«Эффект рогатки», зонды и космические бустеры

Некоторые космические зонды, включая Pioneer 10 и Pioneer 11, чтобы успешно путешествовать по Солнечной системе, используют дополнительные импульсы усиления своего движения, обусловленные действием гравитации. Например, зонд пролетает мимо планеты и в определенный период времени испытывает силу ее притяжения. Планета, обращаясь вокруг Солнца, притягивает зонд к себе. Получается, что часть орбитальной скорости планеты передается зонду, который затем устремляется дальше, как снаряд, выпущенный из катапульты, и ускоренно движется к следующей планете. Это явление, иногда называемое «эффектом рогатки», имеет принципиальное значение, потому что автоматизированный космический зонд не имеет достаточного запаса топлива, чтобы менять курс, путешествуя от одного небесного тела к другому. В первом из экспериментов мы увидим, как проявляется «эффект рогатки». Космические зонды посылают информацию в виде радиосигналов. Их принимают большие параболические антенны на Земле. Второй из экспериментов покажет, почему многие радиоантенны нуждаются именно в такой параболической форме.

Гравитация в качестве бустера

Вам понадобится:

Две толстых книги (примерно одной толщины); лист картона 30 х 60 см; маленький стальной шарик; сильный магнит; скотч; две деревянные палочки длиной по 30 см.

Разместите книги плашмя на столешнице на расстоянии примерно 15 см друг от друга. Сверху на них наложите лист картона. Затем запустите пробный шарик — космический зонд: пусть он катится так, чтобы пересечь пространство на поверхности картонки. Заметьте, что шарик движется плавно на всем протяжении своего пути.

Поместите магнит под картон в пространстве между книгами. Снова запустите шарик, как в прошлый раз. Теперь он притягивается к магниту, обозначающему в данном случае крупную планету, а магнитное поле играет роль гравитации.

Прикрепите скотчем магнит к двум палочкам. Снова запустите шарик так же, как и прежде, но на этот раз потяните магнит за пределы конструкции во время движения шарика. Тот резко ускорит свое движение, следуя за магнитом в точности также, как космический зонд, получивший дополнительный разгон благодаря действию силы притяжения со стороны крупной планеты.

Сделаем антенну-тарелку

Вам понадобится:

Плоская почтовая карточка; карандаш; линейка; ножницы; кусок картона 60 х 100 см; пластилин; 20 х 50 см; полоска гибкого материала с зеркальным покрытием 20 х 50 см; источник света (фонарь).

С помощью линейки и карандаша нарисуйте на карточке девять будущих прорезей. Размер каждой прорези должен составлять 2,5 см х 0,5 мм. Располагаться они должны на равном расстоянии в 5 мм друг от друга.

Аккуратно сделайте ножницами эти прорези в листе картона. Они послужат распределителями светового потока, разбивая его на тонкие лучи, которые будут отражаться от искривленной поверхности антенны.

Положите на столешницу большой кусок толстого картона. На расстоянии в 40 см от одного его края установите на него как на основание меньший по размеру лист картона с прорезями, обращенными вниз. Зафиксируйте его в этом положении пластилином.

Согните гибкую полоску материала с зеркальным покрытием таким образом, чтобы у вас получилась полукруглая антенна. Установите ее, как показано на фотографии, на основании из плотного картона. Затем тоже укрепите пластилином.

Включите фонарь и направьте его таким образом, чтобы свет его проходил через прорези в карточке. Общий световой поток от фонаря будет разбиваться на более тонкие световые лучи, отражаемые затем зеркальной полоской-антенной.

Выключите освещение в комнате. Подвигайте фонарь, добиваясь, чтобы лучи света, отражаемые изогнутым зеркалом, собрались в одно световое пятно, как это и происходит с радиоволнами, концентрируемыми в параболических антеннах.

Комментарии запрещены.

О химии и химиках
  • Раствор для мыльных пузырей своими руками

    19.05.2020

    И дети и взрослые любят мыльные пузыри. Конечно можно легко купить готовый раствор для мыльных пузырей в детском магазине, но, согласитесь, куда приятнее «похимичить» вместе с малышом и тут же испытать новый раствор! Мы... 
    Читать полностью

  • Светящаяся жидкость своими руками

    19.05.2020

    Некоторое время назад в интернете появилось видео, в котором рассказывалось, как создать светящуюся воду. В комментариях горячо спорили: одни утверждали, что это возможно, другие категорически отрицали все происходящее... 
    Читать полностью

  • Зеленая яичница

    19.05.2020

    Рецепт зеленой яичницы очень прост. Нам понадобятся яйца, немного масла для жарки и пара ложек сока краснокочанной капусты. Разбиваем яйца и отделяем белок от желтков. Добавляем капустный сок в белок. Важно тщательно перемешать... 
    Читать полностью

  • Химические цветы

    19.05.2020

    Химические цветы — замечательный фокус для детей. Идея химического опыта такова: бумажные цветы опрыскиваются различными «волшебными» растворами и от этого меняют свою окраску. Читать полностью Читать полностью →

  • Где взять реактивы для опытов

    19.05.2020

    В нашей стране множество мелких и крупных компаний, в интернете можно найти сайт по химии, которые продают реактивы. Но зачастую заказать можно только достаточную партию, например, твердые и сыпучие химические вещества... 
    Читать полностью