Схематический рисунок воздуха при охлаждении. Состав и строение атмосферы

Трение о воздух, конечно, происходит, и при этом выделяется какое-то количество тепла, однако раскаляет обшивку спускаемого аппарата и заставляет пылать и взрываться летящие к земле болиды другой физический процесс, называемый аэродинамическим нагревом.

Как известно, впереди движущегося в газе со сверхзвуковой скоростью тела формируется ударная волна — тонкая переходная область, в которой происходит резкое, скачкообразное увеличение плотности, давления и скорости вещества. Естественно, при повышении давления газа он нагревается — резкое увеличение давления приводит к быстрому повышению температуры. Вторым фактором — это и есть собственно аэродинамический нагрев — становится торможение молекул газа в тонком слое, прилегающем непосредственно к поверхности движущегося объекта — энергия хаотичного движения молекул возрастает, и температура вновь растет. А уже горячий газ нагревает и само мчащееся на сверхзвуке тело, причем тепло переносится как с помощью теплопроводности, так и с помощью излучения. Правда излучение молекул газа начинает играть заметную роль при очень высоких скоростях, например, на 2-й космической.

С проблемой аэродинамического нагрева приходится сталкиваться не только конструкторам космических кораблей, но и разработчикам сверхзвуковых летательных аппаратов — тех, что никогда не покидают атмосферу.

Известно, что конструкторы первых в мире сверхзвуковых пассажирских самолетов — Concorde и Ту-144 — были вынуждены отказаться от идеи заставить свои самолеты летать со скоростью 3 Маха (пришлось довольствоваться «скромными» 2,3). Причина — аэродинамический нагрев. При такой скорости он раскалял бы обшивки лайнеров до таких температур, которые могли уже сказаться на прочности алюминиевых конструкций. Заменять же алюминий на титан или специальную сталь (как в военных проектах) было невозможно по экономическим соображениям. Кстати, о том, как решали проблему аэродинамического нагрева конструкторы знаменитого советского высотного перехватчика МиГ-25, можно прочитать в

КОНСПЕКТ УРОКА ОКРУЖАЮЩЕГО МИРА

ДЛЯ 3 КЛАССА.

УМК «Школа России»

Тема: Воздух и его охрана.

Цель урока:

познакомить учащихся с составом и свойствами воздуха.

Задачи:

- обучающие:

формировать знания о значении воздуха для всего живого на

Земле;

в процессе опытов и практической работы формировать знания

об основных свойствах воздуха;

формировать практические умения работать с лабораторным

оборудованием, ставить опыты, вести наблюдения;

анализировать, обобщать и делать выводы по результатам наблю-

дений;

учить работать с гипотезой (предположение через деятельный метод

и практический подход).

Развивающие:

создать условия для личностного развития ученика; активизации

самостоятельной деятельности и работы в группе; развития способ-

ности к конструктивному творчеству, наблюдательности, умению срав-

нивать и делать выводы;

- воспитательные:

создать условия для воспитания бережного отношения к окружающей

среде;

создать условия для воспитания коммуникативной культуры, умения

работать в группах, выслушивать и уважать мнение других;

чувства взаимопомощи, поддержки.

Оборудование: у учащихся: учебник «Окружающий мир 3 класс» А.А.Пле-

шакова; рабочая тетрадь; лупы, лист дерева

у учителя: учебник, рабочая тетрадь, презентация, электронное приложение к

учебнику; полиэтиленовый пакет, лабораторное оборудование: колба, спиртовка,

тряпочка для опыта, лупа, лист дерева, компьютер, презентация, мультимедий-

ный проектор, экран.

ХОД УРОКА.

І. Организационный момент (2 мин)

Проверка посадки и готовности к уроку.

Сегодня на уроке вы будете работать по группам. Какие правила работы в группе нужно помнить и соблюдать?

(Работай в полную меру своих сил; слушай каж-

дого члена группы внимательно, не перебивая;

говори чётко и по делу; поддерживай товарищей;

если не согласен с кем- то,скажи об этом вежливо,

капитаном выбирай того, кто сможет выбрать

лучшее решение вместе со всеми; помни: высту-

пать от имени группы почётно)

ІІ. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания. (4 мин)

Цель: закрепление знаний, полученных на прошлых уроках

( Презентация ):

Итог по этапу.

ІІІ. Самоопределение к деятельности. (1 мин)

Отгадайте загадку:

Через нос проходит в грудь

И обратный держит путь.

Он невидимый, но всё же

Без него мы жить не можем.

(Воздух)

Как вы догадались?

(Воздухом мы дышим, без него не можем жить,

но его не видим)

Как вы думаете, о чём пойдёт речь сегодня на уроке?

(О воздухе, его составе и свойствах)

ІV. Работа по теме урока(20 мин)

Беседа

На нашей планете есть 5 океанов. Как они называются?

(Северный Ледовитый, Тихий, Атлантический, Индийский и Южный) - Есть на свете ещё один очень важный океан- самый большой, и мы каждый день, каждый час, каждую минуту, не замечая этого, « купаемся» в нём. Как называется этот океан? (Воздушный)

Воздушный океан имеет своё научное название. Подробнее об этом расскажут наши ученики…

Выступление учеников . Заранее подготовленные ученики делают сообщение.

Цель: работа с учебными, научно-популярными текстами доступными для восприятия младшими школьниками, правильное и осознанное чтение вслух. Построение монологического высказывания по предложенной теме, по заданному вопросу .

Слой воздуха, окружающий нашу планету, называется атмосферой.

Атмосфера - это гигантская воздушная оболочка, которая простирается вверх на сотни километров. Толщина атмосферы в разных частях планеты неодинакова.

Атмосфера защищает землю от избытка тепла и холода, от излишней солнечной радиации. Если бы вдруг она исчезла, то вода и другие жидкости на Земле мгновенно закипели бы, а лучи солнца сожгли бы все живое.

Воздушный океан- атмосфера- очень важен для жизни.

Могут ли живые существа обойтись без воздуха? (Нет)

Почему? (Можно задохнуться и погибнуть)

Действительно, если глубоко вздохнуть, закрыть ладошкой рот, нос и считать про себя: раз, два, три… До 60 не успеем досчитать, как очень захочется глотнуть свежего воздуха.

Когда человек опускается под воду, поднимается высоко в горы или летит в космос, у него всегда должен быть с собой запас воздуха.

Если бы воздушный океан вдруг исчез, то наша планета через несколько минут стала бы безжизненной планетой.

Почему же так важен воздушный океан? (Ответы детей)

Воздушная оболочка Земли- это её удивительная «рубашка». Благодаря ей планета не перегревается от солнечных лучей, не стынет от космического холода. Эта «рубашка» защищает Землю от ударов метеоритов. Они просто сгорают в толще воздуха. Так что воздушная «рубашка» Земле просто необходима, и только благодаря ей на Земле, единственной планете в Солнечной системе, существует разумная жизнь.

Можно ли убедиться в том, что воздух существует? Как думаете вы?

(Ответы детей)

В том, что воздух действительно существует, убедиться очень легко. Попробуйте взмахнуть рукой. Что вы чувствуете?

(Движение воздуха)

У меня в руках- пустой полиэтиленовый пакет. Взмахну им и зажму концы. Почему пакет надулся и стал упругим?

(Там есть воздух)

Какое значение для человека, растений и животных имеет воздух?

(Воздух необходим для дыхания, защищает Землю от

перегревания и охлаждения, от метеоритов, от

вредных солнечных лучей).

Молодцы!

Физкультминутка.(1 мин)

Мы немножко отдохнем,
Встанем, глубоко вздохнём.
Руки в стороны, вперёд.
На опушке зайка ждёт.
Зайка прыгал под кустом,
Приглашая нас в свой дом.
Руки вниз, на пояс, вверх,
Убегаем мы от всех.
(Бег на месте.)
Побежим скорее в класс,
Там послушаем рассказ.

Проверка посадки.

Практическая работа «состав и свойства воздуха». Работа в тетради (стр.27-29)

Цель: учить детей наблюдать, выдвигать гипотезы, анализировать и делать выводы на основе практических действий.

Прочитайте стихотворение. Что можно узнать из него о воздухе?

(Воздух- это смесь газов)

Откройте учебник на стр. 46. Рассмотрите схему «Состав воздуха».

Какие газы входят в состав воздуха?

(Кислород, азот и углекислый газ)

Какого газа в воздухе больше всего? (Азота)

Какого газа в воздухе меньше всего? (Углекислого газа).

Какой состав имеет воздух, люди узнали всего 200 лет назад. Первыми стали изучать состав воздуха и его свойства Джозеф Пристли и Антуан Лавуазье

При дыхании живые существа поглощают из воздуха кислород, а выделяют углекислый газ.

Работа в паре

Прикройте учебники.

Откройте тетради на стр. 27, выполните самостоятельно задание №1.

(Самостоятельно или с помощью учебника подпиши на

схеме, какие газообразные вещества входят в состав воз-

духа. Отметь карандашами разного цвета (по своему вы-

бору), какой газ живые существа при дыхании поглощают,

а какой выделяют. Расшифруй использованные тобой ус-

ловные обозначения).

Обменяйтесь тетрадями и проверьте работу друг друга. Сделайте вывод, оцените работу.

Верните тетради друг другу. Проверьте себя по учебнику. Исправьте ошибки. Оцените свою работу. Выберите нужный значок:

Итог . – Кто выполнил задание без ошибок?

Молодцы.

Кто испытывал трудности во время выполнения задания?

Исправьте ошибки и будьте внимательнее на уроке.

Ребята, а какими свойствами обладает воздух?

(Воздух упругий, …(предположения детей)

Давайте проведём несколько опытов и проверим, правы ли вы.

Во время практической работы будем выполнять задание №2 в тетради.

Рассмотрите таблицу и скажите, на какие вопросы мы должны ответить в результате наших наблюдений?

(По результатам исследований заполни таблицу.

Свойства воздуха

Что изучаем

Вывод

Воздух прозрачен или непрозрачен?

Имеет ли воздух цвет?

Имеет ли воздух запах?

Что происходит с воздухом при нагревании?

Что происходит с воздухом при охлаждении?

- Как вы думаете, как ответить на первый вопрос? (ответы детей)

Что поможет нам это доказать? (гипотезы детей).

- Ребята, возьмите учебник, скажите, прозрачен ли он?

Посмотрите на дверь, прозрачна ли она? Видны ли через эти предметы другие?

А почему мы видим дверь, учебник, доску, парту? Обсудите и выскажите свои предположения.

( Воздух прозрачен)

- Запишите вывод в таблицу. (Воздух прозрачен)

Какой следующий вопрос? (Имеет ли воздух цвет?)

Как вы можете ответить на этот вопрос? Как это доказать?

(Высказывания детей)

(Если дети затрудняются, учитель подсказывает им)

- Какого цвета доска? (Зелёная)

Какого цвета шкаф? (Коричневый)

Какого цвета мел? (Белый)

Какого цвета воздух? (Не имеет цвета )

Запишите вывод в таблицу.(Воздух не имеет цвета).

Прочитайте третий вопрос.

(Имеет ли воздух запах?)

Что вы можете предположить? Какие доказательства мы можем использовать?

(Высказывания детей)

(Если дети затрудняются, учитель подсказывает им)

Ребята, поднимите руку, кто из вас был в парикмахерской, в столовой, в поликлинике? Представьте, что вам с закрытыми глазами предложили узнать, где вы находитесь? Возможно ли это? Как? Обсудите и выскажите свои предположения.

( Определить, где мы можем находиться, можно по запаху. Мы знаем, что частицы пахучих веществ смешиваются с частицами воздуха. Благодаря этому мы ощущаем запахи. Но чистый воздух запаха не имеет.)

Запишите вывод в таблицу. (Воздух не имеет запаха )

- Что происходит с воздухом при нагревании и охлаждении? Узнаем это при помощи опытов.

Опыт №1.

Цель: узнать, что происходит с воздухом при нагревании.

Возьмём колбу с трубкой. Опустим трубку в воду. Что наблюдаем?

(Вода не входит в трубку- её не пускает воздух).

Будем нагревать колбу. Что происходит теперь?

(Из трубки стали выходить пузырьки воздуха).

( При нагревании воздух расширяется )- запись в тетради).

Опыт №2.

Цель: узнать, что происходит с воздухом при охлаждении.

Положим на колбу холодную влажную тряпочку. Что наблюдаем?

(Вода поднимается в трубочке. Воздух как бы уступает

воде часть своего места)

Какой вывод можно сделать на основе наблюдений?

( При охлаждении воздух сжимается)- запись в тетради)

У воздуха есть ещё одно интересное свойство. Для того, чтобы его узнать, выполним задание №4 на стр.28 в рабочей тетради.

Прочитайте рассказ Мудрой Черепахи и выполните её задания.

(Один из учеников читает рассказ вслух)

Подумайте, какое свойство воздуха описывается в рассказе?

(Предположения детей)

Проверим себя. Прочитайте текст в разделе «Проверь себя».

Молодцы!

Итак, какими свойствами обладает воздух?

(Воздух прозрачен, бесцветен, не имеет запаха, при на-

гревании расширяется, при охлаждении сжимается, он

упругий, плохо проводит тепло)

Молодцы!

V. Физкультминутка (1 мин)

Чтобы сильным стать и ловким

Приступаем к тренировке.

Носом вдох, а выдох- ртом.

Дышим глубже, а потом

Шаг на месте, не спеша,

Как погода хороша!

Мы проверили осанку

И свели лопатки.

Мы походим на носках,

А сейчас- на пятках.

Проверка посадки.

VІ. Закрепление изученного материала. Работа в тетради (5 мин)

Цель: закрепить полученные знания

Прочитайте задание №3 на стр.28 в тетради.

(Изобразите с помощью схематического рисунка, как рас-

полагаются частицы воздуха при нагревании и охлаждении)

Какие свойства воздуха нужно учитывать, чтобы правильно выполнить задание?

(При нагревании воздух расширяется, а при охлаж-

дении сжимается)

Как объяснить, что воздух при нагревании расширяется? Что происходит с частицами, из которых он состоит?

(Частицы начинают двигаться быстрее, и промежут-

ки между ними увеличиваются)

Нарисуйте в первом прямоугольнике, как располагаются частицы воздуха при нагревании.

Как объяснить, что воздух при охлаждении сжимается? Что происходит с частицами, из которых он состоит?

(Частицы начинают двигаться медленнее, проме-

жутки между ними уменьшаются)

Нарисуйте во втором прямоугольнике, как располагаются частицы воздуха при охлаждении.

(После выполнения задания проводится самопроверка по слайду:

VІІ. Рефлексия (4 мин)

Работа в группах

Прочитайте второе задание на с.48. Выполните его.

(Прочитайте текст «Воздух должен быть чистым». Найдите в нём информацию: Об источниках загрязнения воздуха;о способах охраны чистоты воздуха.)

Что загрязняет воздух?

(Заводы и фабрики, автомобили)

Какие способы охраны воздуха вы знаете?

(Установки для улавливания сажи, пыли,

ядовитых газов, электромобили)

Беседа (5 мин)

В городе есть фабрика. Из её трубы день и ночь валили клубы дыма. Жители города кашляли, чихали, некоторых даже укладывали в больницу. Хотели даже фабрику закрыть, но как же обойтись без товаров?

Однажды из трубы фабрики перестал валить дым. Вскоре выяснилось, что к трубе приладили дымоуловители, которые не позволяли частичкам сажи вылетать из трубы.

И вот что интересно. Сажу теперь бережно собирают и отправляют на завод пластмасс, где делают разные пластмассовые вещи.

Словом, польза от дымоловки всем- и жителям города, и фабрике (она сажу продаёт), и производителям пластмасс.

Назовите способы охраны чистоты воздуха.

(Установки для очистки воздуха, электромобили)

Можете ли вы как- нибудь повлиять на чистоту воздуха?

(Можно сажать растения, они очищают воздух)

Почему растения поглощают углекислый газ, а выделяют кислород?

(Предположения детей)

Давайте внимательно рассмотрим листочек дерева. Нижняя поверхность листа покрыта прозрачной плёночкой и усеяна мелкими отверстиями. Их называют «устьица». Они то открываются, то закрываются, собирая углекислый газ. При свете солнца из воды, которая поднимается от корней по стеблям растений, и углекислого газа в зелёных листьях образуются сахар, крахмал и кислород. Поэтому растения называют «лёгкими планеты».

VІІІ. Подведение итогов урока. (2 мин)

Что такое воздух? (Смесь газов- азота, кислорода и углекислого газа)

Назовите свойства воздуха.

(Воздух прозрачен, бесцветен, не имеет запаха, упругий,

при нагревании расширяется, при охлаждении сжимается,

плохо проводит тепло)

Что нового вы узнали на уроке?

ІХ. Домашнее задание (1 мин)

Рабочая тетрадь: №5 (с.29)

Представьте себе, что в солнечный Весенний день вы прогуливаетесь по парку. Вам кажется, что вокруг вас, - между деревьями и гуляющими людьми - совершенно пустое пространство. Но вот срывается лёгкий ветерок, и вы сразу ощущаете, что окружающая нас «пустота» заполнена воздухом, что мы живём на дне огромного воздушного океана, называемого атмосферой. Частицы воздуха слабо связаны между собой и совершают беспрерывное хаотическое движение, вот почему воздушные массы постоянно перемещаются с места на место. Если бы воздух долгое время находился на одном и том же месте, мы давно бы задохнулись с вами, ребята. Кроме большой подвижности воздух обладает ещё одним важным свойством, каким не обладают твёрдые и жидкие тела. Воздух можно сжимать, другими словами, изменять его объём.
Чтобы лучше понять свойства воздуха, давайте познакомимся с его атомным строением. Если мы увеличим в несколько миллионов раз какой- нибудь крошечный пузырёк воздуха, то заметим, что воздух состоит из огромного количества частиц, которые свободно перемещаются, разлетаются во все стороны, сталкиваются между собой. Мы не видим упорядоченного расположения частиц (как в кристаллах), к тому же между отдельными частицами много свободного места (вы, наверное, помните, что в жидкости частицы расположены очень близко одна к другой). Именно поэтому воздух легко сжимается. Если у вас есть велосипедный насос, попробуйте сжать воздух, закрыв выходное отверстие. Передвигая поршень насоса, вы уменьшаете объём воздуха, т.е. приближаете частицы друг к другу. Рассматривая сжатый воздух, мы снова наблюдаем хаотическое движение частиц и сразу же замечаем, что теперь частицы более плотно заполняют пространство.
Ребята, вы, конечно, почувствовали, что для уменьшения объёма воздуха нужна некоторая сила, чтобы преодолеть постепенно увеличивающееся давление воздуха в насосе. Собственно, почему увеличивается давление воздуха в насосе? Нетрудно догадаться. Частицы воздуха, их содержится в одном кубическом сантиметре более 10.000.000.000.000.000.000 штук, находятся в беспрерывном движении. Они то и дело ударяются о металлические стенки насоса, т.е. давят на них. При уменьшении объёма воздуха частицы чаще ударяются о стенки. Следовательно, чем меньше объём воздуха, тем больше его давление. Вот, оказывается, почему приходится затратить немало сил, пока велосипедное колесо станет достаточно «твёрдым».
Все вещества, обладающие такими же свойствами, как воздух, физики называют газами. В одном кубическом сантиметре любого газа содержится примерно в 1000 раз меньше атомов, чем в таком же объёме жидкости или твёрдого тела.
Силы сцепления между атомами газов очень незначительные, именно поэтому газы оказывают небольшое сопротивление движению тел. Попробуйте сначала махнуть рукой в воздухе, а затем сделать такое же движение в воде. Вы заметили, какая огромная разница?
А сейчас предлагаем проделать такой опыт: возьмите два листа бумаги и, держа их вертикально на расстоянии 1 - 2 см друга от друга, сильно дуньте между ними. Казалось бы, листки должны расходиться, а они наоборот - сходятся. Это означает, что давление воздуха, находящегося между листами, вместо того, чтобы увеличиваться, уменьшается. Как можно объяснить данное явление? Выше мы выяснили, что давление газа на какую- нибудь «преграду» обусловлено ударами частиц об эту поверхность. В нашем опыте давление воздуха на листы бумаги с обеих сторон одинаково, поэтому листы свисают параллельно друг другу. При движении сильной воздушной струи частицы не успевают удариться о них столько раз, сколько бы они ударились в спокойном состоянии воздуха. Вот почему давление воздуха между листами уменьшается. А так как давление на наружную поверхность листов не изменилось, возникает разность давлений, в результате которой те притягиваются друг к другу. Собственно, можно взять только один лист бумаги и дунуть на него сбоку. Он обязательно будет несколько отклоняться в ту сторону, где движется поток воздуха.
С описанным явлением мы часто встречаемся в жизни. Благодаря этому летают птицы и самолёты. Вероятно, вы знаете, как создаётся подъёмная сила, действующая на крыло самолёта. Профиль крыла подбирают таким образом, чтобы скорость потока воздуха над крылом была больше, а давление меньше, чем под крылом. Разность этих давлений и создаёт подъёмную силу.
Всасывающее действие воздушной струи используется также в разнообразных насосах и пульверизаторах. Давайте «познакомимся» с пульверизатором для духов. Воздух из сжимаемой резиновой «грушки» выходит с большой скоростью через тонкую трубку А, суженную на конце. Рядом находится вторая трубка В, опущенная в сосуд с духами. Сильная струя воздуха создаёт разрежение в трубке В, атмосферное давление поднимает по трубке духи, которые, попав в струю воздуха, распыляются.
Далеко не всегда разрежение, созданное потоком воздуха, служит человеку. Иногда оно приносит большой вред. Например, во время сильных ураганов в результате стремительных потоков воздуха, несущихся над домами, так резко уменьшается давление на поверхности крыши, что ветер срывает её.
Снижение давления наблюдается также и в потоке жидкости, причём ещё более отчётливо, так как по сравнению с газами жидкости имеют более «плотное» атомное строение. В этой связи хочется напомнить об опасностях, угрожающих на реке. Две лодки или байдарки, плывущие рядом, будут «притягиваться» друг к другу, так как скорость движения воды между ними больше, а давление меньше, чем с другой стороны лодок.
Никогда не подплывайте на лодке слишком близко к бетонному побережью, а тем более к опоре моста. При быстром течении реки бетонные стенки или опоры сильно притягивают лодки. Они особенно опасны для легкомысленных пловцов, рискующих своей жизнью. Во время летнего отдыха на реке помните о простом опыте с двумя листками бумаги.

Воздух в нас и вокруг нас, он - непременное условие жизни на Земле. Знание свойств воздуха помогает человеку успешно применять их в быту, хозяйстве, строительстве и многом другом. На этом уроке мы продолжим изучать свойства воздуха, проведем много увлекательных опытов, узнаем об удивительных изобретениях человечества.

Тема: Неживая природа

Урок: Свойства воздуха

Повторим те свойства воздуха, о которых мы узнали на предыдущих уроках: воздух прозрачен, бесцветен, не имеет запаха, плохо проводит тепло.

В жаркий день оконное стекло прохладное наощупь, а подоконник и предметы стоящие на нем - теплые. Так происходит потому, что стекло - прозрачное тело, которое пропускает тепло, но само не нагревается. Воздух тоже прозрачен, поэтому хорошо пропускает солнечные лучи.

Рис. 1. Оконное стекло проводит солнечные лучи ()

Проведем несложный опыт: перевернутый вверх дном стакан опустим в широкий сосуд, наполненный водой. Мы почувствуем легкое сопротивление и увидим, что вода не может заполнить стакан, потому что воздух, находящийся в стакане, не “уступает” своего места воде. Если слегка наклонить стакан, не вынимая его из воды, из стакана выйдет воздушный пузырь, и часть воды войдет в стакан, но даже в таком положении стакана вода не сможет заполнить его полностью.

Рис. 2. Пузырьки воздуха выходят из наклоненного стакана, уступая место воде ()

Так происходит потому, что воздух, как и любое другое тело, занимает пространство в окружающем мире.

Используя это свойство воздуха, человек научился работать под водой без специального костюма. Для этого был создан водолазный колокол: под колокол-колпак, изготовленный из прозрачного материала, становятся люди и необходимое оборудование и колокол опускается при помощи подъемного крана под воду.

Воздух, находящийся под куполом, позволяет людям дышать некоторое время, достаточное для того, чтобы осмотреть повреждения корабля, опоры моста или дно водохранилища.

Для доказательства следующего свойства воздуха, необходимо плотно прикрыть пальцем левой руки отверстие велосипедного насоса, а правой рукой нажать на поршень.

Потом, не убирая пальца от отверстия, отпустить поршень. Палец, которым закрыто отверстие, чувствует, что воздух на него очень сильно давит. Но поршень с трудом, но сдвинется. Это означает, что воздух можно сжать. Воздух обладает упругостью, потому что когда мы отпускаем поршень, он сам возвращается в первоначальное положение.

Упругими называют тела, которые после прекращения сжатия принимают первоначальную форму. Например, если сжать пружину, а потом отпустить, она примет свою первоначальную форму.

Сжатый воздух тоже упруг, он стремится расшириться и занять прежнее место.

Для того, чтобы доказать, что воздух имеет массу, нужно сделать самодельные весы. Прикрепим сдутые воздушные шарики к концам палочки с помощью скотча. Положим длинную палочку на середину короткой, так чтобы концы уравновешивали друг друга. Соединим их ниткой. Прикрепим скотчем короткую палочку к двум банкам. Надуем один шарик и снова прикрепим его к палочке тем же кусочком скотча. Установим на прежнее место.

Мы увидим, как палочка наклоняется в сторону надутого шарика, потому что воздух, наполнивший шарик, делает его тяжелее. Из этого опыта можно сделать вывод, что воздух имеет массу и его можно взвесить.

Если воздух имеет массу, значит, он должен оказывать давление на Землю и все, что на ней находится. Так и есть, ученые подсчитали, что воздух атмосферы Земли оказывает на человека давление в 15 тонн (как три грузовика), но человек не чувствует этого, потому что в человеческом организме содержится достаточное количество воздуха, который оказывает давление такой же силы. Давление внутри и снаружи уравновешивается, поэтому человек ничего не ощущает.

Выясним, что происходит с воздухом при нагревании и охлаждении. Для этого проведем опыт: нагреем колбу со вставленной в нее стеклянной трубкой теплом своих рук и увидим, что из трубки в воду выходят пузырьки воздуха. Это происходит потому, что воздух в колбе при нагревании расширяется. Если накрыть колбу смоченной в холодной воде салфеткой, мы увидим, что вода из стакана по трубке поднимается вверх, потому что при охлаждении воздух сжимается.

Рис. 7. Свойства воздуха при нагревании и охлаждении ()

Чтобы узнать больше о свойствах воздуха, проведем еще один опыт: две колбы закрепим на трубке штатива. Они уравновешены.

Рис. 8. Опыт по определению движения воздуха

Но, если одну колбу нагреть, она поднимется выше другой, потому что горячий воздух легче холодного и поднимается вверх. Если над колбой с горячим воздухом закрепить полоски тонкой легкой бумаги, будет видно, как они трепещут и поднимаются вверх, показывая движение нагретого воздуха.

Рис. 9. Теплый воздух поднимается вверх

Знания этого свойства воздуха человек использовал при создании летательного аппарата - воздушного шара. Большая сфера, наполненная подогретым воздухом, поднимается высоко в небо и способна выдерживать вес нескольких человек.

Мы редко над этим задумываемся, но используем свойства воздуха каждый день: пальто, шапка или варежки не греют сами по себе - воздух в волокнах ткани плохо проводит тепло, поэтому, чем пушистее волокна, тем больше в них воздуха, а значит и теплее вещь, изготовленная из такой ткани.

Сжимаемость и упругость воздуха используют в надувных изделиях (надувные матрацы, мячи) и шинах различных механизмов (автомобили, велосипеды).

Рис. 14. Велосипедное колесо ()

Сжатый воздух может остановить на полном ходу даже железнодорожный состав. Воздушные тормоза установлены в автобусах, троллейбусах, составах метро. Воздух обеспечивает звучание духовых, ударных, клавишно-духовых инструментов. Когда барабанщик ударяет палочками по туго натянутой коже барабана, она колеблется, а воздух внутри барабана производит звук. В больницах установлены аппараты вентиляции легких: если человек не может самостоятельно дышать, его подключают к такому аппарату, который через специальную трубку подает в легкие обогащенный кислородом сжатый воздух. Сжатый воздух используют везде: в книгопечатании, строительстве, ремонте и др.