어린이 과학 실험실
망원경 거울. 어린이과학실 아마추어 천문학자를 위한 많은 매뉴얼은 가장 간단한 반사 망원경을 직접 만드는 방법을 알려줍니다. 이 망원경에서는 오목거울이 대물렌즈 역할을 한다. 그리고 가장 큰 어려움은 이 거울을 집에서 만드는 것입니다. 이 공정은 복잡하여 연삭 및 연마, 두꺼운 유리 블랭크의 은도금 장치 제조가 필요합니다. 뭔가 다르게 할 수 있습니까? 금속 화 라크 산 필름으로 거울을 만들어 봅시다. 이것이 어떻게 가능한지 더 잘 이해하기 위해 꿈을 꾸자. 필름이 단단히 펴진 바닥이없는 깡통이 손에 있다고 상상해보십시오. 평평한 거울 표면이지만. 병 안의 압력이 대기압보다 낮아지면 어떻게 될까요? 필름이 구부러집니다. 그래서 오목한 은도금 표면이 나왔습니다. 아이디어는 간단합니다. 이런 식으로 망원경 거울을 만들 수 있다는 의미입니다. 그러나 먼저 "캔"의 디자인을 개발합시다. 그리고 원하는 곡률의 표면을 얻기 위해 내부에 필요한 희박함을 어떻게 그리고 무엇으로 만들 것인지 생각해 봅시다. 우리는 즉시 예약을 할 것입니다: 우리는 의도적으로 크기, 재료 및 기타 세부 사항의 선택을 제한하지 않고 검색의 주요 방향만 표시할 것입니다. "캔"디자인의 변형이 그림 1에 나와 있습니다. 이것은 플렉시 유리 선반에서 켜진 원통형 유리입니다. 기계에는 나중에 공기를 펌핑하는 데 필요한 배출구가 있습니다. 반지는 또 다른 디자인 디테일입니다. 유리와 같은 재질로 제작되었습니다. 링은 위에서부터 유리 가장자리 위로 펼쳐진 필름 위로 내려져 단단히 고정됩니다. 이제 유리에서 공기를 펌핑하는 방법에 대해 생각해 봅시다. 가장 쉬운 해결책은 피스톤 펌프를 얻는 것입니다. 아니면 직접 만들어 볼까요? 어떻게? 유명한 물리학자인 Daniel Bernoulli에게 일어난 흥미로운 사건을 기억하십시오. 천장 아래 방에 열린 해치가 있었다. 어느 날 이 해치를 통해 강한 바람이 불었습니다. 그들은 방패로 해치를 닫고 싶었습니다. 그리고 남자가 머리 위로 방패를 들고 계단을 오르기 시작했을 때 바람이 방패를 들어 올려 해치에 눌렀습니다. 이제 베르누이 효과를 알면 무슨 일이 일어났는지 쉽게 설명할 수 있습니다. 수제 워터 제트 펌프에서 에어 제트의 수축 작용을 사용해 봅시다. 여기서 아이디어는 매우 간단합니다. 워터 제트 펌프는 2개의 배출구가 있는 실린더로 구성됩니다(그림 XNUMX의 다이어그램 참조). 물은 배출구 중 하나를 통해 공급되고 다른 배출구를 통해 흘러나오며 세 번째 배출구는 가스를 제거해야 하는 용기에 연결됩니다. 우리는 외부에서 펌프를 고려할 때 그러한 그림을 관찰합니다. 풍선 안에서는 어떤 일이 벌어질까요? 아시다시피 액체가 가변 단면의 파이프를 통해 이동할 때 파이프가 좁은 곳에서 속도가 커지고 속도가 클수록 액체 내부의 압력이 낮아집니다. 이것이 베르누이의 법칙이 우리에게 말해주는 것입니다. 실린더 내부의 튜브의 좁아진 부분에서 흐르는 물의 제트는 고속이며 제트 내부에 저압 영역이 생성됩니다. 공기는 흐름에 의해 흡입되고 실린더에서 물과 함께 제거됩니다. 단지? 그런 다음 펌프 만들기를 시작하겠습니다. 쌀. 1. 필름이 팽팽하게 늘어진 바닥이 하나도 없는 캔. 캔의 압력이 대기압보다 낮아지면 필름이 처집니다. 쌀. 2. 워터 제트 펌프는 XNUMX개의 배출구가 있는 실린더로 구성됩니다. 배출구 중 하나를 통해 물이 공급되고 다른 배출구를 통해 물이 흐르고 세 번째 배출구는 가스를 제거해야 하는 용기에 연결됩니다. 쌀. 3. 워터 제트 펌프의 설계. 쌀. 4. 워터젯 펌프 없이도 할 수 있습니다. 필름을 늘리기 전에 케이스 바닥의 구멍을 고정하고 물로 채웁니다. 이제 필름을 단단히 펴고 천천히 물을 배출해야합니다. 표면 위의 압력이 떨어지고 필름이 안쪽으로 당겨집니다. 쌀. 5. 실험 계획. 그 디자인은 그림 3에 나와 있습니다. 플렉시 유리에서 원통형 유리를 조각해야 합니다. 튜브를 삽입할 유리 바닥에 구멍을 뚫습니다. 테두리에 덮개 홈을 만듭니다. 유리의 측면에서 높이의 절반 정도에서 진공 탱크에 연결될 튜브 구멍을 뚫습니다. 가변 단면의 튜브는 플렉시글라스로 가공할 수도 있습니다. 펌프를 작동하기에 충분한 튜브의 좁은 부분에서 압력을 얻으려면 튜브의 가장 좁은 부분과 가장 넓은 부분의 면적이 약 4배 차이가 나야 합니다. 밀봉하려면 플렉시 유리 덮개와 고무 개스킷도 필요합니다. 구조를 조립해 봅시다. 튜브를 유리와 뚜껑에 준비된 구멍에 붙입니다(에폭시를 사용하여 밀봉). 고무 씰을 사용하여 뚜껑을 단단히 닫습니다. 고무 호스로 펌프를 수도꼭지와 펌핑 볼륨으로 연결하십시오. 워터 제트의 속도를 조절함으로써 우리는 압력과 거울의 곡률을 조절할 수 있습니다. 이렇게하려면 고무 호스로 펌핑하기 위해 제공된 배출구를 펌프에 연결해야합니다. 곡률이 얻어지면 호스를 클램프로 고정해야 하며 미러가 준비됩니다. 펌프없이 할 수 있습니까? 그림 4를 보십시오. 필름을 늘리기 전에 "거울"몸통 바닥에 구멍을 뚫고 물로 채 웁니다. 이제 필름을 단단히 펴고 점차적으로 물을 배출하기 시작하면 액체 표면 위의 압력이 떨어지고 필름이 안쪽으로 당겨집니다. 약간의 연구를 할 수도 있습니다. 쏟아지는 물의 양에 대한 거울의 초점 거리의 의존성을 찾으십시오. 이러한 연구의 계획은 그림 5에 나와 있습니다. 화학 스탠드, 비커, 렌즈, 전구가 필요합니다. "거울"을 위한 슬릿, 스크린 및 스탠드가 스스로를 만듭니다. 실험 결과 그래프를 그립니다. 가로축을 따라 비커에 부은 물의 양(밀리리터)을, 세로축을 따라 거울의 초점 거리(센티미터)를 플로팅합니다. 이 그래프는 거울의 초점 거리를 상당히 정확하게 계산하는 데 도움이 됩니다. 저자: I.Nedosekina 흥미로운 기사를 추천합니다 섹션 어린이 과학 연구실: ▪ 쓰나미 ▪ 다른 기사 보기 섹션 어린이 과학 연구실. 읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견. 과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품: 세계 최고 높이 천문대 개관
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