Люди всегда были очарованы гидравликой, изучением движения жидкостей. Можно проводить простые эксперименты и проекты, демонстрирующие поведение жидкости. Никакой специальной жидкости или дорогостоящего оборудования не требуется. Обычные предметы домашнего обихода и вода хорошо демонстрируют идеи. Эти проекты также являются отличными научными проектами, и все участники получат понимание того, как движутся жидкости. Если эти проекты выполняются детьми, всегда рекомендуется присматривать за ними со стороны взрослых.
Оставаясь горизонтальным
Один из первых принципов гидравлики заключается в том, что жидкость всегда стремится оставаться в горизонтальном положении. Плоскость поверхности всегда параллельна горизонту. Чтобы продемонстрировать это, наполните прозрачный стакан водой наполовину. Осторожно наклоните стакан вперед и назад. Обратите внимание, что поверхность воды всегда остается ровной. Этот фундаментальный закон жидкости - это то, на чем основаны заполненные жидкостью компасы на лодках. Компас плавает на поверхности жидкости. Независимо от того, как сильно лодка качается и поворачивается, компас всегда будет оставаться устойчивым.
Сифон Действие
Поставьте два стакана, один выше другого. Наполните верхний стакан водой. Наполните прозрачную пластиковую трубку для аквариума водой и вставьте оба конца в чашки. Обратите внимание, как вода перетекает из верхнего стакана в нижний. Это сифон. Поскольку давление воды в нижней части трубки выше, она забирает воду из верхнего стакана. Сифоны широко используются для забора воды с более высокого места на более низкое, например, из гор Сьерра в Вирджиния-Сити в Неваде.
Стальная лодка
Как известно, сталь тонет в воде. Однако многие лодки и корабли сделаны из стали. Причина, по которой они плавают, заключается в том, что корабль запечатан, а воздух внутри корабля вытесняет воду, которая тяжелее воздуха. Чтобы продемонстрировать этот принцип, наполните ведро водой примерно наполовину. Плавать пустую банку в воде. Начните наполнять банку водой. Обратите внимание, что уровень воды в банке будет таким же, как и уровень воды вне банки. Это потому, что воздух только смещает пространство над водой.
Сжатие жидкости
Этот эксперимент показывает, что жидкость несжимаема. Вам понадобится картофель, жесткая трубочка для питья и шпажка. Отрежьте ломтик картофеля толщиной около четверти дюйма. Вставьте одну сторону соломинки в нарезанный ломтик картофеля так, чтобы внутри соломинки образовался поршень. С помощью шпажки вдавите поршень в соломинку наполовину. Наполните соломинку водой и вставьте в нее еще один кусочек картофеля, чтобы вода удерживалась. Надавите на новый поршень, образованный шпажкой. Обратите внимание на движение другого поршня. Это связано с тем, что захваченная вода не может быть сжата. Автомобильные тормозные системы основаны на этом принципе. Когда вы нажимаете на педаль, она перемещает поршень. Жидкость внутри тормозных магистралей толкает другой поршень внутри колес, который перемещает тормозные колодки.