Космические путешественники на удаленных от Земли орбитах не чувствуют гравитации. Они ощущают невесомость, как если бы все это время находились в свободном падении. В состоянии невесомости нет «верха» и «низа», потому что их создает для нас сила тяжести. Даже опытные пилоты и астронавты иногда ощущают дискомфорт и плохо себя чувствуют, пока не привыкнут к невесомости. Отсутствие силы тяжести может даже вредить человеческому организму. Космические станции и космические корабли будущего, рассчитанные на очень долгое пребывание в просторах Вселенной, вероятно, должны будут создавать искусственное поле гравитации, чтобы защитить своих обитателей от негативных эффектов невесомости.
В предстоящем эксперименте вы сможете сами исследовать, насколько верен подкрепленный теорией метод создания искусственной гравитации посредством вращения центрифуги. Движущиеся объекты обычно следуют прямо. Попробуйте раскрутить мячик, привязанный к бечевке, — на самом деле он полетел бы по прямой траектории, если б не удерживающая его привязь. Во вращающемся космическом корабле глухие стены не позволяют астронавтам улететь по прямой. Этот эффект ощущается так, как если бы эти люди чувствовали силу тяжести — совсем как на родной Земле.
Сделаем центрифугу
Вам понадобится:
Четыре картонных треугольника 10 х 22,5 х 30 см; бутылка из-под моющего средства для посуды; скотч; шило; деревянный шампур; длинная резиновая лента; маскировочная лента; три канцелярских скрепки; плоскогубцы; полоска картона 5 х 50 см; небольшая бусинка; ножницы; соломинка для напитков; два пластиковых стаканчика; пластилин; вода; пищевой краситель.
Возьмите четыре картонных треугольника и прикрепите их по бокам пластиковой бутылки, как показано на фотографии. Это обеспечит широкую и прочную опору нашей центрифуге, сделанной из емкости, в которой когда-то было средство для мытья посуды.
Проткните шилом отверстие в донце пластиковой бутылки из-под моющего средства. Затолкайте в это отверстие одним концом резиновую ленту почти на всю ее длину. Справиться вам поможет деревянный шампур.
Просуньте деревянный шампур сквозь маленькую петельку, образованную лентой, которая не вошла в отверстие. По разные стороны петельки должны быть примерно одинаковые части шампура, как показано на фотографии.
С помощью маскировочной ленты прочно прикрепите деревянный шампур к донцу пластиковой бутылки таким образом, что он не мог проворачиваться или двигаться в стороны.
Плоскогубцами распрямите канцелярскую скрепку, оставив согнутым только один ее конец. Опустите получившийся крючок в горловину бутылки. Подхватите им резиновую ленту и вытащите часть ее наружу.
Шилом проткните дырочку в середине картонной полоски. Проденьте прямой конец разогнутой скрепки сквозь отверстие в бусине, а затем сквозь дырочку в картонной полоске.
Аккуратно пригните конец скрепки к картонной полоске. Скотчем зафиксируйте его на этом месте, как показано на фотографии.
Ножницами сделайте два коротких отрезка соломинки для напитков длиной по 5 см каждый. Закрепите их скотчем на одном и другом концах картонной полоски.
Возьмите в руки один пластиковый стаканчик. Аккуратно проделайте ножницами две дырочки — по одной с каждой стороны стаканчика ближе к его верху. Теперь повторите это со вторым стаканчиком.
Плоскогубцами распрямите две канцелярские скрепки. Протяните получившиеся проволочки через отрезки соломинок, а затем согните плоскогубцами их концы на каждой стороне, чтобы получились крючки-подвески. Проденьте их в отверстия в стаканчиках, как показано на фотографии.
С помощью пластилина прикрепите основание центрифуги к ровной плоской поверхности. Наполните стаканчики водой на одну четверть. Добавьте немного пищевого красителя, чтобы жидкость стала заметнее. Затем поворачивайте картонную полоску до тех пор, пока на нее не накрутится резиновая лента. А теперь отпустите — позвольте картонной поперечине крутиться самой и понаблюдайте за стаканчиками, когда они тоже начнут быстро вращаться. Они устремятся в стороны, но вода из них не выльется, потому что ее прижмет к донцам.