Паровая пушка: изучаем законы физики

Перегретый пар содержит в себе гораздо большей внутренней энергии, чем сжатый воздух, и, соответственно, может выполнить большую работу.

Что вам нужно:

• лабораторная стеклянная пробирка с плотной пробкой;
• кусок сухого горючего или свеча;
• подвижная платформа (например, какая-то маленькая игрушечная тележка, скажем, из детского конструктора).

Инструкция:

Приступим к опыту. Налейте в пробирку воды примерно наполовину и плотно закройте её. Теперь закрепите пробирку на тележке. Обратите внимание, чтобы пробка была направлена вверх, но не строго вертикально. Под другой стороной пробирки расположите сухое горючее или свечку и зажгите горючее.

Что происходит?

Вначале ничего не происходит. Затем вода закипит и в какой-то момент пробка выстрелит из пробирки, а сама платформа откатится в противоположном направлении.

Мы видим эффект нескольких законов физики: термодинамики, третьего закона Ньютона и закон сохранения импульса. Как только вода закипает, начинает скапливаться пар, давление возрастает и выталкивает пробку из пробирки. Кинетическая энергия пробки создает эффект отдачи. А это ничто иное как проявление третьего закона Ньютона. Иначе говоря, сила, действующая со стороны «пушки» на пробку, равна силе, действующей со стороны пробки на «пушку», а поскольку «пушка» закреплена на тележке, то эта энергия передается тележке.

Конечно, надо соблюдать осторожность, чтобы пробка не выстрелила в вас или в кого-то ещё!