ЗОНТИК И СЕПАРАТОР
Раскройте зонтик, уприте его концом в пол и раскрутите. Внутрь зонтика бросьте мячик. Пусть покатается на карусели! Но мячик не хочет кататься. Он ползет вверх, к краю зонтика. При сильном вращении он вылетает на пол. Вы уже знаете почему. Мячик стремится двигаться прямо, он "не хочет" заворачивать.
Интересно, что на этом же явлении основано действие сепаратора для молока. Латинское слово "сепаратор" означает "отделитель". И он действительно очень хорошо отделяет от молока жирные сливки.
Впрочем, вы лучше поймете действие сепаратора, если сделаете сначала еще один опыт.
Для него придется изготовить специальное вращательное устройство. Не пугайтесь, оно не слишком сложное. Возьмите крепкую палку длиной 15-20 см и у ее концов прорежьте неглубокие кольцевые канавки. В этих местах прочно привяжите шнурки длиной 40 см каждый. Вот и все устройство.
Теперь подберите целый, непротекающий пакет из полиэтилена и наполните его на одну четверть керосином и примерно еще на одну четверть подкрашенной водой. Подкрасить можно чернилами или синькой. Прочно завяжите пакет и привяжите его к середине палки. Более тяжелая вода соберется на дне пакета, а легкий керосин будет плавать сверху. Если керосина не достанете, можно взять растительное или жидкое машинное масло.
Сам опыт лучше делать во дворе. Ведь полиэтиленовый пакет может прорваться, и из него ударит струя подкрашенной воды и керосина. Лучше, если это случится не в комнате!
Закрутите шнурки и сильно потяните их концы в разные стороны. Палка и привязанный к ней пакет начнут вращаться все быстрее, быстрее... Смотрите-ка, жидкости в пакете переместились! Вода распределилась по окружности, а керосин собрался в середине. Почему?
Вы знаете, что инерция зависит от массы. Вода плотнее керосина. Иными словами, каждая капля воды имеет большую массу, чем такая же капля керосина. Поэтому на воду инерция действует сильнее. Вот вода и отбрасывается к окружности пакета, вытесняя более легкий керосин в середину.
Сделанное вами вращательное устройство сохраните, оно пригодится для других опытов.
А теперь вернемся к сепаратору.
Вы, конечно, знаете, что в молоке есть жир. Он не смешивается с водянистой частью молока, он плавает в ней в виде крошечных капелек, которые можно увидеть только в микроскоп. Если дать молоку спокойно постоять несколько часов, более легкие капельки жира постепенно всплывут и соберутся в верхней части посуды. Если из этой верхней части жидкость слить, получим уже не молоко, а сливки. В них больше жира, чем в молоке. А внизу останется молоко тощее, или обрат.
Но на больших молочно-товарных фермах и на молочных заводах нужно перерабатывать слишком много молока. Некогда ждать, пока сливки сами отстоятся. Вот тут и нужен сепаратор. Это сосуд, который вращается очень быстро. Сосуд похож на бочонок. Под действием инерции молоко отбрасывается к его стенкам.
Вода - тяжелая часть молока. Поэтому она прижимается к стенкам сильнее, чем более легкий жир. Вода выжимает, вытесняет жир к середине бочонка. И там, в середине, собираются сливки, а на окружности - обрат.
Сепаратор устроен так, что молоко можно все время подливать, не останавливая вращения. А сливки и обрат все время вытекают по особым трубкам. Сливок получается меньше, их желтоватая струйка гораздо тоньше на вид. А голубоватый обрат льется толстой струей.
Есть еще большие сепараторы, в которых делают сливочное масло. Из них уходит только обрат, а сливки не сливают. Они вращаются в сепараторе до тех пор, пока все крошечные жиринки не слипнутся в масляный ком.
Только тогда заканчивается работа. Готовое масло вынимают из сепаратора, промывают и прессуют.
---
Источник: Гильперштейн Л. Забавная физика: Научно-популярная книга / Офоормл. серии О. Кондаковой; Художн. Б. Белов и Б. Доля. - Переизд., доп. и перераб. - М.: Дет. лит., 1993. - с. 49-52
|
|
