Επικοινωνία με σκάφη. Μπορεί να κάνει θαύματα

Ένα από τα περίεργα φαινόμενα που σχετίζονται με την υδροστατική είναι τα επικοινωνιακά δοχεία. Φαίνεται ότι όλα εδώ είναι απλά, αλλά παράλληλα δίνουν μια εξαιρετική ευκαιρία να εξοικειωθούν με το παράδειγμα της εργασίας της ατμοσφαιρικής πίεσης και να βυθιστούν στο μακρινό παρελθόν.

Για να ανανεώσουμε τη μνήμη των δορυφόρων επικοινωνίας, ας θυμηθούμε την απλή εμπειρία που έγινε προηγουμένως στα μαθήματα φυσικής στο σχολείο. Σε ένα επίπεδο τοποθετούνται πολλά διαφορετικά διαμορφωμένα δοχεία - στρογγυλά, ορθογώνια, κυλινδρικά, με τη μορφή κώνου και συνδέονται με ένα σωλήνα στο κάτω επίπεδο. Το νερό αρχίζει να ρέει σε ένα από αυτά τα δοχεία, το νερό θα ρέει μέσω όλων των αγγείων μέσω του σωλήνα σύνδεσης και, εκπληκτικά, σε όλα τα δοχεία, ανεξάρτητα από το σχήμα του τελευταίου, το νερό βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο.

Ο λόγος είναι ότι όλα είναι κάτω από μία ατμοσφαιρική πίεση και αφού βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, το υγρό που τοποθετείται σε αυτά θα βρίσκεται στο ίδιο επίπεδο, διότι σε όλα τα δοχεία βρίσκεται υπό την ίδια πίεση.

Παρεμπιπτόντως, η απλούστερη πρακτική εφαρμογή των επικοινωνιακών δοχείων γίνεται όταν ρίχνουμε νερό από μια τσαγιέρα. Ενώ ο βραστήρας στέκεται ακριβώς, η στάθμη του νερού στο βραστήρα και στο στόμιο του είναι ο ίδιος, tk. Ο βραστήρας και το στόμιο είναι δοχεία επικοινωνίας. Το επίπεδο της άκρης του στομίου τσαγιού είναι πάνω από την στάθμη του νερού. Αν βάψουμε την άκρη του βραστήρα κάτω από την στάθμη του νερού, τότε αρχίζει να ρέει έξω από αυτό.

Υπάρχει μια απλή συνέπεια των προαναφερθέντων. Εάν τα δοχεία επικοινωνίας βρίσκονται σε διαφορετικά ύψη, τότε η έξοδος του σωλήνα που συνδέει αυτά τα δοχεία θα ενεργεί υπό πίεση. Η τιμή του είναι ίση με την πίεση μιας στήλης νερού ίση με τη διαφορά ύψους μεταξύ των σκαφών. Είναι πολύ απλό - αν τα σκάφη βρίσκονται σε διαφορετικά ύψη, τότε το νερό από το ανώτερο σκάφος θα ρέει στο χαμηλότερο.

Αν κοιτάξετε την ιστορία της τεχνολογίας, τότε υπάρχουν πολλές περιπτώσεις κατά τις οποίες χρησιμοποιήθηκαν τα δοχεία επικοινωνίας. Η φυσική πίσω από αυτό το φαινόμενο, κατά καιρούς, πραγματικά σας επιτρέπει να κάνετε θαύματα. Πόσο όμορφα είναι τα σιντριβάνια του Peterhof! Αλλά κατασκευάζονται χωρίς τη χρήση σύνθετου εξοπλισμού, ηλεκτρικών κινητήρων και άλλων μηχανημάτων, τα οποία θα χρησιμοποιούσαν βεβαίως οι σημερινοί εμπειρογνώμονες. Και εδώ σε καθαρή μορφή χρησιμοποιούνται επικοινωνιακά σκάφη. Οι λίμνες με νερό βρίσκονται πάνω από το επίπεδο των σιντριβανιών, γεγονός που εξασφαλίζει την παροχή νερού σε αυτά χωρίς μηχανισμούς υπό πίεση της ατμόσφαιρας. Είναι απλά όμορφο και αυτό δεν μπορεί να θαυμάσει.

Ή ένα άλλο παράδειγμα, όλα στενά και κατανοητά. Πύργος νερού. Το νερό που αντλείται στον πύργο και βρίσκεται σε μεγάλο υψόμετρο, εισέρχεται στη βαρύτητα στα σπίτια και όχι μόνο στους πρώτους ορόφους. Εδώ και πάλι επικοινωνούν τα πλοία. Η πίεση, το μέγεθος της οποίας οφείλεται στη διαφορά ύψους μεταξύ του πύργου νερού και της βρύσης της παροχής ύδατος, θα εξασφαλίσει την παροχή νερού και τους επάνω ορόφους.

Φτωχοί Ρωμαίοι! Δεν γνώριζαν τίποτα για τα επικοινωνούντα πλοία και όταν έχτισαν τα υδραγωγεία τους για να τροφοδοτήσουν τις πόλεις με νερό, τα έκαναν πάντα με μια σταθερή πτώση από την πηγή, αν και σε πολλά μέρη μπορούσαν να ακολουθήσουν την ανακούφιση του εδάφους και να ξεκινήσουν τους σωλήνες στις μικρές πλαγιές. Αλλά πάντα έχτισαν υδραγωγεία σε υψόμετρο και με μια σταθερή απόκλιση από την πηγή.

Αλλά οι Κινέζοι γνώριζαν για τα επικοινωνιακά πλοία και, χρησιμοποιώντας τις ιδιότητές τους, άρχισαν να κατασκευάζουν κλειδαριές. Η αρχή της λειτουργίας είναι πολύ απλή. Σε κοντινή απόσταση υπάρχουν δύο θαλάμους αερόσακων που συνδέονται με ένα ειδικό κανάλι. Οι πύλες της πύλης είναι κλειστές και στη συνέχεια ανοίγεται ένας δίαυλος που συνδέει τους δύο θαλάμους και το νερό ρέει σύμφωνα με το νόμο της επικοινωνίας των δοχείων σε χαμηλότερο επίπεδο. Χρησιμοποιώντας ένα σύστημα τέτοιων κλειδαριών, ήταν δυνατό να πραγματοποιηθεί η κίνηση των σκαφών σε περιοχές που έχουν σημαντική διαφορά σε υψόμετρο.

Φυσικά, τα παραπάνω δεν καλύπτουν όλες τις περιπτώσεις πρακτικής εφαρμογής των επικοινωνούντων σκαφών, αλλά επιτρέπουν σε κάποιον να πάρει μια ιδέα για το τι είναι αυτός ο αξιοσημείωτος φυσικός νόμος και πώς ενσωματώνεται στην καθημερινή ζωή.