Чем больше площадь контакта колодки и диска, тем больше сила трения, которая гасит кинетическую энергию автомобиля и превращает ее в тепло. Что это означает на практике и чем хороши спортивные тормоза?
А почему крышки люков не проваливаются? Можно ли болгаркой косить траву? Чем опасны мойки воздуха? Об этом и многом другом рассказали в программе "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Можно ли починить пробитое колесо герметиком?
Еще полвека назад любой автомобиль обязательно комплектовался запасным колесом, а сегодня некоторые производители при продаже нового автомобиля не кладут ни запаску, ни баллонный ключ, ни даже домкрат. Все заменил жидкий герметик. Давайте разбираться, как он работает.
Для демонстрации ведущий Иванченко взял прозрачную модель колеса, чтобы все происходящее внутри было хорошо видно.
Итак, в колесо закачивается герметик. И смотрите, что происходит: пока колесо вращается, герметик равномерно распределяется по всему колесу. То есть где бы ни был прокол, в любом случае герметик в него попадет. А вот насколько этот герметик может сдержать давление, мы с вами проверим на обычном колесе. Непрозрачном, зато настоящем.
Изначально у него давление ровно 2 атмосферы. Теперь сделаем пару проколов, вторую дырочку сделаем посерьезней. А теперь зальем герметик и покрутим. По инструкции нужно проехать 3–5 километров. Нигде не шипит.
Давайте посмотрим, как это колесо будет держать теперь давление. После починки в нем чуть больше 1 атмосферы. Накачиваем опять – не шипит, 2 атмосферы держит. Даже если накачать больше, чем положено, например 3 или 4 атмосферы, колесо выдержит давление. Это значит, что на этом герметике можно доехать не только до ближайшего шиномонтажа, а до любимого, ведь, как говорится в инструкции, этот герметик может держать прокол до трех дней.
Сила тормозных дисков
Перед вами два внедорожника премиум-класса. У них одинаковая масса, габариты кузова, мощность двигателей и даже глубина протектора покрышек. А вот тормозные системы разные: штатная против усиленной – с тормозными дисками большего радиуса. Давайте проверим, на что они способны. Для этого разгоним машины до максимально разрешенной в городской черте скорости и резко остановим.
"В результате нашего эксперимента при одинаковой скорости 60 километров в час усиленная тормозная система показала разницу в 6,5 метра", – отметил руководитель отдела установки тормозных систем студии детейлинга Вячеслав Матвеев.
6,5 метра – потрясающий результат. Потому что при экстренном торможении спасти жизнь пешехода могут даже сантиметры. Но за счет чего тюнингованные тормоза так быстро остановили махину массой 2,5 тонны? Чтобы в этом разобраться, снимем тормозные диски и внимательно на них посмотрим.
"Площадь тормозного диска гораздо больше, чем площадь среднего штатного. Что касается колодки, сама колодка тоже увеличенная, то есть она где-то раза в полтора больше, чем обычная. Соответственно, когда такая колодка прилегает к такой площади, эффективность гораздо больше", – добавил Вячеслав Матвеев.
Чем больше площадь контакта колодки и диска, тем больше сила трения, которая гасит кинетическую энергию автомобиля и превращает ее в тепло. Это значит, что более эффективные тормоза должны нагреваться сильней. Проверим это, устроив еще один заезд. Разгоняемся, тормозим, измеряем температуру... И вот парадокс: компактные штатные диски нагрелись до 43 градусов, а тюнингованная тормозная система – всего до 36. Но почему?
"Она меньше нагревается за счет того, что диск идет составной. Здесь идет центральный колокол, который прикручивается к ротору. Из-за этого идет дополнительное охлаждение. Также еще есть дополнительная вентиляция внутренняя, которая позволяет выбрасывать горячий воздух при движении. На штатных обычных тормозных системах диск цельный", – объяснил Матвеев.
Монолитный тормозной диск из чугуна быстрее нагревается и медленней остывает. Его рабочая поверхность при длительном торможении, например, на горном серпантине, может разогреться до 300–400 градусов. На сухой дороге это не страшно, а вот на мокрой раскаленную чугунную болванку может покоробить.
"Если, например, машина попадает в воду, ну лужа, речка, всякое бывает, металл от резкого сброса температуры имеет свойство изменять свою физическую форму. То есть он может стать волнообразным. Естественно, это только замена диска, это выправить практически никак невозможно", – рассказал инженер-технолог Михаил Ермаков.
Как устроены изнутри гидроэлектростанции и почему их потенциал до сих пор полностью не реализован
Тормозные диски прячутся за дисками колесными. Они служат лет десять, от силы 15 – до тех пор, пока их не сожрет рыжая чума или не покалечит вибрация. А вот рабочее колесо турбины гидроэлектростанции – гигантский стальной диск весом в десятки тонн – вибрационной нагрузки почти не испытывает.
При вращении он отклоняется от центральной оси максимум на 50 микрометров – это меньше толщины человеческого волоса. И при этом работает безотказно как минимум 50 лет. Потому что у него, как и у любой другой детали ГЭС, изначально заложен огромный запас прочности.
Каждый водовод – это 1,5 метра железобетона и внутри еще железные трубы с толщиной стенок от 16 до 46 миллиметров. Это, что называется, построено на века.
Почему канализационный люк не проваливается в колодец?
Канализационные, смотровые и кабельные колодцы закрывают, как правило, чугунными крышками, которые представляют собой диск весом около 40 килограммов. Этот диск запросто может выдержать давление колес груженой фуры. Но не может провалиться в колодец из-за своей формы.
"Сама круглая форма сделана для того, чтобы крышка не могла туда упасть, если ее, допустим, сняли с люка. Как бы вы ее ни клали, как бы ее ни пытались поставить какой стороной, она все равно не провалится. Это как раз таки является таким защитным средством для повышения безопасности", – пояснил Евгений Ромашин, руководитель компании по производству люков.
Круглая крышка провалиться в колодец или люк не может, а вот квадратная – запросто. Потому что у правильного четырехугольника диагональ всегда больше, чем сторона.
Можно ли самостоятельно болгаркой отполировать машину?
Угловую шлифмашину, то есть болгарку, большинство мужчин используют, чтобы резать сталь, камень и пластик. Но на самом деле ее функционал гораздо шире. Благодаря сменным дискам болгаркой можно зачищать сварные швы, распускать доски и даже траву косить. А вот тонкую работу ей доверить нельзя.
Знаете ли вы, что бывает, когда решил вдруг "включить мужика"? Ну, например, отполировать машину своими руками. Взял болгарочку, взял шлифовальный диск – и поехали! И все испортил. Почему? Да потому, что у болгарки слишком большие обороты. Но! Есть болгарки, у которых обороты понижаются.
Известно, что лакокрасочное покрытие нужно шлифовать на 1300 оборотах в минуту. Давайте посмотрим, сколько она дает на минимуме, на единичке, с помощью стробоскопа. На диск нанесем полосочку, просто нарисуем маркером. Когда включится болгарка, полосочка исчезнет. А теперь я включил стробоскоп. Сейчас он моргает с частотой 30 Гц, то есть 30 раз в секунду. Задача – сделать так, чтобы полосочка опять появилась и остановилась. В этом случае частота мигания стробоскопа будет соответствовать скорости вращения диска.
Поехали! Остановилось. А теперь смотрим на показания стробоскопа. Он показывает 42 Гц – это 42 мигания в секунду. А обороты диска измеряются в минуту. Поэтому 42 оборота умножаем на 60 секунд и получаем 2520 оборотов в минуту. В два раза больше, чем необходимо для этого процесса. Таким образом, болгарка в любом случае не подходит для полировки автомобиля. К любому вопросу нужно подходить со знанием дела.
Закручиваем картинки: как сделать анимацию с помощью диска
Если быстро ехать или бежать мимо ограды с большими щелями между штакетинами, то все, что за ней находится, будет хорошо видно. Потому что мозг объединит множество быстро меняющихся изображений в одно. Это называется инерция зрения. Познакомимся с ней поближе при помощи зоотропа – деревянного барабана с вертикальными щелями по бокам.
"Здесь есть такая лента с покадровым изображением. В данном случае здесь нарисован птенец, который вылупляется из яйца. Мы помещаем нашу ленту в зоотроп, раскручиваем и смотрим в прорези для глаз. И у нас происходит движение – птенец вылупляется из яйца", – показала преподаватель курсов анимации Наталья Шестакова.
По этому же принципу работает и магия кино. Пленочный кинопроектор прокручивает 24 кадра в секунду и заставляет поезда на экране ехать, а влюбленных целоваться. Обмануть мозг может и фенакистископ – картонный диск со статичными картинками, которые кажутся нам живыми благодаря все той же инерции зрения.
"Как мы видим, это диск с покадровым изображением. Когда мы быстро меняем кадры, у нас получается анимация. Потому что анимация – это быстрая смена кадров, создание иллюзии", – добавила Наталья Шестакова.
Крутятся диски и в так называемой мойке воздуха
Они выглядят компактными, но на самом деле площадь их поверхности – несколько квадратных метров. Благодаря этому бытовой прибор эффективно увлажняет воздух и собирает из него пыль. Обслуживать мойку проще простого. Никаких расходников она не требует. Главное – вовремя сливать из поддона грязную воду и доливать свежую. Или нет?
"Здесь у нас находится дисковая система фильтров и, как вы видите, да, без должного ухода. Внутри этих дисков, я уже вижу, образовывается слой накипи, кое-где начинает образовываться плесень, возможно также есть какие-то бактерии", – показала Екатерина Панфилова, ассистент кафедры биотехнологии РХТУ имени Менделеева.
Чтобы узнать, кто живет внутри пластиковых дисков мойки, аккуратно проведем по ним ватой и отправим ее в питательный раствор. А через неделю посмотрим на этот раствор в микроскоп.
"Здесь мы отчетливо видим круглые кремовые колонии. Некоторые из них очень напоминают кокковидные бактерии. Часть видов кокков могут представлять опасность для человека. Поэтому лучше всего ухаживать за своим увлажнителем воздуха путем обработки фильтров 3%-ным или 6%-ным раствором пероксида водорода", – посоветовала Екатерина Панфилова.
Неожиданное свойство старой дискеты
Современные компьютерные вирусы путешествуют по сети Интернет со скоростью света. А ведь еще каких-то 30 лет назад, когда мир не был опутан глобальной сетью, трояны и другие вредоносные программы перемещались из компьютера в компьютер вместе с полезным содержимым дискет. Сегодня их уже никто не использует. Но это не значит, что они не нужны.
"Старые дискеты, или их еще называют флоппи-дисками. Если посмотреть внутрь этой дискеты и разобрать ее, то вы внутри увидите вот такой вот интересный диск. Диск является светофильтром, поэтому его можно использовать в качестве защиты для глаз", – рассказала физик Светлана Ковалева.
Пластина из полиэтилентерефталата с тонким ферромагнитным слоем не даст ослепнуть, если смотреть сквозь нее, например, на сварку или солнечное затмение. Чтобы в этом убедиться, понадобится мощный источник вредного ультрафиолетового излучения и люксметр, то есть прибор для измерения уровня освещенности.
"Сейчас он уже примерно показывает 18–20 тысяч люменов. Конечно, такой свет крайне небезопасен для глаз. Ну а теперь посмотрим, как работает флоппи-диск. Мы оставляем освещенность и подставляем диск. Как показывает прибор, тут же освещенность падает примерно до 8–10 люменов. Флоппи-диск можно использовать в качестве фильтра и смотреть на яркие объекты", – говорит Светлана Ковалева.
Промышленное производство гибких дискет прекратилось 20 лет назад. Следом за ними на свалку истории отправили CD- и DVD-диски. Флешки, кажется, тоже доживают свой век. А вот жесткие магнитные диски по-прежнему востребованы. Они работают и в домашних ноутбуках, и в огромных серверах. Потому что такой способ хранения информации, во-первых, недорогой, а во-вторых, надежный и простой.
Как информация записывается на диск
Как работают магнитные системы хранения данных, например жесткий диск компьютера? Суть заключена в самом названии. Магнитные – то есть намагничивание разной силы. Смотрите, есть железный пруток, который разделен на секторы. А теперь эти секторы намагнитим с разной силой. Поехали! Сектор номер один – 25 вольт. Следующий сектор немного больше. Еще больше. И еще больше! Теперь каждый из этих секторов намагничен по-разному.
Знакомьтесь, терменвокс – музыкальный инструмент, который реагирует именно на магнитное поле. А значит, с его помощью можно считать записанную информацию. Подносим пруток через изолятор – и звучит музыка! На самом деле принцип магнитной записи на этом и построен. И компакт-кассеты, и бобины, и проволока – все намагничивается с разной силой, а потом считывается. Конечно же, в жестком диске компьютера все несколько сложнее, но принцип понятен.