4 мин
14 октября 2018 г.

Бьем стекло водой: нежность и мощь

Не стоит недооценивать силу гидроудара!
Автор: Алексей Иванченко

Вода, которая обычно кажется нам податливой и мягкой, при определенных условиях может снести любые преграды. В этом опыте мы показываем, насколько разрушительным может быть гидроудар, и какие способы позволяют его избежать.

Если заполнить обычную стеклянную бутылку водой и резко ударить по горлышку ладонью или резиновой киянкой, у нее отлетит дно. Все дело в гидроударе и кавитации. От удара бутылка резко идет вниз, а тяжелая инертная вода остается на месте. При этом в нижней части сосуда образуется область низкого давления, и вода в ней испаряется. Происходит кавитация — образование большого количества мелких пузырьков, которые быстро начинают схлопываться. Остальная масса воды за считанные доли секунды догоняет дно и выбивает его. Чтобы доказать, что дело именно в воде, мы провели тот же опыт и с пустой бутылкой. Как бы сильно мы не ударяли ее по горлышку, дно оставалось целым.

С газированной водой такой трюк не прокатит. В область пониженного давления при ударе выделяется углекислый газ, растворенный в воде. Пузыри с газом схлопываются не так быстро, и бутылка остается целой, – но только до тех пор, пока не выветрится газ. Сохранить бутылку можно и другим способом, например, закрыв дно мягким материалом. В нашем случае эту роль играл пенопласт: вода ударялась в него, и кавитации не происходило.

Гидроудар может быть разрушительным. При резком скачке давления вода разрывает сосуды, трубы и резервуары. Именно для защиты от гидроудара многие водопроводные краны делают шаровыми. Они позволяют плавно перекрывать поток воды и сохранять трубы в целости.

Автор и ведущий курса «Физика воды» – Алексей Иванченко, штатный физик-экспериментатор Laba.Media, заведующий лабораторией физики Политехнического музея, соведущий и автор большинства экспериментов в программе «Галилео» на СТС, автор лучшего в России научного шоу.

Другие захватывающие эксперименты с водой вы найдете в курсе «Физика воды». Только лучше не повторяйте их дома, не выучив матчасть!

Похожие материалы

Как сделать реактивный двигатель из бутылки

Видео
7 мин

Килограммы сахара в вашей чашке? Легко!

Видео
5 мин

Кипятим чай в пластике – и гордимся этим!

Видео
5 мин