Ольга Арсланова: Кстати, о Белоруссии. У нас тут картофель. Петр Кузнецов: Мы уже начинаем праздновать – все-таки пятница очередная. Ольга Арсланова: Да. И как вы думаете, зачем это? Вы не угадали! Петр Кузнецов: Не для белорусов. Ольга Арсланова: Прямо сейчас будем делать физические… не фокусы, а физические эксперименты. Это все для науки, о которой пойдет речь прямо сейчас. Петр Кузнецов: Не путайте с физическими упражнениями! Для этого у нас есть отдельная рубрика. А эта рубрика называется «Один дома» – здесь мы помогаем родителям и их детям… Я даже не знаю, кому прежде всего. Прежде всего детям и их родителям, которые уже не знают, чем занять себя на самоизоляции. Ну а мы, как всегда, знаем. Эта рубрика в традиционное уже время, в 14:30, каждый день. Оля вчера вспоминала. Давайте еще раз быстренько вспомним, что мы на этой неделе уже делали. Мы учились рисовать мышь. Мы научились показывать фокусы. Ольга Арсланова: Лепили слаймы. Петр Кузнецов: И лепили слаймы. Ольга Арсланова: Знаете, что это? Это такие сопли, которыми играют. Петр Кузнецов: И еще что-то. Ольга Арсланова: Мы дрессировали собак благодаря настоящему дрессировщику Московского цирка. Петр Кузнецов: Вчера. Точно! Ольга Арсланова: А сегодня… Петр Кузнецов: А у нас сейчас настоящий физик – Юрий Трифонов. Он основатель YouTube-канала под названием «Инженерные знания». И он выходит с нами на связь. Ольга Арсланова: Здравствуйте. Петр Кузнецов: Здравствуйте. Ольга Арсланова: Кстати говоря, если ваши дети не любят физику и думают, что это скукотища, вот сейчас мы им покажем, что это не так. Здравствуйте. Юрий Трифонов: Здравствуйте. Петр Кузнецов: Юрий, давайте сразу начинать. Юрий Трифонов: Да, давайте начнем. Делаем, как всегда, простые опыты, которые покажут нам, в принципе, довольно важные физические закономерности, которые, в принципе, обязательно нужно понимать. Начнем с самого и с самого простого. Возьмем картошку. Ольга Арсланова: У нас есть картошка. Юрий Трифонов: Что можно сделать из картошки? Из картошки можно сделать самую простую батарейку, правильно? Ольга Арсланова: Как? Почему? В смысле, поесть – и энергия выработается? Это вы имеете в виду? Юрий Трифонов: Можно и таким образом. Но у нас более простой способ. Мы будем использовать картошку вместо обычной батарейки, которая у нас обычно используется в наших приборах. Почему это происходит? Потому что электрический ток – это упорядоченное движение частиц. Если создать это движение частиц с помощью химических реакций, то мы получим постоянный электрический ток. Соответственно, можно использовать картошку, лимон, банан, любые фрукты, где мы с вами получаем, скажем так, некоторый химический эквивалент того, что у нас есть в нашей обычной солевой батарейке или в аккумуляторе. Ольга Арсланова: Ничего себе! Петр Кузнецов: Так вот почему имбирь тысячу рублей стоит. Он тоже проводит. Понятно! Наконец-то мы нашли обоснование экономическое. Ольга Арсланова: А это не опасно? Мы не обесточим студию, если будем заряжать картофель? Юрий Трифонов: Нет, не обесточите. К сожалению, энергию мы получим очень малую. Электрический ток тоже будет, скажем так, ненасыщенный, но так или иначе эффект будет. Поэтому предлагаю посмотреть его в деле и сделать выводы, что все это работает. Ольга Арсланова: Давайте попробуем. Юрий Трифонов: Давайте попробуем. Ну что? Обычная картошка. Очень важно, чтобы она была сухая. Потому что если у нас с вами картошка будет мокрая, то наши с вами электроды будут замыкаться. Ольга Арсланова: Ну что же, протрем. Петр Кузнецов: Не жалей пиджака, Оля! Ольга Арсланова: Все, протерли. Петр Кузнецов: Все ради опытов. Так, а дальше нам нужно… Юрий Трифонов: Берем два металлических стержня. У меня нашлись только гвоздики обычные. Петр Кузнецов: У нас тоже. Юрий Трифонов: Втыкаем с одной стороны. И втыкаем с другой стороны. Второй электрод у нас выполнен не из гвоздя, а это кусочек медной проволоки. Очень важно, чтобы металлы были разнородные по своему химическому составу. В противном случае у нас не получится эффект создания электродов. Ольга Арсланова: То есть мы втыкаем куда? Петр Кузнецов: Нам нужно время. Какая длина должна быть у этого проводка? Подойдет? Вот такая проволока подойдет, да? Я не знаю… Юрий Трифонов: Вот посмотрите на меня. Я вас, к сожалению, сейчас не вижу. Ольга Арсланова: А, вот такая у нас проволока. Петр Кузнецов: Классическая. Ольга Арсланова: Сейчас, подождите. Мы ее отрежем. Вот такая. Юрий Трифонов: Обратите внимание – она у вас покрыта лаком, наверное. Если она покрыта лаком, ее нужно немножко пошкурить. Ольга Арсланова: Да нет, она металлическая, с ней все в порядке. Значит, мы берем и втыкаем в другую часть? Петр Кузнецов: Пошкурить? Оля тоже должна о пиджак свой вытереть, как и картошку. Ольга Арсланова: Итак. Значит, с одной стороны – гвоздик, с другой – проволока. Юрий Трифонов: Дальше берем мультиметр. Ольга Арсланова: Ну, этого у нас нет. Юрий Трифонов: Эта та вещь, которая есть почти в каждом доме, очень полезная в хозяйстве. Ставим напряжение на постоянку. Ставим чувствительность минимальную. Ну, пускай 2 вольта. Петр Кузнецов: Я уже испугался – думал, это ИВЛ. Юрий Трифонов: Нужно показать, чтобы было видно и зрителям, и нам с вами. Если мы теперь прикоснемся, то… Давайте сейчас проверим это на ходу. Сейчас быстренько протестим. Ага, вот эффект у нас есть. У нас с вами 0,06 вольта – это мы получили из одной картошины. Не знаю, удастся ли это показать нашим зрителям. Ольга Арсланова: Ну, мы вам верим, Юрий. Юрий Трифонов: Так или иначе эффект получился. Мы с вами получили постоянный электрический ток в размере 0,06 вольта. Если мы с вами возьмем несколько таких картошин, то мы сможем запитать лампочку. Ольга Арсланова: Сейчас я тебя! Как электрошокер. Петр Кузнецов: А у меня все равно рабочий день скоро закончится, так что нормально. Выглядит как замер температуры на работе на самом деле. Юрий Трифонов: Вот такой нехитрый опыт, который демонстрирует, что с помощью нехитрых химических реакций можно получить электрический ток. Это просто опыт, однако он демонстрирует принцип работы всех наших аккумуляторных батарей, всех наших постоянных батарей. В принципе, понимание этого процесса очень полезно для наших с вами учеников, которые только начинают изучать физику. Петр Кузнецов: Уважаемые дети, можно сэкономить на свете, родители будут вам благодарны. Ольга Арсланова: Если у нас перестанут работать микрофоны переносные (там у нас тоже батарейки), мы картошечку прибережем для этого случая. Петр Кузнецов: Мы будем просто ходить с картошечкой. Юрий Трифонов: Да. Только не забывайте, что нужно подобрать нужный вольтаж. Нужно подобрать нужное количество фруктов, овощей, которые мы используем. Ольга Арсланова: Хорошо. Юрий Трифонов: Так, это у нас был с вами первый опыт. Можем начать второй, если вы готовы. Ольга Арсланова: Давайте. Петр Кузнецов: Давайте к третьему сразу. Ольга Арсланова: А что у вас там за синяя жидкость? У нас просто тоже есть синяя жидкость. Это антифриз. Мы можем что-нибудь с ним? Юрий Трифонов: Ну, у нас это не совсем антифриз. Смотрите, что мы с вами делаем. Давайте небольшое введение теоретическое. Вокруг нас есть некоторая жидкость – например, вода. Вода в нашем с вами случае, когда на нее воздействует гравитационное поле, представляет из себя, скажем так, распространенную по поверхности некоторую субстанцию. На самом деле вода или любая жидкость имеет форму шара. Если мы с вами в невесомости выпустим какое-то количество воды из бутылки, то она сразу превращается в шар. Возможно, вы это видели, когда показывают космонавтов наших с вами, когда показывают различные эффекты невесомости. Это шар. Для того чтобы шар этот получить, мы должны создать некоторый эквивалент того, что у нас есть в космосе. Как это создать? Проще всего это создать, используя разнородные жидкости и играя с плотностями. Нам надо добиться такого эффекта, когда шар начать плавать в жидкости. Петр Кузнецов: А можно (но этого ни в коем случае не нужно делать!) просто выпить все то, что есть – там и шар будет, и невесомость. Ни в коем случае! Ребята, не слушайте меня. Это шутка для взрослых была. Забудьте. Юрий Трифонов: Правильно, так делать не надо, потому что все спирты – это, в принципе, смертельные яды. Петр Кузнецов: Конечно, конечно. Юрий Трифонов: В том числе алкогольные напитки – смертельные яды, но их почему-то пьют. Ну ладно, это отдельная история. Давайте вернемся к эксперименту. У нас с вами есть ИПС – изопропиловый спирт. Изопропиловый спирт у нас является основным компонентом средств для омывания окон автомобилей – «незамерзайки». Это не антифриз, прошу не путать. Антифризы – это этиленгликоль, пропиленгликоль. Это другие вещества. Ольга Арсланова: А, понятно. Юрий Трифонов: А это изопропиловый спирт. Ольга Арсланова: Я не знаю, что нам налили, но пахнет это омерзительно. Петр Кузнецов: Ну как сказать… Юрий Трифонов: Ну ладно, давайте попробуем. Что мы с вами будем делать? Мы берем ИПС, потому что мы будем пытаться каплю масла заставить всплыть в этой нашей с вами окружающей жидкости. Для этого надо получить определенную плотность. Петр Кузнецов: А-а-а! Я и хотел спросить: а воды не достаточно для этого? Если мы капнем масло в воду обычную, оно не примет форму шара? Юрий Трифонов: Нет, не примет форму шара – по той причине, что у нас в воде масло будет всплывать. Плотность масла ниже. Ольга Арсланова: Мы подготовили немного масла в другой емкости. Смотрим, что происходит. Юрий Трифонов: Давайте попробуем. Набираем в стаканчик наш с вами ИПС. К сожалению, не очень хорошо будет видно, но попробуем. Петр Кузнецов: Теплая вода – это для другого опыта, по-моему. Юрий Трифонов: Теплая вода для другого опыта, совершенно верно. Берем самую обычную иголочку… Петр Кузнецов: Я пропустил! Мы смешиваем все, что ли, да? Юрий Трифонов: Нет, пока взяли только ИПС той концентрации, которая у нас есть в концентрате. Я не готов ответить на вопрос, сколько там. Ну давайте капнем масло в емкость заготовленную. Набираем в шприц каплю масла. Петр Кузнецов: Сколько? Юрий Трифонов: Давайте сразу в шприц. Ну, там буквально миллиметра два-три чтобы у нас получилось. Вот так. Петр Кузнецов: Нормально. Ольга Арсланова: Взяли. Юрий Трифонов: Чтобы не было пузырьком. Выпускаем лишний воздух из шприца. Ольга Арсланова: Сейчас… Петр Кузнецов: Осторожно! Пошло, пошло, пошло… Юрий Трифонов: Немножко тяжело, потому что масло очень вязкое. Ольга Арсланова: Есть. Юрий Трифонов: Вот так не видно? Вот так подводим, к краю шприца подвели. И дальше аккуратно выдавливаем наше с вами масло внутрь жидкости. Погружаем иголку примерно на сантиметр от поверхности нашего ИПС и выдавливаем капельку масла уже побольше. Выдавливаем, выдавливаем. Петр Кузнецов: Ага, да. Классно! Пошла. Еще одна. Ольга Арсланова: Давай вот так, чтобы видно было. Петр Кузнецов: Видно на самом деле, как этот шар вырабатывается. А вот на поверхности что с ним произойдет? А ну вытащи. Юрий Трифонов: Наверное, много маленьких шариков? Ольга Арсланова: У нас получился… Вот смотрите, сейчас мы поставим. Петр Кузнецов: У нас получилось загрязнение окружающей среды. Ольга Арсланова: Слушайте, ну смотрите. Петр Кузнецов: Масляное пятно на поверхности. Ольга Арсланова: У нас просто масло образовало такое… Что это? Я не знаю. Петр Кузнецов: Ну, защитная пленка такая, колпак прямо такой плотной. Ольга Арсланова: То есть у нас знаете как? Как вот эти шоты, которые наливают в ресторанах, они разделены. Петр Кузнецов: Не знаю, ни разу не пробовал. Ольга Арсланова: Я хочу еще добавить масла. Юрий Трифонов: Давайте посмотрим, что получилось у меня с проверенными компонентами. Масло, которое мы использовали, погрузилось в виде шарика на дно стакана. Ольга Арсланова: А, вот как должно быть? Петр Кузнецов: А у нас какая-то ошибка. Может, мы воду не добавили? Ольга Арсланова: А ничего, что у нас наверх все масло всплыло? Петр Кузнецов: У нас оно просто плотной крышкой наверху. Что-то мы сделали не так? Прослушали. Юрий Трифонов: Значит, не концентрированная жидкость. У вас жидкость для омывания стекол оказалась не концентрированной, поэтому получается вот так вот. Ольга Арсланова: Но мы старались. О, смотрите! Петр Кузнецов: Вот! У нас шар, да. Ольга Арсланова: У нас один шар осел на дне. Петр Кузнецов: У нас шар один получился. Ольга Арсланова: Слушайте, это очень интересно! Юрий Трифонов: А теперь нужно добиться того, чтобы эти шарики у вас начали всплывать. Что для этого нужно сделать? Нам надо выровнять плотность масла, которое у нас плавает на дне, с плотностью жидкости, которая у нас окружает эти шарики. Начинаем разбавлять ИПС водой. В вашем случае уже ничего не поможет, ничего не получится. Давайте попробуем здесь. Ольга Арсланова: А мы все равно добавим! Юрий Трифонов: Все дело в том, что разные плотности. Петр Кузнецов: Если бы вы знали, сколько мы эту фразу слышим на летучках: «В вашем случае ничто не поможет». Ольга Арсланова: Но мы попробуем. Петр Кузнецов: А вот сейчас получился правда такой красивый шот. Ольга Арсланова: Значит, мы берем воду и добавляем? Юрий Трифонов: У нас здесь образовалось много шариков. Некоторые, которые поменьше, начинают потихоньку всплывать в нашем растворе. Наверное, тоже плохо видно на камере. Вот видите? Петр Кузнецов: Можно какие-нибудь флаги делать. Юрий Трифонов: Смотрите. Можно еще добавить масла туда немножко – и оно теперь не должно тонуть. Попробуем. Вот! У нас получается большой красивый шар, но он пока еще тонет. Значит, надо еще добавить водички – до тех пор, пока шарики начнут всплывать. Добавляем еще водички. Простая вода из-под крана. Не дистиллированная, ничего, а самая простая вода. Вот видите – начинает появляться некоторое равновесие. Некоторые шарики уже плавают. Обратите внимание, что как раз эти шарики – это и есть жидкость в ее естественном состоянии. Иными словами, плотность жидкости у нас с вами выровнялась с плотностью окружения – и мы получили естественную форму жидкости, которую мы с вами использовали как демонстрацию. Вот шарики масла у нас здесь гуляют. Видно, не видно? Ольга Арсланова: Да-да-да. Юрий Трифонов: Если это делать аккуратненько и все очень точно выверить, то у нас получится огромный шар внутри стакана. Но для того, чтобы это сделать, нужно затратить довольно большое количество времени. Нужно вот так сидеть и аккуратно добавлять маслице по капельке. Рано или поздно эффект получится. Петр Кузнецов: Да и папа столько «незамерзайки» не даст. Юрий Трифонов: У вас, скорее всего, все-таки антифриз был. А антифриз у нас для этого опыта совершенно не подходит, это совершенно другое вещество. Ольга Арсланова: Но у нас красиво получилось. Петр Кузнецов: А антифриз бывает синего цвета, да? Я думал, что только красного. Юрий Трифонов: Антифриз бывает красный, зеленый, синий, оранжевый… Петр Кузнецов: Ну хорошо. Ольга Арсланова: Но в любом случае получилось что-то интересное, что можно показать ребенку, продемонстрировать разную плотность: жидкость не смешивается, а разделяется на такие уровни. Петр Кузнецов: А это уже даже тянет на фокусы на самом деле. Смотри, Оля, с подсветкой. Ольга Арсланова: О, ничего себе! Юрий Трифонов: Видно? Ольга Арсланова: Да, да, да. Юрий Трифонов: Такой интересный эффект получается. А если еще и подогревать эту жидкость, то у нас будет эффект плавания. Петр Кузнецов: Вот! Океанариум в домашних условиях. Три тысячи сэкономите. Юрий Трифонов: Так, ну что же? Петр Кузнецов: Еще что-то успеем, да. У нас не так много времени, давайте еще что-то успеем. В такой емкости у нас что-то есть. Аквариум. Юрий Трифонов: Ну давайте попробуем капиллярный эффект – он простой и быстро делается. У нас стаканчик, набираем туда самую обычную воду. Набираем, скажем, полстаканчика. Ольга Арсланова: Обычная вода, да? Юрий Трифонов: Да, самая обычная. Ольга Арсланова: Не кипяченая? Юрий Трифонов: Не дистиллированная, а просто обычная вода. Берем с вами просто кусочек полотенца бумажного. Петр Кузнецов: Мы наливаем воду, да? Ольга Арсланова: Да. Юрий Трифонов: Смотрите. Погружаем просто это полотенце в воду и опускаем кончик на край стола. Смотрим, что получается. Как видите, у нас очень быстро жидкость, которая находилась в стакане (в данном случае вода), начала подниматься вверх. Почему это происходит? Ольга Арсланова: О, да! Юрий Трифонов: У вас салфеточка? Петр Кузнецов: Нет-нет-нет, нормально. Поднимается, да. Ольга Арсланова: Впитывает. Петр Кузнецов: Впитывает. И у нас на самом деле не так много воды было. Она сейчас даже закончится. То есть ей даже не хватит дойти доверху. Юрий Трифонов: Правильно. Вот видите? Это очень интересный эффект. Это называется капиллярный эффект. И благодаря капиллярным силам мы с вами можем преодолеть силу тяжести, которая действует на нашу с вами жидкость (на воду), и поднять воду вверх. На этом принципе, знаете, вот раньше… Да даже и сейчас некоторые цветоводы используют этот принцип. Они опускают в свой цветочек вот такой хвостик из веревки или из пористой какой-то штуки – и вода потихонечку самотёком начинает перетекать в горшок с землей. Если вы куда-то уезжаете, можно так поливать цветок, например. Петр Кузнецов: То есть она – вода – может течь и снизу вверх, ребята. Ольга Арсланова: Как бы это ни показалось странно, это происходит. Петр Кузнецов: Странно, да. Так что, например, если вас спросят: «Может ли вода течь снизу вверх – не как водопад, а наоборот?» – нужно сказать: «Да». Ольга Арсланова: И это называется «капиллярный эффект». Юрий Трифонов: Если вы этот стаканчик оставите, у вас под этой тряпочкой или салфеточкой образуется рано или поздно лужа – вся вода вытечет из стакана сюда. Вы можете, в принципе, этого не ожидать, но такой эффект тоже будет наблюдаться. Это тоже интересно. Петр Кузнецов: А давайте что-то с теплой водой, а то она у нас остынет. За две минуты успеем что-то показать? У нас есть какой-то стакан с теплой водой. Тоже шприц нужен, да? Юрий Трифонов: Смотрите. У нас с вами есть шприц. Шприц желательно побольше взять. Шприц без иглы. Петр Кузнецов: А мы перепутали шприцы. И уже, наверное… Или как? Если мы нальем в тот шприц, который был для масла? Просто он у нас больше. А есть поменьше, но чистый. Юрий Трифонов: Лучше поменьше, но чистый, потому что масло у нас с вами… Петр Кузнецов: Все. Ну давайте попробуем так. Юрий Трифонов: Наливаем в шприц водички самой обычной, желательно теплой. У меня обычная вода, но теплая. Петр Кузнецов: А через верх? Или я могу втянуть? Это важно? Юрий Трифонов: Как получится. Не столь важно. Через верх просто удобней. Петр Кузнецов: Место оставить? Юрий Трифонов: Да, конечно, место оставить. Нам нужно около сантиметра водички туда налить. Петр Кузнецов: Я много налил, да? Юрий Трифонов: Подводим вот так поршень, чтобы у нас… Петр Кузнецов: Так? Ольга Арсланова: Есть. Да? Петр Кузнецов: Нет! Ольга Арсланова: Юрий? Ха-ха-ха! Вот интрига подвешена! Петр Кузнецов: Не очень хорошая реклама сейчас у нас на экране. Ольга Арсланова: Почему? Это реклама врачей. Они будут лечить от коронавируса. Петр Кузнецов: Кому как. Вот! Так? Юрий Трифонов: Смотрите. Что мы хотим с вами показать? Мы хотим показать, что у нас кипение может происходить не только при 100 градусах, как в чайнике, а при любых других температурах. Если вы знаете байки про туристов, которые ходят в горы, там кипятят воду, а потом все травятся этой водой из-за того, что она не прокипела, то вы наверняка понимаете, о чем речь. Петр Кузнецов: Что делаем для этого? Юрий Трифонов: Вода кипит при 100 градусах. Мы сейчас с вами это покажем. Для этого мы используем шприц, в котором есть вода. С помощью поршня шприца мы создаем разрежение, которое приводит к уменьшению давления в этой камере. Ну что же, попробуем. Быстро отводим поршень шприца – и смотрим на жидкость. Видите – жидкость начинает пузыриться. Наверное, это не очень хорошо видно. Но если вы это повторите у себя, то вы это наверняка заметите. Видите – жидкость внутри шприца начинает кипеть. Ольга Арсланова: Как так? Юрий Трифонов: Очень важно, чтобы отверстие было заткнуто хорошо. Петр Кузнецов: Наверное, побольше шприц должен быть, да? Ольга Арсланова: Слушайте, а почему она кипит? Юрий Трифонов: Потому что на кипение влияет давление, давящее на поверхность жидкости. Чем ниже давление, которое оказывает влияние на эту поверхностный слой, на зеркало, тем ниже температура, для того чтобы вода закипела, нам нужна. Петр Кузнецов: А-а-а! Давление, да? Юрий Трифонов: Да. Петр Кузнецов: Я один раз под давлением потребкредит взял. Юрий Трифонов: Эффект, в принципе, похожий. Петр Кузнецов: Эффект тот же, да. Я и закипел, кстати, после этого. Юрий Трифонов: Вот видите? Еще раз повторяю. Опять у нас этот эффект происходит. Петр Кузнецов: Нужен наверняка просто больше шприц. У нас не хватает места для того, чтобы… Ольга Арсланова: Да, здорово! Петр Кузнецов: Классно! Ничего себе! Ольга Арсланова: То есть она стала кипяченой, правильно? А ее можно пить? Юрий Трифонов: А пить ее нельзя. А почему ее пить нельзя? Потому что мы только что с вами говорили про низкую температуру, при которой происходит кипение. В данном случае у нас при температуре 30 градусов произошло кипение. Или сколько у нас сейчас в комнате окружающая среда? 25 градусов. Петр Кузнецов: Шах и мат, ЖЭК! Вот летом, когда будете воду отключать, мы воду наберем. Ольга Арсланова: Здорово! Юрий Трифонов: Вот такой интересный опыт, который показывает, что кипение возможно при разных температурах. Петр Кузнецов: Спасибо вам. Ольга Арсланова: Спасибо вам большое. Было очень интересно! Петр Кузнецов: Спасибо. Очень доступно. На самом деле у всех есть вот те компоненты, которые необходимы… Тебе что понравилось? Мне с кипением. Я просто за свои… двадцать два года так и не выяснил, что, оказывается, может кипеть и… короче, под давлением. Что необязательно ставить воду на огонь, чтобы она закипела. Ольга Арсланова: Мне очень понравился фокус с картошкой. Хотя мы и не проверили напряжение в картофеле, но я уверена, что оно там есть. Петр Кузнецов: Оставайтесь с нами. Спасибо, что рубрику «Один дома» посмотрели. Надеюсь, что что-то у вас получилось. Ольга Арсланова и Петр Кузнецов. Оставайтесь на ОТР. Ольга Арсланова: А сейчас – наша постоянная рубрика. Петр Кузнецов: А, хорошо.