Perelman, Iakov I. - Fizica distractiva - vol.2 - scan

se avînta spre inamicu-i de gheaţă, îl fărîmiţa, se urca pe colo- spartă. Bucăţi de !emn ~ob<?rîte la o aseme!lea a?î?ci.rr:e
şii de gheaţă, îi spărgea şi iar se retrăgea. Gl:eaţa cu g:osil_!lea se scufundau în apa dupa scoaterea lor ca mşte caramizi,
de trei sferturi de metru ceda cu greu. Cu fiecare lovitura se
înainta doar cu o treime din corpul navei". într-atît de presate erau ele.

UNDE SE AFLA NAVELE SCUFUNDATE? S-ar părea firesc să ne aşte~tă:n ~a o ~re.s. iu?e ~t~t d~ mare
să facă apa atît de densă la admc1m1 man, mc1t n1c1 _?biectele
Chiar între marinari este ră3pîndită părerea că vasele
scufundate în ocean nu ating fundul lui, ci rămîn suspendate grele să nu se scufunde în ea, aşa cum nu se scufunda o greu-
la o adîncime oarecare.
tate în mercur. Dar o astfel de părere este cu totul neînteme-
De aceeaşi părere era, pare-se, şi ~utorul. cărţii Douc~~
zeci de mii de leghe sub apă; într-unul dm capitolele acestu 1 iată. Experienţa ne arată că· ap~, ~aJi toate l~chidele în ge~
roman, Jules Verne descrie un vas scufundat, suspendat,
nemiscat în apă, iar în altul vorbeşte despre navele care neral se supune puţin csoe mcopmnpmria!rl1l1ă. Presata cu o forţa .
"putr~zesc, suspendate fiind în apă". de 1 'kg pe 1 cm2 decît cu 1/22 000 ?in
apa nu
Este oare justă această afirmaţie?
S-ar părea că ea are o oarecare bază, deoar~ce într-adev~r volumul său si cam tot cu atîta la fiecare creştere cu un kilo-
la fundul. oceanului presiunea atinge valon foarte man. gram a presiunii. Dacă am dori să obţinem o astf~l de den-
La o adîncime de 10 m, apa presează cu o forţă de 1 kg pe
1 cm2 de corp cufundat. La adîncimea de 20 m, această pre- sitate a apei încît fierul să plutească în ea, ar trebui s-o com-
siune este deja de 2 kg, la 100 m de 10 kg, iar la 1 000 m
de 100. kg. În unele locuri adîncimea oceanului atinge cîţiva primăm de 8 ori. Dar, chiar şi nu~ai penţru o reducere de
kilometri, iar în cele mai adînci regiuni 11 km (groapa
Marianelor). Este usor de calculat ce presiune uriaşă trebuie două ori a volumului ei este necesara o preswne de 11 000 kg
să si.1porte apa şi c~rpurile cufundate în ea la adîncimi atît
de mari. pe 1 cm2 (pentru a da o idee asupra comprimării ca:e a: aye~
Dacă cufundăm o sticlă goală înfundată la o adîncime
mare şi o scoatem apoi, constatăm că presiunea apei a îETipins loc la presiuni atît de mari). Aceasta corespunde unei_ admc1m1
dopul înăuntrul sticlei şi că aceasta s-a umplut cu apa. Cu-
noscutul oceanograf John Murray, în cartea sa Oceanulr de 110 km sub nivelul oceanului!
povesteste că a fost efectuată următoarea experienţă: treî
tuburi de sticlă de dimensiuni diferite şi cu ambele capete De aici rezultă clar că a vorbi despre o compres_iune mare .
în.ch ise au fost înfăşurate în pînză şi aşezate într-un cilindru
de cupru care avea nişte deschizături pentru accesul liber al a apei în adîncurile oceane.lor este c~ totul a?surd. I~ locurile
apei. Cilindrul a fost coborît la o adîncime de 5 km. Cînd
a fost ridicat la suprafaţă, s-a constatat că pînza este plinf1 cele mai adînci, compreswnea apel nu atmge dec1t .1 100/

ode masă as~mănătoare zăpezii; erau rămăşiţele de sticlă 2d2ec0î0t 0c~aadniocrămdaelnăs tt atea ei este do ar de 1i/n2f0luseanuţa5od/0e ma i mare
Ast fel , ea nu po ate cît într-o
102 1.

măsură extrem de mică condiţiile de plutire a diferitelor

corpuri, cu atît mai mult cu cît corpurile .sol.ide cu.fun.dat.e

într-o astfel de apă sînt supuse şi ele aceleiaŞI preswm ŞI,

prin urmare, creşte şi densitatea lor. V

De aceea este neîndoielnic faptul ca vasele scufundate

zac pe fundul oceanelor. "Tot c~ se vscufund~ într-un pa~ar

cu apă - spune Murray - trebuie sa se duca la fund chiar

si în oceanul cel mai adînc".
' Împotriva acestei afirmaţii am auzit următorul argument.

Dacă cufundăm cu grijă în apă un pahar c u f u n d u 1

în s u s, el poate rămîne în această poziţie, pentru că va

disloca un volum de apă care va cîntări tot atît cît şi paharul.

1 Un fizician englez a calculat că, d~cvă atracţ!a t.erestră ar .în~eta din-
tr-o dată şi apa ar deveni imponde~a?Ila, ai u~c1 V mvelul ape1. dm V oc~an
s-ar ridica în medie cu 35 m (datonta faptului ca apa compnmata ŞI-ar
recăpăta volumul ei normal). Oceanul ar.i~u_n~a..5 000 000 km2 de uscat.
care-si datorează existenţa doar compres1b1htaţu apelor oceanelor care-1
înconjură.

103

Un pahar metalic mai greu se poate menţine în ClCeastă poziţie de 1 500 de tone, un echipaj format din 20-30 de oameni
şi sub nivelul apei fără a cădea la fund. To~ astfel se poate
opri, chipurile, la jumătatea druri1ului, şi un crucişător şi putea rămîne neîntrerupt s~b apă do~r ~8 de ore; Crucişă­
sau o oarecare altă navă răsturnată cu fundul în sus. Dacă
în unele încăperi ale navei se va găsi aer închis ermetic, atunci torul submarin "S u r c o u f , construit m 1929, care apar~
nava se va cufunda la o anumită adîncime, unde se va şi opri. ţinea flotei franceze, avea un tonaj de 3 200 de tone, un echi.,
Doar sînt multe nave care se scufundă cu fundul în sus şi
este posibil ca unele dintre .ele să nu mai atingă fundul, ră­ paj format din 150 de oameni şi putea rămîne sub apă fără
mînînd suspendate în adîncurile întunecate ale oceanului.
Ar fi suficient un şoc uşor pentru a scoate o astfel de navă din a se ridica la suprafaţă pînă la 120 de ore 1 . .
echilibru, pentru a o răsturna şi umple cu apă, făcînd-o să cadă
la fund, dar de unde să apară şocuri la fundul oceanului, unde Acest crucisător submarin si-a putut efectua cursa dm por:.
este linişte şi pace eternă şi unde nu pătrunde nici ecoul turile franţei pînă 1~ insula Madagas;arJăr~ a intra _în vreu~
furtuni lor?
·port. In ceea ce pnveste confortul mcapenlor locuite, "Sm-
Toate argumentele de acest fel se bazează pe o greşeală couf" nu- este cu nimic mai prejos decît "Nautilus". Afară
de fizică. Paharul răsturnat nu se cu fu n dă si n -
g u r î n a p â , c i t r e b u i e cufundat în apâ c u. de aceasta, "Surcouf" prezenta faţă de nava căpi.tan~lui Nem_o

a j u tor u l u ne i f o r ţ e e x te r i o are, ca o bucată şi avantajul incontestabil că pe puntea_ supenoara. a cruci-

de lemn sau o sticlă goală astupată. Tot astfel şi nava răs­ sătorului era amenajat si un hangar Impenetrabil pentru
turnată nu va începe să se scufunde, ci va rămîne la supra- {m hidroavion de recunoaştere. Menţionăm de asemen~a că
faţa a·pei. Deci ea nu se poate opri la jumătatea drumului J ules Verne nu a prevăzut "N a u t i l u ?" cu un penscoy
dintre suprafaţa oceanului şi fundul acestuia.
care să permită echipajului să cerceteze onzont_ul de su~ apa.
CUM S-AU REALIZAT VISURILE LUI JULES VERNE Într-o singură privinţă doar na~~le subll!a:me vor ~amm~
ŞI ALE LUI V?ELLS? încă multă vreme în urma creaţiei fanteziei romancierulm
francez: în. ceea ce priveşte adîncimea de scufu_ndar~. Dar
Submarinele reale din tLmpurile noastre nu numai că
au realizat, sub .unele aspecte, visurile fantastice despre trebuie să menţionăm că sub ~cest rap?r~ _favnţ~zi~ lUI Jules
"N au ti l u s"· al lui J ules Verne, dar le-au şi depăşit. Verne a depăşit cu mult limitele ven~Ici_taţu. Int_r-un loc
Este drept că viteza submarinelor moderne este de două ori
mai mică decît cea a lui Nautilus: 24 de noduri 1 faţă de al romanului citim că Nemo cobora 1~ admcimi de trei, patn~,
50 la J ules Verne. Cea mai lungă cursă efectuată de o navă
submarină modernă este o călătorie în jurul globului, în cinci, şapte, nouă şi zece mii de metr.I sub supr~faţa oceanulu~.
timp ce căpitanul Nemo a efectuat o călătorie mult mai
lungă. În schimb, "N a u t i l u s" nu avea decît un tonaj Iar odată "Nautilus" a coborît chiar la admci~ea nemai-

1 Un nod este egal cu aproximativ 1,8 km pe oră (n.a.). pomenită de 16 000 de m~tr~! Er?~l ro~anului povesteşte

'104 cum trepidau pereţii vasului captuşiţi cu_ fier, culT!. se cu:bau

înspre interior ferestr~le, cedîn~ sub presw:1ea apeL El afirma

că dacă nava n~ar fi aivmuetd_rieazt.istteu_nrţţaitău.nv u1 corp turnat com-
pa'ct, ea ar fi fost
V • ...

. Era o îngrijorare pe deplm JUstificata pentru ca la" o ~dm­

cime de 16 km (dacă oceanele ar avea o astfel de admcime),

presiunea apei ar trebui să atingă 16 000:10 = 1 60~ kg/crrt2·

sau 1 600 de atmosfere tehnice; o asemenea preswne nu

1 în conditiile moderne, un submarin prevăzut cu motor atomic
oferă omului li'bertatea de a-si alege drumul în adîncurile_puţin cercetate
ale mărilor şi oceanelor. Re~ervele inepuizabile de en~rgte dev p~ ~ordul
navei submarine îi permit să efectueze curse d~ lu_nga A d~rata fara a se
ridica la suprafaţă. Astfel, în 1958 . (de la ~2 t~me pma la 5 ~ug~st}1
submarinul american cu motor atomic "Nauttlus a parcurs, cu mcarc~­
tură, distanţa de la Marea Bering pînă în Groenlanda, trecînd prm
regiunea Polului nord (n. red. sov.).

105

sfărîmă fierul, dar ar turti fără îndoială nava. Oceanografia ---==-=----==~-~ - - -
nu cunoaşte însă astfel de adîncimi. Părerile exagerate des-

pre adîncimea oceanelor care existau în epoca în care a trăit

Jules Verne (romanul a fost scris în 1869) se explică prin
imperfecţiunea metodelor de măsurare a adîncimi lor. În
timpurile acelea, ca bandulă-logh nu se folosea sîrma, ci
frînghia de cînepă; un astfel de logh era frînat de frecarea
de apă cu atît mai mult, cu cît mai mare era adîncimea la

care era cufundat. La adîncimi mari, frecarea creşte· atît
încît loghul înceta cu totul să coboare şi drept rezultat frîn-

ghia se încurca doar, creînd impresia unei adîncimi

uriaşe.

Submarinele moderne rezistă la presiuni de cel mult

25 de atmosfere. De aceea ele nu se pot cufunda decît la adîn-

cimi de 250 m. Adîncimi mult mai mari au fost atinse cu aju-

torul unui aparat special, denumit batisferă '(fig. 51), destinat

special studiului faunei adîncurilor oceanice. Dar de acest

aparat nu ne mai aminteşte "Nautilus" al lui Jules Verne,
ci creaţia fantastică a unui alt romancier -.sfera de mari
adîncimi- a lui Wells, descrisă în povestirea Îti abis.

Eroul acestei povestiri a coborît pe fundul oceanului, la o

adîncime de 9 km, într-o sferă de oţel cu pereţii groşi; aparatul
s-a cufundat fără cablu, dar cu greutăţi mobile. Ajungînd
la fundul oceanului, sfera s-a eliberat aici de greutăţile care

o ai_Itrenau şi s-a ridicat fulgerător la suprafaţa apei.
In. batisferă, savanţii au atins adîncimi de peste 900 m.

Batis.fera este coborîtă cu ajutorul unui cablu de pe nava
cu care cei aflaţi în sferă păstrează o legătură telefonică

permanentă. ·

Nu de mult, în Franţa, sub conducerea inginerului Vil-

me, şi în Italia, după proiectul profesorului belgian Picard, ~;:-.

au fost create aparate speciale pentru studii la mare adîncime, ţT- - ~,.. _r ....

numite batiscafe. Deosebirea lor principală de batisfere constă --r·o~
- ....·,-..
"...e

în aceea că ele se pot deplasa, pot pluti la adîncimi mari,

în timp ce batisferele stau suspendate neputincios de un

cablu. Mai întîi, Picard a coborît cu batiscâ.ful la o adîncime Fig. 51 - Aparatul sferic din oţ~l, batisfera, pentru coborîrea
în straturile adînci ale oceanului. In acest aparat a fost atinsă
de peste 3 km, iar apoi francezii Guillaume şi Vilme au asal- în anul 1934 o adîncime de 923 m: Grosimea pereţilor sferei este
de aproximativ 4 cm, diametru! de 1,5 m, greutatea de 2,5 tone.
tat următorul hotar, coborînd la o adîncime de 4 050 m.

În noiembde 1959 batiscaful atinge 5 670 m. Dar nici aceasta

nu a constituit o limită a posibilităţilor lui. La 9 ianuarie

106

1960 Picard a coborît la o adîncime de 7 300 m, iar la 23 să calculăm volumul lui: aproximativ 250 m 3 . Este clar că un
astfel de cilindru gol va pluti pe apă: el dislocă 250 de tone
ianuarie batiscaful lui a atins fundul groapei !v\arianelor, de apă, cîntărind doar 50 de tone; tonajul este egal cu
la o adîncime de Il ,5 km! Datele deţinute pînă în prezent diferenta dintre 250 si 50, adică cu 200 de tone. Pentru a sili
arată că aici este cea mai mare adîncime din lume. ponton{ll să coboare 'Ia fund, ~1 este umplut cu apă ..

CUM A FOST RIDICAT LA SUPRAFAŢA "SADKO"? Cînd (fig. 52) capetele benzilor de oţel au fost bme fixate
de pontoanele scufundate, în cilindri a fost pom pat cu aju-.
În întinsul larg al oceanelor pier anual mii de nave mari torul furtunurilor aer comprimat. La adîncimea de 25 m
şi mici, mai ales în timpul războiului. În ultimii ani s-au efec-.
tuat lucrări de ridicare a navelor celor mai valoroase Şi mai +apa exercită o presiune de 25/10 1, adţcă 3,5 atmosfere.

accesibile. Inginerii şi scafandrii sovietici au ridicat la su- Aerul pompat în cilindri era supus unei presiuni de aproxi-
mativ 4 atmosfere şi, prin urmare, trebuia să evacueze apa
prafaţă peste I50 de nave mari. Una dintre cele mai mari din pontoane. Cilindrii astfel uşuraţi erau împinşi cu mare
forţă de apa înconjurătoare spre suprafaţa mării. Ei urcau
a fost spărgătorul de gheaţă "S a d k o", scufundat în I916 în apă, aşa cum se înalţă aerostatul în aer. Forţa de ridicare
a tuturor pontoanelor după completa lor golire de apă ar
în Marea Albă în urma neglijenţei căpitanului ei. După ce fi fost egală cu 200 X I2, adică cu 2 400 de tone. ,Aceasta
depăşeşte greutatea navei "Sadko", aşa încî\ pentru~ efectu~
a zăcut la fundul mării timp de I7 ani, acest excelent spăr­ o ridicare mai lină, pontoanele au fost golt Le de apa numai
partial.
gător de gheaţă a fost ridicat la suprafaţă şi a putut fi folosit
Cu toate acestea, succesul a venit numai după cîteva în-
în continuare. cercări nereusite. "Patru încercări au fost făcute înainte
de a reuşi să r'idicăm nava - scrie inginerul şef T .I .. Bobriţki,
Tehnica ridicării se bazează în întregime pe folosirea care a condus lucrările 1 . De trei ori cei care aşteptau cu
legii lui Arhimede. Scafandrii au săpat sub nava scufundată, nerăbdare, apariţia vasului au văzut cum apăreau stihinic
la suprafată, în haosul valurilor şi' al spumei, pontoane şi
în fundul mării, I2 tuneluri şi prin fiecare dintre ele au-trecut furtunuri ~fîşiate care se încolăceau ca şerpii.. De două ori
apăruse şi a dispărut din nou în abisul mării spărgătorul
benzi rezistente de oţel. Ca- de gheaţă înainte de a se ridica definitiv la suprafaţă".

petele acestor benzi au fost UN MOTOR DE APA "PERPETUU"

fixate de nişte pontoane Printre numeroasele proiecte de perpetuum mobile au
scufundate în mod intenţio­
,, fost multe care se bazau pe ridicarea corpurilor la suprafata
nat alături de spărgătorul
de gheaţă. Întreaga lucrare apei. Un turn înalt de 20 m este umplut cu .apă. I.n parte~ de
sus şi cea de jos ale turnului sînt amenaJate mşte roţ1 de
a fost efectuată la o adîn-
1 In cartea Cucerirea abisului.
cime de 25 m sub nivelul
109
mării.

Drept pontoane (fig. 52)

serveau nişte cilindri imper-

meabili, goi în interior, cu

1ungi mea de Il m şi cu un

Fig. 52 -Schema ridicării navei diametru de 51/ 2 m. Un pon-
Sadko; este· arătată secţiunea spăr­ ton gol cîntărea 50 de tone.
gătorului de gheaţă, pontoanelor. şi Fofosind regulile cunoscute
din geometrie, nu este greu
benzii de oţel.

108

tra~smisie, pri~ . care trece un odgon rezistent de forma este echilibrată de greutatea celor 6 lăzi suspendate liber

une~ curei~ ~nf.mtte. La acest odgon sînt fixate 14 lădite pe partea exterioară a odgonului.
cubt~e, cAu t~alţtmea de 1 m, astfel construite din foi de tablă Astfel, odgonul aşezat în modul arătat va fi supus mereu
~e f.ter .mctt a~a nu poate pătrunde în interiorul lăzilor.
unei tracţiuni de 6 tone, aplicată la un capăt al lui şi îndrep-
tată în sus. Este evident că această forţă va sili odgonul să
l? ftgunle ~3 ş~ 54 ueste reprezentat aspectul exterior si sec- se deplaseze neîntrerupt, lunecînd pe roţile de transmisie
ţiUnea longttudmala a unui astfel de turn.
' si efectuînd la fiecare rotatie un lucru de 6 000 X 20 =

~ 120 000 l<glm. '
Acum este clar că, dacă ţara ar fi împînzită cu astfel de
turnuri, atunci s-ar putea obţine de pe urma lor un lucru
·=---=--===
mecanic suficient pentru acoperirea tuturor nevoilor econo-
miei naţionale. Turnurile vor roti indusul maşinilor şi vor

furniza energie electrică în orice cantitate.
Dar dacă analizăm cu atenţie acest proiect, ne convin-

gem cu uşurinţă de faptul că odgonul nu se va deplasa de

loc.
Pentru ca odgonul infinit să se poată deplasa , este necesar

ca lăzile să intre în bazinul cu apă al turnurilor prin partea

de jos, părăsindu-1 în partea de sus. Dar, intrînd în bazin,

lada trebuie s ă î n v i n g ă p r e s i u ne a u n e i c o-
1 o a ne d e a p ă cu înălţimea de 20 m! Pe un metru pă­

trat de suprafaţă a lăzii această presiune este egală cu 20 de

tone (greutatea a 20 m 3 de apă). Forţa de tracţiune în sus însă

nu este decît de 6 tone, ceea ce

este evident insuficient pentru a

antrena lada în bazin.

Fig. 53- Proiectul mo- Fig. 54 -Structura turnului din Printre numeroasele modele de
torului cu apă imaginar desenul precedent. motoare de apă "perpetue", dintre

"perpetuu". care sute au fost propuse de in-
ventatori nenorocoşi, pot fi găsite

şi variante foarte simple şi inge-

Cum. func.ţionea~ă. această instalaţie? Oricine cunoaste nioase.
l~gea l~I Ar~If!Iede tşt va da seama că lăzile aflate în apă ~or Priviţi figura 55. O parte din
tmdve sa s~ ndtce la suprafaţă. Ele sînt antrenate în sus de 0
forţa egal.a cu greutatea apei dislocate de lăzi, adică cu greu- tamburul de lemn fixat pe ax Fig. 55 _ Încă un proiect de
tatea unui :netruucub .de apă de atîtea ori repetat cîte lăzi sînt este tot timpul cufundată în apă.
cufundate vlf! apa .. Dm desene se vede că în apă se găsesc motor cu apă "perpetuu".
mereu 6 lazi. V Dect forţa care antrenează în sus lăzi le încăr­ Dacă este valabilă legea lui Ar-
~at~ est~ ~galaA cu greutatea a 6 m 3 de apă, adică cu 6 tone. himede, atunci partea cufundată
In JOS laztle smt antrenate de propria lor greutate, care însă
în apă trebuie să se ridice si,

dacă forţa de împingere este m~i

mare decît forţa de frecare pe

110 111

axa tamburului, atunci rotirea nu va înceta niciodată. Dar multă vreme după aceea noul cuvînt nu a mai fost
Dar nu vă grăbiţi să construiţi acest perpetuum mobile! întrebuinţat şi a fost readus la viaţă în anul 1789 de marele
Veţi sl_:!feri inevitabil un eşec: tamburul nu se va de- Lavoisier. El a căpătat o răspîndire largă atunci cînd peste
plasa. In ce constă deci eroarea ra ţ ionamentelor noastre?
Constatăm că nu am ţinut seama .de direcţia forţelor care ac- tot a început să se vorbească despre zborurile fraţilor Mont-
_ţionează. Aceste forţe vor fC totdeauna perpendiculare pe
suprafaţa tamburului, adică de-a lungul razei spre ax. Din golfier în primele baloane cu aer.
experienţa zilnică fiecare ştie că roata nu poate fi silită să În lucrările sale, Lomonosov folosea o altă denumire
se rotească aplicînd forţele de-a lungul razei ei. Pentru a pro-
duce mişcarea de rotaţie, trebuie să se aplice o forţă perpen- pentru corpurile gazoase: lichide elastice. Menţionăm de
diculară pe rază, adică de-a lungul tangentei la circumferinţa altfel faptul că lui Lomonosov îi revine meritul de a fi intro-
roţii. Acum nu ·este greu de înţeles de ce şi în acest caz în- dus în vorbirea rusă o serie de termeni care astăzi au devenit
cercarea de a realiza mişcarea "perpetuă" se va termina cu termeni curenţi în limbajul ştiinţific:
un esec.
atmosferă manometru
Legea lui Arhimede înflăcăra imaginaţia căutătorilor micrometru
barometru optică, optic
motorului "perpetuu" şi îi îndemna să inventeze dispozitive pompă cu aer electric
ingenioase pentru folosirea pierderii aparente de greutate viscozitate eter etc.
în scopul realizării unei surse eterne de energie mecanică. cristalizare
Dar nici una dintre aceste încercări nu a fost şi nici nu putea materie
să fie încununată de succes.
Lomonosov scria:
CINE A INTRODUS CUVINTELE "GAZ"
"Eram forţat să caut cuvinte pentru denumirea unor
ŞI "ATMOSFERA'~? instrumente de fizică, fenomene şi obiecte naturale care
(adică cuvintele), deşi par la început oarecum stranii, sper
Cuvîntul gaz face parte din cuvintele descoperite de sa- că vor deveni mai cunoscute în urma folosirii lor dese".
vanţi o dată cu al tele, ca termometru, electricitate, galvano-
metru, telefon şi. înainte de toate atmosferă. Este incontes- După cum ştim, speranţele lui Lomonosov s-au justi-
tabil faptul că, dintre toate cuvintele inventate, cel mai scurt ficat pe deplin.
este cuvîntul gaz. Chimistul şi medicul olandez van Helmont
a folosit cuvîntul gaz pornind de la cuvîntul grecesc haos. O PROBLEMA APARENT -SIMPLA
Descoperind faptul că aerul este constituit din două părţi,
dintre care una menţine arderea şi arde, iar cealaltă nu po- Un samovar cu o capacitate de 30 de pahare e plin cu apă.
sedă aceste proprietăţi, van Helmont scria: Aşezaţi paharul sub robinetul lui şi urmăriţi cu ceasul în
. mînă în cîte secunde se umple paharul pînă la margine.
"Aceşti vapori i-am numit gaz, pentru că ei nu se Presupunem că această operaţie durează o jumătate de minut.
deosebesc aproape de loc de h a o s u 1 anticilor (înţelesul
iniţial al cuvîntului haos este spaţiul strălucitor)". · Punem acum întrebarea: în cîte minute se va goli s·amovarul
dacă lăsăm robinetul deschis?
112
S-ar părea că este o problemă simplă de aritmetică: un
pahar de apă curge într-o jumătate de minut, deci 30 de pa-
hare de apă se vor scurge în 15 minute.

8 - 339 113

• V Dc:r verific.aţi acest lucru prin experienţă. Se va constata .

ca pentru golirea samovarului sînt insufi'ciente 15 minute .
el golindu-se într-o jumătate de oră.
• T Rezolvînd această problemă cu metodele matematicii
superioare, se poate demonstra că timpul necesar pentru
C~ s-a întîmplat~ Calculul a fost atît de simplu! golirea completă a vasului este de d o u ă o r i m a i m a re
decît timpul în care s-ar fi scurs acelaşi volum de lichid
S1mplu, dar greş1t. Nu trebuia să ne închipuim că v i- dacă nivelul iniţial ar rămîne constant.

t.e z a d~ curgere a rămas aceeaşi de la început pînă la sfîr-

ŞIt. Dupa ce a curs primul pahar

de. apă din samovar, apa curge sub

o presiune mai mică, pentru că ni-

velul ei în samovar a scăzut; este PROBLEMA BAZINULUI

uşor de înţeles că pentru umplerea

celui de-al doilea pahar va trebui mai

mult timp; pentru cel de-al treilea De la cele spuse mai sus nu este decît un pas pînă la cu-
va tr~bui şi mai mult timp ş.a.m.d.
noscutele probleme cu bazine, nelipsite din nici un manual
VIteza de curgere a oricărui li-
chid printr-un orificiu făcut într-un de aritmetică sau de algebră. Ne amintim cu toţii aceste pro-
vas deschis depinde de înălţimea
. bleme clasic plictisitoare, scolastice:

coloanei de lichid de deasupra ori- . "Un. bazi~ este. prevăzut cu două conducte. Apa care

ficiului respectiv. Genialul Torricelli Vll!e pnn pnma dmtre ele poate umple bazinul în 5 ore;

discipolul lui Galilei, a fost primu!' pnn cea de-a doua bazinul poate fi golit în 10 ore. În cîte ore

care a. remarcat această funcţie şi Fig. 56- Ce se va scurge se va umple un bazin gol dacă robinetele cu care sînt prevă­
mai repede: mercurul sau
a expnmat-o cu ajutorul unei for- zute cele două conducte rămîn deschise?"
muie simple: spirtul? Nivelul lichidului
esteacelaşi în ambele vase. Problemele de acest gen sînt foarte vechi. Ele. dăinuie

V= V2gh, de peste 20 de veacuri, de pe vremea lui Heron din Alexan-

~nde v :s~e ~iteza d~ curger.e, ~ a~celer~ţia forţei de gravitaţie, dria. Iată una dintre problemele lui

1a: h malj1mea n1velulU1 hch1dulu1 deasupra orificiului. Heron, care, ce-i drept, nu este

Dm ac~asta formula rezultă că viteza lichidului care curge atît de complicată ca urmaşele ei:

n.u depmde de loc de d e n s i t a t e a lui. Spirtul uşor "Sînt date patru fîntîni artezi-
ene. E dat şi un bazin, pe care ·
ŞI mercurul greu curg la fel de repede dacă nivelul lor dea-
prima fîntînă îl umple în 24 de ore.
s~p;a orif~ciului este egal (fig. 56). Din formulă se vede
Cea de-a doua o face în două zile si
ca m pLeuPnăam,înutn,dep forţa de gravitatie este de 6 torreibumiaai pmriocx~~ două nopţi. Cea de-a treia este de trei
decî! umplerea u'nui pahar ar
ent:u ori mai slabă decît prima. Cea de-a

:nativ de 2 1/ 2 on mal mult timp decît pe Pămînt. Dar să ne ~~~;;:;:::::::;;;:;;====-,;;:;::;:;:;J patra îl umple în patru zile şi patru
mtoarcen: la problema _noastră. Dacă după scurgerea a 20 de nopţi. Răspunde-mi în cît timp se

pahar~ dm samov~r. x:1velul apei a scăzut de p a t r u ori Fig. 57 ~Problema cu ba- umple bazinul dacă lăsăm sa func-

(socotmd de la onflciUl robinetului), atunci cel de-al 21-lea zinul. ţioneze în acelaşi timp toate fîn-
pa~ ar se va um~le. de d o u. ă oriv mai încet decît primul.
Ma1 departe, ?aca mvelul apel ~a scadea de 9 ori, atunci pentru tînile?"

umplerea ultimelor pahare va f1 necesar de t re i ori mai mult De două mii de ani se rezolvă probleme cu bazine si -'-
timp ~ecît pentru primul. Ştim cu toţii cît de încet curge iată ce mare este puterea rutinei! - de două mii de' ani

apa dm samovarul care s-a golit aproape complet. ele se rezolvă î n m o d g r e ş i t. De ce este greşit modul

lor de rezolvare? Veţi înţelege şi singuri dacă vă veţi aminti

114 115

cel~ ce s-au spus mai sus despre curgerea apei. Cum sîntem De ce se întîmplă astfel? Urmăriţi cu gîndul ce se întîm-
învăţaţi să rezolvăm astfel de probleme? De exemplu, prima plă în vas cînd este deschis robinetul C (fig. 58). O dată cu
este rezolvată astfel: într-o oră prima conductă umple 1/5 scurgerea lichidului nivelul lui din vas scade şi prin tubul de
din bazin, iar cea de-a ·doua goleşte 1/10 din el; prin urmare, sticlă intră, în aerul rarefiat de sub apă, aerul din exterior: el
cînd sînt puse în funcţiune ambele conducte, în fiecare oră trece sub formă de bule prin apă şi se adună deasupra ei în

se ·umple 1/5 - 111 O = 1Il O din bazin, deci rezultă că partea de sus a vasului. Acum pe întregul nivel B presiunea

pentru umplerea bazinului sînt necesare 10 ore. Acest raţio­ este egală cu cea atmosferică.
nament este greşit: dacă se poate conBidera că accesul apei
are loc sub presiunea constantă şi, prin urmare, uniformă, Prin urmare, din robinetul C apa A
atunci e v a c u a r e a ei are loc în condiţiile unui nivel
variabil, deci n e u n i f o r m . Din faptul că prin cea de-a curge numai sub presiunea stra- Fig. 58 -Construcţia vasului
doua conductă bazinul este golit în 10 ore, nu rezultă de loc că tului de apă BC pentru că pre- lui Mariotte. Apa curge uni-
în fiecare oră se goleşte 1IlO din bazin; după cum vedem, mo-
dul şcolăresc de rezolvare a problemei este greşit. Această siunea atmosferei din interiorul form din robinet.
problemă nu poate fi rezolvată corect prin mijloacele .mate-
maticii elementare, de aceea consider că problemele cu ba- si din exteriorul vasului se echi-
zine (cu apa ce se scurge) nu-şi au de loc locul în căr­ . iibrează. Deoarece grosimea stra-
ţile de aritmetică. ' tului BC rămîne constantă, nu

VASUL-MINUNE este de mirare că lichidul curge
mereu cu aceeasi viteză.
Se poate oare realiza un vas din care apa să curgă mereu
uniform fără a-şi încetini curgerea, cu toate că nivelul li- Încercaţi a~um să rămîneţi la
chidului scade? După cele ce-aţi aflat din paragrafele pre- intrebarea: cît de repede va curge
cedente, vă imaginaţi, probabil, că acest lucru este impu- apa dacă scoatem dopul B de la
sibil. nivelul capătului tubului de

Şi, totuşi, acest lucru este pe deplin realizabil. Borcanul sticlă?
din figura 58 este tocmai un vas de acest fel. Este un vas sim-
plu, cu gîtul îngust, prin al cărui dop trece un tub de sticlă. Constatăm că ea nU CUrge
Dacă veţi deschide robinetul C, care se află mai jos de capă­ d e 1 o c; desigur dacă orificiul
tul tubului, atunci lichidul va curge uniform pînă ce nivelul
apei va coborî la capătul de jos al tubului. Cufundînd tu- este atît de mic încît putem ne-
bul aproape pînă la nivelul robinetului, puteţi forţa lichidul
aflat mai sus de nivelul lui să curgă uniform, deşi cu o presi- glija lărgimea lui, căci altfel
une slabă. apa va curge sub presil}.nea stratului subţire de apă
gros 'CÎt lăţimea orificiului. Într-adevrtr, aici presiunea
116
interioară si cea exterioară sînt egale cu cea atmosferică
si nimic n~ sileste apa să curgă.

' Iar dacă aţi s'coate dopul A, c a r e se află m a i s u s

decît capătul inferior al tubului, atunci nu numai că apa

nu ar curge, dar în vas ar intra şi aer din exterior. De ce?
Cauza este foarte simplă: în interiorul acestei părţi a vasului,
presiunea aerului este mai mică decît presiunea atmosferică

din exterior.
Acest vas cu proprietăţi atît de neobişnuite a fost in-

ventat de cunoscutul fizician Mariotte şi denumit cu numele

acestuia.

117

POVARA DIN AER Capitolul al XVIII -lea al acestei cărţi este consacrat expe-
rienţei care ne interesează. Iată pasajul respectiv:
Pe la mijlocul secolului al XVII-lea, locuitorii unui oraş
şi principii domnitori din Germania, adunaţi aici în frunte "Experienţa care demonstrează că presiunea aerului leagă
cu împăratul, au _fost martorii unei privelişti uimitoare: .două emisfere atît de solid încît ele nu· pot fi d~părtate
16 cai depuneau toate eforturile pentru a îndepărta una de prin efortul a 16 cai".
alta două emisfere de cupru alăturate. Ce le lega între ele?
"Nimic", aerul. Şi cu toate acestea cei opt cai care trăgeau . "Eu am comandat două emisfere de cupru cu diametru!
într-o parte şi ceilalţi opt care trăgeau în partea opusă nu de trei sferturi de cot de· Magdeburg 1 . În realitate, diametru!
au fost în stare să le depărteze. Astfel, primarul Otto von _ lor nu era decît de 67/100, deoarece, ca de obicei, meşterii
Guericke le-a demonstrat tuturor că aerul este departe de a nu s-au priceput să construiască exact ceea ce li ·s-a cerut.
fi un "nimic", că el are o greutate şi apasă cu o forţă destul Cele două emisfere coincideau perfect. Una dintre ele era
de mare asupra tuturor obiectelor terestre. prevăzută cu un robinet; cu ajutorul acestui robin~t putea
fi evacuat aerul din interior, împiedicîndu-se totodată pă­
Această experienţă a fost efectuată la 8 mai 1654 într-o trunderea aerului din afară. Emisferele erau prevăzute de ase-
atmosferă festivă. Savantul primar a ştiut să trezească inte- men~a cu patru inele prin care treceau nişte cabluri legate de
resul tuturor faţă de cercetările lui ştiinţifice, cu toate că llarnaşamentul cailor. Am comandat şi un inel din piele im-
aceasta avea loc în focul neînţelegerilor politice şi ale răz­ pregnat cu un amestec de ceară cu terebentină: aşezaţ între cele
boaielor pustiitoare. două emisfere, el nu permitea accesul aerului. In robinet
am introdus tubul unei pompe de vid şi am îndepărtat
Descrierea cunoscutei experienţe cu "emisfe~ele de Magde- aerul din ·sferă. S-a constatat atunci cît de puternic s-au
burg" este dată şi în manualele de fizică. Sînt totuşi convins lipit una de alta 'cele două emisfere. Presiunea aerului
de faptul că cititorul va asculta cu interes L\rmătoarea po- :exterior le-a apropiat atît de mult, încît 16 cai nu le puteau
vestire făcută de însusi Guericke, acest "Galilei german", depărta sau reuşeau s-o facă cu mare greutate: Cînd, cedînd
cum este numit cîteod~tă acest excepţional fizician. Cartea efortului cailor, cele două emisfere se desprindeau una de alta,
voluminoasă cu descrierea unui şir lung de experienţe pe se auzea un zgomot puternic, ca o detunătură.
care le-a· efectuat a apărut la Amsterdam în 1672 şi, asemenea
tuturor cărţilor din această epocă, avea un titlu foarte lung. Însă îndată ce, cu ajutorul robinetului, era permis accesul
aerului în sferă, cele două emisfere puteau fi uşor depărtate
Iată-1: cu mîna".

OTTO von GUERICKE Un calcul simplu ne poate explica de ce este nece~,ară
o forţă atît de mare (cîte 8 cai de fiecare parte) pentru a se-
Aşa-numitele experienţe noi de la Magdeburg cu para cele două părţi ale unei sfere goale în interior. Aerul apasă
cu o forţă de aproximativ 1 kg pe fiecare cm2 ; suprafaţa
SPAŢIUL FĂRĂ AER cercului 2 cu diametru! de 0,67 coţi (37 cm) este egală cu
1 060 cm2• Prin urmare, presiunea atmosferei pe fiecare emis-
descrise mai întîi de profesorul de matematici feră trebuie să depăşească 1 000 kg (o tonă). Deci fiecare grup
G. SCHOTT
1 Un cot de Magdeburg este egal cu 550 rnrn.
Editat de însuşi autorul, adăugit şi completat 2· Se ia s u p r a f a ţ a c e r c u 1 u i şi nu s u p r a f a ţ a e rn i s-
cu diferite experienţe noi f e r e i, pentru că presiunea atmosferei este egală cu cea indicată numai
cînd acţionează asupra unei suprafeţe sub un unghi_ drept; pentru supra-
118 feţele înclinate, această presiune este mai mică. In cazul acesta luăm

pep roi e c ţi a sub unghi drept a suprafeţei sferice un plan, adică

suprafaţa cercului mare.

119

de opt cai trebuia să tragă cu o forţă de o tonă pentru a opune dacă sînt îndepărtaţi muşchii şi sînt desfăcute toate legă­
rezistenţă presiunii aerului exterior. turile realizate prin tendoane, şoldul totuşi nu se d~sprinde.
El este presat de presiunea atmosferică, pentru că în spaţiul
S-ar părea că pentru op't cai (de fiecare parte) aceasta
nu este o povară prea mare. Nu uitaţi însă că, deplasînd de dintre articulaţii nu este aer.
exemplu o încărcătură de o tonă, caii nu înving o forţă de o
tonă, ci una mult mai mică, şi anume cea de frecare a roţilor NOILE FÎNTÎNI ALE LUI HERON

de osie si de caldarîm. Iar această
forţă este, de exemplu, pe şosea ·
doar de vreo 5°, adică pentru o
încărcătură de o tonă ea este de

50 kg. Nu mai vorbim despre fap- Probabil că cititorii cunosc forma obisnuită a fîntînii atri-
tul că prin reunirea efortului a buite mecanicianului Heron din antichi'tate. Vă reamintesc
8 cai se pierde, după cum ne
aici construcţia ei înainte de a trece la cele mai noi variante
arată practica, cam 50o;0 din trac-
ţiune. Prin urmare, o tracţiune de ale acestei instalatii interesante. Fîntîna lui Heron (fig. 60)
o tonă corespunde, pentru 8 cai, este formată din trei vase: cel de sus, descoperit, notat cu
unei încărcături a carului de 20 două
de tone. Iată cît de mare este sliîtnetraleag~ts~i vase sferice b si c, îancchăirsoer ermetic. Vasele
acea povară de aer pe care urmau între ele prin trei tuburi, amplasare este

s-o tragă caii primarului din arătată în desen. Cînd în a există puţină apă, sfera b este um-
Magdeburg! Era ca şi cum ar fi
plută cu apă, iar sfera c cu aer, atunci fîntîna începe să
trebuit să urnească din loc o lo-
fauconlc~tioaneerzuel ; apa curge prin tub din a în c, împingînd de
în sfera b; sub presiunea aerului, apa din b se

comotivă nu prea mare, dar ca- ridică pe tub în sus şi ţîşneşte deasupra vasului a. Cînd sfera b
re nu se deplasează pe şine.
se goleste, fîntîna nu mai funcţionează.
S-a măsurat că un cal voinic de tracţiune trage carur Ace~sta este forma veche a fîntînii lui Heron. Chiar în.
cu o forţă de numai 80 kg1 . Prin urmare, pentru depărtarea vremurile noastre, up învăţător din Italia, impulsionat

una de alta a emisferelor de Magdeburg ar fi fost nevoie, fiind de înzestrarea prea modestă a cabinetului său de fizică,

considerînd că forta de tractiune a cailor este egală cu!~~, a simplificat construcţia acestei fîntîn'i şi a găsit astfel de va-

'' 80 riante ale acesteia, încît oricine le poate realiza cu mijloace

de cîte 13 cai de fiecare parte2• cît se poate de simple (fig. 61). În locul sferelor el a folosit

Probabil că cititorul va fi uimit cînd va afla că unele niste sticle de farmacie; în locul unor tuburi de sticlă sau
articulaţii ale corpuli.Ii nostru nu se dislocă datorită aceleiaşi
metalice a folosit tuburi de cauciuc. Vasul de sus nu trebuie

presiuni . atmosferice. Astfel, articulaţiile noastre coxofe- găurit: capetele tuburi lor pot fi introduse ca în fi-

gura 61, sus.

murale reprezintă tot un fel de emisfere de Magdeburg. Chiar Această variantă face ca instalaţia să· fie mai comodă

în folosirea ei: cînd toată apa din b se scurge prin vasul a

1 La o viteză de 4 km pe oră. In medie se consideră că forţa de trac- în vasul c, atunci se pot muta vasele b şi c pur şi simplu şi
ţiune a unui cal constituie 15% din greutatea lui; greutatea cailor este:
usor 400 kg, greu 750 kg. Pentru un timp foarte scurt (efortul iniţial) , fîntîna începe din nou să ·funcţioneze: bineînţeles că nu tre-
forţa de tracţiu11e poate fi de cîteva ori mai mare.
buie să uităm să mutăm vîrful de pe un tub pe celălalt.
2 Pentru explicaţia necesităţii de a folosi cîte 13 cai de fiecare parte,
vezi Mecanica distractivă. Un alt avantaj al acestei variante a fîntînii constă în

aceea că ea oferă posibilitatea de a schimba după plac aşe-

120 121

z~rea V?selor şi de a studia cum influenţează distanţa dintre . decît apa, putem calcula la ce înălţime va ţîşni apa fîntînii.
n1velunle vaselor asupra înălţimii de ţîşnire a apei.
Notăm diferenţa ele nivel respectiv cu h1 , h 2 . Să vedem cum",
Dacă doriţi ca apa să ţîşnească 'la o înălţime mult mai mercurul curge din vasul c
mare, puteţi realiza acest lucru înlocuind în vasele de jos datorită c~ror forţe, (fig. 62) ît~

vasul b. 1n tubul_ de racordare, mercurul sufere presiune

· la a:nbele capete. In dreapta acţionează presiunea diferenţeL

h2 dmtre coloanele de mercur (care ·
este identică cu presiunea unei co-
loane de apă de 13o/0 ori mai înalte,
13°/0 h2) ,_plus presiunea coloanei de
apă h1 . In stînga presează coloana
de apa. h3 . Deci mercurul · este an-
trenat cu forţa

+13~1h2 h1 ~h 3 •
2

Dar fz 3 -:- h1 = h 2 ; de aceea înlo-
cuim h1 - h3 cu - h2 şi obţinem

1

13 2h2- h2,

adică 12 1 / 2 h 2 . Prin urmare, mereu-
ruJ vine în vasul b sub presiunea
unei coloane de apă cu înălţimea de

12 1 / 2 h2 • Teoretic apa fîntînii tre- 1'
buie să ţîşnească la o înălţime egală

cu diferenta de nivel a mercurului

din vase în~ulţiEt cu 12 1 / 2 . Frecarea
însă reduce întrucîtva această înăl­

c ţime teoretică. Fig. 62 - Fîntîna care·
funcţionează datorită pre-
Cu toate acestea, instalatia de- siunii mercurului. Apa ţîs­
scrisă permite să se obţină un' jet de neste la o înăltime de zece··
apă care ţîşneşte la o înălţime des- ori' mai mare' decît dife-

tul de mare. De exemplu, pentru renţa dintre nivelurile·

Fig. 60 -Vechea fîn- Fig. 61 - O variantă mo- ··a face ca apa să ţîşnească la o înăl­ mercurului.
tînă a lui Heron. dernă a fîntînii lui Heron.
ţime de IO m este suficient ca unul

dintre vase să fie ridicat deasupra celuilalt cam cu un

:apa ,~u mercur, iar aerul cu apă. (fig. 62). Înţelegem cu usu- metru. Este interesant de menţionat faptul, care se vede

·n·Cn?ţrgaJncdu mdi~ avnausm~le funcţionează acest dispozitiv: mfoerrţcîunrdu-l~ ' din calculul nostru, că înălţimea de aşezare a vasului 07
ge din acesta apa,
c î~ b, împin deasupra celorlalte două nu influenţează de loc asupra

:sa ţ1şneasca. Ştund ca mercurul este de 13o/0 ori mai greu înălţimii jetului de apă.

122 123

VASE ÎNŞELATOARE CÎT CÎNTARESTE APA DINTR-UN PAHAR
'RASTURNAT
În vechime, în secolele XVII--XVIII, nobilimea se distra
cu următoarea jucărie instructivă: se confecţiona o cană - Desigur că nu cîntăreşte nimic; apa se varsă dintr-un
sau o cofă în a cărei parte superioară existau nişte tăieturi astfel de pahar, veţi spune dumneavoastră.
ornamentale (fig. 63). O astfel de cană umplută cu vin era
-Si dacă nu se varsă?- vă întreb eu.- Atunci cum e?
c Înt~-adevăr, se poate face astfel încît apa să nu se verse

Fig. 63 -Cana înşelătoare de la sfîrşitul secolului al dintr-un pahar răsturnat.
XVIII-lea şi secretul construcţiei ei.
Cazul acesta este reprezen-
oferită oaspetelui simplu de care puteau ~ă-şi bată joc fără grijă.
Cum să bei din ea? S-o înclini nu se poate: vinul va curge tat în figura 64. Cupa de
prin numeroasele tăieturi fără a nimeri în gură nici m2.car
o picătură. Se va întîmpla ca în poveşti: sticlă . răsturnată, suspen- 1--
dată cu un fir legat de
"Cu vin şi bere m-am ospătat,
Dar numai mustata mi-am udat". fundul cupei de unul din
Dar cei care cunoşteau secretul unor asemenea cam, se- talere le balanţei, este um-
cret arătat în dreapta figurii 63, aceia astupau cu d~getul plută cu apa care nu se
deschizătura B, luau ciocul în gură şi sorbeau lichidul fără varsă, pentru că marginile
a ma·i înclina vasul: vinul se ridica prin deschizătura E,
prin canalul din interiorul mînerului, apoi prin continuarea cupei sînt cufundate într-un
acestuia C din interiorul marginii de sus a cănii şi ajungea la
ciocul ei. alt vas cu _apă. Pe celălalt
Încă nu prea de mult olarii noştri fabricau astfel de căni.
Am avut ocazia să văd într-o casă un model de acest fel, taler al balantei este asezată
care ascundea destul de iscusit secretul vasului; pe cană era o cupă identică, dar goală.
o inscripţie: "Bea, dar nu turna pe tine".
Care dintre talere se
124
înclină?

Se va înclina acela de

care este legată cupa răstur­

nată cu apă. Asupra acestei

cupe se exercită în partea Fig. 64- Cîntărirea apei în cupa

de sus presiunea atmosferică răsturnată.

totală, iar în cea de jos
presiunea atmosferică slăbită de greutatea apei conţinute

în cupă. Pentru a restabili echilibrul talerelor, ar trebui

umplută cupa de pe celălalt taler.
Prin urmare, în condiţiile de mai sus, apa din paharul

răsturnat cîntăreşte tot atît cît şi în cel care stă în picioare·

pe celălalt taler.

DE CE SE ATRAG NAVELE

·În toamna anului 1912, cu vaporul oceanic" O li m p i.c'"
- pe atunci una din navele cele mai mari din lume - s-au
întîmplat următoarele: "O li m pic " naviga în largul

125

.mării, iar paralel cu el, la o distanţă de sute de metri, tre- - versale a lui Newton; noi am văzut d=ja (cap. 4) că această
. atracţie este foarte mică. Cauza fenomenului este de un gen
.cea cu viteză mare o altă navă, mult mai mică, ctucisăto­ cu totul diferit şi se explică ;
blindat "G au k". Cînd cele două ~ozi­
rţuial din figura 65, s-a petrecut ceva cu nave sneeaşatfelaptuatî.n Nava ~~e.d~r;i~kd~~~JI:iţ:~~: ;iKii:o;:iiiii~"m",:~ihlifilll
totul

cea mai mică şi-a schimbat brusc dacă l u{;)4;w:;·.1:1.1:.1:1:.11:.1~.·-1.:::;iL'.:'!:.:.;l;-:;-l~·,;:,l.~::\i-:·:::.:_:_[~,..-1:.:<.1;.·..~. :i·-::~
canal
Z-=.2::'-- ----- --- -- direcţia, de parcă se supunea iccahrieduslecuîrnggeusptreinaztră-uşni Fig. 66 - în părţile înguste ale ca--
unei forţe invizibile, s-a întors
- - - -ţ- cu prora spre nava cea mare si se lărgeşte, atunci în părţile nalului apa curge mai repede şf
apasă pe pereţi mai puţin decît îrr
~-- nesupunîndu-se cîrmei, s-a î~~ înguste ale canalului el
curge mai repede şi presează cele largi.
~--- - -., -:--:::-:: dreptat aproape direct spre ea. asupra pereţilor canalului
Navele s-au ciocnit. "G au k" s-a
=-- -= - - mai puţin decît în locurile
lovit cu prora de bordul vasului largi, unde curge liniştit şi presează asupra pereţilor mai

.Fig. 65 - Poziţia navelor "0 l i m p i c"; şocul a fost atît mult (aşa-numitul principiu al lui Bernoulli)_:
~,Oiimpic" şi "Gauk" înainte de puternic, încît ,,G a u k" a .Acelaşi lucru este valabil şi pentru gaze. In studiul g a -

de ciocnire. făcut o spărtură mare în bordul z e 1o r, acest fenomen poartă denumirea de efect Clement-
Desormes, după numele fizicienilor care 1-au descoperit, şi
vasului "0 li m p i c".
este denumit adesea paradox aerostatic. După cum se spune,
Cînd acest caz ciudat a fost examinat la tribunalul ma-
acest fenomen a fost descoperit pentru prima dată întîmplă­
rit_im, d~ept v.inovat a fost recunoscut căpitanul giganticu-
tor în următoarele împrejurări. într-una din ruinele franceze,
lui "0 l t m p t c", deoarece, după cum arăta hotărîrea tri-
unui muncitor i s-a ordonat să astupe cu un panou deschiză­
bunalului, el nu a ordonat să i se cedeze drumul navei·
tura galeriei la zi exterioare prin care intra în mină aerul
."G a u le" care-i tăia calea. ·

Prin urmare, tribunalul nu a observat nimic neobisnuit· comprimat. Muncitorul a luptat mult timp cu fluxul de aer

-doar lipsa de prevedere a căpitanului şi atît. Şi, cu' toat~ care pătrunde în mină, dar pe neaşteptate panoul a astupat

.acest~a, s-a p~trecut ceva cu totul neaşteptat: a t r a c ţ i a ·singur galeria cu o astfel de 'forţă, încît dacă panoul era in-

r e c 1 p r o c a a n a v e 1o r p e mare. suficient de mare, el ar fi fost atras în gura de ventilaţie

Astfel de cazuri s-au petrecut de multe ori probabil si împreună cu muncitorul speriat. De altfel, prin această par-
. înainte, _cînd. două nave navigau paralel. Dar atît. timp cÎt
ticularitate de scurgere a gazelor se explică şi furi.cţio_narea

nu se constrmau· nave foarte mari, acest fenomen nu se mani- pulverizatorului, Cînd suflăm (fig. 67) în braţul a care se
f~sta :_u o astfel de forţă. Cînd apele oceanelor au început să
fie brazdate de "oraşele plutitoare", fenomenul de atracţie îngustează la capăt, atunci aerul, trecînd în partea îngustată,
a navelor a devenit mult mai vizibil; de el ţin seama coman-
danţii 1îavelor militare în timpul manevrelor. îşi reduce presiunea. Astfel, deasupra tubului b este aer cu

A M~!t~ dintre accidentele nav.elor mici care au navigat presiune scăzută .Şi de aceea presiunea atmosferei forţează

m vecmatatea celor mari de pasageri si a celor militare au lichidul din pahar să se ridice în tub; lîngă deschizătură,
avut loc, probabil, din aceeaşi cauză'.
lichidul nimereşte în jetul de aer suflat şi se pulverizează
. ~um se exp.lică oare această atracţie? Desigur că aici
mc1 nu poate fl vorba de atracţie după legea atracţiei uni- în el.

Vom înţelege acum în ce constă cauza ·atracţiei exerci-

tate între nave. Cînd două vapoare navighează paralel, între
ele se formează un fel de canal de apă. În canalul obişnuit,

126 127

pereţii acestuia sînt imobili, mişcîndu-se doar apa; aici însă examinării lui. Dăm mai JOS un fragment dintr-un articol
lucrurile stau altfel: este imobilă apa, mişcîndu-se pereţii. · de popularizare care trateaz~ această temă .şi V care a ..fos!
Dar aceasta nu schimbă de loc acţiunea forţelor: în locurile
inguste ale canalului mobil, apa apasă mai slab asupra pere- scris de profesorul_ B. Franklm pentru o revista de ştunţa
(ilor decît în spaţiul din jurul vapoarelor. Cu alte cuvinte,
popularizată.

Fig. 67- Principiul _·-~ PRINCIPIUL LUI BERNOULLI ŞI URMARILE LUI
pul verizatorului.
---------~~'---..-.-. -----­- Principiul enunţat pentru prima dată de Dan~el Ber-
noulli în anul 1726 sună astfel: într-un curent de apa sau de
--.------- aer, presiunea este mare dacă viteza. esvte mică. şi pre.siunea
este mică dacă viteza este mare: Extsta anumtte hmt.te .al.e
Fig. 68- Curentul de apă între acestui principiu, dar asupra acestora nu ne vom opn. atct.
două nave· aflate în mişcare.
Prin tubul AB se suflă aer. Dacă secţiunea tubului este
acele laturi ale vapoarelor care mărginesc canalul sînt su- mică, ca în punctul a, atunci viteza aerului este. mare; acul~
puse unei presiuni mai mici decît laturile opuse. Ce se întîmplă însă unde sectiunea este mare, ca în tubul b, vtteza aerului
din această cauză? Navele sînt împinse una spre cealaltă este mică. Acblo unde viteza este mare, presiunea este mică,
de presiunea apei înconjurătoare şi este firesc ca nava cu iar acolo unde viteza este mică, este mare presiunea. Dat~­
volumul mare să pară aproape nemişcată. Iată de ce această rită valorii mici a presiunii în a, lichidul din .t~bul C se n~
atracţie este deosebit de puternică atunci cînd o navă mare
trece repede pe lîngă una mică. dică; în acelaşi timp, presiunea mare a aerulu1 m b forţeaza

Astfel, forţa de atracţie a navelor este un rezultat al acţiu­ lichidul să coboare în tubul D.
nii de absorbţie a apei curgătoare. Tot aşa se explică şi peri-
colul pe care-I prezintă. pentru înotători curenţii iuţi şi În figura 70, tu.bul T este f~xat .de discul de ~up~u J?D;
vîrtejurile de apă. Se poate calcula că pentru vi·teza moderată
de 1 m pe secundă curentul de apă absoarbe corpul ome- aerul este suflat prm tubul T ŞI mat departe pe l.mg~ dtscul
nesc cu o forţă de· 30 kg! Nu este chiar atît de uşor să opui re- liber dd 1 • Între cele două discuri aerul are o v1teza mare,
zistenţă unei astfel de forţe mai ales în apă, unde greutatea
proprie a corpului nostru nu ne ajută să ne menţinem stabili- Fig. 69 - Ilustrarea principiului lui Fig. 70 - Experienţa cu
tatea. Şi, în sfîrşit, forţa de atracţie a unui tren care -se Bernoulli. În partea îngustă (a) a discurile. ·
deplasează rapid se explică tot prin principiul lui Bernoulli: tubului A B presiunea este mai mică
dacă trenul se mişcă cu o viteză de 50 km pe oră, el îl atrage
pe omul aflat în apropiere cu o forţă de aproximativ 8 kg. decît în cea largă (b).

Deşi fenomenele legate de principiul lui Bernoulli sînt des- ----
tul de dese, ele sînt puţin cunoscute în cercurile neiniţiate. 1 Aceeaşi experienţă po~te fj ~implificată, f9losind în a~est scop un
De aceea credem că este necesar să ne oprim mai mult asupra
mosorel şi un cerc decupat dm htrhe. Ca ~ercul sa nu alunece It:Jtr-o parte.
128 el trebuie străpuns cu_un ac.care trece pnn canalul mosorelulm.

9 - 339 129

dar această viteză scade repede pe măsură ce se apr()pie de ·cadă. Cînd sfera iese din raza de acţiune a jetului, aerul în-
marginile discurilor, pentru că secţiunea fluxului ,de aer
creşte repede şi este învinsă inerţia aerului care se scurge din conjurător o îorţează să se înapoieze, pentru că presiunea
spaţiul dintre discuri. Dar presiunea aerului care înconjoară
discul este mare pentru că viteza este mică, iar. presiunea aerului înconjurător (care are o viteză mică) este mare, iar
aerului între discuri este mică pentru că viteza este mare. De
aceea aerul care înconjoară discul are o acţiune mai puter- pre~_iunea aerului în jetul cu viteză ~are este mică. . ~
nică asupra discurilor, căutînd să le apropie, decît curentul
de aer dintre discuri, care caută să le depărteze; ca rezultat, In figura 73 sînt reprezentate doua nave care nav1gheaza
discul dd se alipeşte de discul DD cu atît mai mult, cu cît
·. este mai puternic curentul de aer în T. alături în apa liniştită sau, ceea ce este acelaşi ·lucru, două

Figura 71 este analogă figurii 70, doar că aici este folo- Fig. 73- Două nave care navi- !f
sită ·apa. Apa care se mişcă rapid pe discul DD se află la ghează paralel se atrag parcă.
un nivel scăzut şi se ridică singură pînă la niv~lul mai înalt ~
al apei liniştite din bazin; cînd ocoleşte marginile discului.
De aceea presiunea apei liniştite de sub disc este mai mare ~
decît cea a apei de deasupra discului, aflată în mişcare, şi, tf
ca rezultat, discul se ridică. Tija P nu permite deplasările
laterale ale discului. Fig. 74 - Nava B tinde să
se răsucească cu prora spre
în figura 72 este reprezentată o sferă uşoară care pluteşte nava A în condiţiile deplasă­
în jetul de aer. J etul de aer loveşte sfera şi nu-i permite să rii înainte a celor două nave.

- - -~---=:::.-=--~ nave apropiate încercuite de apă. Fluxul este· îngusţat în
spaţiul dintre nave şi în acest spaţiu viteza apei este mat mare
decît de-a lungul celorlalţi pereţi ai navelor. De aceea între
nave presiunea apei este mai mică decît în părţile opuse;
presiunea mai mare a apei care înconjură navele face ~a ele
să se apropie. Marinarii ştiu foarte bine că două nave care

navighează alături sînt puternic

atrase una de cealaltă.
Consecinţele pot fi mai neplăcute

dacă o navă o urmează pe cealaltă,

asa cum este reprezentat în figura

74. Cele două forţe F, care apropie

nave le, caută să le răsucească;

nava B se întoarce spre A cu o forţ_ă

it mare. În astfel de cazuri, ciocnirea

Bann Fig. 72-0 sferă men- este aproape inevitabilă, deoarece
·Fig. 71- Discul DD se ridică pe ţinută sus de jetul de
tija P cînd pe el cade un curent cîrma nu reuseste să schimbe la Fig. 7uş5oa-rDeacseă îsnutfrleă două
aer. timp direct,i~ ' de deplasare a sfere aer,
de apă ·din rezervor. navei. ele se aprooie pînă se ating.

130 131

decît greutatea peştelui şi atunci el cade rapid spre fund.

Fenomenul descris în legătură cu figura 73 poate fi de~ Cu cît coboară mai mult, cu atît presiunea apei devine mai
monstrat suflîndu-se aer între două mingi uşoare de cauciuc,
suspendate aşa cum este arătat în figura 75. Dacă între ele mare (cu o atmosferă pentru fiecare 10 m), cu atît mai mult

se suflă aer, mingile se apropie şi se ciocnesc una de alta. este presat corpul peştelui şi cu atît mai rapidă devine co-

borîrea.
· Acelaşi lucru, dar în direcţie opusă, are loc atunci cînd

peştele părăseşte stratul în care se afla în echilibru şi se de-
plasează cu ajutorul aripioarelor în straturile aşezate mai sus.

ROLUL VEZICII AERIENE LA PEŞTI Corpul lui, eliberat de o parte din presiunea exterioară şi

presat, ca şi înainte, din interior de vezica aeriană (în care

Despre rolul vezicii aeriene la peşti se vorbeste si se scrie presiunea gazului se află pînă în acel moment în echilibru
de obicei s~ar părea că pe bună dreptate, următoa'rele. Pen~ cu presiunea apei înconjurătoare), creşte ca volum şi de aceea
se ridică mai sus. Cu cît· peştele se ridică mai sus, cu atît

mai mult i se umflă corpul şi, prin urmare, cu atît mai repede

tru a se :i?ica de)a ad~ncime ţn s!raturile superioare ale apei, are loc mişcarea lui în sus. Peştele nu poate împiedica acest
lucru prin "contractarea vezicii", pentru că pereţii 'acesteia
peytele 1_))1 umfla vezica aenana; atunci volumul corpului
lut se mareşte, greutat~a volumului de apă dislocată devine sînt lipsiţi de fibre musculare care să-i poată schimba în

mai mare decît propria-i greutate si, conform legii plutirii · mod activ volumul.
peştele se ridică la suprafaţă. Pentru a înceta urcuşul sau pen~ Dilatarea p a s i v ă a volumului corpului la peşti este

tru a coborî; peştele îşi contradă vezica aeriană. Astfel vo- confirmată cu ajutorul următoarei experienţe (fig. 76). Oble-

ll!mul corpului şi, cu aceasta, greutatea apei dislocate scad ţul în stare de narcoză este aşezat într-un vas închis umplut

Şl peştele coboară la fund, conform legii lui Arhimede. . cu apă, în care este menţinută o presiune mărită, apropiată

O astfel de simplificare a explicaţiei, a rolului pe care-I de cea existentă la o anumită

ar~ _vezica a~riană îşi trage originea încă de la savanţii Acade- adîncime într-un bazin natural. B A
La suprafaţa apei, peştişorul ră­
mtel florentme (secolul al XVIII-lea) şi a fost formulată de
mîne inert cu burta în sus: Cu-
profesorul Borrelli în 1685. Timp de peste 200 de ani această
explicaţie . a. fost acceptată fără a fi combătută, şi-a găsit fundat ceva mai mult, el se ri-

un loc tramtc. în manualele scolare si numai prin strădania dică din nou la suprafaţă. Plasat
unor noi cercetători (Moreau', Charbonnel) această teorie a
mai aproape de fund, cade. Dar

a fost infirmată. în spaţiul dintre ambele niveluri

Este incontestabil faptul că vezica are o legătură strînsă există un strat de apă în care

cu deplasarea peştilor, pentru că peştilor cărora li s-a extir- peştişorul rămîne în echilibru:

pat vezica pentru cercetări puteau rămîne în apă numai . nici nu cade la fund şi nici nu se

mişcîndu-şi energic aripioarele şi cădeau la fund îndată ce ridică la suprafaţă. Toate acestea

întrerupeau această mişcare. Care este însă rolul ei adevărat? sînt uşor de înţeles dacă ne

El este foarte limitat: vezica ajută doar pestii să rămînă la amintim despre dilatarea şi corn-
o. anumită adîncime, şi anume la aceea und~ greutatea apei
presiunea pasivă a vezicii ae-

dtslocate de peşte este egală cu greutatea peştelui însusi. riene despre care s-a vorbit mai
Cînd însă peştele, mişcîndu-şi aripioarele, coboară s u b acest·
sus.
nivel! atynci corpul lui, suferind din partea apei o presiune Astfel, contrar părerilor răs- . Fig. 76 Experienţa cu

·extenoara mare, se contractă, comprimîridu-şi vezica, greu- pîndite, peştele nu-şi poate mări obleţul.

tatea volumului de apă dislocată scade şi devine mai mică

133

132

sau reduce după plac vezica aeriană. Variaţiile volu- valuri usoare? De ce se învolburează fumul care iese din
mului lui au loc pasiv, sub acţiunea presiunii exterioare mai
cosuri le uzinei?
mari sau mai mici (conform legii Boyle-Mariotte). Aceste 'Pentru a explica acest .feno~e~ .şi altele as~m~năt.oa~e~
variaţii A~ le. vo~umuluj nu numaiu că nu-i. sînt utile· peştelui~ trebuie să cunoastem partlculantaţlle aşa-num1te1 mtşcan
dar ele 11 Şl dauneaza, pentru ca duc on la căderea accele- turbionare a lichidelor si gazelor. Vom încerca să vorbim
rată la fund, ori la ridicarea tot atît de rapidă la suprafată. aici puţin despre fenomenele turbioQare şi să subliniem carac-
Cu alte cuvinte, vezica îl ajută pe peşte să-şi păstreze echi'li- teristicile lor principale, pentcu că în manualele şcolare ele

brul în stare de repaus, dar acest echilibru este i n s ta b i 1. sînt amintite doar în treacăt: .u
Iată rolul adevărat al vezicii aeriene atunci cînd este Să ne imaginăm un lich~d ~are curge pnn~r-o conducta.
vorba de înot; nu se ştie dacă ea mai are şi alte funcţii si Dacă toate particulele de hch1d se deplaseaza de-a l~ngul
care anume în organi$mul pestelui, rămînînd deocamdată 'o · ei pe linii paralele, atunci avem de-a face cu forma d~ f!Il.şca.~e
enigmă nedezlegată, astfel înc'ît putem considera că în pre- cea mai simplă: liniştită sau, cum o denumesc f~zlcten..n,
zent se cunoaşte pe deplin doar rolul ei hidrostatic. curgere laminară. Dar acesta. nl! este ca~ul. ce~ mat des m-
Observaţiile pescarilor confirmă cele spuse. În timpul tîlnit. Dimpotrivă, de cele mal d~~e on hcht~ele nu cur~
p~scuitului 1~ ad!ncimi mari, se întîmplă ca unii peşti să se liniştit prin conducte; ?inspre pereţu loruspre axa se formeaza
ehbere~·e la JUum..atate~ dr~mul~i, dar, contrar aşteptărilor, niste vîrtejuri. Este mtşcarea turb10nara sau t u r b u 1e n -
t ă. Aşa curge, de exemplu, apa prin ţevJle înguste· ~md~
nu mat coboara m admcunle dm care au fost scosi ci dim-
potrivă, se ridică fulgerător la suprafaţă. La asem~ne~ pesti curgerea este laminară. Curger~a ~urbu.lenta se. copstata on
se observă uneori cum vez.ica iese pe gură.
' de cîte ori viteza de curgere a hchtdulut respectiv mtr-o con-
ductă cu diametru} dat atinge o anumită valoare, aşa-nu-

UNDE ŞI VlRTEJURI mita viteză c r i t i c ă 1 •
Vîrtejurile lichidului care curge prin ţeavă pot fi făcute
Multe dintre. fenomenele fizice cotidiene nu pot fi expli-
cate pe baza legilor elementare ale fizicii. Chiar un fenomen vizibile pentru ochi dacă în lichidul tra~sparent care cuq~e
atît de des observat ca unduirea apelor mării în zilele cu vînt printr-un tub de sticlă se intro?uce ~ut_ma pulbere. u~oa~a,
nu poate fi explicată pe deplin în cadrul unui curs de fizică de exemplu de licopodiu. Atun~t. se dtsb_ng cu uşurmţa .v.tr-
tejurile care merg dinspre pereţu t~bullll spre axa acestu~a.:
t . -- ---~==-- -~--.--~ ~~
Această particularitate a curgeru tu~bule~t~ este folos1 t.a
Fig. 77- Curgerea liniştită, Fig. 78- Curgerea turbulentă. în tehnică la construirea frigiderelor Şl a racttoarelor. LI-
chidul care curge turbulent în tubul cu pereţii ră~.iţi îş.i pur:e
laminară, a lichidului în con- turbionară, a Iichidului în mult mai repede particulele î.n ~ountact cu pe;eţ1~ re~lu deci!
ductă. atunci cînd miscarea este limşttta; nu trebUie sa uttam ca
' conductă. lichidele sînt rău conducătoare de căldură şi, dacă nu sînt
amestecate, se răcesc şi se încălzesc f~arte înc~t. Schimbul
de căldură si de substanţe între sînge Şl ţesutunle pe care le
alimentează' este de asemenea posibil doar pentru că curge-
rea sîngelui în vasele sanguine este turbulentă şi nu !ami-
nară. Cele. spuse despre conducte se referă în mod egal la cana-

şcolar. Dar cum iau naştere undele care diverg din fata vapo- 1 Pentru un lichid oarecare, viteza critică este direct proporţior:ală
r~ lui care taie apele liniştite? De ce flutură steag~rile în cu viscozitatea lichidului şi invers proporţională cu densitatea lUI ŞI cu
zllele cu vînt? De ce nisipul de pe malul mării se aşază în diametru! ţevii prin care curge lichidul.

134

lele deschise, şi la albiile rîurilor: în canale şi în rîuri, apa De la lichide să trecem la gaze, de la apă .la aer. C.ine
curge turbulent. La .măsurarea exactă a vitezei de curgere a nu a văzut cum vîrtejurile de aer a1_1tre12e~za praful, .~atele
rîului, instrumentul indică pulsaţii, mai ales, în apropiere etc. de pe pămînt? Acestea sînt mam.fes!ar! ale ~urgeru tur~­
de fund: pulsaţii le indică variaţia permanentă a direcţiei bulente a aerului de-a lungul suprafeţei Pafl!n:_tullil. l~r atunci
de curgere, adică vîrtejuri. Particulele de apă ale rîurilor nu cînd aerul circulă de-a lungul suprafeţ~i ~pe~, .m locunle d.e for-
se deplasează numai de-a lungul albiei, cum îşi imaginează de mare a vîrtejurilor, datorită fap!ullil ca aiCI ~cade preswne~
obicei cei mai mulţi, ci şi dinspre maluri spre mijloc. De aceea aerului, apa se ridică ca o. cocoaşa:. s.e f?rmeaza v~_lul.- Aceeaşt
este greşită afirmaţia că la fundul rîului temperatura apei este cauza formării val un lor de msip m deşertm I ŞI pe pan-
este constantă în tot cursul anului, şi anume de +4°C; prin
amestecare, temperatura apei curgătoare în vecinătatea fun- tele dunelor (fig. 82). t .v A A
dului rîului (nu a lacului) este aceeaşi ca la.suprafaţă. Acum este usor de înţeles. de ce flutura steagul I~ vm ,.
cu el lucrurile se petrec ca şi cu frîng~ia în ~pa cu~gato~r~p
Vîrtejurile care se formează la fundul rîului antrenează Placa rigidă a giruetei nu-şi păstreaza ne~chtmbata P.o~~ţ-Ia
cu ele nisipul uşor, formînd astfel "valuri" de nisip. Acelaşi în zilele cu vînt, ci se mişcă mereu, s~puni~du-se ~apnculor
lucru poate fi văzut şi pe malul mării, unde nisipul este vîrtejurilor. Aceeaşi origine turbionara au ŞI valunl.e de fum
spălat de valuri (fig. 78). Dacă în vecinătatea fundului curge- care ies din cosuri le fabricilor: gazele fo~mate pnn. ar.dere
rea apei ar fi liniştită, atunci nisipul de pe fundul albiei rîu- se scurg prin coŞ într-o mişcare turbulent~! care, prm mer-·
lui ar forma o suprafaţă netedă. ţie, continuă cîtva timp şi dincolo de pereţii coşului (fig. 83) ..

Astfel, în apropierea suprafeţei corpului spălat de ape se
formează vîrtejuri. Existenţa lor ne este indicată, de exemplu,
de frînghia aşezată în lungul cursului apei şi care şerpuieşte
ca în figura 80 (un capăt al frînghiei este legat, iar celălalt
lăsat liber). Ce se întîmplă aici? Bucata de frînghie în apro-
pierea căreia s-a format un vîrtej este antrenată de acesta;
dar în momentul următor acest sector este cuprins deja de
un alt vîrtej cu sens opus, de aici şerpuirea frînghiei (fig. 80).

Fig. 79- Formarea valurilor de
nisip pe malul mării.prin acţiu-

. nea vîrtej uri lor de apă. .

Fig. 80 ----:- Mişcarea ondulatorie Fig. 81 ~Un steag ce flu- Fig. 82- Suprafaţa ondulată a Fig. 83- Valurile de fum care ies dim
a frînghiei în apa curgătoare se tură în vînt.
datoreşte formării vîrtej uri lor.
· nisipurilor din deşert. coşurile uzinelor.
136
137

Mare este importanţa mişcării turbulente a aerului pen- O CALATORIE SPRE CENTRUL PAMiNTULUI
tru aviaţie. Aripile avionului se construiesc astfel încît lo-
cul unde aerul de sub aripă se rarefiază să fie umplut cu sub- _Nici un om n-a pătruns îrică în adîncul Pămîntului mai
mult de 3,3 km, în timp ce raza globului pămîntesc este de
~tanţa. ~r~pii, iar acţiunea t_urbulentă de. de~supra aripii se 6 400 km. Pînă la centrul Pămîntului rămîne încă o cale
tntenstftca. Ca rezultat, anpa este susţmuta dedesubt, iar foarte lungă. Cu toate acestea, inventivul Jules Verne şi-a
coborît eroii la o mare adîncime spre centrul Pămîntului.
(+tFig. 84 -Forţele care acţionează asupra aripii avionului. Distribuţia Este vorba de profesorul Lidenbrock şi de nepotul său Axei.
şi a :arefieri]or (-) aerului de-a lungul aripii, con- în romanul O călătorie spre centrul Pămîntului, el a descris
uimitoarele aventuri ale acestor călători subterani. Printre
curiozităţile întîmpinate aici era, de altfel, şi creşterea den-
sităţii aerului. Pe mă.sură ce .u. rcăm, ae_rul se rar~fi~z~ fo~rte
repede: densitatea lut scade m progresle ~eom.etnc~, !n h!DP
ce înălţimea de ridicare creşte 111 progresle antme.hca. Dim-
potrivă, coborînd sub nivelul oc~anuJui, s~bv presmne.a stra-
turilor de deasupra, aerul trebme sa devma tot mat dens.
Desigur că au remarcat acest lucru călătQrii subterani ai lui

presiuEJilor J uleIsatăVecrened.iscuţie a avut loc între savant şi nepotul aces-
statata. pe baza expenmentala. Ca rezultat al tuturor forţelor· aplicate, tuia la o adîncime de 12 leghe (48 km) sub pămînt.
de s~sţ1_ner~ şi. de asp_ira:e, aripa.. este antrenată în sus. (Liniile pline
arata d1stnbuţ1a prestumlor; hnule punctate acelaşi lucru, cînd viteza -Şi acum cercetează manometru!. Ce arată?

de zbor creşte brusc.) ·

în partea de sus este asigurată (fig. 84). Fenomene asemănă­ :__ O presiune foarte mare.
-Bine. Coborînd încetişor, ne-am obişnuit puţin cîte
toare au loc şi la plutirea în aer a păsării cu aripile întinse. puţin cu densitatea acestei atmosfere şi de aceea nu ne mai

Cum acţionează vîntul care suflă asupra acoperisului? supă- răEdeadleovcă.rat- V • • • • ". •
Vîrtejurile creează deasupra acoperişurilor porţiuni ~u aer
doar ca uneon mat stmt duren m urech1.
-Asta nu-i ~imic; poţi face să înceteze durerile respi-
r~refiat; căut!nd să egali~eze presiunea, aer!_:!l de sub acope- rînd mai des. în chipul acesta pui în comunicaţie aerul din

nş, antrenat m sus, apasa asupra acestuia. In final are loc afară cu cel din plămîni.
- Straşnic! am strigat eu, fiind cu totul hotărît să nu-l
cee~ ce, ~in păcate, se observă destul de des: acoperişul uşor,
emai contrazic. De altfel o adevărată plăcere să te simţi.
neftxat bme, este smuls de vînt. Tot din această cauză, gea-

murile mari ale ferestrelor plesnesc, cînd suflă un vînt mai

mare, din interior spre exterior (şi nu invers). · cufundat într-o atmosferă mai densă. N-ai observat cu ce

Dar aceste fenomene se explică mai simplu prin reduce- intensitate se propagă sunetul?
-Ba cum să nu! Pînă şi un surd ar auzi aici. Şi-ncă per-
r~a presiunii în aerul aflat în mişcare (vezi mai sus "Princi-

piul lui Bernoulli"). Cînd două fluxuri de aer cu tempera- fect!. ..
- Şi această densitate va creşte, nu-i aşa?
tură şi umiditate diferite curg unul de-a lungul celuilalt - Da, conform unei legi prea puţin fixe. Dar tot atît
în fiecare dintre ele se produc vîrtejuri. Formele variat~
ale norilor se explică în mare măsură prin această cauză. de adevărat e că intensitatea presiunii- va descreşte pe măsură
ce vom coborî. Doar ştii singur că apăsarea atmosferei e mai
Vedem deci cît de larg este cercul de fenomene care e le-

gat de curenţii turbulenţi. .

138 -139

l

..~ (

mare la suprafaţa pămîntului şi că în centrul globului obiec- parte din cea normală, treb~ie să coborJm cu 0,76 X 1~ 500,
·tele nu mai au greutate. adică cu aproape 8 m. La fiecare cobon~e cu 8 m! p;esmnea
creste cu o miime din mărimea sa 1• Oncare ar h ntvelul la
-Ştiu; dar spune-mi, te rog, aerul acesta nu va sfîrşi care ne-am afla- lîngă "plafonul lumii" (22 km), pe cul-
prin a căpăta densitatea apei? mile muntelui Everest (9 km) sau în apropierea supr~feţei
oceanului - trebuie să coborîm cu 8 m pentru ca presiUnea
-Desigur, sub presiunea a 710 atmosfere. atmosferică să crească cu o miime din valoarea iniţială ..Pri~
-Şi dacă vom coborî mai jos? urmare, se obţine următorul tabel de creştere a presmnu
-Atunci densitatea va creste si mai mult.
- Şi-n cazul acesta cum cobor'îm? aerului o dată cu adîncimea:
- Foarte simplu. O să ne punem pietre în buzunar.
- Drept să spun, unchiule, mă uimeşti; dumneata gă- - l a nivelul Pămîntului, presiunea 760 mm = normală
seşti răspuns la orice întrebare.
N-am îndrăznit să merg mai departe pe tărîmul ipoteze- - la adîncimea de 8 m presiunea 1,001 din
lor, căci m-aş fi lovit de altă imposibilitate, care 1-ar fi făcut
pe profesor să sară în sus. Era însă destul că, la o presiune normală
care putea atinge mai multe mii de atmosfere, aerul va sfîrşi
prin a trece în stare solidă, şi atunci, admiţînd chiar că corpu- - la adîncimea de 2 x 8 m presiunea (1,001)2 din
rile noastre ar rezista, vom fi nevoiţi să ne oprim, în ciuda
tuturor raţionamentelor din lume". normală

FANTEZIE ŞI MATEMATICA· - la adîncimea de 3 X 8 m presiunea (1 ,00 1) 3 din

Aşa ne povesteşte romancierul, dar tabloul se schimbă normală
dacă verificăm faptele despre care se vorbeşte în acest frag-
ment. Pentru aceasta nu este nevoie să coborîm spre centru] - la adîncimea de 4 X 8 m presiunea (1,001)4 din
Pămîntului; pentru mica noastră excursie în domeniul fizicii
este_ suficient să dispunem de hîrtie şi de creion. normală

Incercăm înainte de toate să stabilim la ce adîncime Şi, în general, la adîncimea de n X 8v m, presiune;- atl?o~­
trebuie să coborîm. pentru ca presiunea atmosferică să crească ferică este mai mare decît cea normala de (1,001) on şt,
cu a 1 000-a parte. Presiunea atmosferică normală este egală
cu greutatea unei coloane de mercur de 760 mm. Dacă am fi atît timp cît presiunea nu .este prea I?are, .tot de atîtea ori va
fost scufundaţi în mercur şi nu în aer, atunci ar fi trebuit
creste si densitatea aerulu1 (legea lut Manotte).
osaV cobonA m doar cu -76-0 = ,76 mm ca presioUnea saV creascaV 'Mentionăm că în cazul de faţă este vorba, după cum se
1 000 vede din roman, despre o cob~rî_re în adî~curile Pă.mî~tul~i
cu o miime. Este de la sine înţeles că în aer trebuie să cobo- cu numai 48 km, de aceea slabtrea forţe1. de gr~vttatt.~ Şl,
rîm la o adîncime mult mai mare. şi anume de atîtea ori de legat de aceasta, scăderea greutăţii aerulu1 pot h neghjate.
cîte ori aerul este mai uşor decît mercurul: de 10 500 de ori. Acum se poate calcula cu aproximaţie cît de mare era
Prin urmare, pentru ca presiunea să crească cu o a 1 000-a presiunea pe care o suportau călătorii lui Jules Verne la adîn-
-In formu 1a noastraV
140 cimea de 48 km (48 000 m). n 48 000
=. - -
8

= 6 000. Trebuie să calculăm 1,001 6000 Deoarece a ~nmulţi
1,001 de 6 000 de ori cu el însuşi este o o.cupaţt.e des-

tul de plictisitoare şi care necesită prea mult tlmp, ~le vom

servi de logaritmi, despre care Laplace a spus pe bun31 d:ep-
tate că ei, reducînd cantitatea de munca, dubleaza vtaţa

1 Următorul strat de 8 m de aer este mai dens decît cel precedentt
de aceea plusul de presiune va fi mai mare în valoare abso1ut.ă. decî~ în
stratul precedent. Dar el şi trebuia să fie mai mare. pentru ca atct se Ia a

1 000-a parte din valoarea cea mai mare. ·

141

calculatorilor 1. Logaritmînd obtinem că logaritmul necu- După cum vedem, creşterea densităţii rămîne cu mult în

noscutei este egal cu '' urma creşterii presiunii. Prin urmare, Jules Verne astepta
zadarnic să atingă adîncimea la care aerul este mai dens de-
6 000 X lg 1,001 = 6 000 X 0,00043 = 2,6. cît apa, pentru că aerul capătă densitatea apei .numai la o

Cu aju.torul logaritmului 2,6 găsim numărul căutat: el presiune de 3 000 de atmosfere, iar mai departe nu se mai
comprimă aproape de loc. Iar despre trecerea aerului în stare
este egal cu 400. solidă doar prin creşterea presiunii fără răcire puternică (sub

Astfel, 1~ o ~dîncime de 48 km, presiunea atmosferică este - 146°C), nici nu poate fi vorba.
de 400 de _on mat mare decît cea normală; după cum au ară­ Trebuie totuşi să nu uita·m că romanul de mai sus al lui
tat _expenenţele, _la o_ astfel de presiune densitatea aerului
de~I_ne _?ev 31? on ma1_ Il]ar_e. De aceea este îndoielnică afir- Jules Verne a apărut cu mult înainte de a se cunoaşte faptele
maţi~ calatonlor n?ştn ca e1 nu simt decît "dureri în urechi" ... menţionate de noi. Aceasta justifică eroarea autorului.
~ar m r~m~n~l l_m J~lles ~erne se spune că oamenii au cobo-
nt la admc1::n1 _Şl ma1 n:an: la 120 ~i chiar la 325 km. La 0 Recurgem încă o dată la formula de mai sus pentru a
astfel_ de. admc1me ~resvwnea aerulm ar fi trebuit să atingă
va lor~ u:1aşe; on:ul msa nu poate suporta, fără pericol pen- calcula adîncimea maximă a minei în care poate rămîne un
om fără a-şi periclita sănătatea. Presiunea atmosferică ma-
tru Dsaacnăataamteacallmcu,lamcaui mult de a3ce-l4eiaasitmfoosrfmeurle~ adîncimea ximă pe care o poate suporta organismul nostru este de
ajutorul
3 atmosfere. Notînd cu x adîncimea căutată a minei, obţinem

la .care. aerul devine tot atît de dens ca şi' apa, adică de 770 de ecuaţia ·x

on ma1 dens, atunci am obţine valoarea de 53 km. Dar rezul- (1 ,001)8 = 3,

tatul acest~ nu e c?rect, pentru că la presiuni mari densita- de unde (logaritmînd) îl calculăm pe x. Obţinem x = 8,9 km,
te~ gaz~lm nu ma1 es!ev proporţională cu- presiunea. Legea
lut Man.ott~ este valabtla doar pentru valorile nu prea mari adică aproape 9 km. Dacă ar seca dintr-o dată Oceanul Pa~
ale pr~swndor, care nu depăşesc o sută de atmosfere. cific, atunci oamenii ar putea locui aproape pe întregul în-
. Iaţa date!e despre densitatea aerului obţinute pe cale tins al fundului lui.

expenmentala: ·

Presiunea Densitatea

200 atmosfere 190

400 atmosfere 315 ÎNTR-O MINA ADÎNCA

600 atmosfere 387 Cine s-a apropiat cel mai mult de centrul Pămîntului (nu
în fantezia romancierului, ci în realitate)? Bineînţeles că
·1 500 a tmosfere 513 minerii. Ştim deja (vezi capitolul 4) că mina cea mai adîncă
din lume se găseşte în Africa de sud.- Ea are o adîncime de
1 800 atmosfere 540 peste 3 km. Aici nu se are în vedere adîncimea la care s-a
ajuns cu ajutorul sapei de foraj şi care atinge 7,5 km, ci adîn-
2 100 atmosfere 564 cimea la care au pătruns înşişi oamenii. Iată ce povesteşte,
de exemplu, despre mina Morro Velho (cu adîncimea de
1 Cei care ?i~ JC.Qală încă. a~ un oarecare resentiment faţă de tabe- 2 300 m) scriitorul francez L. Durtin, care a vizitat-o personal:
lele de _logarh~t lŞlv vor rev1zut, poate, această atitudine cînd vor citi
c~ractenzarea fa~lita de _mar~le astronom francez. Iată pasajul respectiv "Cunoscutele mine de aur Morro Velho se află la 400 km
dm Expunerea stste"!ulut un~versal~ "Descoperirea logaritmilor, reducînd de Rio de J aneiro. După o călătorie de 16 ore cu trenul printr-o
calcule]~ ne~esltau la o muncă
dubleaza c a re V viaţa as t lum de z ile absolvă de grdeeşelniulemsai i cî toebvoaszeailie~ 143
p a rc ronomilo r si-i de
a
care însoţesc ~n mod inevitabil astfel de calcule. Această descoperire
face cu aht mai ~u.It cinste ~r~ierului omenesc, cu cît ea este în întregime
un rod al acesţm tzv~r Jadtca .al crei~rului). Pentru a-şi spori puterea,
o:nui fo.l~seşte m. te~r;,_tcav matenalele ŞI forţele oferite de natura înconju-

ratoare, m logantm1 msa, totul esteun rezultat al propriului lui creier".

142

regiune stîncoasă, coborîţi într-o vale adîncă, înconjurată de în realitate însă temperatura nu rămîne constantă, ci
junglă. Aici compania engleză exploatează zăcămintele auri-
fere la o adîncime la care omul nu a mai coborît niciodată creste. . _
'ne aceea densitatea aerului creşte mai puţin. In ultima
pînă acum.
instanţă aerul de la fundul minei diferă, în ce priveşte den-
Vîna de aur este plasată oblic şi coboară spre adîncime. sitatea de aerul de la suprafaţa Pămîntului cu puţin mai m!:llt
Mina este aşezată de-a lungul ei, formînd şase nivele. Ver- decît a'erul unei zile calde de vară de aerul rece al iernii. In-
tical sînt aşezate puţurile, orizontal tunelurile. Pentru socie-
tatea modernă este foarte caracteristic faptul că mina cea telegem acum de ce acest fenomen nu a fost observat de vizi-

mai adîncă săpată în scoarţa Pămîntului - încercarea cea tatorul minei.
mai _îndrăzneaţă a omului de a pătrunde în adîncurile pla- În schimb o mare importanţă are umiditatea mare a ae-
netei noastre - este un rezultat al căutării febrile a aurului.
. ~~neţi-văv h"aina de protecţie.v ~tenţie: cea mai mică pie- rului" din mi~ele atît de adînci; această umiditate face ca,
tncica cazuta m puţ va poate ram. Vom fi însoţiţi de unul la o temperatură înaltă, rămînerea în mină să devină impo-
dintre "căpitanii" minei. Pătrundeţi în primul tunel, care sibilă. Într-una din minele sudafricane (Johannesburg), cu

adîncimea de 2 553 m, umiditatea aerului la 50oC devine

este bine luminat. Sînteţi cuprins de un tremur datorat daretiflOicOioal/0ă;",î n p r ezent aici se ~n:enaje~ză aşa~n.umita "cl~mă
unui vînt rece de 4°C: este efectul ventilaţiei inst~late pen- i ar acţiunea de
tru condiţionarea aerului în nivelurile inferioare ale minei. r acire a mstalaţtet este echiva-

lentă cu cea a 2 000 de tone de gheaţă.

După ce aţi coborît într-o colivie de metal cei 700 m ai
primului· puţ, ajungeţi în cel de-al doilea tunel. Coborîţi în
cel de-al doi lea puţ; aerul devine mai cald. Vă aflaţi deja SPRE MARILE ÎNALŢ/MI CU STRATOSTATELE
sub nivelul mării.
Începînd cu următorul puţ, aerul vă frige obrazul. !nun-

daţi de sudoare, aplecaţi sub tavanul jos, porniţi în direc-
ţia din care se aude vuietul maşinilor de sfredelit. Într-un
nor 9ens de praf lucrează oameni goi; sudoarea curge gîrlă, În paragrafele de mai sus- am întreprins c~lătorii imagi-
damigeana de apă circulă ·neîncetat din mînă în mînă. Nu nare spre centrul Pămîntului, şi aceasta cu aJutorul formu-
atingeţi bucăţile de minereu desprinse chiar acum: tempera-
lei care dă presiunea aerului în funcţi~ de adînc.ime. V?m
tura lor este de 57°C. ·
încerca să ne înălţăm deasupra planetei noastre ŞI, folosmd
Şi care este rezultatul acestei realităţi îngrozitoare, mon.. aceeasi formulă, să vedem cum variază presiunea aerului la
înălţin1,i mari. Pentru acest caz, formula ·devine
struoase?- Aproximativ 10 kg de aur pe zi: .. ".
Descifrînd condiţiile fizice de la fundul minei şi gradul h

de exploatare al muncitorilor de aici, scriitorul francez men- p = 0,9998'

ţionează temperatura înaltă fără a pomeni nimic despre pre- unde p este presiunea în atmosfere şi h înălţimea în metri.
Aici fracţia 0,999 a înlocuit pe 1,001 pentru că la deplasarea
siunea crescută a aerului. Să calculăm care este această presiune în sus cu 8 m presiunea nu creşte, ci scade cu 0,001.

Ia adîncimea de 2 300 m. Dacă temperatura ar rămîne aceeasi Pentru început rezolvăm următoarea problemă: cît de sus
ca la suprafaţa Pămîntului, atunci, în conformitate c'u trebuie să ne înălţăm pentru ca presiunea aerului să se mic-

formula care ne este deja cunoscută, densitatea aerului ar . soreze d e d o u ă o r i ?
' Pentru aceasta, înlocuim p cu valoarea 0,5 şi calculăm
creşte de
h. Obţinem ecuaţia
2300
h
(1 ,001)_8_= 1,33 ori.
0,5 = 0,9998 ,

·144 îC - 339 145

a cărei rezolvare nu prezintă nici o greutate pentru cititorii Capitolul 7
·obisnuiţi să folosească logaritmii. Răspunsul, h = 5,6 kmt
dă Înălţimea la care presiunea atmosferică ar trebui să scadă FENOMENELE CALORICE
la jumătate.
EVANTAIUL
Ne înălţăm acum şi mai sus, la 19 şi 22 km,. Aceste stra-
turi atmosferice se află deja în regiunea "stratosferei". De Cînd femeile îsi fac vînt cu evantaiul, ele au, desigur, o
aceea si baloanele care sînt lansate la aceste înălţimi nu se senzaţie de r~c~are. S-ar pă~ea ~ă a~eas_tă pre?cupare. es!e c~
mai numesc aerostate, ci "stratostate". totul inofenstva pentru toţ1 cellalţ1 dtn tncap~re ŞI_ ca cei
prezenţi nu pot fi decît recunoscători acestor femel pentru fap-
încercăm să calculăm care este presiunea atmosferică la tul că răcoresc aerul din sală.
aceste înălţimi.
Să vedem dacă într-adevăr lucrurile stau astfel. De ce
Pentru înălţimea de 19 km găsim că presiunea aerului simtim răcoare atunci cînd este agitat evantaiul? Aerul din ime-
trebuie să fie: .. diat'a vecinătate a obrazului nostru se încălzeşte, şi această
mască aeriană caldă ne învăluie invizibil faţa, pe carţ o
19 000 ~,îricălzeste", împiedicînd pi_erderea de căldură. Dacă în jurul
nostru ~erul este nemiscat, atunci stratul de aer încălzit în
0,999_8 _ = 0,095 atm = 72 mm. . apropierea obrazului es'te împins foarte încet în sus. de aerul
. neîncălzit, care este mai greu. Cînd însă, cu ajutorul evan-
Pentru înălţimea de 22 km: taiului, împrăştiem masca de aer cald, atunci faţa vine în
contact cu cantităţi mereu noi de aer neîncălzit şi le cedează
22.000 neîntrerupt căldura ei; corpul nostru se răceşte şi avem sen-
zaţia de răcoare.
0,9998-- = 0,066 atm = 50 mm.
147
Dar, examinînd îns·emnările celor ce s-au ridicat cu stra-
tostatele, vedem că la înălţimile menţionate au fost consta-
tate alte presiunii: la înălţimea de 19 km 50 mm, iar la 22 km
45 mm.

De ce oare calculele nu sînt confirmate? Unde am gre-
sit oare?
' La presiuni atît de mici, legea lui Mariotte este pe de-
plin valabilă, dar de data aceasta am făcut o altă greşeală:
am considerat că temperatura aerului este constantă în între-
gul strat de 20 km în timp~ce ea scade destul de repede o
dată cu creşterea înălţimii. In medie se consideră că tempe-

ratura scade la .fiecare kilometru cu 6,5°C; astfel stau lucru-
rile pînă la înălţimea de 11 km, unde temperatura este de
. - 56°C, iar apoi, pe o distanţă destul de mare, ea rămîne

constantă.

Dacă ţinem seama de acest fapt (pentru' care sînt deja in-
suficiente metodele matematicii elementare), atunci se obţin
rezultate mai apropiate de cele reale. Din aceeaşi cauză,

rezultatele calculelor anterioare cu privire la presiunea ae-
rului la mari adîncimi trebuie privite şi ele ca aproxi-

mative.

Prin urmare, agitîndu-şi evantaiele, femeile îndep'ărtează aer, atunci evaporarea rămîne mereu foarte abundentă
iar aceasta necesită un consum mare de căldură care est~·

într-una. aerul încălzit din preajma feţei, înlocuindu-1 cu aer cedată de corpul nostru. ·

neîncălztt; ndeuîpncăălczeits-şa.aî.nmc.ăldz.it şi acest aer el este înlocuit Cît de mare este acţiunea de răcire a vîntului? Ea de-
'
cu alt aer pinde de viteza lui_ şi de temperatura aerului; în general, ea

Agitarea evantaiului accelerează amestecarea aerului si este mult mai mare decît se crede de obicei. Să luăm un exem-

~ontrib~ie la ~galiz~rvea pai rapidă a temperaturii aerului + ocplu care ne va arăta cît de mare poate să fie această răcire.
m sal_!l mtreaga,v a~tca o racoreşte pe posesoarea evantaiului
r~duct~d tot~data racoarea ~erului care-i înconjură pe ceilalţi Presupunem că temper~tura aerului este de 4 şi că
nu e nici un fel de vînt. In aceste condiţii, temperatura pielii

dm 31s1~tenţa. Pentru acţmnea evantaiului mai are impor- noastre este de 31 °C. Dacă adie însă un vînt uşor, care abia

tanţa şt un alt factor, despre care vom vorbi mai jos. agită steagurile şi nici nu clinteşte frunzişul (viteza de 2 m

pe secundă), atunci pielea se răceşte cu 7°C; cînd vîntul

face ca steagurile să fluture (viteza de 6 m pe secundă), atunci
pielea se răceşte cu 22°C: temperatura ei scade pînă la 9°C!

Aşadar, este insuficient să cunoaştem numai temperatura

DE CE ESTE MAI RACOARE CÎND E VÎNT? pentru q ne da seama cum vom rezis_ta gerului; trebuie să
ţinem seama şi de viteza vîntului. In general acelaşi ger
Ştim, desigur, cu toţii că în.zilele fără vînt frigul este su-
porta! ;nu!t mai uşor decît în cele cu vînt. Dar nu toată lu- este mai greu de suportat la Leningrad decît la Moscova,
mea IŞI da perfect seama care este cauza acestui fenomen pentru că pe ţărmurile Mării Baltice viteza medie a vîntului

~umai f i iAn ţ ele v i i resimt gerul mai mult atunci este de 5-6 m/s, iar la Moscova numai 4,5 m/s. Gerul este
şi mai uşor de suportat în regiunile de dincolo de Baikal,
cmd este ~mt; .ter~om~trul nu indică în această situaţie 0
temperatura mat scazuta. Senzaţia de frig sporit în zilele unde viteza medie a vîntului este doar de 1,3 m. Renumitele
geroase cu y~r:t se expAlică· înainte de toate prin faptul că în
aceste cond1ţ11 faţa (şt m general corpul) pierd mult mai multă geruri din Siberia răsăriteană sînt resimţite mai puţn decît
căldură decît în zilele fără vînt, cînd aerul încălzit de corp credem noi, care sîntem obişnuiţi în Europa cu vînturi destul
nu este atît de repede înlocuit de alte cantităti de aer rece
Cu cît este vîntul mai puternic, cu atît este rriai mare mas~ de puternice; Siberia răsăriteană se caracterizează printr-o
de aer care reuşeşte în P.ecursul fiecărui minut să vină în con-
tact cu ~ielea şi, prin urmare, cu atît mai mare este cantita- lipsă aproape totală a vîntului, mai ales în timpul iernii.
tea de caldură ~e~ată în fiecare minut de corpul nostru. Şi
aceast~ este Asuf}Cl~nt pevntru ~ da senzaţia de frig. SUFLUL FIERBINTE AL DEŞERTULUI

~al este msa Şl o alta cauza. De pe pielea noastră se eva- "Prin urmare, şi într-o zi călduroasă vîntul trebuie să
por~ mereu UJ?ezeala, chiar şi în aerul rece. Pentru evaporare răcorească - , va spune, poate, cititorul, citind paragraful
msa est~ nevote de căldură; această căldură este dată de corpul de mai sus. - De ce însă, în cazul acesta, călătorii vorbesc
nost!u Şl de stratul de aer care se află în imediata-i apropiere. despre s u f l u 1 f i e r b i n t e al deşertului ?"
Daca ?erul este nemişcat, atunci procesul de evaporare de-
curge mcet, deoarece stratul de aer din vecinătatea imediată Contradicţia se explică prin faptul că în clima tropicală
a _Pielii este curînd saturat cu vapori (în aerul saturat cu umi- aerul este m a i c a 1 d d e c î t c o r p u 1 n o s t r u.
dttate ~u ar~ loc un .Proces de evaporare intensă). Dacă aerul Nu este deci de mirare că acolo, cînd bate vîntul, nu este mai
este agttat Şl faţa vme în contact cu cantităţi mereu noi de răcoare, ci mai cald. Căldura nu mai este transmisă de la corp

148 149

ia aer, ci, invers, aerul încălzeşte corpul omenesc. De aceea, Urcioarele sînt foarte răspîndite la popoarele sudice (printre
cu cît este mai mare masa de aer care reuşeşte să vină în con~
tact cu corpul, cu atît este mai puternică senzaţia de căl­ .altele şi în Crimeea) şi poartă denumiri diferite: în Spania
dură. Este drept că şi aici evaporarea este accelerată de vînt,
dar prima cauză prevalează. Iată de ce locuitorii deşertului, · alcarraza, în Egipt goula ş.a.m.d. . .
de exemplu turkmenii, poartă halate călduroase şi căciuli Secretul acţiunii de răcire a acestor urctoare este stmplu:
de . blană.
lichidul se strecoară prin pereţii de argilă spre exterior şi

acolo· se evaporă încet, luînd din căldura vasului şi a lichi-

.dului din el.
Dar nu este adevărat că în astfel de vase lichidul se răceşte

· mult, după cum citim în descrierile d.e călătorie pri~ ţările

meridionale. Această răcire nu poate ·h mare. Ea depmde de

ÎNCALZEŞTE OARE VOALUL? multe condiţii. Cu dt este mai fierbinte aerul, cu atît mai

repede se evaporă lichidul care um~zeşte vasul_ îr~ ext~rior
.şi, prin urmare, cu atît mai mult se r.ac.eşte apa dm !t;,teno~ul
urciorului. Răcirea depinde şi de umtdt tatea aerului mconJu-
Iată încă o problemă din fizica vieţii cotidiene. Femeile
rător: dacă în el este umezeală, atunci evaporarea are loc
afirmă că voalul încălzeşte, că fără el faţa îngheaţă. Privind
încet şi apa se răceşte puţin; dimpotriv~,. în ae~ul uscat .a~e
ţesătura uşoară a voalului, care adesea are ochiuri destul de loc o evaporare energică, provocînd o ractr~ mat puter!ltc?.

mari, bărbaţii nu prea sînt înclinaţi să creadă în astfel de Vîntul accelerează de asemenea evaporarea şt astfel contnbute

afirmaţii şi socot că acţiunea calorică a voalului este doar la rfărciigrer·~stiomaţtieteacîensttre-oa srîoncthibeinuedcăunîonstcr-uote datorită senzaţiei
de
un joc al imaginaţiei. . zi călduroasă, dar

Dar dacă vă veţi aminti cele spuse mai sus, atunci veţi cu vînt. Scăderea temperaturii în urcioarele răcitoare nu depă­

privi cu mai-multă încredere afirmaţia purtătoarelor de voal. seste 5°C. În zilele călduroase ale Sudului, cînd uneori ter-
mometrul indică 33°C, apa din urciorul răcitor are temper~­
Oricît de mari ar fi ochiurile voalului, printr-o astfel de

ţesătu_ră aerul trece totuşi cu o oarecare încetineală. Stratul at ucer aastuăneri ăcbiărie calde inaudtiiclăă. 28°C. După cum vedem, practic
este' În schimb, asemenea urcioare
de aer reţinut de voal care aderă ·direct la piele şi, încăl­

zindu-se, serveşte drept o .mască de aer cald nu este atît păstrează foarte bine a p a r e c e; ele sînt folosite în spe-

de repede împrăştiat de vînt ca în lipsa voalului. De aceea cial în acest scop.

nu există nici o bază pentru a ne îndoi de buna-credinţă a V V• . •A

femeilor cînd ele afirmă că, la un ger nu prea mare şi la un Putem încerca să calculam gradul de ractre a apei m

vînt slab, faţa îngheaţă în timpul mersului sub voal mai alcarraza. Presupunem că avem un urcior cu o capacitate

puţin decît fără el. de 5 litri de apă; mai presupunem că s-au evaporat 1/10

litri. Pentru evaporarea unui litru de apă 1~ tef!lperatura
unei zile călduroase (33°C), sînt necesare aproximativ 580 de

calorii. La noi s-au evaporat 1/10 1 şi, prin urmare, a~ fost
necesare 58 de calorii. Dacă toată căldura aceasta ar h fost

URCIOARELE RACITOARE luată numai de ia apa care se află în urcior, atunci tempera-
tura acesteia din urmă ar fi scăzut cu 58/5, adică cu 12°C.
Dacă nu aţi avut ocazia de a vedea astfel de urcioare,
atunci, probabil, aţi auzit sau aţi citit despre ele. Aceste Dar cea mai mare parte din căldura necesară pentru evaporare
vase din lut nears posedă proprietatea curioasă că apa tur-
nată în ele devine mai rece decît obiectele înconjurătoare. este dată de insisi pereţii urciorului şi de aerul înconjurător;
pe de altă part~,· pe lîngă _ră~irea .apei din. u!cior are l~c şi î~­
150 călzirea lui cu aerul cald dm Imediata vecmatate a urctorulm.

De aceea răcirea abia atinge jumătate din cifra obţinută.

151

Este greu de spus unde se răceşte urciorul mai mult: acolo s-au înregistrat chiar 55oC la umbră. La traversarea
la soare sau la umbră. La soare, evaporarea este accelerată,
&ar totodată este accelerat şi accesul de căldură. ProbabH Mări~ R?şii spr~ go~ful ~ersic, temperatura din încăperile
că cel mai util este să ţinem urcioarele la umbră, într-un vînt nave1 atmge 50 C Şl mai mult, cu toate că .ventilatoarele
funcţionează fără întrerupere.
slab.
Temperaturile cele mai înalte înregistrate în naturăi

pe globul terestru nu au depăşit 57°C. Această· temperatură.
~ fost constatată în aşa-numita Vale a morţii din California.
In Asia mijlocie, regiunea cea mai călduroasă a U .R .S.S.,.

UN "RAC/TOR" FARA GHEAŢA temperatura nu depăşeşte 50°C. .

Temperaturile menţionate mai sus au fost măsurate la

l! m b r ă. Vreau de altfel să explic de ce pe meteorologi îi
mteresează temperatura la umbră şi nu la soare. Este vorba
Pe răcirea bazată pe evaporare se întemeiază construcţia
de faptul că temperatura a e r u l u i este măsurată numai

dulapului-răcitor pentru păstrarea produselor: un "răcitor" de termometrul aşezat la umbră. Termometrul asezat la soare·
poate fi încălzit de razele acestuia mult mai muit decît aerul
sui-generis fără· gheaţă. Construcţia unui astfel de răcitor
înconjurător şi indicaţiile lui nu caracterizează starea ter-
este .foarte simplă. El este format dintr-o ladă de lemn cu
n:_ică a mvediului ae~i~n. De aceea, vorbind despre vremea
sertare (mai bine din fier zincat), Ci;! poliţe, pe care se asază calduroasa, nu are nici un rost să nereferim la indicatiile unui
produsele ce urmează a fi răcite. In partea de sus a lăzii termometru aşezat în bătaia Soarelui.
'
se aşază un vas lunguieţ cu apă rece curată; în vas este cu-
~-au efectuat experienţe pentru determinarea temperaturii
fundat capătul unei bucăţi de pînză care trece de-a lungul
maxime pe care o poate suporta organismul uman. S-a consta-
peretelui din spate· al lăzii în jos, terminîndu-se în vasul _
tat că, la încălzirea treptată în aer usca t, organismul
aşezat sub poliţa de jos. Pînza se îmbibă cu apă, care se de-
nostru poate suporta nu numai temperatura de fierbere a apei
plasează prin ea ca printr-un fitil, evaporîndu-se încet si
răciBd astfel toate despărţituri le ,,răci torului ". (116000o°CC)d, udpaăr uneori c h~ei amrosotrtaetmpedroai tufirzăicmieanii îennagllteă~id,e pînă la
' cu:n au în
care
Un astfel de ,;răcitor" trebuie asezat într-un loc răcoros. vederea acestei expenenţe au petrecut ore întregi în cuptorul
al locuinţei, înlocuindu-se în fiecar~ seară apa rece, pentru, încăl.ziţ alune~ b:ut~rii. Cu privire la aceasta, Tyndall spune:

ca ea să se poată răci bine în timpul nopţii. Vasele care conţin "Poţ1 f.I~r~e c:_ua ri !ng.e? friptură în aerul unui încăperi în care·

apa şi pînza pe care o îmbibă trebuie să fie, desigur, perfect oamenu ramm fara nici un fel de pericol pentru ei".

curate. Cum se explică această rezistenţă? Prin aceea că, de fapt~

organismul nostru nu primeşte această temperatură, ci păs­

trează· o temperatură apropiată de cea normală. E 1 luptă îm-

CE CALDURA PUTEM SUPORTA? potriva încălzirii printr-o transpiraţie abundentă; evapora-

Omul este mult mai rezistent la căldură decît se crede rea transpiraţiei absoarbe o cantitate mare de căldură din
de obicei. În ţările sudice el poate suporta o temperatură·
mult mai înaltă decît cea pe care în clima noastră moderată stratul de.aer care vine în contact direct cu pielea si astfel
o considerăm drept greu suportabilă. Vara, în Australia îi reduce tnult din temperatură. Singurele ·conditii ~ecesare
centrală se observă adesea temperatura de 46°C la umbră;: sînt 'ca corpul să nu vină în contact direct cu sursa 'de căldură
şi ca aerul să fie uscat.
152 ·

Cine a vizitat Asia mijlocie a observat cît de relativ usor este
suportată acolo o căldură de 37°C şi chiar mai înaltă. La'Lenin-

153

ocgrad, o căldură de 24 se suportă .mai greu. Cauza este umi- Orice diferenţă de temperatură de un grad va produce aceeaşi'

ditatea aerului la Leningrad, în timp ce în Asia mijlocie aerul van.aţ.te a vo1umu1m. de aer d.1n 1. nten.oru1ba1onu1m. ca s,t. 72-6730 =

este uscat, ploile constituind un fenomen foarte rar 1• == aproximativ 2_!_ mm diferenţă de înălţime a coloane~
2
TERMOM·ETRU SAU BAROMETRU?
barometrice (de mercur). La Moscova, oscilaţiile barometrice-
Este cunoscută anecdota despre omul naiv care nu îndrăz- ating 20 şi mai mulţi milimetri; aceasta corespunde la 8°C
nea să-şi facă baie datorită unui motiv neobişnuit. · în termoscopul lui Heron; deci o astfel de scădere a presiunii
· atmosferice poate fi uşor confundată cu o creştere a tempera-
- Am cufundat în cadă barometrul si el a indicat fur-
tună. Este periculos de făcut baie! turii cu 8 grade !
' Vedeţi,_ aşadar, că bătrînul termoscop este totodată şi:

Să nu credeţi însă că este totdeauna usor de deosebit un baroscop. Intr-un timp se vindeau barometre cu apă care erau
termometru de un barometru. Există termometre, sau', mai în acelaşi timp termometre, dar lucrul acesta nu-l bănuiau
nici cumpărătorii, nici, pare-se, inventatorul.

exact, termoscoape, care pe bună dreptate ar putea fi numite

barometre şi invers. Drept exemplu poate servi termoscopul

inventat de Heron din Alexandria (fig. 85). Cînd razele solare LA CE SERVEŞTE STICLA DE LAMPA?

încălzesc balonul, atunci aerul din partea de sus a balonului,

încăl·zindu-se, apasă asupra apei . şi o împinge prin tubul

îndoit; apa începe să picure prin pîlnia din care curge în Puţini sînt cei care ştiu ce cale lungă a parcurs sticla de
cutia plasată dedesubt. În zilele· lampă înainte de a-şi căpăta aspectul de astăzi. De-a lungul
mileniilor, oamenii au folosit pentru iluminat flacăra fără a
reci însă, volumul aerului din

balon se reduce, apa din cutie recurge la serviciile sticlei. A fost necesar geniul lui Leonardo

este împinsă de presiunea aerului da Vinei (1452-1519) pentru a realiza această perfecţionare
importantă a lămpii.· Dar Leonardo nu a înconjurat flacăra
exterior şi pătrunde prin tub în

balon. cu un tub de sticlă, ci cu unul metalic; au mai trecut trei
secole pînă la înlocuirea tubului metalic cu un cilindru trans-
Dar acest dispozitiv este sen- parent de sticlă. După cum vedeţi, sticla de lampă este o in-

sibil şi la variaţiile presiunii ba-

rometrice. Cînd presiunea exte- venţie la care au lucrat zeci de generaţii. ·

rioară scade, atunci aerul din in- Care este însă destinaţia ei?
Mulţi nu pot da un răspuns corect la o întrebare atît de fi-
teriorul balonului, care şi-a păs­ rească. Apărarea flăcării împotriva vîntului constituie doar

Fig. 85 - Termoscopul lui trat presiunea mai înaltă, se di-

. Heron. lată şi împinge o parte din apă

prin tub în pîlnie. Cînd însă un rol secundar al sticlei. Principalul ei rol este de a spori
l u m i n o z i ta t e a flăcării, de a accelera procesul de
presiunea exterioară creşte, o parte din apa din cutie
ardere. Rolul sticlei este acelasi ca al cosului sobei sau al uzi-
pătrunde în balon, datorită presiunii exterioare mai mari. nei; ea amplifi<;ă afluxul de aer spre flacără, face să "tragă"

1 Este interesant de menţionat că acolo hidrometrul meu de buzunar mai bine.
a indicat de două ori în luna iunie u m i d i ta te zer o (13 şi 16 iunie Să analizăm toate acestea. Coloana de aer aflată în inte-
1930).
~iorul.sticlei este încălzită de flacără mult mai repede decît
154

aerul care înconjură lampa. Încălzindu-se şi devenind astfel folosiţi adesea de această proprietate pentru a stinge lampa ..
mai uşor, conform legii lui Arhimede aerul este împins în sus Cum stingeţi lampa cu petrol? Suflaţi de sus, adică împingeţi
de aerul neîncălzit, mai greu, care vine de jos prin orificiile în jos, spre flacără, produsele arderii ei şi ea se stinge, fiind.
din arzător. Astfel se stabileşte un curent de aer permanent lipsită de aer.
de jos în sus, curent care îndepărtează neîntrerupt produsele
\.
.arderii şi aduce aer proaspăt. Cu cît sticla este mai înaltă,
-cu atît este mai mare diferenţa de greutate dintre coloana de UN CAPITOL CARE LIPSEŞTE lN ROMANUL
aer încălzit şi cea de aer neîncălzit şi cu atît mai energic este LUI JULES VERNE

afluxul de aer proaspăt şi, prin urmare, cu atît mai mult este Jules Verne ne-a descris amănunţit cum şi-au petrecut
accelerată arderea. Aici fenomenul este acelaşi ca în coşurile vremea curajoşii călători aflaţi în interiorul proiectilului care~
·înalte de fabrică. De aceea se fac aceste coşuri atît de înalte. şi-a luat zborul spre Lună. Dar el nu ne-a povestit cum Michel
Ardan şi-a îndeplinit îndatoririle de bucătar în aceste împreju-
Este interesant de amintit că încă Leonardo da Vinei îsi rări neobisnuite. Probabil că romancierul îsi închipuia că
dădea seama bine de aceste fenomene. În manuscrisele h.ii
găsim următoarea notă: "Acolo unde apare foc, în jurul pregătirea 'mesei în interiorul unui proiectil zhurător nu pre-
lui se formează un curent de aer care-I menţine şi-1 aţîţă".
zintă un interes deosebit pentru a fi descris în carte. Dacă-i
DE CE NU SE STINGE DE LA SINE FLACARA? aşa, atunci s-a înşelat. Să nu uităm că în interiorul proiecti-
lului zburător toate obiectele devin i m p o n de r a b i le 1 .
Dacă ne gîndim bine la procesul de ardere, se naşte în mod J ules Verne a scăpat din vedere această împrejurare. Trebuie·
să recunoaştem însă că gătitul mesei într-o bucătărie impon-
firesc întrebarea: de ce flacăra nu se stinge de la sine? Ştim derabilă este un subiect pe deplin demn de pana romancieru-
lui şi nu putem să nu regretăm că autorul romanului De la
doar că produsele arderii sînt bioxidul de carbon şi vaporii de Pămînt la Lună nu a acordat atentie acestei teme. Voi încerca,.

apă, care nu a r d şi nu pot menţine arderea. Prin urmare, bineînţeles cum ~oi putea, să co~pletez capitolul care lipseş­

chiar din primul moment flacăra ar trebui să fie înconjurată te în roman,, pentru a-i oferi cititorului un tablou care, zugră­
vif de pana lui Jules Verne, ar fi putut avea un efect
cu substanţe neinflamabile care împiedică accesul aerului; deosebit.

făr? aer arderea nu poate continua şi focul trebuie să se Citind cele de mai jos, cititorul nu trebuie să uile nici
o clipă că, după cum s-a mai arătat, în interiorul proiecti-
stingă. lului greutatea este inexistentă: aici toate obiectele sînt i m-
p o n d e r a b i le.
De ce nu are loc acest lucru? De ce arderea continuă pînă
1 Descrierea amănunţită a acestui fenomen interesant este făcută;
la epuizarea combustibilului? Numai pentru că gazele se di- în piima carte a Fizicii distractive.

lată la căldură şi devin astfel m a i u ş o a r e. Doar dato- 157

rită acestui fapt produsele arderii nu rămîn acolo unde s-au

format, în imediata apropiere a flacării, ci sînt împinse ime-

diat în sus de aerul proaspăt. Dacă legea lui Arhimede nu s-ar

extinde asupra gazelor (sau dacă nu ar exista gravitaţia),

atunci orice flacără, după ce ar arde puţin, s-ar stinge de la

sine. .

Este foarte uşor să ne convingem de felul cum acţionează

asupra focului produsele arderii. Fără să vă daţi seama, vă

156

MICUL DEJUN lN BUCATARIA IMPONDERABILA lui. Sferele mari de apă, ajungînd în cratiţă, se împrăşti.au

- Prieteni, noi nici nu am dejunat încă, spune Michel repede pe suprafaţa ei. Mai mult chiar, de pe pereţii ei interi-
Ardan însoţitorilor săi în călătoria interplanetară. Din faptul
,că ne-am pierdut greutatea în proiectilul nostru de tun nu ori apa trecea pe cei exteriori şi, în curînd, întreaga cratiţă
decurge de loc că ne-am pierdut şi pofta de mîncare. Mă anga-
jez, prieteni, să vă ofer o masă imponderabilă, care, fără în- fu acoperită cu un strat gros de apă. Fierberea apei în aceste
doială, va fi formată din gustările c~le mai uşoare din cîte
:s-au preparat vreodată. condiţii era cu totul imposibilă.
. Şi, fără a mai aştepta răspunsul tovarăşilor săi, francezul
:se apucă de treabă. . · - Iată o experienţă interesantă care ne demonstrează

- Damigeana noastră cu apă se preface a fi goală, mor- cît de mare este forţa de adeziune, îi spuse imperturbabil
măi Ardan încercînd să destupe o damigeană mare cu apă.
Dar pe mine nu mă înşală: ştiu eu de ce eşti atît de uşoară ... Nicholl lui Ardan, care-şi pierduse complet răbdarea. Nu
Aşa, dopul e scos. Varsă acum, rogu-te, preţiosul tău conţinut·
ii mponderabil în această cratiţă! te enerva. Aici avem de-a face cu fenomenul obişnuit de udare

Dar oricît de mult înclină damigeana, apa nu curgea. a corpurilor solide; în cazul de faţă însă, greutatea nu împie-

- Nu te osteni, dragă Ardan, răsări alături de el Nicholl. dică manifestarea acestei proprietăţi în deplinătatea ei.
Trebuie să înţelegi că în proie.ctilul nostru, unde nu există
- Păcat că n-o împiedică! exclamă Ardan. Oricum s-ar
:greutate, apa nu poate curge. Trebuie să o s c u t u r i din
numi acest fenomen, eu trebuie să am apă î n cratiţă şi~
vas, ca şi cum ar fi vorba de un sirop dens.
Fără a mai sta pe gînduri, Ardan lovi cu palma în fundul nu în j u r u l ei. Ia te uită! Nici un bucătar din lume nu
ar fi de acord să pregătească o supă în aceste condiţii!
·damigenei. O nouă surpriză: la gura damigenei se formă ime-
diat un balon de apă de mărimea unui pumn. - Dacă acest fenomen te deranjează, îl poţi evita cu uşu-­

- Ce s-a întîmplat cu apa noastră? rosti cu uimire Ardan. rinţă, spuse calm Barbicane. Aminteşte-ţi că apa nu udă cor-
'Ce să .zic, iată o surpriză inutilă! Puteţi să-mi explicaţi şi
mie, prietenii mei savanţi, ce se întîmplă aici? purile acoperite cu un strat subţire de grăsime. Unge-ţi pe din

- Aceasta este o p i~c ă tură, scumpul meu Ardan, afară cratita şi vei sili apa să stea înăuntrul ei.
,o simplă picătură. de apă. In lumea fără gravitaţie, picăturile
pot fi oricît de mari. .. Aminteşte-ţi că lichidele iau forma - Bravo! Iată un adevărat om de ştiinţă, se bucură Ardan,
·vasului, curg sub forma unei şuviţe etc. numai sub influenţa
,gravitaţiei. Aici ea însă nu mai există, lichidul se află doar punîndu-i imediat în practică sfatul. Apoi începu să încăl-
:sub acţiunea fo~ţelor sale moleculare şi trebuie să ia forma
unei sfere, ca untul în cunoscuta experienţă a lui Plateau. zească apa la flacăra maşinii cu gaz. .

- Puţin îmi pasă de acest Plateau şi de experienţele lui! Dar toate-i stăteau împotrivă! Pînă şi maşina cu gaz îsi.
Eu trebuie să fierb apa pentru supă şi jur că nu mă vor opri făcea de cap. După ce timp de o jumătate de minut a ars cu
·nici un fel de forţe moleculare! declară supărat francezul.
o flacără slabă, s-a stins fără pricină. ··
Şi el începu să agite cu furie ·damigeana deasupra cratiţei
•)care plutea în aer, dar se pare că totul se coalizase împotriva Ardan se învîrtea în jurul maşinii, căutînd să menţină fla-·

158 căra cu orice preţ, dar strădaniile îi rămîneau zadarnice: fla-

căra se stingea.

-:-- Barbicane, Nicholl! Oare nu există nici un mijloc de a_

forţa această flacără încăpăţînată să ardă după legile fizicii

noastre şi după dispoziţiile societăţilor de gaze? apelă Ardan

la prietenii săi, simţind că descurajarea pune stăpînire pe el..

V --; Dar aici nu este nimic neobişnuit sau neaşteptat,· expli-

ca N1choll. Această flacără arde întocmai în conformitate cu

legile fizicii. Iar societăţile de gaze s-ar ruina dacă nu ar exista,

imponderabilitatea. Nu ştii că la ardere se formează bioxid

de carbon şi vapori de apă, adică gaze care nu ard? Deobicei'

aceste produse ale arderii nu rămîn în preajma flăcării: fiind

calde şi, C(l atare, mai uşoare, ele sînt înlocuite cu aer proaspăt..

Aici însă sîntem în condiţii de imponderabilitate. Produsele·

arderii rămîn acolo unde s-au for·mat, înconjură flacăra cux

un strat de· gaze neinflamabile şi împiedică accesul aerului cifică egală cu cea a apei (ambele egale cu zero), se vor ames-
proaspăt. De aceea flacăr~ este atît de slabă şi se stinge atît teca cu aceasta din urmă, formînd o spumă omogenă.
-·de repede. Ştii doar că acţiunea stingătoarelor se bazează toc.
•mai pe aceea că focul este înconjurat de gaze care nu ard. Un accident supărător a avut loc cu mazărea. Cînd Ardan,
- Prin urmare, crezi - îl întrerupse francezul - că, dacă dezlegînd săculeţul, l-a scuturat puţin, boabele de mazăre
1pe Pămînt nu ar exista forţa de gravitaţie, n-ar mai fi nevoie
nici de echipe de pompieri, iar incendiile ar înceta înăbusite s-au risipit în aer şi au început să rătăcească prin cabină, lovin·
·de pro2ria lor respiraţie? du-se de pereţii ei şi ricoşînd într-una. Aceste boabe rătă­
. ' citoare erau cît pe aci să fie cauza unui accident serios. Nicholl
a inspirat din greşeală una dintre ele şi a început să tuşească,
- Intocmai. Iar acum, pentru a te ajuta, aprinde iar gazul astfel încît a început să se înăbuşe. Pentru a scăpa de acest
-şi hai să suflăm în flacără. Sper că vom reuşi să silim astfel
flacăra să ardă "ca pe Pămînt".· pericol si a curăţa aerul, prietenii noştri au început să prindă
boabele' zburătoare cu plasa, pe care prevăzătorul Ardnn o
Aşa şi făcură. Ardan aprinse din nou gazul şi se apucă de luase cu el pentru alcătuirea colecţiei de fluturi de pe Lună.
gătit, urmărind cu maliţiozitate cum Nicholl şi _!3arbicane
.aţîţau pe rînd flacăra, suflînd într-una aer proaspăt. In adîncul În aceste condiţii era greu de gătit. Ardan avea dreptate
:sufletului, francezul îi socotea pe prietenii lui şi ştiinţa aces- cînd afirma că aici ar fi dat greş chiar bucătarul cel mai iscu-
tora vipovaţi de întreaga "bătaie de cap". sit. Mult s-a chinuit el şi cu prepararea fripturii. Trebuia să
· tină mereu carnea înfiptă în furculiţă, căci altfel vaporii elas·
·tiei de ulei, formaţi sub friptură, o împingeau afară, şi car-
. - Intr:.o măsu~ă oarecare voi înlocuiţi coşul de fabrică, nea, crudă încă, zbura "în sus", dacă putem folosi acest cuvînt
bolborosea Ardan. Imi pare foarte rău de voi, dragii mei prie- acolo unde nu există nici "sus" şi nici "jos".
teni savanţi, dar, dacă vrem să avem o mîncare caldă, trebuie
:să ne conformăm legilor fizicii voastre. Ce ciudat se prezenta şi prînzul însuşi în lumea impondera-

Dar a trecut un sfert de oră, o jumătate de oră, o oră, iar bilă. Călătorii erau suspendaţi în aer în poziţii cît se poate
.apa din cratiţă· nici gînd să fiarbă.
de ciudate si totusi nelipsite de pitoresc, ciocnindu-se într-una
- Va trebui să te înarmezi· cu răbdare, dragă Ardan. Ştii cu capetele'. Desigur că de stat pe scaun nici nu putea fi vorba.
·de ce se încălzeşte atît de repede apa obişnuită, ponderabilă? Obiecte ca scaune, canapele, bănci sînt cu totul inutile în
Numai pentru că în ea are loc amestecarea straturilor: stra· lumea unde nu există greutate. De fapt nici masa nu ar fi fost
turile inferioare încălzite, fiind mai uşoare, sînt înlocuite cu necesară dacă nu ar fi existat dorinţa expresă a lui Ardan
•tele reci de deasupra şi, ca rezultat, în curînd întregul lichid
:se încălzeşte pînă la o temperatură înaltă. Ai încercat vreo- de a dejuna "la masă".
dată să încăizeşti apa aşezînd surse de căldură deasupra şi nu Grea treabă a fost prepararea supei, dar şi mai grea a fost

-dedesubt ? In acest caz, amestecarea straturilor nu are loc, consumarea ei. Întîi de toate, turnarea în căni a supei impon-
pentru că straturile încălzite de deasupra rămîn pe loc. Con- derabile nu este o treabă uşoară. Ardan era cît pe-aci să plă­
,ductibilitatea apei însă este foarte mică; straturile de dea- tească această încercare cu pierderea trudei sale de o jumătate
:supra pot fi încălzite pînă la fierbere chiar, în timp ce în cele de zi; uitînd că supa este imponderabilă, el a lovit cu ciudă
'de dedesubt se vor mai afla bucăţele de gheaţă. Dar în lumea in fundul cratiţei răsturnate pentru a vărsa din ea supa atît de
noastr~ imponderabilă este indiferent de unde începe încăl·
încăpăţînată. Din cratiţă şi-a luat zborul o uriaşă picătură
.zirea. In cratiţa noastră apa nu se agită, nu are loc amesteca- sferică: supă sub formă sferoidală. Ardan a trebuit să dea do-
rea straturilor şi apa se încălzeşte foarte încet. Dacă doreşti vadă de iscusinţă de jongler pentru a putea prinde şi închide
:să accelerezi încălzirea, trebuie să amesteci mereu apa. ·
din nou în cratiţă supa fiartă cu atîta greutate .
Nicholl l·a prevenit pe Ardan să nu încălzească apa pînă Încercarea de a folosi lingurile a rămas fără nici un rezul-
ia 100 °C, limitîndu·se la o temperatură mai joasă. La l00°C
:se formează prea mulţi vapori, care, avînd aici o greutate spe- tat. Supa umezea întreaga lingură pînă la degete şi atîrnn de
ea ca un văi compact. Au uns linguri le cu ulei pentru a preveni

umezirea, dar rezultatele nu erau îmbucurătoare: supa se

11 - 339 161

1'60

transforma în lingură într-o sferă şi era absolut imposibil să pară cam straniu şi, totuşi, este cît se poate de raţional: pra-
duci această pastilă imponderabilă la gură. ful de puşcă arde repede, degajînd o cantitate mare de gaze
neinflamabile, care, înconjurînd corpurile arzătoare, împie-
În cele din urmă, Nicholl a găsit soluţia cea mai bună: dică arderea.
s-au confectionat niste tuburi din hîrtie cerată si călătorii
noştri le-au' folosit pentru a sorbi supa. Această' metodă a CUM SE STINGE FOCUL CU AJUTORUL FOCULUI?
fost folosită şi în continuare tot timpul călătoriei pentru a
bea apă, vin şi, în general, toate lichidele1 . Aţi auzit, probabil, că mijlocul cel mai bun şi, uneori,

DE CE APA STINGE FOCUL? chiar singurul mijloc de a lupta împotriva unui incendiu în

Această întrebare atît de simplă nu capătă totdeauna răs­ pădure sau în stepă este incendierea pădurii sau a stepei din
punsul corect şi sperăm că cititorul nu ne-o va lua în nume
de rău dacă vom explica pe scurt în ce constă, de fapt, această partea opusă. Noul incendiu întîmpină marea de flăcări şi,
acţi_!:me a apei asupra focului.
distrugînd materialul inflamabil, lipseşte focul de alimentare;
In primul rînd, atingînd obiectul care arde, apa se trans-
formă în vapori, absorbind mare parte din căldura obiectului ~ntîlnindu-se, cele două ziduri de foc se sting imediat, înghi-
respectiv; pentru a transforma apa clocotită în vapori, este
necesară o căldură de cinci ori mai mare decît pentru încăl­ ţindu-se parcă reciproc. .
zirea la 100°C a aceleiaşi cantităţi de apă rece.
Descrierea modului în care este folosit acest procedeu de
În al doilea rînd, vaporii care se formează ocupă un volum
de sute de ori mai mare decît apa care i-a generat; înconjurînd stingere a focului în stepele americane a fost, probabil, citită
corpul care arde, vaporii dislocă aerul, iar fără aer arderea
este imposibilă. Pentru a amplifica forţa de stingere a apei, de multi dintre dumneavoastră în romanul lui J .F. Cooper
ea se amestecă uneori cu ... praf de, puşcă! Aceasta ar putea să Preria.' Putem uita oare momentul dramatic cînd bătrînul

1 Mulţi cititori ai ediţiilor anterioare ale acestei cărţi mi-au adresat trapper i-a scăpat de moartea în flăcări pe călătorii prinşi de
scrisori în care-şi exprimau nedumerirea şi întrebau cum se poate bea
într-un mediu de imponderabilitate, fie chiar şi prin metoda indicată mai incendiul care bîntuia în stepă? Iată acest pasaj din roman:
sus: doar şi aerul din proiectilul zburător este imponderabil şi, prin urmare, "Înainte de a fi putut interveni măcar prin mustrări, bă­
nu exercită presiune, iar în lipsa presiunii lichidul nu poate fi sorbit.
Este curios că şi unii dintre recenzenţii cărţii puneau această problemă trînul,! care tot timpul scenei stătuse în cumpănă ca omul
în presă. Şi, totuşi, este pe deplin evident că, în condiţiile respective,
imponderabilitatea aerului nu are nici o legătură cu inexistenţa presiunii: care nu stia încă ce are de făcut sau ca omul care pare mai
aerul nu apasă într-un spaţiu închis pentru că es1e greu, ci pentru că, curînd nedumerit decît alarmat, luă numaidecît un aer hotă­
fiind un corp gazos, el caută să se dilate nelimitat. In spaţiu d e s c h i S;
pe suprafaţa pămîntului, rolul pereţilor care împiedică dilatarea este rît, ca şi cum din momentul acela n-ar mai fi avut nici un

îndeplinit de greu t a te; tocmai această dependenţă obişnuită i-a pic de îndoială în privinţa drumului pe care-I avea de urmat.

indus în eroare pe criticii mei. - E timpul să trecem la acţiune, spuse el ...

162 - Ai ajuns la hotărîrea asta mult prea tîrziu, nefericit

bătrîn, strigă Middleton, flăcările sînt la un sfert de milă de

noi si vîntul le mînă încoace cu o iuteală înfiorătoare.
_:_ Ce? Flăcări? Ce-mi pasă mie de flăcări? ... Puneţi mîna

pe iarba asta scurtă şi uscată pe care stăm şi smulgeţi-o!

... Trebui destul de puţin timp pentru ca buruieni le să

fie smulse de pe o porţiune cu un diametru de douăzeci de pi-

cioare. La una din marginile acestui loc, trapper-ul le aşeză

pe cele două femei; apoi îi sfătui pe Middleton şi pe Paul să

le acopere rochiile, care se puteau aprinde mult mai uşor, cu

163

păturile. După ce băieţii aduseră la îndeplinire toate acestea V Da_r această n:etod~- de s~inge~e a i~cendiilor din stepe şi
bătrînul se apropie de marginea opusă punctului în care s~
padun nu este chrar atit de s1mpla pe c1t pare. Ea nu poate fi
găseau femeile; ajuns acolo, bătrînul alese o mînă de iarbă folosită decît de un om cu foarte multă experienţă, căci altfel
dezastrul poate fi şi mai mare.
f?arte uscaţă, şi o aşeză peste tigăiţa carabinei. Apoi trase,

Şl combustibilul acesta aşa de uşor se aprinse numaidecît:
luă pe urmă şomoiogul de iarbă aprinsă si-l puse sub un strat d~
ierbu!i !ncîlc!te, ~upă c.are se. re~rase ~pre mijlocul porţiunii
de pammt vaduvrt de 1erbun s1 asteptă rezultatul actiunii
sale cu răbdare.
'' '

Focul, elementul acesta subtil, se repezi cu lăcomie asu-

pra prăzii celei noi, şi din ierburi începură să se salte numai-

decît mici flăcări bifurcate, întocmai ca limbile unei turme

de rumegătoare care-şi caută hrana, alegîndu-si parcă tul-

pinile cele mai dulci. '

- Acum, spuse bătrînul ridicîndu-si un deget si rîzînd
în felul lui caracteristic, neauzit aproa'pe, acum v~ţi vedea

focul luptînd împotriva focului.c ..

- Nu-i primejdios? strigă, uimit, J\1\iddleton. Si, în loc
să-I îndepărtezi, aduci inamicul mai aproape? '

. . ~· ~um f?c~l pr~~se putere şi se încinse, începu să se în-
tmda 111 tr~r ~hn;_cţ11,. stmgînd~-~e .însă într-a patra din lipsă

de combusvtrbll ~ In timp ce flacanle creşteau şi pîrîitul lor

sumbru arata crt de mare le e puterea, focul curăţa totul în Fig. 86- Stingerea incendiului din stepă cu ajutorul focului.

calea lui, l.ăsînd "solul ~egru. şi fumegînd încă, mult mai.lipsit

d~ ve~etaţre dec1t daca ar fl trecut pe-acolo cineva cu coasa. Veţi înţelege cîtă abilitate este necesară pentru aceasta

Srtuaţ1a fugarilor ar fi fost însă destul de nesigură dacă aria dacă. vă veţi pune întrebarea: de ce focul aprins de trap per a

pe care stăteau n-ar fi început să se lărgească, pe măsură ce-i pormt în _întîmpinarea incendiului şi nu în sens invers? Vîn-

înconjurau flăcările. Dar înaintînd către locul unde aprin- t~l.sufla ~oar din directia incendiului spre călători! S-ar părea

sese trapp~r-1}1. iarb.a, călăt~rii ocoliră dogoarea şi după cîteva ca mcendml provocat de trapper n-ar fi trebuit să se îndrepte

secunde flacanle dm apropierea lor începură să scadă în inten- în înt.împinarea mării de flăcări, ci înapoi spre stepă. Dacă

spiatţaited, e îi lăsă a p·ofilăîcănrviăllourit~iardee sfeumr~sdtoagrolceuaudescăuvîfrusriiree scă­ s-ar fi întîmplat astfel, călătorii ar fi fost înconjuraU de un
t orentul inel_de focşi ar fi pierit inevitabil.
spre '

mijlocul preriei. !n ce constă secretul trapper-ului?

?pectatorii priveau această simplă manevră a trapper- In cunoaşterea unei legi simple de fizică. Desi vîntul bătea
din direcţia stepei cuprinse de flăcări spre c'ălători, totusi
ulur ca uşli·uicţuimc nic--i, n supulen-earcăfi venit ssăi-~suirtcerneiaidăluoi cFheirldoir~atnodt
atît de um se au fost în f a ţ ă , î n a p r o p i e r e a f o c u l u i, trebuia ~ă
atunci cînd au văzut în ce fel a iibutit Columb să aşeze
existe un curent de_ aer invers, care venea în în t î m p i-
oul drept ... "1.
n a r e a flăcării. Intr-adevăr, încălzindu-se deasupra mării

1 J. F. COOPER., Preria (ediţie prescurtată, în româneste de Constanta de foc, V aerul devine mai uşor şi este împins în sus de aerul
Frunzetti şi Karin R.ex), Bucureşti, Edit. tineretului, 19S9, p. 335-336,
proaspat care vine din toate părţile din stepa necuprinsă încă

164 165

de flăcări. De aceea în apropierea frontului din faţă a incendiu- transformarea ei în vapori (fiecare gram de apă încălzit pînă
la 100°C mai are nevoie de 500 de calorii pentru a se putea
lui sestatorniceşte un curent de aer în în t î m p i- transforma în vapori). Iată de ce, deşi apa din sticluţă se încăl-

n a r e a f o c u 1 u i. Focul trebuie aprins în momentul cînd zeste, ea nu fierbe. ·
incendiul se apropie suficient pentru a se face resimţit curen- 'Se poate ridica următoarea problemă: prin ce se deose-
tul de aer. Iată de ce trapper-ul nu a făcut acest lucru mai beşte apa din sticluţă de cea din cratiţă? Doar şi aici avem
devreme, ci a aşteptat liniştit momentul potrivit. Dacă focul aceeaşi apă, despărţită doar de restul masei printr-un perete
eorpausaă,prfinăcsînpdrecaa sdietvuraeţmiaeo, aamtuennciliorelsăs-daervifni ăedxetsinpesraîntă.diDreacrt' isei de sticlă: atunci de ce nu se petrece cu ea acelaşi fenomen ca

întîrzierea prea mare putea fi tot atît de rtefas tă: zidul de foc si cu restul apei?
' Pentru că învelişul de sticlă nu-i permite apei din ea să
s-ar apropia prea mult. participe la curenţii care amestecă apa din cratiţă. Fiecare
particulă de apă din cratiţă poate veni în contact direct cu
POATE FI ÎNCĂLZITĂ APA CU AJUTORUL APEl fundul încălzit al cratiţei, în timp ce apa din sticluţă vine
CLOCOT/TE? în contact doar cu apa clocotită.

Luaţi o sticluţă (borcănaş sau balon de sticlă), turnaţi Astfel apa nu poate fierbe prin încălzire cu apa clocotită.
apă în ea şi aşezaţi-o într-o cratiţă cu apă curată, aflată pe Dar îndată ce în cratiţă se aruncă un pumn de sare, lucrurile
foc., a~tfel încît sţicluţa să nu atingă fundul cratiţei; va tre- se schimbă. Apa sărată nu fierbe la 100°C, ci la o temperatură
bUI sa suspendaţi pentru aceasta sticluţa cu ajutorul unei ceva mai ridicată şi, prin urmare, poate la rîndul său să facă
bucle de sîrmă. Cînd apa din cratiţă începe să f i a r b ă, s-ar să fiarbă apa pură din sticluţă.
părea că trebuie să fiarbă şi cea din sticluţă. Puteţi însă astepta
oricît: apa din sticluţă va fi fierbinte, foarte fierbinte, dar POATE FI FACUTA SĂ FIARBĂ APA
nu va fierbe. Apa clocotită este insuficient de caldă pentru CU AJUTORUL ZĂPEZII?
a face să fiarbă apa.
"Dacă nici apa clocotită nu poate fi folosită în acest scop,
S-ar părea că acest rezultat este neasteptat si, totusi, el atunci .ce să mai vorbim de zăpadă!", vor spune unii cititori.
trebuie să fie prevăzut. Pentru a face ca ~pa să fiarbă nu este Dar nu vă grăbiţi cu răspunsul, ci faceţi mai bine o experienţă,
suficient s-o încălzim pînă la 100°C: trebuie să-i mai comuni- fie chiar şi cu aceeaşi sticluţă pe care aţi fol.osit-o adineauri.
căm o mare cantitate de căldură pentru ca ea să treacă într-o
altă stare de agregare, şi anume în stare de vapori. Umpleţi-o pînă la jumătate cu apă şi cufundaţi-o în apă
s ă r a t ă care fierbe. Cînd apa din sticluţă începe să fiarbă,
Apa pură fierbe la 100°C ; în condiţii normale·, temperatura scoateţi sticluţa din cratiţă şi astupaţi-o ermetic cu un dop
ei nu depăşeşte această limită, oricît am încălzi-o. Prin urmare, pregătit din timp. Acum răsturnaţi sticluţa şi aşteptaţi ca·
sursa de căldură cu ajutorul căreia încălzim apa din sticluţă fierberea din interiorul ei să înceteze. Cînd vine acest moment,
are .o ..tem~erat~ră de l"Oovo C şi d~ci ~?ate ridic~ temperatur~ turnaţi peste sticluţă apă clocotită: apa din interior nu va
apel dm sticluţa doar pma la 100 C. Cmd aceasta temperatura reîncepe să fiarbă. Dar dacă pe fundul sticluţei puneţi puţină
este atinsă, încetează - t r e c e r e a c ă 1 d u r i i d e 1 a zăpadă sau chiar dacă turnaţi peste ea apă rece, cum se arată
în figura 87, veţi vedea că apa începe să fiarbă ... Zăpada a făcut
~ p a d i n c r a t i ţ ă 1 a ce a d i n s t i c 1 u ţ ă. ceea ce nu putuse să facă apa clocotită!

Incălzind deci apa din sticluţă prin această metodă, noi nu-i 167
putem oferi acel surplus de căldură care este necesar pentru.

166

Acest lucru pare misterios mai ales pentru că sticluţa nici Cel mai bine este să folosim pentru această experienţă un
nu este măcar fierbinte la pipăit. Şi, totuşi, vedeţi ·cu propriii
dumneavoastră ochi cum apa din ea fierbe! vas de tinichea, ca cele folosite pentru petrol, ulei etc. Fier-
beţi în acest vas puţină apă, puneţi dopul şi turnaţi peste vas
Secretul constă în aceea că zăpada a răcit pereţii sticluţei; apă rece. Veţi constata imediat că vasul se turteşte sub acţi-
de aceea vaporii de apă din interiorul ei s-au condensat în pică- . unea aerului exterior, pentru că vaporii din interior s-au trans-
format prin răcire în apă. Vasul va fi turtit de presiunea aeru-
lui ca şi cum ar fi fost lovit cu un ciocan greu.

"SUPA DIN BAROMETRU"

în cartea sa Peregrinări prin străinătate, umoristul ame-

rican Mark Twain povesteşte o întîmplare din timpul călă­
toriei sale prin Alpi, bineînţeles că aici este vorba de o întîm-

plare ·născocită.

Fig. 87- Fierberea apei într- Fig. 88- Rezultatul neaştep­ "Neplăcerile noastre au luat sfîrşit; de aceea oamenii pu-
un vas peste care se toarnă tat al răcirii unui vas de
teau să se odihnească, iar eu aveam, în sfîrşit, po~ibilitatea
apă rece. tinichea. de a acorda atenţie laturii ştiinţifice a expediţiei. Inainte de

toate voiam să determin cu ajutorul barometrului altitudinea
la care ne aflam, dar, din păcate, nu am reuşit s-o fac. Din

lectura mea ştiinţifică ştiam că pentru a obţine indicaţiile

asupra altitudinii trebuie fiert

un termometru sau, poate, un

barometru. Nu ştiam precis care

turi de apă. Deoarece aerul a fost evacuat din sticluţă încă anume dintre ele si de aceea
în timpul fierberii, apa din ea este supusă acum la o presiune m-am hotărît să ie fierb pe
mult mai scăzută. Se ştie însă că, atunci cînd scade presiunea
amîndouă.

asupra unui lichid; acesta fierbe la o temperatură mult Şi, totuşi, nu am obţinut
mai joasă. Prin urmare, deşi în sticluţa noastră avem apă
clocotită, aceasta nu este fierbinte. nici un rezultat. Am examinat

Dacă pereţii sticluţei sînt foarte subţiri, atunci acumu- ambele instrumente si am con-
statat că de~eniseră' cu totul

larea instantanee a vaporilor în interiorul ei poate provoca un inutilizabile: barometrul mai

fel de explozie; presiunea aerului exterior, neîntîmpinînd o avea doar un singur ac, iar în

opoziţ!e suficient devmare din interiorul sticluţei, o poate turti rezervorul termometrului se
(vedeţi, de altfel, ca termenul de "explozie" nu este adecvat
aici). De aceea este mai bine să folosim o sticlută. sferică astfel clătina o picătură de mercur ...

ca aerul să apese asupra unei bolţi. '' Am căutat un alt barometru; Fig. 89- "Cercetările savante"
acesta era nou şi în perfectă
ale lui Mark Twain.

168 169

stare de funcţionare. L-am fiert timp de o jumătate de oră în pentru aceasta trebuie să avem tabele alcătuite în prealabil
oala cu supă de mazăre pe care o prepara bucătarul. Rezultatul lucru de care Mark Twain "pur şi simplu" a uitat.
obţinut era cu totul neaşteptat: instrumentul se defectase, dar '
supa a căpătat un gust atît de puternic de barometru, încît
bucătarul şef, un om foarte deştept, i-a schimbat denumirea Aparatele folosite în acest scop - hipsotermometrele-
în lista de bucate. Noua supă a plăcut atît de_ mult tuturor,
încît am hotărît să mîncăm zilnic cîte o supă de barometru. nu sînt mai incomode în transport decît barometrele metalice
Bineînţeles că barometrul se stricase cu totul, dar nu l-am regre- şi dau indicaţii mult mai precise.
tat prea mult. Dacă nu mi-a servit la determinarea altitudinii,
Desigur că şi barometrul poate servi pentru determinarea
atunci ce nevoie mai aveam de el?" altitudinii, pentru că el indică nemijlocit, fără nici un fel
Lăsînd la o parte gluma, vom încerca să răspundem la
de "fierbere", presiunea atmosferică: cu cît urcăm mai sus,
următoarea întrebare: ce trebuia de fapt "fiert": termometrul
cu atît presiunea este mai mică. Dar şi aici sînt necesare fie
sau barometrul?
Termometrul, şi iată de ce. tabele care arată cum descreşte presiunea aerului o dată cu
Din experienţa precedentă am văzut că, cu cît este mai
creşterea 'altitudinii deasupra nivelului mării, fie cunoasterea
redusă presiunea asupra apei, cu atît este mai joasă tempe-
formulei respective. Toate acestea s-au amestecat în capul
ratura ei de fierbere. Deoarece pe munte, la altitudine mare,
presiunea atmosf~ică scade, trebuie să scadă şi temperatura de umoristului şi 1-au determinat "să fiarbă supă din bare-
fierbere a apei. Intr-adevăr se constată următoarele tempe-
metru".
raturi de fierbere a apei pure la diferite presiuni atmosferice:
TOTDEAUNA APA CLOCOT/TA E FIERBINTE?

ocTemperatura de fierbere, Presiunea barometrică, mm Brava ordonanţă Ben-Ztţf, pe care cititorul îl cunoaşte

101 787,7 din romanul lui J ules Verne Hectar Servadac, era ferm con-
100 760
98 707 vins că apa clocotită este totdeauna şi pretutindeni la fel de
96 657,5 fierbinte. Probabil că ar fi rămas întreaga viaţă la această
94 611
92 567 părere dacă întîmplarea nu ar fi făcut ca el să nimerească îm-
90 525,5
88 487 preună cu comandantul Servadac pe ... o cometă. Acest astru
86 450
capricios, ciocnindu-se cu Pămîntul, a retezat din planeta

noastră exact bucata unde se găseau cei doi eroi si i-a antrenat
mai departe pe drumul său elipsoidal. Atunci ordonanta s-a
convins pentru prima dată din proprie experienţă că ap~ clo-

cotită nu este pretutindeni la fel de fierbinte. El a făcut acea-
stă descoperire pe neaşteptate, pe cînd pregătea micul
La Berna (Elveţia), unde presiunea atmosferică medie este
dejun. -
de 713 mm; apa din vasele deschise fierbe chiar la 971/ 2 grade,
iar pe vîrful Mont Blanc, unde barometrul indică 424 mm, V '.'Oal!l fu ~usă p~ p~ită, B~n-Zuf ţurnă apă în ea şi aşteptă
apa clocotită are o temperatură de numai 841/ 2 grade. O dată
cu creşterea altitudinii cu un kilometru, temperatura de fier- sa ftarba ca sa poata baga ouale ce pareau goale, atît de usoare
bere a apei scade cu 3°C. Prin urmare, dacă măsurăm tempera- erau. Oala nu se afla pe foc decît de două minute, că apa si în-
cepu să clocotească.
tura la care fierbe apa (sau, după cum spune Twain, dacă "vom '
fierbe termometrul"), atunci,r consultînd tabela respectivă,
vom putea afla la ce înălţime se află localitatea. Desigur că - Drace! Ce mai arde focul acum! se miră Ben-Zuf.

- Nu focul arde mai tare, răspunse căpitanul Servadac,
după o clipă de gîndire, ci apa dă mai iute în clocot.

170 171

Apvo~ luînvd un t~rt?ometru atîrnat de zidul postului, îl ce Servadac şi ordonanţa lui se simţeau destul de bine. Este

afunda m apa clocottta. Instrumentul nu arăta decît 66°C în bine că Servadac nu avea la îndemînă un barometru: în caz

loc de 100°C. contrar, romancierul ar fi trebuit să forţeze acest instrument

- Bravo! exclamă ofiterul. Uite că apa fierbe la 66 de să indice o altă cifră decît cea pe care trebuia s-o arate în con-
grade în loc de o sută. '
formitate cu legile fizicii.
- Şi atunci, domnule căpitan? Dacă eroii noaşttmroisfaerr icfiă planetă imaginară
de presiunea nniumedreiptăşpeeştoe
- -'?-tunci, Ben-Zuf, te sfătuiesc să mai laşţ ouăle încă un 60-70 mm, atunci

cel puţm un sfert de ceas în oală dacă vrei să fie fierte! ar fi avut de a face cu apă clocotită şi mai rece, de numai 45°C!

- Dar n-o să fie tari? Dimpotrivă, o apă clocotită foarte fierbinte poate fi obti-
nută în mine foarte adînci, unde presiunea aerului este mult
. - Nu, dragul meu, o să fie doar atît de moi cît să ne mîn- mai mare decît la suprafaţa Pămîntului. Într-o mină adîncă

jim cu puţin gălbenuş de ou bucăţelele de pîine pe care o să

le muiem în ele! de 300 m, apa fierbe la 101 °C, într-una de 600 m la 102°C.

V Ca_uza acestui f.enomen era, fireşte, o scădere a înălţimii Şi în cazanul maşinii cu aburi apa fierbe sub o presiune

patunlor atmosfence, ceea ce concorda cu scăderea densitătii mai ridicată. De exemplu, la 14 atmosfere apa fierbe Ia 200 de
aerului care fusese constatată mai înainte. Căpitanul Servad~c
grade! Dimpotrivă, sub cupola pompei de vid apa poate fi
nu se înşelă. Coloana de aer de deasupra suprafeţei globului
forţată să fiarbă la temperatura obişnuită a camerei, obţinîn­
desc:es~use ~u ~ ţrei.me cel puţi~, şi de aceea apa, supusă unei
du-se o apă clocotită de numai 20 de grade.
presmm mal m1c1, flerbea la 66 C în loc de 100. Acelasi feno-

men s-ar fi produs pe culmea unui munte cu o altitudine de

11 000 metri, şi dacă Servadac ar fi avut un barometru ar

fi observat mai demult o astfel de descrestere a presiunii atmo-

sferice"1. ' GHEAŢA FIERBINTE

Nu vom pune la îndoială aici observatiile eroilor nostri: Mai sus fusese vorba de apa clocotită rece. Există însă un
ei afirn~ă că. apa fierbea 1~ 6.6°C ~i noi ac'~eptăm acest f~pt. fenomen şi mai ciudat: g h ea ţ a fierb in te. Ne-am
obişnuit să credem că apa nu poate exista în stare solidă la
Dar ne md01m de faptul ca e1 se simteau bme în acea atmo- o temperatură de peste 0°C. Studiile întreprinse de fizicianul
sferă rarefiată în care se aflau. ' englez Bridgman au arătat că lucrurile nu stau astfel: la o
presiune mare, apa trece în stare solidă şi rămîne astfel la o
Autorul romanului afirmă foarte just că acest fenomen a temperatură mult mai înaltă decît 0°C. În general, Bridgman
a arătat că pot exista mai multe feluri de gheaţă, nu numai
fost observat la înălţimea de 11 000 m: după cum se vede din unul singur. Acea gheaţă pe care el o numeşte "gheaţa nr. 5"
se obţine sub uri aşa presiune de 20 600 de atmosfere şi rămîne
calcul2 , acolo apa trebuie într-adevăr să fiarbă la 66°. Dar solidă la o temperatură de 76°C. Ea ne-ar frige degetele dacă
am putea-o atinge. Dar aceasta este imposibil: "gheaţa nr. 5"
totodată presiunea atmosferei trebuie să fie egală cu cea a unei se obţine sub presiunea unei prese de forţă într-un vas cu pere-
ţii groşi din oţelul cel mai bun. Deci ea nu poate fi văzută
coloane de mercur de 190 mm, adică exact de patru ori mai şi nici luată în mînă, iar proprietăţile "gheţii fierbinţi" sînt
cunoscute numai pe cale indirectă.
mpiircaăţiad.eecsîtte c~eparonaopremailmăp.osÎinbilaăe!rulDoraarrefeisatte avtoîrtbdaedemutnlăt'lţreimsi-
care atmg deJa stratosfera! Ştim că aviatorii care ating astfel 173

de înălţimi fără mască leşină din cauza lipsei de aer, în timp

1 JULES VERNE, Hectar Servadac.Călătorii si aventuri în lumea so.

!ară, Bucureşti, Edit. tineretului, 1966, p. 42-43.

2 • Intr-adevăr, .dacă, după ~um am arătat mai sus (p.170), punctul
de fierbere ~1 apel scade cu 3 C pentru fiecare creştere a altitudinii cu
1 km~ atunci, pen!ru a ..J~ce V ca temperatura de fierbere să scadă pînă
la 66 C, trebuie sa ne malţam cu 34 : 3 = aproximativ 11 km.

172

Este interesant de remarcat că ,~gheaţa fierbinte" este mai peste starea lichi dă: bioxidul de carbon lichid nu poate exis-
densă. decît. c.e~ obişnuită, chiar mai densă decît apa: greuta-
tea et spectftca este de 1,05. Ea ar trebui să se scufunde în ta în condiţiile presiunii de o atmosferă. Această particulari-

apă, în timp ce gheaţa obişnuită pluteşte în ea. tate a gheţii uscate, însoţită de temperatura ei scăzută, face

ca ea să fie o excelentă substanţă de răcire, folosită în sco-

puri practice. Produsele conservate cu ajutorul gheţii car-

bonice nu numai că nu se umezesc, dar sînt protejate împo-

triva deteriorării şi prin faptul că bioxidul de carbon în

stare gazoasă care se formează este un mediu care împiedică

FRIGUL DIN CARBUNE formarea microorganismelor; de aceea pe produsele respective
nu apar mucegaiul si bacteriile. Într-o astfel de atmosferă
nu pot trăi nici insectele si nici rozătoarele. În sfîrsit, bio-

_Obţinerea din cărbune a frigului si nu a căldurii nu este xidul de carbon este un excelent mijloc împotriva incendiului;
un lucru irealizabil: el se realizează' zilnic în fabricile de
~şa-numită "gheaţă uscată" . Cărbunele este ars aic·i în cazane, cîteva bucăţi de gheaţă uscată, aruncate în benzina care arde
sting focul. Toate acestea i,.au asigurat gheţii usca te folosirea

I~r fumul care se formează este purificat; bioxidul de carbon pe cea mai largă scară atît în industrie, cît si pentru uzul

dtn el este captat într-o soluţie alcalină. Apoi bioxidul de casnic. '

carbon, degajat în stare pură, prin încălzire urmată de răcire

şi compresiune, trece în stare lichidă sub o presiune de 70 de

atmosfere. Acesta este bioxidul de carbon lichid care se trans-

P?rtă în baloane cu pereţii groşi la fabricile de băuturi gazoase

Şl se foloseşte pentru nevoile industriale. El este suficient de

rece pe_ntru a face s.ă ~ngheţe solul, aşa cum s-a procedat la

constru1re~ metr~ul~1 d1n Moscova; pentru multe scopuri însă

avem aneţvoă1eudse cb1a0xt1ăd d(eghceaarţbăoncîanrbsotnairceăs)o.lidă ' de asa-numita
ghe '

. G~eaţa uscată.,. adică. bi.oxidul de carbon solid, se obţine
dm ~10x1dul dev carbon hch1d supus la o evaporare bruscă sub

pre~mne redusa. Ca aspect, bucăţile de gheată uscată ne
ammtesc mai curînd zăpada presată decît gheaţa şi, în

general, se deosebe~c mult de apa solidă. Gheaţa de bioxid

de carbon este ma1 grea decît gheaţa obisnuită si se scufundă

îl! apă. c.u toate c.ă temperatura este foarte scăiută (-78°C),
ra~e~la e1 nu se Sl!flt~ cu degetele dacă o luăm cu grijă în

mma: gazul de b10x1d de carbon care se formează la con-

t~ct~.l c~ co:pul nostr~ protejează pielea împotriva ac-
ţmnu fngulu1. Doar strmgmd puternic un lingou de gheaţă

uscată riscăm să ne degerăm degetele.

Denumirea de "gheată uscată" subliniază foarte bine
~piacritoidc.u~ltaăriutrarttee'dfăizşiicănua uadcăesnteiimgihceţîin. Într-adevăr
~parinncuipeasltae jurul ei. Sub
mfluenţa calduru ea se transformă direct în gaz, trecînd

174

-- Nu trebuie să credem că magnetul acţionează numai asu-
pra fierului. Există o serie de ~lte c~rpur~ care se. supyn ş]
Capitolul 8 ele acţiunii unui magnet putermc, deşi nu m aceeaşi ma~ura

MAGNETISMUL. ELECTRICITATEA ca fierul. Metalele- nichelul, cobaltul, manganul, pl::thna,
aurul, argintul, aluminiul -sînt atrase puţin de magnet:
.,PIATRA IUBITOARE" . Sînt si mai uimitoare proprietăţile aşa-numitelor corpun
diamagnetice, de exemplu ale zincului, plumbului, sulful~i,
'""i Această denumire poetică i-a fost dată magnetului na-
al de către chinezi. Piatra iubitoare (tşu-si), spun chinezii, bismutului: aceste corpuri sînt respinse de un magnet puternic!
rage fierul la fel cum o mamă iubitoare îşi strînge la piept Lichidele si gazele sînt supuse şi ele forţei de atracţie

copiii. Este interesant de remarcat faptul că la francezi - sau de respin'gere a magnetului, este drept într-o măsură
un popor care trăieşte la celălalt capăt al Lumii Vechi- în- foarte mică; magnetul
trebuie să fie foarte pu-
tîlnim o denumire asemănătoare pentru magnet: .cuvîntul ternic pentru a-şi mani-
francez aimant înseamnă şi "magnet", şi "iubitor". festa influenţa asupra
acestor substanţe. De

exemplu, oxigenul pur

este atras de magnet;
dac.ă umplem cu oxigen
un balon de săpun şi-1
plasăm între polii unui

electromagnet puternic,

atunci balonul se va

lungi vizibi 1 de la un

pol la altul, fiind întins
de forţele ~magnetice in- - Fh:r. 90 -Flacăra lumînării între polii
vizibile. Intre capetele "' · electromagnetului.

unui magnet puternic,
flacăra lumînării îsi schimbă forma obisnuită, manifestînd
vizibil sensibilitate faţă de forţele rriagnetice (fig. 90).

La magneţii naturali, forţa acestei "atracţii" este mică
şi de aceea ne apare ca plină de naivitate denumirea grecească

a magnetului: "piatra lui Hercule". Dacă locuitorii Eladei

antice erau atît de uimiţi de forţa de atracţie moderată a

magnetului natural, atunci ce ar fi spus ei dacă în uzinele PROBLEA1A BUSOLEI

metalurgice moderne ar fi văzut magneţi care ridică coloşi

care cîntăr~sc tone întregi! Este drept că aceştia nu sînt mag-

neţi naturali, ci "electromagneţi", adică mase de fier mag- Ne-am obisnuit să gîndim că acul busolei este totdeauna'
îndreptat cu un cap~t spre nord, iar cuv celăl~lt spreA sud,
netizate cu ajutorul curentului electric care trece prin bobina De aceea ni se va parea cu totul absurda urmatoarea mtre-

ce le înfăsoară. Dar în ambele cazuri actionează forte de aceeasi bare:
natură: ~agnetismul.
' ' .'

176 12- 339 177

În ce loc de pe globul pămîntesc acul magnetic indicăl ' de stabilit în mod indirect modul în care se distribuie aceste
nordul cu a m b e 1 e v î r f u r i? forţe. În acest scop cel mai bine este _să folosim p~l~tur~
măruntă de fier. Aşezaţi- un strat subţ1r~ egal. d~ p_thtura
Şi mai absurd va suna întrebarea: pe o bucată de carton neted sau pe o placa de sticla, Iar sub
În ce loc al globului pămîntesc acul magnetic indică.
cu ambele capete sudul? Fig. 91 -Forţele magnetice trec prin mînă.
Sînteţi gata să afirmaţi că pe planeta noastră nu există,
şi nu pot exista astfel de locuri. Totuşi ele există. carton sau placă puneţ-i un magnet obişnuit ş~ scuturaţi
Amintiţi-vă că polii magnetici ai Pămîntului nu coincid pilitura prin lovit~ri .uşo~re~ Fo:ţele magnetic~ trec
cu polii lui geografici şi atunci vă veţi da, poate, singyd liber prin carton ŞI prin sticla; prin l!rma~e, _subA mfluenţa
magnetului, pilitura de fier se ~a~nehzeaz~ ~1, cmd o. scu-
seama despre ce locuri ale planetei noastre este vorba. In-- turăm, ea se desprinde pentr13 o clipa de placa tp~ sub acţmn~a
forţelor magnetice, poaţe_ sa ocupe acea poz1ţ.1e pe. c~re m
cotro va fi îndreptat acul busolei plasate la Polul Sud geo- punctul respectiv 1-ar fi ocupat acu_l magnetic, a~I.ca de-a
grafic? Un capăt al lui va fi îndreptat spre polul magnetic cel lungul "liniei de forţă" magnetice. In. rez_ulta.t, p_Il~ţura se
mai apropiat, iar celălalt în sens opus. Dar oricum am por~­ asază rîndurfrînduri, arătînd astfel d1stnbuţ1a lmulor d~
forţă magnetice invizib~le. Aşez~m pla~a noastră cu pili!u~a
ni-o de la Polul Sud geografic ne vom îndrepta mereu s p re pe magnet si o scuturam. Obţmem figura reprezentata m
n o r d; dinspre Polul Sud nu există altă direcţie, pretutin-
figura 92 .. F'orţele magnetice. creează U? -sistem compl~x de
deni în jurul lui este nordul. Deci ambele vîrfuri ale acului
linii .curbe. Vedeţi cum ele d1verg ca mşte raze de la fiecare
magnetic plasat aici vor indica nordul.

Tot astfel, acul busolei transportate la Polul Nord geo-

grafic va indica cu ambele sale vîrfuri sudul.

LINIILE FORŢELOR MAGNETICE

O imagine interesantă este reprezentată în figura 91,

reprodusă de pe o fotografie. De mîna aşezată pe polii unui

electromagnet sînt prinse mănunchiuri de cuie mari ca nişte

peri ţepoşi. Mîna nu ·simte de loc forţa magnetică: "fire"

invizibile trec prin ea fără să-şi trădeze în vreun fel prezenţa.

Iar cuiele de fier se supun docile acţiunii acestei forţe şi se

plasează într-o anumită ordine, indicîndu-ne în felul acesta

direcţia forţelor magnetice. . echilibru la rac·. Astfel de pietricele exi~tă şi ~n ;trec~ea .om~lui în .apr?-
pierea principalului său organ al auzulut. Acţi?ml!d m direcţie v.erh_cala,
Omul nu are organe de simţ asupra cărora să acţioneze aceste pietricele indică direcţia f~rţei ~e. gravvitaţi_e. In Io: de pietn~ele

cîmpul magnetic, de aceea putem doar bănui existenţa for-

ţelor magnetice care înconjură magnetul 1 • Dar nu este greu Kreidel a introdus în urechea racllor pihtura de fier, luc:u pe c31re e1 nu
1-au observat. Cînd magnetul era aproape de rac, acesta dm ~r.:na. se plasa
1 Nu este lipsit de interes să ne imaginăm ce am simţi dacă am în planul perpendicular pe rezultanta dintre forţa magnetica Şl cea de

avea un simţ magnetic nemijlocit. Kreidel a reuşit, ca să zicem aşa, să ino- gravltaţie. timp, expen.enţe a~emaVnaVtoar~, dar .m.. . formav ~c.h1' mbat_va,
culeze racilor un fel de simţ magnetic. EI a observat că racii tineri îşi "In ultimul
bagă în ureche pietricele mici; prin greutatea lor, aceste pietricele acţio­ au fost încercate şi asupra omulut. Keller lipea part.1cu~~ miel ~e her
nează asupra firului senzitiv, care este parte componentă a organului de de timpanul urechii; în acest fel, urechea percepea oscllaţule forţei mag-

netice ca pe un sunet" (prof. O. Wmer).

178 179

pol al magnetului, cum se unesc formînd cînd arcuri scurte 'îndreptaţi în aceeaşi direcţie, după cum se arată în figura

c~n? _lungi între cei doi poli. Aici pilitura de fier ne arată 93 B.
Ce se ·petrece deci în bucata de oţel cînd aceasta este apro-
vtztbd ceea ce-şi imaginează fizicianul si ceea ce există î'n
mod invizibil în jurul fiecărui magnet. Cu ~ît se află mai aproa- piată de un magnet? Prin forţa sa de atracţie, magnetul

face ca magneţii ele-
mentari ai barei de oţel
:să se întoarcă cu polii de

acelasi sens în aceeasi

parte: În figura 93 C este

reprezentat acest feno-
_men: magneţii elemen-

tari se rotesc întîi cu

polul sud spre polul nord

al magnetului, iar apoi,
cînd magnetul se depăr­
tează, se plasează de-a
lungul direcţiei lui de

Fig. 92 -Cum se aşază pilitura de fier pe deplasare, cu polul sud
cartanul care acop~ră polii rnagnetului (de pe
spre mijlocul barei. c
fotografie).
De aici este usor de Fig. 93 - A - Aşezarea rnagneţilor
P~ de yol, cu a~ît liniile formate din pilitură sînt mai dese înţeles cum trebuie' folo- atornici într-o bandă de oţel nernagneti-
Şl l}lat nete; dimpotrivă, cu cît se depărtează mai mult de :sit magnetul pentru a zat; B - idern în oţel rnagrietizat;
poh, cu ~tî~ se rărescv mai mult şi devin mai puţin nete, 1nagnetiza bara de oţel: C- acţiunea polului rnagnetului asupra
demonstrma faptul ca forţele magnetice slăbesc o dată cu . magneţilor atornici şi oţelului care este
unul dintre polii magne-
distanţa. magnetizat.
tului trebuie apropiat de
capătul barei şi, apăsînd

CUM SE MAGNETIZEAZA O"TELUL?. bine, magnetul trebuie
' . purtat de-a lungul barei. Aceasta este una dintre metodele
cele mai simple şi mai vechi de magnetizare, utilă numai
pentru obţinerea unor magneţi slabi de dimensiuni reduse.
Magneţii puternici se pot obţine folosindu-se proprietăţile

..Per_ttru a :ăspyhde .lav această întrebare pusă adesea de curentului electric.

Cittton, trebute sa explicam înainte de toate prin ce se deo- ELECTROMAGNEŢII URIAŞI
~ebeş~e ur: magnet de o bară de oţel nemagnetic. Ne putem
tmagm~ fiecare atom de fier care intră în compoziţia oţelt: lui, Prin uzinele metalurgice pot fi văzute macarale electro-
magnetice care transportă greutăţi foarte mari. Aceste maca-
magnehzat sau nemagnetizat, ca pe un magnet micut. În rale sînt foarte utile pentru ridicarea şi deplasarea maselor
oţelul nemagnetizat, aceşti magrteţi atomic.i sînt asezaţi de- de fier în turnătoriile de oţel şi în alte uzine de acest gen.
zordonat, astfel încît acţiunea fiecăruia este anihilată de
acţiunea contrară a magnetului asezat în sens invers 181
(fig. 93. ~). Dimpot~ivă, în magnet t~ţi aceşti magneţi ele-
mentan smt ordonaţi astfel încît cu polii de acelaşi sens sînt

180

Blocuri masive de fier sau piese de maşină voluminoase, Dacă însă, dintr-un motiv· oarecare, curentul prin bobină
cu greutatea de zeci de tone, sînt transportate cu uşurinţă •este întrerupt, atunci accidentul este inevitabil. La început
de aceste macarale, fără a mai fi necesară fixarea lor. Tot .au fost astfel de cazuri. "într-una din uzinele americane-
aşa sînt transportate fără ambalaj foi metalice, sîrma, cu- "citim într-o revistă tehnică - electromagnetul ridica blo-
iele şi alte materiale al căror transport ar fi dat destulă ·curile de fier aduse în vagoane şi le arunca în cuptor. Dar la
bătaie de cap dacă s-ar fi folosit o altă metodă. uzina electrică de pe Niagara care furniza curentul electric
:s-a produs o defecţiune şi curentul s-a întrerupt; masa meta-
În figura 94 şi 95 se arată cum sînt utilizaţi magneţii lică s-a desprins de electromagnet şi s-a prăvălit cu întrea-
în acest scop. Ce muncă migăloasă ar fi fost adunarea şi ,;ga-i greutate în capul unui muncitor. Pentru a evita repeta-
transportul acestor plăci de fier, pe care le-a adunat şi trans- rea unor astfel de accidente, precum şi în scopul economisirii
,consumului de energie electrică, se folosesc acum nişte dis-
portat în timpul cel mai scurt macaraua cu magnet din fi- pozitive speciale. După ce obiectele care urmează a fi tran-
gura 94; aici nu este vorb~ numai de economie de forţă, ci :sportate sînt ridicate de magnet, sînt coborîte şi fixate nişte
şi de simplificarea muncii. In figura 95 vedeţi cum macaraua -dispozitive de prindere din oţel, care susţin greutatea, chiar
cu magnet transportă chiar cuie ambalate în butoaie, ri- .dacă curentul este întrerupt în timpul transportului".
dicînd dintr-o dată cîte sase butoaie. Într-o uzină metalur-
gică care dispune doar de patru macarale, din care fiecare Diametru! electromagneţilor reprezentaţi în figurile 94
poate transporta dintr-o dată zece şine, este înlocuită munca ;şi 95 atinge 1 1/ 2 m; fiecare magnet ca acesta transportă în
manuală a două sute de muncitori. Obiectele transportate 24 de ore peste 600 de tone de materiale. Există electromagneţi
'care pot ridica dintr-o dată 75 de tone, adică o locomotivă
Fig. 94- Macaraua electromagne- Fig. 95- Macaraua electromagne-
tică poate transporta plăci de fier. tică ţransportă butoaie cu cuie. întreagă!

nu trebuie fixate în nici un fel: atît timp cît prin bobina Poate că, privind modul cum funcţionează aceşti electro-
electromagnetului circulă curentul nu va cădea nici unul magneţi, unii cititori îşi spun în gînd: ce comod ar fi fost
dintre obiectele tr-ansportate. ' ::să se transporte masele de fier i n c a n d e s c e n t e cu
ajutorul unor astfel de macarale. Din păcate, acest lucru
182 ·este posibil numai pînă la o anumită temperatură, pentru că
fierul incandescent îşi pierde pro-
p r i e t ă ţ i 1 e m a g n e t i c e. Magnetul încălzit pînă
la 800°C îşi pierde proprietăţile magnetice.

Tehnica metalurgică modernă foloseşte pe scară largă
electromagneţii pentru fixarea şi transportul produselor
de fier şi fontă. Au fost construite sute de mandrine, mese
şi alte dispozitive care simplifică mult prelucrarea, reducînd
mult şi timpul necesar pentru aceasta.

SCAMATORII CU M-AGNEŢ!

Forţa electromagneţilor este folosită uneori ·şi de seama-
tari. Nu este greu de imaginat ce trucuri de efect pot fi reali-
zate cu ajutorul acestei forţe invizibile. Dury, autorul cunos-

183

cutei cărţi Electricitatea şi utilizarea ei, reproduce într-un MAGNETUL ÎN AGRICULTURA

loc povestirea unui ·scamator francez despre spectacolul Este şi mai interesant serviciul pe care-I face magnetul
în agricultură, permiţînd separarea plantelor de cultură de
dat în A_lger. Sca~at~ria descrisă mai jos a produs asupra seminţele diferitelor buruieni. Asemenea buruieni au seminţe
păroase, care se agaţă de părul animalelor care trec pe lîngă
spectatonlor neav1zaţ1 efectul unei adevărate vrăjitorii. ele, răspindindu-se astfel la depărtări mari de planta-mamă.
Această proprietate a buruienilor, formată în decursul mi-
"Pe scenă, povesteşte scamatorul, se afla un mic cufăr lioanelor de ani de luptă pentru existenţă, a fost folosită de
tehnica agricolă pentru a separa cu ajutorul magnetului
ferecat cu fier, al cărui capac este prevăzut cu un mîner. seminţele păroase ale buruienilor de seminţele netede ale
plantelor utile, ca inul, trifoiul, lucerna. Dacă seminţele
Invit pe scenă un spectator mai voinic. La invitaţia mea răs~ plantelor de cultură sînt presărate cu pilitură de fier, atunci
granulele de fier se prind de seminţele buruieni lor, fără a se
punde un arab_de statură mijlocie, dar vînjos, un fel de lipi de cele netede ale plantelor de cultură. Nimerind apoi
tn cîmpul de acţiune al unui electromagnet destul de puter-
Hmaelricţuioles, arsaeb.oprIenşatientelaîznăgă cu un aer încrezut si zîmbind nic, amestecul de seminţe este separat automat în semfnţe
mine. '' curate şi în impurităţi; magnetul extrage din amestec toate
seminţele de care s-a prins pilitura de fier.
- Eşti foarte puternic? l-am întrebat măsurîndu-1 din
MAŞINA DE ZBOR MAGNETICA
cap pînă-n picjoare.
La începutul acestui volum ne-am referit la o interesantă
- Da, răspunde arabul sigur de el. lucrare a scriitorului francez Cyrano de Bergerac. Printre
altele aici este descrisă o maşină de zbor curioasă, a cărei
'---- Eşti convins că vei rămîne mereu puternic? funcţionare se bazează pe atracţia magnetică şi cu ajutorul
căreia unul dintre eroii povestirii a zburat în Lună. Repro-
-Absolut. duc acest pasaj:
- În acest caz te înşeli: te pot lipsi într-o clipă de întreaga
"Am comandat o căruţă uşoară de fier; luînd loc comod
ta forţă şi vei deveni neputincios ca un copil. în ea am început să arunc în sus, deasupra mea, o sfer~ mag-
netică. Căruta mea de fier era imediat atrasă în sus. Indată
Arabul a zîmbit dispreţuitor, ca semn că nu crede nici ce mă apropi~m de locul în care eram atras de sferă, o aruncam
din nou în sus. Chiar dacă ţineam sfera în mîna înălţată
o v0rbă din cele ce i-am spus. deasupra capului, căruţa urca, tinzînd să se apropie de .mag-
net. Astfel, după un şir de aruncări ale sferei şi de înălţări
- Apropie-te, zisei, şi ridică acest cufăr .. ale căruţei mele, m-am apropiat de locul de unde a început că-

- Arabul s~a aplecat, a ridicat cufărul şi apoî a întrebat: 185

- Asta-i tot? ·

~Mai aşteaptă puţin, răspunsei. Apoi făcui, cu un aer

cît se poate de serios, un gest plin de măreţie şi zisei:

- Acum eşti mai slab decît o femeie. Mai încearcă o

dată să ridici cufărul.

Arabul fără să se sperie cîtuşi de puţin de vrăjile mele~

so-pauanpeleocartezdiisntennoţuă să ridice cufărul, care însă, de data aceasta
pe care omul, cu toate eforturile-i despe:

rate, nu reuşeşte s-o înfrîngă. El îşi încordează toţi muschii,

cc~arcşci~rciulem îiarrfăimîtrnebzuaditarsnăicrei.diCcue foorţgerleeuteaptueizuartiea,s' ăt~adnsaprirîant-
şt ruşmat, el renunţă în cele din urmă. Acum începe să creadă

în vrăjitorie".

Secretul "vrăjitoriei" era simplu. Fundul de fier al cu-

fărului se afla aşezat pe un suport, care nu era altceva decît

polul unui electromagnet puternic. Atît timp cît curentul

eînrasă întrerupt, cufărul putea fbi obr iidniac aetleccutruosmuarginnettă~l·uiî,ndactuă-
ce curentul trecea prin

fărul nu putea fi ridicat nici chiar prin eforturile a 2~3

oameni.

184 1

derea mea pe Lună. Ş.i deoarece în acest moment tineam strîns ASEMENEA "SICRIULUI LUI MAHOMED" .
în mînă sfera magnetică, căruţa se lipea de mine si nu mă
părăsea. Ca să nu fiu zdrobit în timpul căderii îmi' aruncam 1
astfel sfera, încît căderea căruţei să fie frînată de atracţia ei.
Cînd eram la vreo două-trei sute de stînjeni depărtare de supra- Un caz interesant a fost observat o dată în timpul lu-
faţa Luni_i, am început să arunc sfera într-o direcţie care forma crului cu macaraua electromagnetică. Unul dintre muncitori:
a observat că electromagnetul a
un unghi drept cu direcţia de cădere, pînă la apropierea atras o sferă de fier grea cu un lanţ
completă a căruţei de sol. Atunci am făcut o săritură si am
scurt fixat de podea, care nu i-a
€oborît lin pe nisip". ' permis sferei să se apropie complet
de magnet: între sferă şi magnet
. Nimeni -nici. autorul romanului şi nici cititorii cărţii a rămas o distanţă de o palmă.
lut -nu s-a îndo1t de faptul că maşina de zbor descrisă nu Tabloul era inedit: un lanţ care stă­
e~te bu12ă ~e nimic. ~ar nu cred c~ sî~t mulţi cei care ştiau tea în picioare! Forţa magnetului
sa spuna dm ce cauza nu era realizabil acest proiect: că nu era atît de mare, încît lanţul şi-a
poaţe fi aru?cat în vsu~ unv magnet_ cînd !e afli într-o căruţă păstrat poziţia verticală chiar atunci
cînd un muncitor s-a agăţat de eP.
de fier sau ca aceasta caruta nu va fi atrasa de magnet sau cine
ştie ce altceva? Bn fotograf aflat în apropiere s-a
' grăbit să fixeze pe peliculă acest
moment atît de interesant şi noi
Nu, magnetul poate fi aruncat în sus si el ar fi putut
atrage căruţa de fier dacă ar fi fost suficient de puternic si reproducem aici desenul în·_care este
totuşi maşina de zbor nu s-ar fi deplasat de loc în sus.
' reprezentat un om atîrnat în aer

Vi s-a întîmplat să aruncaţi din barcă spre mal un obiect asemenea legendarului sicriu al lui
greu? Desigur că aţi observat că atunci barca se depărtează
de maL Muşchii dumneavoastră, comunicînd obiectului Mahomed (fig. 96).
lansat un impuls într-o direcţie, împing corpul dumneavoastră Dar iată si cîteva cuvinte des-

(şi împreună cu el şi barca) în sensul opus. Aici se manifestă pre sicriu! lu'i Mahomed. Musulma-
nii drept-credincioşi sînt convinşi
acea lege a egalităţii forţei de acţiune cu cea de reacţiune, de faptul că sicriu! cu rămăşiţele
· "prorocului" stă suspendat în aer,
despre care am mai vorbit. La aruncarea magnetului se petrece în criptă, fără a se sprijini de po-
acelaşi lucru: -călătorul, aruncînd sfera magnetică în sus

(cu un efort mare, pentru că sfera este .atrasă de căruta de dea sau tavan. Fig. 96- Lanţul greu de
fier), respinge inevitabil întreaga căruţă în jos. Apoi,' cînd fier, stînd în picioare. '
sfera şi căruţa se apropie din nou datorită forţei de atracţie, Este oare posibil acest lucru?
ele se întorc doar· la locul lor iniţial. Prin urmare, este clar În lucrarea sa Scrisori despre
că şi în cazul cînd căruţa n-ar fi cîntărit nimic, prin lansarea
diferitele materii fizice, Euler scria:
sferei magnetice i s-ar fi putut comunica doar oscilatii în "Se spune că· sicriul lui Mahomed
jurul unei oarecare poziţii mijlocii; prin· această m~todă este susţinut de forţa unu(magnet
oarecare; aceasta nu apare imposi-

nu i se poate imprima o miscare de translatie 1 Aceasta arată forţa uriaşă a electromagnetului, pentru că acţiunea
de atracţie a magneţilor slăbeşte mult o da!ă cu creşter~a distan.ţei
Pe vremea lui CyraiJo (la rr{ijlocul secolului 'al. XVII-lea) dintre pol şi corpul atras. Magnetul în forma de potcoava, care reţme
legea acţiunii şi reacţiunii nu fusese formulată încă; de aceea în contact direct o greutate de 100 de grame, îşi reduce la jumătate forţa
~ste îndoielnic că satiricul francez ar fi putut explica clar sa de ridicare cînd între el şi greutate se introduce o foaie de hîrtie. lat~
de ce capetele magnetului nu sînt de obicei acoperite cu vopsea, deşt
Inconsistenţa proiectului său glumeţ. aceasta 1-ar proteja contra ruginii.

186 187.

bil, pentru că există magneţi artificiali care ridică pînă la 100 în planul orizontal. În felul acesta ar fi putut pluti în aer şf
de funti t. 2".
sicriu! legendar al lui Mahomed. . .. .
Ac~astă explicaţie nu este concludentă; dacă prin această În sfîrsit, un fenomen de acest fel este reahzabd Şl pnn
metodă (adică folosind a t r a c ţ i a m a g n e t i c ă) s-ar forta de 'a t r a c t i e magnetică dacă este vorba de un
fi realizat un asemenea echilibru pentru o eli pă, atunci ar corp în mişcare. Pe această idee se. baze~ză uremarcabilul
fi fost suficient cel mai mic impuls, cea mai mică mişcare proiect al unei căi ferate electromagnetice far a f r e.c are
a aerului, pentru a-1 distruge şi sicriul fie că ar fi căzut pe
podea, fie că ar fi fost atras spre tavan. Practic era tot atît (fig. 97), propusă de fizicianul sovietic praf. B .P. Vembergo.
de imposibil să fie menţinut imobil, pe cît de imposibil ar
fi de asezat un con în vîrful lui, desi acest lucru este admi- Proiectul este atit de instructiv, încît e util să fie cunoscut
sibil din punct de vedere teoretic. '
de toţi cei care se interesează de fizică.
De altfel fenomenul "sicriul lui Mahomed" poate fi re-
produs foarte bine şi cu ajutorul magneţilor, dar nu folosind TRANSPORTUL ELECTROMAGNETIC
a t r a c ţ i a lor reciprocă, ci, dimpotrivă, forţa lor de
r e s p i n g e r e (faptul că magneţii nu se atrag numai, În calea ferată al cărei proiect a fost propus de praf~
d se şi resping, este adesea uitat chiar de oameni care stu-
diază fizica). După cum se ştie, polii cu acelaşi semn se res- B. P. Veinberg, vagoanele vor fi a b s o 1 u t i m p o n-
ping reciproc. Două bare magnetiza te, aşezate astfel încît
polii lor de acelaşi sens se găsesc unul deasupra celuilalt, d e r a b i 1 e, greutatea lor fiind anihilată de atracţia
se resping; potrivind greutatea barei de sus în mod cores-
punzător, nu este greu să obţinem ca ea să plutească deasupra electromagnetică. De aceea nu vă veţi mira aflînd ~ă, în ~on­
celei de jos, menţinîndu-se, fără a se atinge de aceasta, într-un
echilibru stabil. Este necesar doar ca, cu ajutorul unor su- formitate cu proiectul, vagoa?ele nu s~ deplasea~a peu şu~e~
porţi din material nemagnetic- de exemplu din sticlă --, nu plutesc pe apă, n~ planeaz~ î-? aer: c1 ele zboara fara .mct
să se preîntîmpine posibilitatea rotirii magnetului de sus un suport, nu se ahng de n1~1c, s.mt suspendat~ de ftrele·

Fig. 97 -Vagonul care goneşte fără frecare. Calea ferată proiec- invizibile ale fortelor magnehce unaşe. Ele nu smt supuse
tată de prof. B. P. Veinberg. nici unei frecări Şi, prin urmare, odată pu~e în mişcare,. î~i
mentin prin inerţie viteza, fără a avea nevoie de locomotiva.
1 Scris în 1774, cînd eledromagneţii nu erau încă cunoscuţi. Acest lucru se realizează în felul următor. Vagoanele
2 Funtul rus= 409,512 g; englez= 453,6; german= 400 g. (n. t.) se deplasează în interiorul unui tunel de cupru, din care a.
fost pompat aerul pentru ca rezistenţa lui să nu frîneze de-
188
plasarea vagoanelor. Frecarea de fundul tw:elul,~.li ~ste anihi-

lată prin faptul că vagoanele se deplaseaza f a r a a. s e·
a t i n ge d e p e r e ţ j i 1 u i, fiind susţinute !n v1d d~

forta electromaO5 "netilor. In ace satşeszcaţoip,,. de-a .launnugmuiltămdtriesgtualnuţ1ă
drum , deasupra tunelul ui s înt l.a o
între ei, electromagneţi foarte putermcL E1 atrag ya~oar:_ele·

d e f i e r care se deplasează în interiorul tunelului Şl le lm--

piedică să cadă. Forţa magneţilor esteu as,..tfel calc~lată, !ncît

vagonul de fier care trece prin tunel ramme tot hmpul mtre

"tavanul" şi "podeaua" ei, fără să se atingă de unul sau de:
celălalt. Electromagnetul atrage în ·sus vagonul ce se depla-
sează sub el, dar vagonul nu are timp să atingă tavanuL

189

·pentru că se află sub acţiunea greutăţii sale: îndată însă ce lungimea de trei verste 1, viteza putea ajunge cu uşurinţă
ceste gata să atingă podeaua, este ridicat de forţa electromag- la 800-1 000 km/oră, iar datorită lipsei aerului în tunel~
netului următor ... Astfel, atras tot timpul de el~ctromagneţi, precum şi a frecării de podea sau de . tavan, nu ·trebuie
vagonul se deplasează în linie sinuoasă fără frecare, fără consumată nici un fel de energie pentru menţinerea ei.
şocuri, în vid, ca o planetă în spaţiul cosmic. · Cu toate că cheltuielile de amenajare ar fi mari, o bună

Dar ce reprezintă oare vagoanele? Sînt nişte cilindri parte dintre ele fiind necesare pentru construirea tunelului
în formă de trabuc, cu înălţimea de 90 cm şi lungimea de de cupru, totuşi, datorită faptului că nu mai sînt necesare
.aproximativ 2 1/ 2 m. Desigur că vagonul este închis ermetic cheltuieli pentru energia de .m e n ţ i n e r e a vitezei,
- el se deplasează într-un spaţiu lipsit de aer - şi, asemenea
·submarinelor, este prevăzut cu aparate pentru purificarea pentru plata mecanici lor, conductorilor etc., costul unui
automată a aerului. kilometru ar fi între cîteva miimi şi 1-2 sutimi de copeici.
iar capacitatea de transport a căii cu două tunele ar fi de
Metoda .de punere în mişcare a vagoanelor se deosebeşte
-.şi ea complet de toate metodele folosite pînă acum: ea poate 15 000 de pasageri sau 1O 000 tone în 24 de ore într-o di-
fi comparată doar cu lansarea din tun. Şi, într-adevăr, aceste
vagoane sînt "lansate" ca nişte obuze, numai că aici "tunul" recţie".
·este electromagnetic. Construcţia staţiei deplecare se bazează
pe proprietatea conductorului ("solenoidului ") răsucit în BATALIA DINTRE MARŢIENI ŞI PAMÎNTENI
spirală, sub formă de bobină, de a atrage în această înfăsu­
Tare, cînd prin ea trece curentul, o tijă de fier; acest proces Naturalistul Pliniu din Roma antică reproduce povestirea~
se petrece atît de repede, încît, dacă lungimea înfăşurăril
şi intensitatea curentului sînt suficiente, tija poate căpăta populară pe vremea lui, despre stînca magnetică care a exis-
·O viteză uriaşă. Tocmai această forţă va lansa vagoanele
în noua cale magnetică. Deoarece în interiorul tunelului tat undeva în India pe ţărmul mării şi care atrăgea cu o
nu există frecare, viteza vagoanelor nu scade şi ele se depla-
sează prin inerţie pînă cînd sînt oprite de solenoidul staţiei. forţă uimitoare toate obiectele de fier. Era vai şi amar de
de destinaţie.
orice marinar care îndrăznea să se apropie cu corabia sa
Iată cîteva amănunte date de autorul proiectului:
de această stîncă. Ea extrăgea din navă toate cuiele, surubu-
"Experienţele pe care le-am făcut în 1911-1913 în rile, scoabele de fier şi corabia se desfăcea în scÎnduri.
laboratorul de fizică al Institutului tehnologic din Tomsk, Mai tîrziu această legendă a intrat în poveştile din 1001
.au fost efectuate cu un tub de cupru (cu diametru! de 32 cm)
deasupra căruia se ·găseau electromagneţii, iar sub el, pe de nopţi.
un suport, se afla vagonetul - o bucată de ţeavă de fier Desigur că este vorba de o legendă .. Ştim acum că munţi
cu roţi în faţă şi în spate şi cu un <<ciOC)> cu care se proptea la
"Oprire într-o bucată de scîndură, sprijinită de un sac cu nisip. magnetici, adică munţi bogaţi în. minereu magnetic, există cu
Acest vagonaş cîntărea 10 kg. I se putea imprima o viteză
de aproximativ 6 krri pe oră, care nu putea fi depăşită din cauza adevărat; să ne amintim, de exemplu, de Muntele Magnit-
dimensiunilor reduse ale camerei şi tubului inelar (diametru!
naia, unde se înalţă acum cuptoarele Magnitogorskului.
inelului era de 6-~ m). Dar în proiectul pe care l-am elabo-
Dar forţa de _?tragere a acestor munţi este foarte mică, aproape
2
neglijabilă. In ceea ce priveşte însă munţi sau stînci de genul
rat, în care la staţia de pornire s-au prevăzut solenoizi cu
acelora despre care a scris Pliniu, ele nu au existat niciodată
190
pe globul nostru. "

. Dacă în prezent se construiesc uneori nave care nu au

nici un fel de piese de fier sau de oţ~l, acest lucru nu se face

1 1 verstă = 1075 m. (n. t.)

191

de teama stîncilor magnetice, ci pentru a se putea studia 1

mai bine magnetismul terestru. 1 Această masină era G nouă invenţie a marţienilor: ea
La lucrările efectuate după programul Anului Geofizic atrăgea cu o for'ţă de neînvins tot ce era confecţionat din fier
1. sau din oţel. Cu ajutorul acestui magnet care plana în aer,
Internaţional din 1957-1958, din partea Uniunii Sovietice a 1 marţienii smulgeau din mîna inamicului lor arma fără să-i
participat o astfel de navă (goeleta "Zarea"), care nu era supusă
acţiunii forţelor magnetice; peste tot unde în mod obişnuit rănească.
este folosit fierul sau oţelul - în piesele motorului, ancora
etc.- , aceste metale au fost înlocuite cu cupru, bronz, Magnetul aerian s-a deplasat, apropiindu-se acum de in-
aluminiu şi alte metale neferoase. fanterie. Zadarnic căutau bieţii soldaţi să reziste acestei
forţe înspăimîntătoare, agăţîndu-se cu ambele braţe de armei~
Romancierul K. Lasswitz a folosit ideea din legenda lor; ele erau smulse într-o clipită din mînă, iar cei care nu::_şt
desclestau mîinile erau ridicaţi în aer împreună cu ea. In
lui Pliniu pentru a invepta o armă militară teribilă la care cîteva' minute primul regiment era dezarmat. Maşina s-a în-
recurg în romanul lui 1n cele două planete invadatorii de dreptat spre regimentul ce mărşăluia prin oraş, pregătindu-i
pe planeta Marte în lupta lor împotriva armatelor terestre.
Dispunînd de o astfel de armă magnetică (mai bine zis elec- aceeasi soartă.
tromagnetică), marţienii nici nu intră în luptă cu locuitorii Şi' soarta artileriei a fost aceeaşi."
Pămîntului, ci-i dezarmează încă înainte de începutul bă­
GEASUL ŞI ivr.AGNETISMUL
tăliei.
Citind extrasul de mai sus, ne punem în mod firesc înţre­
Iată cum descrie romancierul acest episod al luptei dintre barea: oare nu ne putem apăra de acţiunea fo:telor magn~hce,
marţieni şi locuitorii ·Pămîntului. nu ne putem ascunde de ele în spatele unui paravan s1g~r?

"Rînduri sclipitoare de călăreţi s-au năpustit înainte. Acest lucru este pe deplin posibil şi invenţia fantastica
Părea că acţiunile hotărîte ale armatei I-au forţat, în sfîr- a marţienilor ar fi putut fi făcută inofensivă dacă s-ar fi luat
şit, pe puternicul inamic (marţienii - n.a.) să se retragă,
pentru că navele lui aeriene au întreprins o nouă manevră. din timp măsurile necesare. .. .V
Ele s-au înălţat în aer, părăsind locul ce-l ocupaseră. Oricît de straniu ar părea, substanţa 1mpermeabda ~entrl!
forţele magneţice este acelaşi fier~ care .se n:agnehzeaza
Dar în acelaşi ·timp a coborît de sus o masă întunecată,
apărută abia acum deasupra cîmpului. Asemenea unui văl atît de usor! I n i n t e r i o r u 1 melulu1 de her, acul bu-
dens, această. masă, înconjurată de navele aeriene, s-a des- solei nu 'este deviat de magnetul aşezat în afara inelului.
făşurat deasupra cîmpului. Iată că primul şir de călăreţi
a intrat în raza ei de actiune si îndată strania masină s-a întins Fig. 98 -Ce anume protejează de magneti-
deasupra întregului regiment. Acţiunea ei er~ neaşteptată zare mecanismul de oţel al ceasului?
şi monstruoasă! Deasupra cîmpului a răsunat un strigăt de
spaimă. Caii şi călăreţii se zbăteau ghemuiţi pe pămînt,
iar aerul era plin de un nor dens de suliţe, spade şi carabine
·care zburau zăngănind şi trosnind spre maşina ce le atrăgea

irezistibil.

Maşina a lunecat puţin într-o parte şi a aruncat înapoi

pe pămînt tot ce secerase. De două ori a mai revenit pentru

a cosi parcă întregul armament de pe cîmpul de bătălie.
Nu s-a aflat nici un braţ căruia să nu reuşească să-i smulgă
sabia sau suliţa.

192

O cutie metalică poate proteja împotriva actiunii fortelor toarea socoteală: dacă în jgheabul de sus va aseza o- bilă
magnetice mecanismul de oţel al ceasului de b'uzunar. Dacă mică de fierB, îantunsucsi ;acaejausntgaî,nddatîonrsiătă laatroacriţfiieciium, ae'ganevtaulcuăidAe~
se va deplasa
aţi aşeza un ceas de aur pe polii unui magnet puternic în formă
în jgheabul de jos N, se va rostogoli prin el în jos, se va ri-
de potcoavă, atunci toate piesele de oţel ale mecanismului
dica de-a lungul curburii D
îr: primul rînd acul ~ilifor~ al balansi~_rului 1, s-ar magnetiz~
Şl ceasul nu .ar mal funcţwna ~ine.v Indepărtînd magnetul, a acestui jgheab şi va nimeri
A
ceasul nu revme la starea-1 antenoara, piesele de otel ale me- în jgheabul M; atras de mag- A
canismului vor rămîne magnetizate si ceasul va 'necesita o ~D
reparaţie serioasă şi înlocuirea m~ltora din piesele lui. net el va urca iarăsi, va cădea

De aceea ceasul de aur nu trebuie supus la astfel de experiente din nou în orificiu: se va ros-
togoli şi se va ridica din nou

ele fiind prea costisitoare. '' în jgheabul de sus, pentru a-şi

..J?impotrivă, exper~enţa de mai sus o puteţi efectua fără începe din nou mişcarea. Astfel

gnJa cu un ceas al carm mecanism este bine închis cu ca- bila îsi va continua ome"remuişcmairse-
carea: efectuînd
p.ace .de ~ier sau de oţ~l:. forţele magnetice nu pătrund prin
per2etuă".
fier ŞI prm oţel. Aprop1aţ1 un astfel de ceas de bobinele celui În ce constă absurditatea
acestei inventii?
mai puternic dinam: funcţionarea ceasului nu va avea de Fig 99 -Un proiect de "perpe-
Nu este g~eu să ne dăm sea- tuum mobile" magnetic.
suferit cîtuşi de puţin. Astfel de ceasuri ieftine de fier sînt

ideale pentru electrotehnicieni, în timp ce ceasurile de aur

ş~ de argint se defectează foarte repede sub acţiunea magne- ma de realitate. De ce inven-
ţdor. tatorul a crezut că bila, după ce s-a rostogolit prin jgheabul N
pînă la capătul lui de jos, va mai .poseda o viteză suficientă
pentru a se ridica pe curbura D? Aşa ar fi stat lucrurile dacă
bila s-ar fi rostogolit doar sub acţiunea greutăţii: atunci
ea s-ar fi rostogolit accelerat. Dar bila noastră se află sub
"PERPETUUM MOBILE" MAGNETIC acţiunea a două forţe: greutatea şi atracţia magnetică. Aceasta
din urmă este presupusă a fi atît de mare, încît poate sili bila
să se ridice din poziţia B pînă în C. De aceea bila nu se va ros-
În istori~ încercărilo~ de a inventa "motorul perpetuu", togoli accelerat prin jgheabul N, ci încetinit şi, chiar dacă
ajunge la capătul de jos, nu va acumula în nici un caz viteza
ma~netul a JUcat unul dmtre primele roluri. Mulţi inventa-
ton au încerc~t să fo~osească . în diferite feluri magnetul necesară pentru a urca curba D.

pentru constrUirea unui mecamsm care să se miste vesnic Proiectul descris a fost reluat de mai multe ori ulterior
prin el însuşi. Iată ·unul dintre proiectele unui astfel de me-
în formele cele mai variate. Unul dintre proiectele de acest
canism" (descris în secolul al XVII-lea de englezul ] ohn fel a fost chiar, oricît de curios ar părea acest lucru, patentat
în Germania în 1878, adică la treizeci de ani după formularea
Wilkinson, episcopul din Chester). . legii de conservare a energiei! Inventatorul a mascat în aşa

Un magn~ţ. P!-ltern~c .A se plasează pe o coloană (fig. 99). fel ideea stupidă a "motorului magnetic perpetuu", încît a
indus în eroare comisia tehnică de eliberare a patentelor.
De ea se spnJma doua Jgheaburi înclinate M si N unul sub Şi deşi, conform statutului, nu se puteau emite patente pentru
invenţii a căror idee contravine legilor naturii, de data
altul? jgheabul .de sus M are un mic orificiu C în partea de aceasta s-a acordat în mod formal patentul pentru această
sus, Iar cel de JOS este curbat. Inventatorul îşi făcea urmă- invenţie. Probabil că fericitul posesor al acestui patent, unic

1 Dacă ac~st f~r nu este făcut dintr-un aliaj special i n y a r, care
nu se magnebzeaza, deşi în compoziţia lui intră fier şi· nichel.

194 J 195

în felul său, şi-a pierdut repede iluziile cu privire la creaţia nu ya. înceta niciodată pînă la uzura completă a ambelor
s~, pe~tru că chiar după doi ani a încetat să plătească taxele
Şl cur!osul patent a încetat de a mai fi legal: "invenţia" a masm1.
Această idee li se pare unora foarte ispititoare, dar cei
devemt un bun al tuturor. Dar nimeni nu avea nevoie de el.
care au încercat s-o realizeze în practică s-au convins cu

uimire că nici una dintre cele două maşini nu funcţionează

în aceste condiţii. Nici nu trebuie să ne aşteptăm la altceva

de pe urma acestui proiect. Chiar dacă fiecare dintre cele

O PROBLEMA DE MUZEU două maşini ar fi avut un randament de sută la sută, noi

le-am fi putut forţa să funcţioneze necontenit în condiţiile

arătate mai sus doar dacă ar fi .lipsit complet frecarea. Ra-

. _Î~ practica munc~i de muzeu adesea se pune problema cordînd cele doobuţăinemads'ei ni (reali zsîinndg~rcău mmasziicnăi ncgairneertiir~b~uine
agregat"), se fa pt o
clt1n1 unor manuscnse atît de vechi, încît ele se sfîsie la să se pună în mişcare singură. În lipsa frecării, agregatul,
cea mai grijulie încercare de a desprinde o filă de alta.' Cum
ca şi orice roată de transmisie, ar functiona vesnic fără ca
se pPreocleîdnegaăzăAcîand astfel de situatii~ există din această funcţionare să se poată obţine vreun f~los: îndată
emia de
Ştiinţe a. U .R.S.S. un labo·· ce "motorul" ar fi folosit pentru a efectua un oarecare lucru

rator de restaurare a documentelor; în care se rezolvă toate exterior, el s-ar opri. Am avea de-a face cu "miscarea per-
petuvă'.'_şi,..nuv cu un perpetuum mobile. În condiţiile existenţei
problemele de acest gen. În cazul de mai sus, în laborator se

srfoeecilrueersgpaeilnălagtu,sreasrtevep,iacriîiînlnedcuăelr-escceattrfeiăcricătuăsţăieil:seumcftearrinecuvistracetreois ul se electrizează · frecaru msa, agregatul nu ar funcţiona de loc.

de acelasi sFeomiln~' Este curios faptul că oamenilor preocupaţi de această
deteriorare.
idee nu le vine în minte o realizare mult mai simplă a acele-
astfel desprinse se lipesc cu grijă pe hîrtie groasă.
iaşi idei: să lege cu ajutorul curelei două roţi de transmisie

ÎNCA UN PBRPETUUM MOBILE IMAGINAR oarecare şi să pună în mişcare una dintre ele. Urmînd acelasi
fir logic ca şi în .cazul de mai sus, trebuie să ne asteptăm ca
~rintre cei care căutau. să realizeze la noi un perpetuum prima roată să pună în funcţiune pe a doua si apoi invers.
f!ZObtle, de ov ~ar~ popul.antate s-a bucurat în u]timul timp 1 Ne putem mulţumi şi cu o singură roată de transmisie: îi im-
Ideea racordaru dtrt?munlor la motorul electric. In fiecare an
îmi parvenea cam o jumăta~e de duzină de astfel de proiecte. primăm o mişcare de rotaţie: partea dreaptă o antrenează pe
Ele se reduc toate la urmatoarele: roata de transmisie a 1 cea stîngă, i
electromotorului şi dinamului trebuie legate printr-o curea rotirea celei a r aceasta din urmă, îndomuăi'sccaarzeuaris,a 'avbasumrdeitn~ttineae
de transmisie, iar conductorii dinamului trebuie racordati drepte. În ultimele
la motor. V Da.că .. ~in~mul capătă ~n impuls iniţial, ·atun~i
~urentul. caruta 11 d.a naştere, venmd în motor, îl va pune ) este prea e~identă şi de aceea astfel de proiecte nu conving
m funcţmne; energ1a de miscare a motorului va fi too.ns- pe nimeni. ln esenţă însă, toate cele trei perpetuum mobile au la
misă prin curea la roata de 'transmisie a dinamului si-1 va
pun~ !n funcţiune. Inventatorii presupun că în felul 'acesta l bază aceeaşi eroare.
maştmle se vor pune în mişcare reciproc şi această mişcare
!
196
APROAPE PERPETUUJ\1 MOBILE

Pentru un matematiCian, expresia de "aproape perpetuu"

nu prezintă nici o vaeştrnaicc'tăi;e. Miscarea ori poate fi vesnică
ori nu poate fi de' fapt "aproape perp'etuu:'

înseamnă neperpetuu. Dar în practica de toate zilele

197

lucrurile stau altfel. Probabil că mulţi ar fi pe deplin sticlă . şi se apropie, pentru a se electriza iarăsi. La fie-
care două-trei_ I?inute se ~fectuează o oscilaţie a 'foiţelor de
satisfăcuţi dacă ar avea la dispoziţie un motor "aproape
aur, cu regulantatea unet pendule de ceas: de aici îi vine
perpetuu", care ar putea funcţiona fie şi numai o mie
denumirea de "ceas cu radiu". Această oscilatie continuă
de ani. Viaţa omului este scurtă ~i pentru noi un mile-
ani, decenii, veacuri, atîta vreme cît radiul emite raze. Bine-
niu are durata unei veşnicii. Oamenii practici ar considera,
înţeles însă că cititorul îşi dă seama că aici nu este vorba
desigur, rezolvată problema perpetuum-ului mobile şi ar con-
de un perpetuum mobile, ci doar despre un motor gratuit.
sidera că nu este necesar să-şi bată capul.
Dar cît tiiJ?.P îşi emite radiul razele?

Îi putem bucura pe aceşti oameni aducîndu-le la cunoş­ S-a stabilit că după 1 600 de ani capacitatea de emtsle

tinţă faptul că motorul ~u viaţa de un mileniu. a şi fost in- a radiului scade la· jumătate. De aceea ceasul cu radiu va

ventat; oricine dispune de mijloace băneşti necesare îşi poate funcţiona fără întrerupere cel puţin o mie de ani-; va scădea

procura un astfel de perpetuum mobile! Nimeni nu a solicitat doar frecvenţa oscilaţiilor lui· datorită reducerii sarcinii elec-

patentul acestei invenţii şi ea nu reprezintă trice. Dacă un ast.fe.l de ceas. ar fi fost construit încă în epoca

vreun sectet. Construcţia dispozitivului in- de formare a Rustet, el ar fl funcţionat încă şi în vremurile

ventat în 19_03 de prof.Sturt şi numit deobicei noastre.
"ceas cu radiu" este foarte simplă (fig. 100). În
. Po~te fi folosit oare acest .dispozitiv în scopuri practice?

interiorul unui vas de sticlă din care s-a eva- Dm pacate, nu. Pînuttre-roeaseucunnudtă,asetfsetle daetîtmdoetor~icaăd,icăîn lucrul
mecanic efectuat cît el

cuat aerul este suspendat de un fir de cuarţ nu poate pune în funcţiune niC-i un fel de mecanism. Pentru

B (care nu conduce electricitate) un mic a se obţir:e rezultate. cît de cît vizibile, trebuie să dispunem

tub de sticlă A, în care se găsesc cîteva de o cantttate de radm mult mai mare. Dacă tinem seama de
nfaeptduăl mcăseraamdaiulcăestuen
miimi de gram de s a r e d e r a d i u. un element foarte rar s'ei stfeoaertxetrsecmumdp~
De capătul tubului sînt prinse, ca în elec- motor de acest gen

troscop, două foiţe de aur.. După cum se departe de a fi economic. .

stie, radiul emite trei feluri. de raze: alfa, Rezerve uriaşe de energie stau ascunse în interiorul ato-
beta şi gama. În cazul de faţă, rolul prin-
mului, în nucleul atomic. Eliberarea lor ar oferi omenirii

cipal le revine razelor beta, care trec uşor surse inepuizabile de energie. Această problemă se rezolvă
prin sticlă şi sînt formate dintr-un fascicul
sub ochii noştri.
de particule încărcate negativ (electroni).

u Particulele difuzate de radiu în toate di- "PASARICA LUI HOTTABÎCI"
recţiile poartă' CU ele sarc-ina n e g a t i V ă,
de aceea _însuşi tubul cu radiu se încarcă cu Printre jucăriile. pentru copii există una, originară din
China, care-i uimeşte pe toţi care o văd functionînd. Ea se
timpul p o z i t i v. Această sarcină pozi- numeş!e "păsărica nesătulă" sau "păsări ca l~i Hottabîci".
Plasata în faţa unei căni, _această păsărică îsi moaie ciocul
tivă trece treptat pe foiţe le de aur, for- !n apă şi~v"luîr:d.o îngh!ţitură",vse îndreaptă. Rămînînd puţin
ţîndu-le să se depărteze. Depărtîndu-se, ele m aceasta poztţte, ea mcepe sa se aplece din nou încetisor

ating pereţii vasului de sticlă, se descarcă ''

Fig. 100-Ceasul (în locurile respective sînt lipite benzi de 199
cu radiu, care
poate funcţiona staniol, prin care se ss:urge electricitatea)
şi se apropie din nou. In curînd se 2Cumu-
aproape "perpe- lează sarcina nouă, foiţele se depărtEază iar,
tuu" fără a fi în- din nou îşi cedează sarcina pereţilor de
tors 1600 de ani.

198.

atinge apa cu ciocul, "bea" şi se îndreaptă iarăşi. Această adică face să se deplaseze centrul de greutate. Dar ce anume
forţează lichidul să urce?
jucărie este un reprezentant tipic de motor gratuit. Meca-
Lichidul din interiorul păsării - eterul - se evaporă cu
nismul miscării ei este foarte ingenios. Priviţi figura 101. uşurinţă la temperatura camerei, iar presiunea vaporitor
"Trupul" păsărelei este format dintr-un tub de sticlă cu o saturaţi .ai eterului variază brusc o dată cu variaţia tempe-
raturii.
sferă la capăt, căreia i s-a dat forma unui cap cu cioc. Ce-
Cînd pasărea se află în poziţie verticală, se pot distinge
lălalt capăt al tubului este deschis şi cufundat într-un re- două regiuni ale vaporilor de eter: cea din tub şi cap şi cea
din balonul de jos.
zervor mai larg, închis şi el ermetic.
Capul păsării are o proprietate interesantă: ctnd. este udat
Acest rezervor este umplut cu lichid în cu apă atunci are o temperatură mai scăzută decît cea a
mediului înconjurător. Acest lucru se obţine cu uşurinţă,
aşa fel, încît nivelul acestuia depăşeşte realizîndu-se capul dintr-un material poros care se îmbibă
bine cu lichid şi care-I evaporă intens. Amintiţi-vă raţiona­
puţin capătul deschis al tubului. mentele făcute în capitolul 7. Evaporarea intensă este înso-
ţită de scăderea temperaturii capului păsării faţă de tempe-
Pentru ca păsărica "să prindă viată" ratura tubului şi cea a rezervorului de jos. Aceasta, la rîndul
său, duce la o reducere a presiunii vaporilor saturaţi din
trebuie să-i udăm puţin cu apă căpşor't1l. balonaşul de sus şi lichidul este împins pe tub în sus de ·pre-
siunea mai mare a vaporilor din partea de jos a jucăriei.
Cîtva timp după aceasta păsărica va con- Centrul de greutate se deplasează şi pasărea ia poziţia ori-
zontală. În această poziţie au loc, independent unul de celă­
tinua să rămînă în poziţie verticală, pen- lalt, două procese. În primul rînd, pasărea îşi moaie ciocul
în apă, muind astfel încă o dată materialul din care-i este
tru că rezervorul larg de jos este mai greu confecţionat capul. În al doilea rînd are loc amestecarea
vaporilor saturaţi din partea de jos şi din cea de sus, presiu-
decît capul. Să vedem acum ce se întîm- nea se egalizează (datorită căldurii aerului înconjurător va
avea loc o mică creştere a temperaturii vaporilor) şi, sub
plă mai departe. Observăm că lichidul se acţiunea propr-iei lui greutăţi, lichidul din tub se va
scurge în rezervorul de jos. Pasărea va lua iarăşi poziţia
ridică în tub (fig. 102). Cînd el atinge
verticală.
capătul de sus al tubului, partea de sus
Jucăria va funcţiona fără oprire atîta timp cît îi va fi ume-
devine mai grea decît cea de jos şi pasă­ zit capul, cu condiţia doar ca umezeala aerului înconjurător
să nu fie mai mare: aşa se va asigura o evaporarf' normală
rea îşi pleacă ciocul deasupra cănii. Cînd şi deci şi scăderea relativă a temperaturii capului. Astfel
căldura aerului înconjurător este sursa mişcării jucăriei fer-
ea ajunge în poziţie orizontală, .atunci mecate. Averr1 un exemplu vădit de motor gratuit, dar în

capătul deschis al tubului se află deasu- nici un caz de perpetuum mobile.

pra nivelului lichidului din rezervorul de 201

Fig. 101- Păsărica jos 'şi lichidul din tub se scurge înapoi

lui Hottabîci. în rezervor. "Coada" devine din nou mai

grea decît capul şi pasărea îşi reia pozi-

ţia verticală. Am înţeles acum latura mecanică a problemei:

mişcarea lichidului schimbă distribuţia greutăţii faţă de ax,

Fig. 102 - "Secretul" de construcţie a păsării lui Hottabîci.

200