Каштаны - боеприпасы
Запись в журнале местной школы городка Нэш на севере Бакингемшира от 9 ноября 1917 года гласит: «Получено благодарственное письмо от начальника Службы снабжения боеприпасами, выразившего признательность за собранные каштаны, необходимые для изготовления боезарядов». В каких целях использовались каштаны и какое отношение они имеют к боеприпасам?
Во
время Первой мировой войны каштаны использовались для производства ацетона, который был необходим для производства кордита — бездымного пороха, применявшегося в стрелковых частях и артиллерии.
Почему синяки, прежде чем исчезнуть, несколько
раз меняют цвет? Почему они становятся красными или багровыми, или даже желтовато-зелеными? Почему они зачастую появляются через день или два после ушиба?
Синяк образуется из-за разрыва находящихся под кожей мелких кровеносных сосудов
(капилляров). Гемоглобин излившейся крови придает ушибу классический темно-багровый цвет. Затем лейкоциты окружают место повреждения и вызывая разрушение красных кровяных телец, что вызывает появлению веществ, изменяющих цвет.
Продукты распада гемоглобина — биливердин (зеленый пигмент желчи) и билирубин (желто-красный пигмент желчи), с места ушиба удаляются, и окраска исчезает. Этот процесс аналогичен процессу избавления от «состарившихся» красных кровяных телец. Белые кровяные клетки, называемые макрофагами, расщепляют погибшие эритроциты в селезенке, печени, костном мозге и других тканях. Билирубин поглощается печенью, где он превращается в желчь и принимает участие в переваривании пищи. Именно билирубин придает продуктам распада характерную окраску.
Как долго может прожить человек, если будет пить лишь пиво? И какие сорта пива — эль (светлое пиво), крепкий портер (черное пиво) или мягкое пиво — дают больше шансов на выживание?
Пиво считалось важнейшим продуктом питания - жидким хлебом. В Древнем Египте труд рабочих оплачивался пивом. В Англии в 1492 году моряки военно-морского флота Генриха VII в сутки получали по галлону пива, а позже в качестве жалованья — придворные дамы Елизаветы I. Пиво ценилось как высокопитательный продукт, т.к. его варили из богатого витаминами пивоваренного ячменя. В пинте пива содержится более 5% рекомендуемой суточной дозы нескольких видов
витаминов — B9, B6 и B2. Хотя витамины А, С и D в пиве отсутствуют.
Неэтично проводить эксперимент, чтобы выяснить, может ли человек выжить, питаясь одним только пивом. Тем не менее во время Семилетней войны (1756—1763) из Англии в Америку были посланы три корабля. На борт одного, «Grampus», было загружено много пива, на два других судах, «Daedalus» и «Tortoise», только стандартная норма спиртных напитков. Из-за плохой погоды плавание затянулось, но по окончании этого необычайно долгого путешествия, служивший в английском флоте врач Джон Клефан провел сравнение. Согласно отчету Клефана в госпитализации нуждаются 112 матросов из команды судна «Daedalus» и 62 — из команды «Tortoise». На корабле «Grampus» заболели всего 13 человек. Разумеется, восемь пинт (4 литра) пива в день, некогда составлявших суточный паек моряков, ныне не считаются умеренной дозой потребления алкоголя. О состоянии печени тех моряков можно только догадываться. Что бы ни говорили о пивных диетах, питание одним только пивом — не самая лучшая стратегия современного здорового образа жизни.
Насколько толстым должен быть человек, чтобы стать неуязвимым для пуль?
То есть какой слой жира нужно иметь, чтобы пуля, выпущенная из пистолета, не достигла жизненно важных органов?
Учитывая свойства тканей организма человека и наличие выступающих частей тела — рук, ног, глаз, ушей ... — можно утверждать, что тело человека не может быть неуязвимым для пуль. Даже если кожа достаточно толстая, чтобы воспрепятствовать проникновению пули внутрь организма, ударная волна может серьезно травмировать внутренние органы и сеть подкожных нервов. Например дробь, выпущенная из дробовика, может убить человека, не пробив кожу.
Глубина проникновения пули в организм зависит от: убойной силы, калибра, массы, формы и материала, из которого она сделана. Пули для ружей и легкого стрелкового оружия бывают разных калибров — от 5 до 15 мм, а их энергия может составлять от 70 до 7000 Дж. Калибр пули стандартного полицейского пистолета — 9 мм, начальная энергия этой пули — 500 Дж. Глубину проникновения измеряют выстрелом в вязкую массу. Пуля, выпущенная из полицейского пистолета с расстояния 5 м, уходит в такую массу на 30
см.
Чтобы установить вес подкожного жира такой толщины необходимо вычислить площадь поверхности организма без учета жира. Существует несколько формул вычисления площади поверхности тела, но воспользуемся формулой Мостеллера, согласно которой площадь поверхности тела человека в квадратных сантиметрах равна 1/60 квадратного корня из произведения чисел, выражающих его рост в сантиметрах и вес в килограммах. Площадь поверхности тела человека ростом 175 см и весом 75 кг равна 1,91 м2. Чтобы вся эта площадь была покрыта слоем жира 30 см плотностью 1 г/см3, человек должен весить не менее 573 кг, а с весом самого организма (без жира) получается, что пуленепробиваемый человек должен иметь вес около 650 кг.
Почему после физических нагрузок на следующий день по ноги болят меньше, чем спустя два дня? Стремясь как можно лучше выполнить упражнение, мы чрезмерно напрягаем мышцы, а запаздывающее возникновение болезненных ощущений в области мышц — результат большого количества разрывов в них.
Мышечное перенапряжение вызывает разрывы волокон мышечных тканей. В течение первого дня после перегрузки мы испытываем лишь слабые боли в мышцах. Болезненные ощущения в мышцах возникают при резком увеличении нагрузки, вызывающей увеличение количества разрывов в мышечных тканях, а не размер каждого разрыва. Больше времени уходит на образование рубцовой ткани, т.к. она формируется на месте повреждения перпендикулярно самому разрыву. Как только новая ткань образовалась, мы начинаем испытывать более острую боль, поскольку реактивируем и растягиваем эту обновленную, но менее гибкую мышцу до тех пор, пока не восстановятся ее сила и гибкость.
Выполняет ли аппендикс какие-либо функции? В чем его назначение? Аналогом аппендикса у большинства животных является слепой отросток, расположенный в месте перехода тонкой кишки в толстую. Как правило, у хищных млекопитающих есть маленький отросток, исполняющий в их организме ту же роль, что и аппендикс у человека. У многих травоядных млекопитающих слепой отросток заметно увеличен, и его назначение — расщеплять попадающие в организм с растительной пищей сложные углеводы на летучие жирные кислоты и затем поглощать их в качестве источника энергии. Слепая кишка участвует в процессе вырабатывания энергии у таких животных, как лошади, кролики, крысы, морские свинки и свиньи, у которых в этом органе происходит сбраживание клетчатки. У крупного рогатого скота и овец данную функцию выполняет желудок, поэтому они менее зависимы от слепой кишки. Дополнительная функция слепого отростка — реабсорбция воды из желудочно-кишечного тракта. У человека и хищных млекопитающих эту работу выполняет толстая кишка.
Бытовало мнение, что аппендикс не выполняет никакой функции и является эволюционным пережитком, но теперь это представление считается устаревшим. Важнейшая функция аппендикса — обеспечивать иммунитет развивающегося эмбриона, но этот орган продолжает выполнять свое назначение и во взрослом организме, хотя он не столь незаменим и можно спокойно жить без него. По-видимому, с помощью аппендикса иммуноциты обнаруживают антигены бактерий и других организмов, живущих в кишечнике. Благодаря этому иммунная система отличает «своих» от «чужих» и не разрушает бактерии, которые благополучно сосуществуют вместе с организмом. Есть и другие органы, выполняющие данную функцию. Пейеровы бляшки кишечника способствуют тому, чтобы иммунная система воздействовала на обычное содержимое кишечника. К тому времени, когда организм взрослеет, иммунная система уже умеет самостоятельно справляться с посторонними веществами, попадающими в желудочно-кишечный тракт, и аппендикс утрачивает свое значение. Но возникновение дефектов в иммунном пространстве может способствовать развитию аутоиммунных заболеваний и воспалению кишечника.
Интересно отметить, что в хирургии аппендикс применяют в качестве личного «запасного материала». Например, сам отросток удаляют, а его ткань используют при восстановительной операции мочевого пузыря не опасаясь, что иммунная реакция вызовет ее отторжение, как это зачастую бывает при пересадке
ткани другого человека.
Что такое целлюлит? Целлюлит - зернистое образование, похожее на
домашний сыр, скапливающееся главным образом на бедрах, животе и ягодицах. Это
всего лишь красивое название, которым обозначают подкожные отложения жира,
выпирающего между волокнами соединительной ткани, отчего кожа имеет сморщенный
вид, как апельсиновая корка. Чтобы проверить, есть ли у вас целлюлит, сдавите
кожу верхней части бедра. Если она станет комковатой, значит, целлюлит у вас
есть. Целлюлит есть у девушек и
женщин, а также у мужчин. Степень поражения
организма целлюлитом зависит от нескольких факторов: гены, пол, полнота,
возраст, толщина кожи.
Не
существует волшебных продуктов, методов лечения и лекарственных препаратов,
устраняющих целлюлит. Например, так называемый метод глубокого массажа, который
некоторые модные косметические салоны пропагандируют как панацею от целлюлита,
дает лишь кратковременный эффект, достигающийся за счет распухания кожи. Липосакция или мезотерапия (инъекции или таблетки, разрушающие
целлюлит) вызывают лишь временное
улучшение.
Чтобы избавиться от целлюлита, нужно в первую очередь
избавиться от излишков жировых отложений. Для этого следует употреблять менее
калорийную и жирную пищу, а также больше двигаться. Главное
орудие против целлюлита — система физических упражнений, в которой сочетаются
аэробика и силовые нагрузки. Если же вы хотите скрыть целлюлит, используйте крем
для искусственного загара, потому что на смуглой коже целлюлит менее
заметен.
Почему стекло «визжит», когда по нему
проводят рукой? Часто вытирание вызывает высокочастотный резонанс, и обычно причиной этого является
прерывистое трение. При сдвигании одной поверхности в соприкосновении с другой
трение препятствует движению. Но если увеличивать силу сдвига, в какой-то момент
она достигает такого порога, когда трение преодолевается и начинается плавное
движение. На этой стадии сила, задающая движение объектам, уменьшается и обе
поверхности начинают скользить одна о другую. Эластичная поверхность (например,
кожа) при увеличении силы деформируется. Когда в результате трения подушечка
пальца тормозится на стекле, ее кожа под воздействием силы, стремящейся сдвинуть
палец с места, деформируется, но при продолжении скольжения вновь принимает
почти первоначальный вид. Однако изменения поверхности подушечки пальца вызывают
усиление трения, кожа опять деформируется и движение пальца мгновенно
тормозится. При равномерном приложении силы поверхность кожи деформируется сотни
раз в секунду и в результате возникают слышимые звуковые волны.
Любые поверхности, если рассматривать их под
микроскопом, имеют шероховатую текстуру, и, когда они вступают в контакт,
по-настоящему соприкасаются только их высшие точки, так называемые выступы. Эти
выступы смыкаются и препятствуют движению. Если увеличить силу давления, площадь
истинного контакта увеличится, так как любая мягкая поверхность (например, кожа)
деформируется, стремясь теснее соприкоснуться с неровностями другой поверхности.
Сила трения, препятствующая движению, возрастает. Как только палец начинает
скользить, выпуклости отскакивают друг от друга и меньше мешают
движению.
Отсечение головы — это очень больно? Как долго человек
остается в сознании, после того как его обезглавили? Во Франции, в годы
господства гильотины, некоторых из приговоренных просили моргать до тех пор,
пока они остаются в сознании после того, как им на шею опустился нож. Как
сообщают, после отсечения головы моргали до 30 секунд, хотя трудно сказать, был
ли то нервный рефлекс, или моргание происходило по воле казненного. В
большинстве стран, где современная наука могла бы дать ответ на этот вопрос,
казнь через усекновение головы давно не практикуется в качестве законной меры
наказания.
Как создают пористый шоколад? Почему
пузырьки не прорываются на поверхность, когда шоколад затвердевает? Шоколад знаменитой марки «Aero» имеет
пористую структуру. Находящиеся в нем пузырьки одинаковы по размеру и равномерно
распределены по всей плитке. Метод
получения знаменитых пузырьков «Aero» — секрет фирмы «Nestle Rowntree».
Информация общего характера, без секретных подробностей, по данному вопросу
содержится в патенте английской компании «Rowntree» GB 459583 от 1935
года.
Шоколад нагревают до жидкого или полужидкого состояния и затем
аэрируют, например, с помощью венчика. В результате образуются крошечные
воздушные пузырьки, распределяющиеся по всему объему массы, которую разливают в
формы. Шоколад охлаждают в условиях сильно пониженного давления воздуха. При
понижении давления крошечные пузырьки увеличиваются в размере, и в итоге
получается шоколад, похожий на замороженные пузырьки. Твердое шоколадное
покрытие плитки помещается в форму до того, как в нее заливают аэрированный
жидкий шоколад.
В патенте нет сведений о том, как удается предотвратить
прорыв пузырьков на поверхность шоколадной плитки в процессе изготовления, но,
возможно, это связано с высокой вязкостью полужидкой шоколадной массы и высокой
скоростью охлаждения.
Почему жидкий прозрачный мед,
хранящийся в закрытом сосуде, без воздействия явных внешних
факторов, превращается в сгусток затвердевшего сахара? Мед — перенасыщенный раствор сахара разных
концентраций (главным образом глюкозы и фруктозы), в котором также присутствуют
чешуйки насекомых, пыльцевые зерна и органические молекулы, которые либо
способствуют, либо препятствуют кристаллизации. Мед полученный из нектара разных
растений ведет себя по-разному. Глюкоза кристаллизуется быстро,
фруктоза долго остается в состоянии жидкого раствора. Виды меда, богатого
глюкозой и зародышеобразующими частицами (мед алоэ), становятся зернистыми, а
некоторые виды эвкалиптового меда остаются душистыми и жидкими на протяжении
многих лет.
Когда мед долго сохранялся в жидком прозрачном состоянии, а
потом вдруг неожиданно стал кристаллизоваться, это значит, что в нем
сформировался зародыш кристаллизации под воздействием микробов, местного
обезвоживания, окисления или каких-то других химических реакций. Кристаллизация
также может быть абсолютно самопроизвольной и начаться, как только произойдет
сцепление достаточного количества молекул и образуется затравочный кристалл. Для
некоторых видов сахара это обычное явление, для других — редкое.
Осеменяя
мед кристаллами или активно насыщая его воздухом можно спровоцировать
кристаллизацию. Созданный таким образом продукт поступает в продажу как взбитый
мед. Патока между осаждающимися кристаллами более жидкая и менее душистая, чем
настоящий мед, потому что сахар сконцентрирован в кристаллах.
Почему ломтик хлеба, смазанный медом,
постепенно приобретает вогнутую форму? В хлебе примерно 40% воды,
а мед —
это концентрированный раствор, в котором содержится около 80% сахара.
Это
значит, что мед вытягивает из хлеба воду. Налицо явление, которое
называется
осмос. Теряя воду хлеб усыхает с той стороны, где смазан медом.
Поэтому ломтик и прогибается.
Конечно, хлеб вряд ли покорежится,
если Вы
мед намажете на сливочное масло. Масло образует водонепроницаемый слой,
защищающий хлеб от обезвоживания медом.
Почему листья щавеля столь эффективно
заживляют ожоги крапивы? Способствует ли щавель заживлению ожогов от других
растений или от укусов насекомых? Ожоги крапивы болезненны, потому что в
ее жгучих волосках содержится кислота. Если потереть крапивный ожог листиком
щавеля, боль утихнет, поскольку листья щавеля содержат щелочь, нейтрализующую
кислоту. Жала пчел и муравьев тоже содержат кислоту, поэтому при укусах этих
насекомых листья щавеля должны помочь, хотя такие щелочи, как мыло и сода, в
данном случае более эффективны. Листья щавеля бессильны против жала осы,
содержащего кислоту. Боль от укуса осы можно уменьшить, лишь протерев ужаленное место
уксусом.
Почему, если в чашку с черным чаем добавить
несколько капель лимонного сока, чай заметно и очень быстро светлеет? При
добавлении лимонного сока меняется степень кислотности чая. Из-за этого чай
меняет цвет, как лакмусовая бумажка. Аналогичный эффект можно наблюдать, если
лимонный сок добавить не в чай, а в отвар из краснокочанной капусты.
Теперь поподробнее. В чайных листьях содержится группа
химических веществ, называемых полифенолами, которые, как ни странно, составляют
почти треть веса сухого чайного листа. Эти соединения и определяют цвет и вкус
чая. Одну группу полифенолов представляют теарубигины — красно-коричневые
пигменты, содержащиеся в черном чае и составляющие от 7 до 20% веса сухого
листа.
Цвет черного чая также зависит от концентрации ионов водорода в
воде. Теарубигины в чае — слабоионизирующие кислоты и анионы (отрицательно
заряженные ионы), которые они образуют, имеют очень густой, насыщенный цвет.
Если вода, которой заваривают чай, содержит щелочь, цвет чая будет более
насыщенным из-за более высокой степени ионизации теарубигинов. Если лимонный
сок, который является кислотой, добавить в чай, ионы водорода будут
препятствовать ионизации теарубигинов и чай станет светлее. Что интересно,
теафлавины — полифенолы желтого цвета в черном чае не участвуют в процессе
осветления, который происходит при изменении кислотности среды.
Чем
мадера отличается от других вин, ведь ее пробка может
высохнуть? Бутылки с мадерой — крепленым вином типа портвейна и хереса следует хранить в вертикальном положении. Вино в бутылках, хранимых таким
образом, пригодно для употребления даже спустя несколько веков после его
изготовления. Однако бутылки с винами большинства других сортов следует хранить
в лежачем положении, чтобы пробка оставалась влажной и неповрежденной.
Бутылки с мадерой многолетней выдержки не нужно хранить в
вертикальном положении. Другое дело, что мадера, в отличие от других вин, от
этого не испортится. Для вина, разлитого в бутылки, главный враг — кислород.
Кислород окисляет вино, и в результате у вина появляется неприятный запах и
вкус. Предназначение пробки заключается в том, чтобы препятствовать
проникновению в бутылку кислорода. Допустимо лишь небольшое количество кислорода
в области горлышка. Но пробки имеют тенденцию высыхать и сжиматься, и если
бутылку хранить в вертикальном положении, то рано или поздно кислород в нее
проникнет. Отсюда и резонный совет хранить бутылки на боку, чтобы пробка всегда
оставалась влажной.
В мадеру, равно как в херес и портвейн, для крепости
добавляют коньяк до того, как завершится процесс брожения. Это значит, что в
вине остается часть сахара, не занятого в процессе брожения, поскольку
повышенная концентрация спирта убивает дрожжи. Естественно, вино получается
более крепленым (обычно с содержанием спирта 16—20% по объему вместо
10—13%).
Повышенное содержание спирта и сахара предохраняет крепленое
вино от окисления, хотя, если кислород присутствует, вино в какой-то степени
окисляется. Мадера — особый случай, частичное окисление улучшает вкус этого
вина. Такая его особенность была выявлена случайно в XVIII веке, и с того
времени вино стали окислять специально: бочонки грузили на парусники и
отправляли в долгое плавание по тропической зоне к берегам Нового Света. По
существу, понятие «мадеризированное вино», употребляемое в отношении
окислившегося сухого вина, появилось от названия «мадера». Соответственно, для
бутылки мадеры дальнейшая мадеризация, — скажем, вследствие того, что высохла
пробка, — не так страшна, как для других вин.
Но все же почему можно
порекомендовать хранение бутылок мадеры в вертикальном положении?
5 - 10% винных пробок от влаги начинают гнить, и вино бутылках,
закупоренных такими пробками, в итоге приобретает плесневелый запах гнилой
пробки. Такое вино после открытия бутылки и пробы называют вином с привкусом
пробки. Отсюда и обычай нюхать пробку перед тем, как налить из бутылки вино.
Если бутылка мадеры хранится в вертикальном положении, ее пробка никогда не
будет влажной, а вино никогда не приобретет привкуса пробки. Поэтому, если есть
опасения, что окисление меньше навредит вину, чем гнилая пробка, лучше хранить
бутылку в вертикальном положении. Конечно, лучший выход — использовать для
закупорки мадеры только самые качественные пробки.
Марочная мадера вполне
способна пережить свою пробку. Поэтому, чтобы вино не портилось, через каждые
несколько десятилетий бутылки с мадерой закупоривают заново. Некоторые
поставщики даже указывают на этикетках не только год сбора винограда и его сорт,
но и даты перезакупорки. Поскольку это уже окислившееся вино, нет опасности, что
повторное закупоривание может ему как-то повредить, чего нельзя сказать о
портвейне, хересе и некрепленых винах.
Способ специального окисления
мадеры был открыт случайно. Бочки с мадерой долго путешествовали по теплым морям
на корабле, направлявшемся в Новый Свет, а после выяснилось, что за время
плавания у вина улучшились и цвет, и вкус. На протяжении веков в целях улучшения
букета вина производители продолжали отправлять бочки с мадерой на кораблях в
качестве балласта. Теперь производители вина просто выдерживают бочки в течение
трех месяцев при тропической температуре (порой достигающей 50 °С) на верхних
этажах складов, находящихся на острове Мадейра.
Каким
образом антистатики предотвращают скопление статического электричества на
одежде? Накопление статического электричества на одежде вызвано трением
ткани о ткань, ткани о тело и даже ткани о воздух и зависит от типа ткани, из
которой сшита одежда, а также от степени влажности: чем выше влажность, тем
меньше заряд. Такие ткани, как вискоза, шелк, шерсть, хлопок и лен, обладают
высокой влагопоглощающей способностью (их волокна впитывают большее количество влаги, чем другие
материалы) и небольшим электростатическим зарядом. Такие волокна, как полиэфир,
акрил и полипропилен, обладают низкой влагопоглощающей способностью и большим
электростатическим зарядом.
Антистатические средства бывают двух видов.
Первые состоят из молекул, содержащих полярные группы, в которых заряд
распределен неравномерно. Эти полярные группы действуют как проводники,
рассеивающие статическое электричество. Второй вид — гигроскопические, или
влагопоглощающие, вещества, которые помогающие текстильным изделиям рассеивать
статическое электричество. При повышенном содержании влаги на поверхности
материала или в самих волокнах повышается электрическая проводимость ткани, что
позволяет ей отводить заряд.
Текстильщики-технологи могут создавать
волокна и ткани, минимизирующие статическое электричество. В коврах небольшой
процент волокон (до 3%) имеют углеродную основу, отводящую статический заряд.
При изготовлении ковров и обивочных тканей с этой же целью в латекс или в
тугоплавкий материал подложки добавляют ламповую сажу. В коврах, сотканных из
нитей штапельного волокна, также присутствует небольшой процент волокон либо из
нержавеющей стали, либо с алюминиевым покрытием, либо с напылением из серебра,
уменьшающих статическое электричество. Однако количество такого типа волокон
должно составлять менее 5%, иначе изделие приобретет сероватый
оттенок.
Почему морская вода кажется синей, а в подводных пещерах даже имеет лазурный оттенок? Морская вода кажется
синей потому, что поглощает световые волны всех длин, за
исключением более коротких волн синего спектра, которые хорошо рассеиваются.
Все, что находится в воде, в том числе сама вода, наделено способностью
поглощать и рассеивать свет.
Цвет моря
зависит также от типа и концентрации планктона. В тропических зонах океанов вода
прозрачная, потому что в них отсутствуют взвешенные наносы и планктон, хотя
бытует ошибочное представление, что тропические воды обладают высокой
биологической продуктивностью. На самом деле эти зоны океана практически
стерильны в сравнении с более холодными и богатыми планктоном зонами умеренного
пояса. Неорганические частицы и растворенные вещества также отражают и поглощают
свет, что влияет на степень прозрачности воды.
В озере Голубое у горы
Гамбье на юге Австралии вода всегда синяя, независимо от того, светит солнце или
нет. Озеро находится в известняковой зоне и насыщено карбонатом кальция.
Мельчайшие частички взвешенных в воде соединений более интенсивно рассеивают
синий цвет, потому озеро и кажется синим.
Если
придется ради спасения собственной жизни спускаться на доске для серфинга по
расплавленной лаве, из какого материала должна быть сделана доска, чтобы она не
сгорела в лаве? Доска для
скольжения по лаве должна быть изготовлена из материала, который не плавится,
имеет меньшую плотность, чем лава, и способен обеспечить изоляцию ногам. Если Вы
оказались на вершине вулкана в момент извержения лавы и пытаетесь спастись,
соскользнув по ней вниз, используйте природные материалы. К счастью, вулканы
извергают не только лаву, но и твердые материалы, имеющие почти такую же
геологическую структуру, что и лава, только менее плотные за счет того, что в
них содержатся пузырьки газа. Обломок такого материала, скажем 50 см толщиной, 1
м шириной и 2 м длиной, будет скользить по поверхности лавы и будет плавиться очень медленно. Возможно Вы сможете проехать на нем с
милю или даже больше, прежде чем вам придется соскочить с него. Остается
надеяться, что к тому времени вы уже выберетесь на сухую холодную
землю.
Однако, если Вы заранее знаете, что придется плыть по
расплавленной лаве, сделайте лодку из жаропрочного или огнеупорного материала,
который не расплавится и прослужит вам столько, сколько потребуется.
Вертикальные борта лодки также защитят Вас от жара, источаемого лавой, гораздо
эффективнее, чем доска для серфинга.
Температура расплавленной лавы
обычно 1400 °С, но иногда доходит и до 1650°С — в зависимости от ее химического
состава, поэтому для лодки лучше использовать изоляционный огнеупорный бетон
высокой чистоты на основе окиси алюминия. Этот материал плавится при температуре
2000 °С, почти не вступает в реакцию с расплавленной лавой, содержит полые
пузырьки, за счет которых он легче расплавленной лавы, и к тому же обладает
высокими теплоизоляционными свойствами. Чтобы сделать такую лодку, сначала
выкопайте в земле яму той формы, какой хотите видеть свою лодку. Утрамбуйте
стенки и дно ямы так, чтобы они стали твердыми и гладкими, и обшейте их
пластиком. После смешайте жесткую бетонную смесь с водой до состояния густой
пасты. Покройте пластик 10-сантиметровым слоем раствора, наложите на него еще
один лист пластика и оставшуюся полость залейте водой, чтобы обеспечить плотное
сцепление бетона с пластиком. Через неделю лодка будет готова.
Еще один
вариант — использовать дуб. Все виды древесины, и особенно дуб, образуют при
горении защитный карбонизированный слой, замедляющий дальнейший процесс
обугливания. В сущности, чтобы при создании деревянной конструкции придать ей
огнеупорность, нужно использовать это свойство. При проектировании деревянной
конструкции размеры всегда закладываются несколько большие, чем нужно. Это
необходимо для того, чтобы конструкция сохраняла свою целостность в случае
горения. Доску обшейте тонким листом стали, чтобы она не подвергалась
абразивному воздействию, — на случай, если Вам захочется вновь подняться на
вулкан и повторить эксперимент.
Почему на
Южном полюсе холоднее, чем на Северном? Разницу в температурах между
двумя полюсами можно объяснить их неодинаковым положением относительно уровня
моря. Северный полюс (средняя температура в зимние месяцы около — 30 градусов) лежит на
ледяных полях Северного Ледовитого океана, Южный полюс (средняя температура в
зимние месяцы около минус 60 С) находится на высоте 2800 м над уровнем моря
на ледниковом покрове Антарктиды.
На Южном полюсе вдвое холоднее, чем на
Северном. Более половины этой разницы определяет уровень высоты (на Антарктиде с
каждым километром вверх температура понижается примерно на 6 С). Также
вследствие того, что на Южном полюсе воздух более разреженный (и соответственно,
более холодный и сухой) и сравнительно малая облачность, на его поверхность
отражается меньше тепла, чем на поверхность Северного полюса. Остальная часть
разницы температур обусловлена различиями в режимах циркуляции воздушных масс
двух полушарий.
Континенты Северного полушария посылают в атмосферу
квазистационарные «планетарные волны». Эти волны переносят тепло в сторону
Северного полюса и перемещают зоны пониженного давления средних широт в
северополярные области. Континенты Южного полушария в сравнении с материками
Северного полушария имеют меньшую территорию и меньшую среднюю высоту
поверхности и, соответственно, излучают меньше «планетарных волн», переносящих
тепло.
Высокие горы Антарктики также препятствуют перемещению зон
пониженного давления средних широт, которые редко проникают в глубь материка.
Наконец, атмосфера Северного полюса получает тепло от Северного Ледовитого
океана. Конечно, 2 - 3-метровая толща морского льда, обычно
покрывающего его поверхность, пропускает мало тепла, зато большое количество
тепла попадает в атмосферу через проходы, иногда образующиеся во
льдах.
Как на окнах домов и машин мороз рисует узоры? В морозную ночь оконное стекло очень быстро теряет тепло, охлаждая молекулы водяного пара в воздухе помещения возле окна. Температура молекул воды в воздухе может упасть ниже точки замерзания, но сами молекулы при этом не замерзнут. Однако при соприкосновении с холодным стеклом этот переохлажденный водяной пар мгновенно, минуя стадию воды, превращается в лед.
Из молекул, скопившихся в крошечных царапинах на стекле, формируется затравочный кристалл, из которого затем произрастают замысловатые узоры. Если взглянуть на этот кристалл с очень близкого расстояния, можно заметить множество химических связей, отходящих от точек его поверхности. Молекулы водяного пара цепляются за эти химические связи, и кристаллы быстро растут. Структура замысловатых разветвлений зависит от температуры и влажности воздуха, а также от степени гладкости и чистоты стекла. Если воздух сухой, молекулы воды медленно конденсируются из воздуха, группируясь в устойчивые шестигранники. Шесть прямых относительно гладких граней этих кристаллов имеют очень мало свободных связей, так что молекулам воды почти не за что зацепиться.
Узоры в виде перьев, как правило, формируются на чистых оконных стеклах, когда воздух насыщен молекулами воды. В этих условиях большое количество молекул водяного пара бомбардируют затравочный кристалл и устойчивые шестигранники не успевают сформироваться. Молекулы цепляются за свободные связи, торчащие из выпуклостей кристалла, вследствие чего эти выпуклости увеличиваются в размерах еще быстрее и в итоге вырастают в большие ответвления, а выпуклости на ответвлениях, в свою очередь, превращаются в кружевные листья.
Почему дождь бывает разный? Порой он льет «прутьями» — удлиненными каплями, падающими с огромной скоростью и высоко отскакивающими от земли. А иногда это просто туманная изморось — мелкие брызги, роящиеся на ветру. Почему порой дождь льет с такой силой, что может причинить физическую боль, а иногда просто обволакивает влажной пеленой? При каких условиях образуются промежуточные разновидности дождя?
Длинные «прутья» — это оптический обман. На самом деле крупные капли сплющиваются под воздействием силы сопротивления воздуха. На языке африкаанс (и, по-моему, по-валлийски) такие капли называют «старухи с дубинками»: круг воды, образующийся при ударе капли о землю, напоминает широкую юбку, а отскакивающая от его центра капля — дубинку.
Определяющим фактором при образовании того или иного типа дождя является размер капель, который, в свою очередь, зависит от условий, сложившихся в период их формирования: влажности и температуры воздуха, а также находящихся в нем ядер конденсации и, в частности, частичек пыли. Например, умеренное количество ядер конденсации в насыщенных влагой восходящих потоках способствует укрупнению капель, потому что вокруг много воды, а сами ядра не могут упасть, не достигнув размера, при котором они приобретают заметную скорость падения. Скапливаясь, ядра соревнуются друг с другом: каждое стремится впитать в себя как можно больше водяных паров и в результате образуют крошечные капельки, которые испаряются прежде, чем успевают достигнуть земли.
В неподвижном воздухе большие капли падают стремительно и грузно. Капли диаметром около 1 см развивают скорость до 30 км/ч и разбиваются на более мелкие под воздействием создаваемой ими струи, если только они частично не заморожены. Поэтому дождевые капли не могут достигать больших размеров.
Но большое количество падающих капель может создать нисходящий поток, в котором капли обретают способность падать с еще более высокой скоростью и при этом не разбиваться. Из-за сильных ветров, дующих в горизонтальном направлении, скорость соударения капель увеличивается более чем вдвое. А кинетическая энергия, как известно, возрастает пропорционально квадрату скорости.
Немного о росе Если приглядеться к покрытой росой траве, заметно, что отдельные капли балансируют на самых кончиках листиков. Как они туда попадают и как удерживаются?
Капли воды на траве — это результат процесса гуттации. Корни растения вытягивают из почвы ионы неорганических веществ и переносят их в ксилему, из которой те уже не могут вновь просочиться в землю. Вода поступает в растение в процессе осмоса, в результате которого в ксилеме создается избыточное давление. Оно-то и является причиной того, что сок ксилемы вытекает из пор (гидатод) на кончиках травинок (или непосредственно из срезов по краям листьев). Увеличиваясь в размерах, капли падают, и на их месте образуются другие.
Гуттация обычно происходит в ночное время, потому что днем вода из листьев испаряется достаточно интенсивно, за счет чего в ксилеме поддерживается отрицательное давление. Условия, благоприятствующие гуттации, благоприятствуют и ночлегу в палатках: чистое небо, легкий ветерок, нагретая за день земля, охлаждающийся за ночь воздух (и, соответственно, повышающаяся влажность), относительно сырая земля, поэтому колышки для палатки вбить нетрудно.
Возможно, ионы некоторых полезных веществ возвращаются растению через гидатоды, а некоторые ионы в ксилеме корня повторно транспортируются флоэмой. В ходе процесса, аналогичного гуттации, развивающиеся плоды получают кальций. Временное прекращение данного процесса чревато печальными последствиями. Например, если в теплице ночью воздух сухой, в ксилеме не создастся избыточное давление. В результате в созревающих плодах может образоваться вершинная гниль, что является признаком недостатка кальция.
Гуттация наблюдается более чем у 330 видов 115 семейств растений и вызвана условиями, которые способствуют поглощению влаги корнями, но замедляют транспирацию. Как следствие, гуттация чаще происходит в ночное время и наиболее типична для растений влажных тропических зон, где более высокая температура почвы способствует поглощению влаги корнями, а влажная атмосфера замедляет транспирацию. Гуттация свойственна и растениям умеренного пояса, в частности бальзамину и многим видам трав, в том числе хлебным злакам.
|