Книга Почему у пингвинов мерзнут лапы и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого - Мик О’Хэйр
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
Недавно один из взрывов приписали именно этой причине — по крайней мере, сдиранию наклеенной этикетки. Возможно, в будущих изданиях «Справочника Бретрика по химически опасным реакциям» появится новая статья: «Клейкие этикетки. Толсон П. и др.».
Мощный свинцовый аккумулятор взорвался, когда оператор оторвал от него клейкую этикетку. Расследование показало, что при этом возникло напряжение более 8 киловольт. Взрыв вызван разрядом в заполненном водородом и кислородом пространстве после перезарядки аккумулятора. Разряды такого же рода редактор наблюдал при вскрывании конвертов с самоклеящимися полосками, полученных из Королевского химического общества.
П. Арбен Кенилуорт, Уорикшир, Великобритания
Барабанка
«Почему банка Swarfega при ударе издает барабанный звук?»
Очищающему средству для рук Swarfega, как и многим другим веществам, присущи одновременно вязкость и эластичность. Этот гель образован сетью слабых эластичных связей. Под действием сдвигающего усилия они легко рвутся; это происходит, когда мы чистим этим средством руки. Если же связи не разорваны, а подвергнуты действию силы, не превышающей предел эластичности вещества (например, при ударе по банке), они не теряют энергию и вибрируют, как пружина.
Период вибрации зависит от энергии и длины связей. Если удар приходится по разветвленным сетям прочных и сравнительно коротких связей, например в металлической наковальне, звук будет звенящим и высоким. Сети слабых и длинных связей, как в средстве Swarfega, дают натуральные низкочастотные гармонические колебания при ударе. Эти колебания быстро гасит вязкий компонент средства, который не хранит энергию удара, а рассеивает ее в виде тепла и энтропии.
Уэйн Коллинз Тоддингтон, Бедфордшир, Великобритания
Средство Swarfega — либо гель, либо очень вязкая жидкость (фазовый переход возможен при обычных комнатных температурах). Есть что-то необычное в том, что самые распространенные вещества в природе обладают высокими внутренними потерями на трение, и при ударе по банке раздается глухой звук. Низкие внутренние потери Swarfega указывают, что на молекулярном уровне это вещество может обладать какой-то структурной упорядоченностью.
Поскольку это очищающее средство, у его молекул есть ионное окончание, которое соединяется с водой, и жировое окончание, которое вода отталкивает. Молекулы могут образовывать почти сферические структуры, в которых жировые окончания направлены наружу, а водяные — внутрь. Затем они будут легко скользить друг по другу, пока вещество не деформируется и в нем не возникнет механический резонанс с низкими потерями в случае малой амплитуды управляющего возмущения. Помнится, если в банку с Swarfega добавить воду, резонирующий эффект ослабеет.
Дж. М. Вудгейд Рэлей, Эссекс, Великобритания
В плену пленки
«Почему пищевая пленка не липнет к металлической посуде так же хорошо, как к такой же гладкой стеклянной или керамической?»
Пищевая, или упаковочная, пленка при отрывании от рулона приобретает электрический заряд. Затем она липнет к изолирующей поверхности по тому же принципу, по которому незаряженные клочки бумаги липнут к наэлектризованному экрану компьютера или телевизора.
Пленка прилипает к поверхности предмета, если между ним и пленкой имеется значительная разность электрических потенциалов. Это достигается, когда предмет служит изолятором. Если предмет металлический, заряд из пленки рассеивается в нем, нужный эффект не наблюдается.
Не липнет к посуде и старая пленка, давно оторванная от рулона. Спустя некоторое время пленка теряет заряд, а вместе с ним — и клейкие свойства.
Алистер Гамильтон По электронной почте, без обратного адреса
Пищевая пленка приобретает статический заряд, когда ее отрывают от рулона. Можно почувствовать этот заряд, если оторвать кусок пленки и поднести его к лицу: вы ощутите, что волоски на щеке встали дыбом. Этот заряд проникает в металл, а в стекле или в пластике остается на поверхности. Чем больше статического электричества, тем надежнее держится пленка.
Джеффри Уэллс По электронной почте, без обратного адреса
Кто шуршит?
«Откуда берется энергия, от которой тонкий белый пакет из супермаркета так громко шуршит?»
Эту энергию создаете в основном вы, потому что сам по себе пакет не шуршит. Шорох создают резкие движения, таких же можно добиться, если тереть или сгибать жесткую пластину. Пакеты делают из полиэтиленовой пленки, которая в отсутствие специальной обработки отличается податливостью, хорошо мнется и почти не издает шума. Она эластичнее, чем пластик, поэтому легко поглощает напряжение. Но для изготовления пакетов пленку растягивают, чтобы она стала тонкой, удобной в обращении и настолько дешевой, чтобы выдавать ее бесплатно вместе с товарами. При этом молекулы выравниваются, образуют более жесткие поверхности. Чтобы пакеты выглядели лучше, а их содержимое не было таким заметным, производители добавляют в полиэтилен красители и затвердители. В итоге получаются пакеты, которые отзываются громким шорохом на каждое движение, прикосновение и трение.
Джон Ричфилд Деннесиг, Южная Африка
Первое включение
«Почему нить лампочки обычно лопается, когда свет включают после перерыва, а не в конце длинного вечера, когда нить раскалена после длительной работы?»
Когда лампочку включают, на тонкую нить накаливания обрушивается тройной удар.
От сопротивления металла повышается температура нити. При включении сопротивление составляет одну десятую долю обычного рабочего, поэтому через нить проходит ток силой, в десять раз превышающей расчетную величину, быстро нагревает нить и создает тепловое напряжение.
Если какая-нибудь часть нити тоньше остальных участков, она будет нагреваться еще быстрее. Удельное сопротивление на миллиметр длины окажется выше, чем в остальной нити, поэтому на данном участке тепло будет накапливаться быстрее, чем на соседних, в результате тепловое напряжение резко возрастет.
Вдобавок ко всему, нить представляет собой спираль, которая также действует как электромагнит. Из-за магнитных свойств соседние витки отталкиваются друг от друга, поэтому проходящий по нити ток оказывает воздействие на тонкую и хрупкую нить, создавая механическое напряжение.
Неудивительно, что бедняжка рвется при включении света.
Роберт Сениор Ашгингем, Ратленд, Великобритания
