Лаборатория юного физика

  
Рупор
 
Рупор — простейшее приспособление для усиления звука. Он известен с древних времен. Простой рупор можно сделать из плотной бумаги.
Основные части рупора — горловина и раструб. Начнем с раструба. Он склеивается из десяти одинаковых лепестков. Размеры лепестка даны на рисунке 27.
Рис. 27. Рупор.
По этим размерам вычертите на картоне шаблон. Вырезав шаблон, наложите его на плотную бумагу. Твердым, остро заточенным карандашом аккуратно очертите шаблон по контуру. Когда будете вырезать очерченные лепестки, не забудьте у каждого из них оставить с правой стороны кромку шириной 5–6 мм. Эта кромка нужна для приклейки соседнего лепестка. Чтобы кромку можно было отогнуть, прорежьте ее в нескольких местах.
Заготовив все лепестки, разогрейте столярный клей и приступайте к склейке. Помните, что каждому шву нужно давать подсохнуть, иначе при подклейке следующих лепестков прежние швы будут расползаться.
Сначала склейте все лепестки попарно между собой. Пока будете клеить последние пары, первые подсохнут. Затем склейте первую пару со второй, а третью с четвертой. Когда склейка первых двух пар подсохнет, приклейте к ним пятую пару. Наконец, когда и эта шестерка подсохнет, склейте ее с оставшейся четверкой.
Горловина имеет форму конуса. Выкройка для нее дана на рисунке 28. Прочертите вдоль края бумаги прямую линию длиной 350 мм. Поставив ножку циркуля в один конец этой прямой, проведите две дуги: одну радиусом 70, а другую — 350 мм. Возьмите транспортир и в центре дуг отложите от прямой линии угол в 52°. Такой угол можно отложить и без транспортира. После того как проведете дугу радиусом 350 мм, раскройте циркуль на 310 мм. Поставив ножку циркуля в точку пересечения дуги с прямой линией, сделайте на дуге засечку. Соединив эту засечку с центром дуги, получите угол в 52°. Для склейки конуса нужно с одной стороны оставить кромку шириной 8 мм. Она тоже видна на рисунке.
Вырежьте готовую выкройку и склейте из нее конус. Когда клей подсохнет, с узкой стороны конуса сделайте десять — двенадцать надрезов по 10 мм длиной. Полученные язычки нужны для приклейки патрубка.
Патрубок склеивается на болванке— круглой деревянной палочке диаметром 20 и длиной 50–60 мм. Оберните болванку полоской писчей бумаги. Это нужно для того, чтобы готовый патрубок легче снимался.
Из писчей бумаги нарежьте несколько полосок шириной по 40 мм. Смажьте их клеем и навертывайте на болванку, пока толщина стенки патрубка не достигнет 1–1,5 мм. Когда клей достаточно подсохнет, стяните патрубок с болванки.
Язычки горловины смажьте клеем изнутри и вставьте патрубок. Сверху оберните язычки два-три раза полоской бумаги с клеем.
Рис. 28. Горловина рупора.
Обе основные части рупора готовы. Сложите их так, чтобы горловина входила в раструб изнутри на глубину 6–8 мм. Отгибая горловину пальцем внутрь, подмажьте края раструба по всей окружности столярным клеем.
Когда рупор окончательно просохнет, поставьте его раструбом на стол, приколите кнопками и покройте снаружи слоем жидкого столярного клея. Дав рупору высохнуть при обычной комнатной температуре, снимите его со стола и покройте клеем внутреннюю сторону. Рупор станет жестким. Теперь можете покрасить его или покрыть лаком.
Пришлось порядочно повозиться, зато рупор получился прочный и красивый.
Попробуйте говорить в патрубок. Вы убедитесь, что рупор заметно усиливает звук. Самое интересное то, что хорошо будет слышно не только тому, кто станет перед раструбом, но и тому, кто будет стоять позади рупора.
Приклеив к горловине ручку из плотной бумаги, можете использовать рупор для усиления голоса. Такой рупор пригодится судье на спортивных соревнованиях.
  
Электроскоп
 
Для различных опытов по электризации тел удобным прибором является электроскоп. Он очень прост по своему устройству. Но, для того чтобы электроскоп хорошо работал, нужно точно следовать всем указаниям по его изготовлению. Стоит что-нибудь упустить— и электроскоп не будет действовать как следует.
Самодельный электроскоп показан на рисунке 29.
Рис. 29. Электроскоп.
Он состоит из металлического стержня, к которому подвешены два листочка из папиросной бумаги. Стержень пропущен через пробку, вставленную в горло бутылки. На верхнем конце стержня сидит металлический шарик.
Для электроскопа хорошо взять литровую молочную бутылку. Она сделана из белого стекла, имеет широкое горло и достаточно большой объем. Еще лучше, если достанете бутыль емкостью 3–5 л. Электроскоп в такой бутыли будет дольше держать заряд. Бутыль нужно тщательно вымыть в горячей воде с содой при помощи ершика. Каждый раз перед началом опытов ее следует просушивать над пламенем спиртовки или газовой горелки или хотя бы над плитой. Если стекло не будет достаточно сухим, электрический заряд быстро стечет в землю.
Очень важная деталь электроскопа — пробка. Обыкновенная корковая пробка не годится: она легко впитывает влагу из воздуха. Лучше всего сделать пробку из куска янтаря, а если его нет — из эбонита или парафина. Пробка должна плотно закрывать бутыль. В центре пробки просверлите отверстие, в которое туго входил бы металлический стержень электроскопа.
Стержень сделайте из медной проволоки толщиной около 5 мм или медной трубки диаметром 5–8 мм. На верхнем конце стержня нарежьте резьбу. Сюда нужно навинтить медный или латунный шарик диаметром 15–30 мм. Электроскоп без шарика не будет заряжаться.
Листочки электроскопа вырежьте из папиросной бумаги. Хорошо взять цветную бумагу: она лучше видна. Только гофрированная бумага не годится.
Самая важная деталь прибора — крепление листочков к стержню. Они должны быть подвешены так, чтобы могли поворачиваться как можно свободнее.
Силы, возникающие в электроскопе, очень малы, и даже незначительное трение резко ухудшает действие прибора.
Лучше всего просверлить в стержне электроскопа отверстие на расстоянии 50 мм от нижнего конца. Из тонкой гладкой медной проволоки согните две скобочки. Их средние части должны быть совершенно прямыми и не иметь никаких помятостей и зазубрин. Концы вставьте в отверстие стержня и закрепите пайкой. При этом скобочки поверните несколько вниз, чтобы их прямолинейные части отстояли от стержня электроскопа на 1,5–2 мм.
На скобочках заклейте хомутики из плотной и гладкой бумаги (из тетради высшего качества). Хомутики должны висеть и поворачиваться совершенно свободно. Для того чтобы еще уменьшить трение, внутренняя часть их вырезается, остаются только две полоски по краям. К склеенным концам хомутиков подклейте полоски папиросной бумаги размером 50X8 мм: Еще раз убедитесь в том, что они совершенно легко поворачиваются на любой угол.
Стержень электроскопа с листочками тоже нужно перед демонстрацией опытов хорошо просушивать. Опыты с электроскопом описаны в учебнике физики.
  
Гальванические элементы
 
Наиболее распространенный гальванический элемент — это элемент Лекланше. Из таких элементов, например, составлена батарейка карманного фонаря. Элементы Лекланше применяются также в технике связи.