• ламповое стекло (цилиндрической формы две пробки;
• веревка.

Если вы пожелаете, чтобы ламповое стекло само по себе двигалось и опускалось вниз по натянутой веревочке, то возьмите крепкую тонкую веревку и две круглые пробки, равного диаметра с отверстиями стекла. Вот и все приспособления для этого довольно затейливого опыта.

Постараемся изложить все по порядку.

I. Сквозь середину одной из пробок пропустите шнурок, закрепив его с одной стороны узелком, и вложите эту пробку снизу в отверстие стекла; после чего опустите нижний конец стекла с пробкой в стакан с водой. Потянув за веревочку кверху, вы убедитесь, что по мере восхождения пробки, вода будет тоже следовать за ней, совсем как это бывает в насосах, т. е. машинах, служащих для качания воды (см. рисунок справа.)

II. Когда пробка таким образом будет поднята до половины стекла, заткните нижний конец его другой пробкой, чтобы прекратить снизу доступ воздуха в стекло; в верхнюю же часть стекла налейте немного воды.

III. Затем привесьте стекло за конец пропущенной в него веревочки к потолку и смело тяните стекло книзу до тех пор, пока вода, находящаяся в трубке выше средней пробки, дойдет до краев ее.

Сделав все, как следует, наблюдайте за тем, что будет делаться с привешенным стеклом. Отнимите руку, и стекло начнет медленно подниматься кверху по веревочке, как бы стремясь стать на прежнее свое место.

С первого взгляда нельзя сказать, опустилась ли средняя пробка или вода из верхней части стекла просочилась вниз через пробку, но, присмотревшись поближе, вы заметите, что это само стекло поднялось кверху.

Объяснение этого явления очень простое: когда вы тянули стекло вниз, то в нижнем отделении его образовалась пустота, но природа не любит пустоты и, если искусственным путем даже она достигнута, то внешнее атмосферное давление стремится заполнить ее, втиснув на ее место близлежащее тело или воздух. В данном случае атмосферное давление действует сверху на воду, вода давит на пробку, которая опускается вниз, и возникшая пустота заполняется вновь.

Что получится:

стекло медленно поднимется вверх по веревке.

• свежее яйцо, из которого надо удалить содержимое;
• банка с водой;
• резиновая обвязка для банки;
• кусочек красной фланели и простейшие приспособления для кройки и шитья;
• немного дроби.

Из свежего яйца надо удалить все содержимое; с этой целью нужно на двух противоположных концах яйца проделать шильцем маленькие дырочки, и тогда все содержимое яйца легко будет высосать. Впоследствии дырочку на тупом конце следует залепить воском или пластилином, а потом на скорлупе нарисовать черным карандашом два больших круглых глаза, как у рыбы.

Затем сшейте из красной фланели мешочек по выкройке, начерченной на рисунке, делая шов по линии, показанной точками. Насыпьте в него немножко дроби и вложите в верхнюю часть мешочка пустое яйцо с нарисованными глазами, — оно будет изображать голову рыбы. Фланелевый мешочек приклейте к скорлупке водостойким клеем, и рыбка готова.

Красная фланель может быть украшена, как показывает наш рисунок, вырезанными из нее же плавниками и хвостиком; их можно разнообразить по вашей фантазии, сообразуясь с внешностью разных рыбок, например китайского телескопа.

Какого бы фасона ни было ваше произведение, рыбка будет то подниматься по вашей воле и приказанию к горлышку сосуда с водой, то опускаться на дно его. Для этого горлышко банки нужно плотно затянуть резиной. Стоит вам незаметно надавить рукой на резиновую обвязку сосуда, как, под давлением воздуха на воду, рыбка опускается: вода, сквозь просверленное на конце яйца отверстие, набирается в голову рыбки, и вся рыбка, отяжелев, падает на дно; но едва вы поднимете руку с обвязки, рыбка снова поднимается на поверхность, так как вода, не сдерживаемая давлением воздуха, вытечет из яйца прочь.

Примечание: дроби в мешочек надо насыпать ровно столько, чтобы рыбка в начале опыта держалась около обвязки, но при малейшем добавлении веса погружалась на дно.

Что получится:

когда вы будете слегка надавливать на резиновую обвязку банки, рыбка будет погружаться, а когда вы отпустите обвязку, рыбка будет снова всплывать. Эти движения можно проделывать незаметно, чтобы никто из окружающих не догадался, в чем дело.

• рюмка, почти до краев наполненная водой.

Здесь говорится о том, как поднять почти наполненную рюмку, которую заставили пристать к ладони совершенно раскрытой руки.

Вы пожелаете узнать, как это сделать? Способ очень простой, вот он: поставьте на стол рюмку, налитую чуть не до краев водой и покрепче наложите на нее ладонь вашей руки в таком положении, чтобы пальцы были согнуты под прямым углом, как показано на рисунке справа. Подержите некоторое время ладонь крепко прижатой к отверстию рюмки, затем быстро выпрямите все четыре согнутые пальца, не отнимая ладони от рюмки, и поднимайте руку кверху. Рюмка присосется к вашей ладони настолько крепко, что не отвалится от нее.

Присасывание рюмки к руке объясняется тем, что при распрямлении руки, вдавленная в рюмку ладонь несколько выравнивается, а вследствие этого находящийся под ней воздух разреживаетсяся, благодаря чему на вну треннюю поверхность содержимого в рюмке давит сила поменьше обыкновенного атмосферного давления, а на наружные бока рюмки — полное атмосферное давление. Разница же между этими давлениями и будет той силой, которая заставляет рюмку присасываться к ладони.

Что получится:

рюмка присосется к раскрытой ладони и не упадет, когда вы поднимете руку.

• рюмка, до краев наполненная водой;
• нитка;
• воск.

Приведем опыт, который наглядно демонстрирует наличие и действие атмосферного давления. Если наполнить водой почти доверху большую рюмку и прикрыть ее листом твердой бумаги для того, чтобы не проникало в сосуд ни одного пузырька воздуха, то бумага вследствие атмосферного давления плотно пристанет к краям рюмки и так сильно к ним прилипнет, что можно будет опрокидывать рюмку, не пролив из нее и капли воды.

Вот применение этого закона: надо продеть ниточку сквозь середину того картона, которым прикрывают рюмку, закрепив ее изнутри узелком. Кроме того дырочку, сквозь которую пропущена нитка, нужно залепить воском, чтобы воздух никак не мог проникать в рюмку.

Подвесьте затем рюмку на этой ниточке к крюку в потолке (на котором вешают люстру) и таким образом вы получите маятник; можете его раскачивать довольно сильно, причем из рюмки не выплеснется ни капли воды.

Опыт этот можно производить не только над маленькой рюмочкой, которая будет качаться чуть ли не целый день, но и с большой, наполненной водой, даже если положить в нее еще несколько больших монет. Для этого опыта хорошо смазывать края рюмки салом, чтобы картон лучше прилипал. Рюмку же, по преимуществу, употребляют из толстого и прочного стекла: это много безопаснее.

Что получится:

если накрыть рюмку, до краев наполненную водой, картоном, к которому прикреплена нитка, то рюмку, прилипшую к картону, можно подвесить к потолку за эту нитку и использовать как маятник.

• две бутылки;
• тарелка;
• нитка.

Труднее вышеупомянутым способом (как рюмку в предыдущем опыте) нагреть бутылку, а потому мы предложим другой, более простой, способ: держите бутылку горлышком вниз над кипящей водой, пока первая достаточно прогреется. Затем, не давая остыть горячему воздуху в бутылке, накройте ее тарелкой и прижмите покрепче рукой (горлышко бутылки тоже следует смазать салом). После этого, когда воздух в бутылке достаточно охладится, смело, держа за край, поднимайте тарелку на воздух, и бутылка не отпадет, а приподнимется кверху вместе с тарелкой.

Еще проще сцепить две пустых бутылки их донышками, или привесить бутылку дном к опрокинутой тарелке. Стоит только нагреть над кипящей водой дно бутылки и затем быстро подвести ее под висящую на веревочках тарелку (см. рисунок) или под висящую же бутылку.

Мы не можем здесь вдаваться в теоретические рассуждения для объяснения подобных явлений и должны ограничиться замечанием, что в опытах этих нет решительно ничего удивительного. Вспомним, что в норме атмосферное давление (соответствующее давлению столба ртути в 760 миллиметров вышиною) на 1 квадратный сантиметр будет равно приблизительно одному килограмму.

Поэтому, если бы мы могли произвести совершенную пустоту в донышке бутылки, то, т. к. площадь этого дна равна приблизительно 30 квадратных сантиметров, к бутылке можно было бы подвесить груз в 30 килограммов. Груз, который мы можем подвесить, конечно, меньше, т. к. воздух разрежен лишь частично.

Что получится:

используя атмосферное давление, можно прилепить бутылку горлышком или дном к тарелке или сцепить две бутылки донышками. Для этого нужно только разредить воздух в бутылке или под ее донышком вышеупомянутым способом.

• редиска;
• нож;
• тарелка.

В XIX в. на стройках для подъема каменных и мраморных плит использовался прибор, который состоит из металлического круга, с пробитым в центре отверстием. Через это отверстие проходит веревка с узлом; узел плотно закрывает отверстие. Смочив круг водою, его прижимали к плите, чтобы выжать воздух, находящийся между поверхностью круга и поверхностью камня. Наружный воздух так плотно и крепко сдавливает круг и плиту, что, потянув за веревку, приделанную к кругу, можно поднять очень тяжелую плиту. В наши дни для плоских грузов также используются подъемные краны с современными вакуумными грузозахватными приспособлениями.

Покажем действие прибора, используя обыкновенную редиску. Разрежьте редиску поперек, сделайте разрезанную поверхность чуть-чуть вогнутой и приложите ее плотно к тарелке.

Так как в редиске достаточно жидкости, то ее даже не надо смачивать водой. Редиска присосется к тарелке, и вы, потянув за хвостик редиску, поднимите вместе с ней и тарелку.

Что получится:

вы сможете поднять тарелку за хвостик редиски, зацепив ее за гладкое дно, без помощи крюка и веревок.

• картонный цилиндр;
• банка с водой;
• пробка;
• картон;
• гвозди;
• пузырек с порошками для приготовления газированной воды.

В большую банку с водой опустите цилиндр из картона. Предварительно проткните дно цилиндра в нескольких местах. В центре крышки сделайте отверстие. В это отверстие вставьте булавку и насадите на нее на расстоянии пальца круглую пробку и кружок из плотного картона так, чтобы пробка оказалась снаружи, а картонный кружок внутри цилиндра.

На дно цилиндра положите гвоздей и поставьте пузырек с двумя хорошо смешанными порошками, из которых готовят газированную воду. В пробке пузырька надо сделать большое отверстие.

Опущенный в воду цилиндр быстро наполнится водой и опустится на дно. В результате взаимодействия воды с порошками во флаконе образуется большое количество углекислого газа. Газ вытесняет воду из цилиндра и поднимает его на поверхность. При этом давление газа прижимает картонный кружок к крышке.

Однако, как только крышка достигнет поверхности воды, пробковый кружок, больше не поддерживаемый водой, в силу своей тяжести опускается и открывает отверстие крышки, через которое газы поднимаются в воздух. Вода опять наполняет цилиндр, и он снова опускается, и так несколько раз.

Что получится:

цилиндр будет попеременно то опускаться на дно банки, то подниматься.

• банка;
• 3 свечи;
• бутылка;
• изогнутая трубка;
• вода;
• сода;
• уксус.

Обернем длинный карандаш несколько раз бумагой, сильно пропитанной клеем, вынем осторожно из бумаги карандаш и высушим образовавшуюся трубку. Удалим из трубки сегмент, сделав два косых надреза и, согнув трубку под углом, тщательно заклеим щель. У нас получится изогнутая трубка.

Наполним бутылку до половины водой с уксусом и бросим в нее немного соды. Из воды начнет выделяться углекислый газ, который в противоположность кислороду, гасит пламя. Вставим короткий конец трубки в горлышко бутылки, а длинный опустим в банку. На дно банки поставим несколько зажженных свечей. Удалим воздух из трубки, и углекислый газ начнет незаметно для нас (т. к. он прозрачный) перетекать в банку. Скапливаясь в банке, углекислый газ сначала добирается до пламени самой маленькой свечки. Пламя бледнеет и гаснет. Затем гаснут вторая и третья свечи.

Из этого опыта мы видим, что удельный вес углекислого газа больше, чем удельный вес воздуха, поэтому он оседает на дно сосуда, вытесняя последний.

Что получится:

сначала погаснет самая маленькая свеча, а потом и все остальные.

• пузырек;
• вода;
• соломинка;
• пробка;
• большая банка;
• свеча;
• папиросная бумага.

Наполните водой на три четверти пузырек из-под лекарства и герметично закройте его пробкой, через которую проведена соломинка. Соломинка должна опускаться почти до самого дна пузырька. Накройте теперь пузырек большой банкой, в которой предварительно нужно разредить воздух, подержав немного опрокинутую банку над пламенем свечи.

Чтобы в банку не проникал воздух, подложите под нее и пузырек несколько листков смоченной в воде папиросной бумаги (можно воспользоваться куском резины) и сильно прижмите банку рукой. Когда вы это проделаете, из соломинки начнет бить довольно высокий фонтан, так как давление воздуха в пузырьке будет больше, чем в банке. Фонтан перестанет бить, когда давление воздуха в пузырьке и банке уровняется или когда в банку проникнет наружный воздух.

Что получится:

довольно высокий фонтан будет некоторое время бить в банке.

• большая рюмка;
• тарелка;
• нитка.

Привесьте к потолку на веревочке стеклянную рюмку за ее ножку и зажгите под ней бумагу; вследствие горения бумаги воздух в рюмке нагреется и разредится; затем следует быстро приложить тарелку к отверстию рюмки и крепко прижать ее. Наружного давления атмосферы совершенно достаточно, чтобы тарелка крепко присосалась (была прижата) к рюмке.

При опыте мы пользовались исключительно только атмосферным давлением, а не клеем, это есть ни что иное, как видоизменение знаменитого опыта с магдебургскими полушариями, который продемонстрировал в 1654 году в Регенсбурге немецкий ученый От-то фон Герике. Из двух медных полушарий диаметром около 35 см он собрал сферу, из которой выкачивал воздух изобретенным им же воздушным насосом. Полушария удерживались давлением внешней атмосферы. После выкачивания из сферы воздуха 16 лошадей (по 8 с каждой стороны) не смогли разорвать полушария. Позже опыт повторялся с 24 лошадьми.

У нас нет пневматической машины, и нам остается произвести только частичную разреженность воздуха в рюмке, но и этого будет вполне достаточно для предложенных опытов. Чтобы воспрепятствовать соединению внутреннего воздуха с наружным и усилить прилипание, надо слегка смазать края рюмки салом.

Что получится:

давление наружного воздуха прижмет тарелку к рюмке, и они будут висеть вместе.