільного металу, в ньому є порожнечі. Тож, простіше кажучи, човен схожий на корок, який прагне виплисти на поверхню води.