Картезіанський водолаз: простий експеримент, що пояснює фізику тиску

Картезіанський водо­лаз — це кла­си­чний нау­ко­вий екс­пе­ри­мент, якому понад 300 років. Він нао­чно демон­струє, як пра­цю­ють тиск, густи­на та пла­ву­чість. Попри скла­дну фізи­ку, зро­би­ти його можна букваль­но з під­ру­чних матеріалів.

Що знадобиться

• пла­сти­ко­ва пляшка
• піпе­тка
• гайка
• ножи­ці

Як зробити картезіанського водолаза

1. Відріж части­ну піпе­тки, зали­шив­ши неве­ли­кий «хво­стик».
2. Закріпи гайку на кінці піпе­тки — вона буде вантажем.
3. Наповни склян­ку водою і опу­сти піпе­тку всередину.
4. Набери трохи води в піпе­тку так, щоб вона майже тону­ла, але все ще трохи висту­па­ла над поверхнею.
5. Наповни пля­шку водою до країв.
6. Опусти піпе­тку в пля­шку і щіль­но закрий кришку.

Що відбувається

Тепер почи­на­є­ться найцікавіше:

• якщо сти­сну­ти пля­шку — піпе­тка опускається
• якщо від­пу­сти­ти — вона піднімається

Експеримент пра­цює, навіть якщо пере­вер­ну­ти пля­шку дого­ри дном.

Чому це працює

Коли ти сти­ска­єш пля­шку, тиск усе­ре­ди­ні збіль­шу­є­ться. Вода захо­дить у піпе­тку, робля­чи її важ­чою — і вона тоне.

Коли тиск змен­шу­є­ться, вода вихо­дить назад, піпе­тка стає лег­шою і спливає.

Це при­клад дії:

• тиску ріди­ни
• зміни густи­ни
• сили виштов­ху­ва­н­ня (закон Архімеда)

Зв’язок із реальним світом

Такий самий прин­цип вико­ри­сто­ву­ють під­во­дні човни. Вони зану­рю­ю­ться, коли наби­ра­ють воду в спе­ці­аль­ні цистер­ни, і спли­ва­ють, коли виштов­ху­ють її.

Маленький трюк

Можеш пока­за­ти цей екс­пе­ри­мент дру­зям і зро­би­ти вигляд, що керу­єш «водо­ла­зом» силою думки. Якщо не знати прин­ци­пу, вигля­дає досить переконливо.