Продолжим эксперимент. Возьмем лист бумаги, свернем его в трубку, положим горизонтально и засыплем снаружи сухим песком. Конструкция из бумаги будет выдерживать довольно большие нагрузки, прочность ей придает не только трубчатая форма; нужно, чтобы вокруг трубки и сверху толстым слоем лежал сухой песок.
Почему песок не расплющивает трубку, даже если сверху надавить на песок ладонью? Дело в том, что под давлением песчинки перестраиваются так, что заклинивают друг друга, мешая взаимному перемещению. В науке это явление носит название «появление арочных структур». В арке каждый отдельный элемент не может переместиться в направлении действия внешней силы, так как он зажат враспор соседними элементами, которым и передает действующую нагрузку. В результате под внешним и внутренним давлением песок утрачивает подвижность и и приобретает свойства твердого тела. Этим объясняется прочность сводов туннелей метро, куполов соборов, арочных проемов.
По этой причине в песочных часах песок пересыпается равномерно, независимо от высоты его столба, в отличие от воды. И первыми высыпаются песчинки именно верхнего слоя, потому что они не связаны арочными структурами.
Как сделать яйцо послушным
Чтобы яйцо поставить в любом положении, необходимо в концах яйца проткнуть две дырочки величиной со спичечную головку, выдуть содержимое яйца и промыть его хорошенько водой. Скорлупа должна быть совершенно сухой, поэтому яйцо должно пару дней полежать, чтобы высохнуть. Затем одну дырочку заделывают гипсом или клеем с мелом или белилами так, чтобы она не была заметна.
После этого в скорлупу примерно на четверть насыпают чистый и сухой песок и вторую дырочку заделывают таким же образом, как и первую. Сделанное яйцо будет послушным, его можно поставить в любом положении. Следует только слегка встряхнуть яйцо, держа его в том положении, которое оно должно занять. При этом песчинки переместятся, и поставленное яйцо будет сохранять устойчивое равновесие.
Для того чтобы сделать яйцо непослушным, вместо песка нужно в него положить 35–40 самых мелких дробинок и кусочки стеарина от свечи. Дырочки в яйце нужно заделать. Затем яйцо следует поставить на один конец и подогреть. Стеарин растопится, а когда застынет, слепит дробинки между собой и приклеит к скорлупе. Вот и получилось непослушное яйцо. Такое яйцо невозможно уложить, оно похоже на ваньку-встаньку и будет стоять не только на столе, но и на горлышке бутылки, на краю стола, на ручке ножа. Если его разрисовать, раскрасить и приклеить к нему ножки, оно будет очень симпатично выглядеть.
Как образуются сосульки
Когда образовываются сосульки – в оттепель или в мороз? Если в оттепель, то как могла замерзнуть вода при температуре выше нуля? Если в мороз, то откуда могла взяться вода на крыше? Все не так просто, как кажется. Оказывается, чтобы могли образоваться ледяные сосульки, нужно в одно и то же время иметь две температуры: одну для таяния