Лаборатория юного физика

Помните только, что к спирали нельзя прикасаться, когда прибор включен в сеть. Лучше всего привинтите по бокам панели со спиралью два предохранительных щитка (рис. 15). Они не дадут коснуться спирали сбоку, а спереди спираль закрыта лампочкой.
Этот прибор можно использовать для управления освещением новогодней елки. Для этого гирлянду электрических лампочек включайте не прямо в сеть, а подключайте параллельно лампе прибора. Когда спираль включит основную лампу, загорится и гирлянда на елке. Погаснет лампа прибора— погаснет и гирлянда.
Если будете украшать большую елку в школе, можете сговориться с товарищами и изготовить несколько приборов с биметаллической спиралью.
Одни приборы будут зажигать свои гирлянды чаще, другие — реже. Поэтому все гирлянды будут вспыхивать в разное время и давать самые различные сочетания.
  
Абажур-турбина
 
Возле топящейся плиты, радиаторов отопления, горящей лампы и других источников тепла всегда образуются восходящие потоки нагретого воздуха.
Это явление легко обнаружить с помощью очень простой игрушки. Из листка чертежной бумаги или из почтовой открытки вырежьте спираль, показанную на рисунке 14. Она вычерчивается с помощью циркуля. Как чертить, объяснено на стр. 40. Только здесь расстояние между точками 1 и 2 нужно взять не 3, а 5 мм.
Вырезав спираль ножницами до одной из двух отмеченных точек, слегка вдавите другую точку концом мягкого карандаша. Только не проткните бумагу насквозь. Это углубление будет подпятником спирали.
Посадив спираль углублением на острие карандаша, поднесите ее к плите, лампе, радиатору отопления или другому источнику тепла. Под действием восходящего потока нагретого воздуха спираль начнет вертеться.
Используя это явление, можно сделать и более сложный прибор: воздушную турбину в виде абажура.
Общий вид и части абажура-турбины показаны на рисунке 17.
 Рис. 17. Абажур-турбина. 
Основание сделайте из чисто выстроганной доски размером 120x120 мм. Отшлифуйте его шкуркой и покройте морилкой или лаком.
Подставку вырежьте из жести, согните и спаяйте отогнутые ребра в углах верхней площадки. В отверстии площадки укрепите карболитовый висячий патрон для электрической лампочки.
Для этого головку патрона отверните и вставьте в отверстие снизу, а юбку патрона навинтите сверху. Может случиться при этом, что внутренняя часть патрона не зажмется плотно и будет болтаться. Дело в том, что юбка теперь не завинчивается до конца: мешает толщина площадки. Придется снова отвинтить юбку патрона и немного опилить ее торец напильником. После этого юбка сядет глубже и зажмет внутреннюю часть патрона.
Зарядите патрон шнуром и прикрепите этот шнур к подставке скобками. Только обязательно подложите под скобки плотный картон, чтобы не повредить шнур. На свободный конец шнура наденьте штепсельную вилку для включения в сеть.
Крестовину сделайте из голой медной проволоки диаметром 2–2,5 мм. Можете взять одножильный медный провод сечением 4 кв. мм (его называют «4 квадрат») и очистить от изоляции. Годится и стальная проволока диаметром 1–1,5 мм, из которой делают каркасы для абажуров.
Нижние концы ножек сверните петлями и прикрепите к подставке 4-миллиметровыми винтами с гайками. Изогните ножки так, чтобы между ними помещалась лампочка.
Верхние концы ножек отогните вертикально и сложите все вместе. Стяните их несколькими витками тонкой голой проволоки, а в середину вдвиньте патефонную иглу острием вверх. Острие должно выступать на 4–5 мм. После этого весь верхний узел крестовины пропаяйте.
Колесо турбины состоит из диска с лопастями и ободка. Диск расчертите на листе белой жести по нашему рисунку. Лопасти прорежьте до внутреннего круга. При этом все они немного повернутся в одну сторону. Изогните их в эту же сторону дальше, чтобы концы лопастей встали под углом примерно в 45°. Точнее отрегулируете после.
Для ободка заготовьте полоску из белой жести шириной 12 мм и длиной 450 мм. Если такой длинной полоски жести не подберете, спаяйте внакладку две одинаковые половины.
Оберните полоской диск. Полоска должна проходить возможно точнее через середины лопастей. Туго обвяжите ее проволокой или шнурком, чтобы она плотно прилегала к лопастям по всей окружности, и спаяйте концы полоски внакладку.
Теперь нужно припаять лопасти диска к ободку. Эта работа требует точности. Прежде всего оберните ободок бумажной ленточкой и обрежьте ее так, чтобы концы сходились точно в стык. Сняв эту ленточку, разделите ее на шесть равных частей поперечными линиями. Снова наденьте ленточку на ободок и перенесите на него точки деления.
В отмеченных на ободке шести точках проведите линии, перпендикулярные к краям. Через середины этих линий прочертите наклонные линии под углом 45°. Эти наклонные линии покажут направление концов лопастей.
Диск имеет восемнадцать лопастей. Шесть из них, то есть каждую третью, установите точно по сделанной разметке. Выступающие по краям ободка ребра этих лопастей должны продолжать наклонные линии. В таком положении сначала прихватите эти лопасти пайкой, а затем припаяйте как следует. После этого промежуточные лопасти легко будет припаять на глаз.
По готовому колесу турбины сверните и склейте абажур в виде цилиндра высотой 250 мм из чертежной бумаги. Он должен надеваться на колесо очень туго. Продвиньте колесо внутрь абажура так, чтобы верхний край ободка был утоплен на 40 мм.
Для усиления нижнего края абажура вставьте в него еще один ободок из жестяной полоски шириной 12 мм. Сначала сверните полоску в кольцо и вдвиньте его в абажур до половины. Расправив кольцо, как только позволит абажур, прихватите стык плоскогубцами за выступающий край. Вытяните кольцо и спаяйте его в найденном положении, а потом снова вдвиньте в абажур, но уже на всю ширину. Паять кольцо в абажуре не стоит: бумага будет пригорать.
Абажур-турбина готов. Вверните в патрон лампочку мощностью 75 или 96 вт и включите вилку прибора в штепсельную розетку. Лампочка, нагревшись, создаст в цилиндре восходящий поток воздуха. Этот поток, ударяясь в лопасти турбины, заставит абажур вращаться. Вращение будет продолжаться все время, пока горит лампочка.
Для украшения абажура можете нарисовать на нем разные фигуры или перевести на него переводные картинки. Еще интереснее прорезать в абажуре окошки и заклеить их разноцветным целлофаном. Тогда при работе турбины по стенам комнаты будет бежать хоровод цветных бликов.
  
Блоки
 
Для опытов с блоками прежде всего необходимо сделать стойку. Не жалейте труда на ее изготовление: стойка пригодится еще не один раз. Основные части стойки — основание, две вертикальные рейки и перекладина (рис. 18).
 Рис. 18. Стойка. 
Основание сделайте из доски толщиной 20–25 мм. Его размеры 140X200 мм. Слои древесины должны идти вдоль короткой стороны. Аккуратно обстрогайте основание и отполируйте его шкуркой.
Толщина реек и перекладины 15 мм, ширина 20–25 мм. Высота вертикальных реек по 500 мм. Перекладина должна быть длиной 200 мм, то есть точно по длине основания. Эти части также обстрогайте рубанком и отполируйте шкуркой.
Заготовив рейки, сделайте пазы для них точно в серединах узких сторон основания. Для этого поставьте рейки торцами на основание и аккуратно обчертите их твердым, остро заточенным карандашом. Пропилите пазы по бокам, а середину выберите стамеской.