ОПЛЯ 30. Упругость поверхности воды

Из цикла рассказов для ЯНДЕКС ДЗЕН
ОПЛЯ 30. Околонаучный практикум легкодоступных явлений
Упругость поверхности воды

То, что поверхность воды горит, экспериментаторами давно доказано. Но какими ещё удивительными свойствами, кроме вязкости и аномального поведения при изменении внешних условий (давления и температуры), она обладает?

В данном практикуме рассмотрим простейшие опыты, которые каждый желающий сможет перепроверить и обнаружить сверх того, что здесь демонстрируется.

Принцип всегда один: наблюдаем и сравниваем с известными исследованиями и экспериментами, взятыми из свободного доступа в интернете. Например, находим интересующую нас [общую] информацию по вязкости, выписываем определение:

Вязкость – это измеряемая величина, которая обозначает толщину жидкости, свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Таким образом, вязкость – одно из явлений переноса.

Сравниваем: относительно разреженная жидкость, такая как вода, имеет более низкую вязкость, чем более густая жидкость, такая как мёд или масло.
На картинках 1 – выявленное поведение жидкости с малой (показано светлым – картинки взяты из интернета) и с большей (показано тёмным цветом) вязкостью.

То что самое распространённое вещество в мироздании – вода – состоит из отдельных капель, встроенных в её структуру как слоёный пирог, – это настоящее открытие, о котором пока не найти информации ни в учебниках, ни в интернете.

Об этом открытии можно найти на моей страничке:
http://proza.ru/2024/12/25/1737

Целью практикума как раз и является проверка вышеприведенного утверждения.

Используем обычную воду из-под крана при комнатной температуре. Такая вода может оказаться более жёсткой или мягкой, содержать разное количество солей и микроэлементов, что несколько отличает экспериментальные данные, но в целом результаты подтверждают идентичность поведения в поверхностном слое воды.

Важно для сравнивания использовать различную посуду, как по размерам, так и по материалам. Я использовал металлическую миску, стеклянную полусферу, а так же пластмассовый тазик (на фото не показан). От количества налитой воды и от формы посуды зависит толща, состоящая из отдельных слоёв: поверхность воды будет вести себя по-разному, в зависимости и от выбранного материала тары, и от внешних условий, в которых проводится эксперимент.

Другой важной особенностью является выбор плавающего предмета (поплавка). Для чистоты эксперимента в определённых опытах его не следует менять. У меня роль поплавка играет мыльница с произвольно лежащим куском мыла, который служит для утяжеления и расположен не обязательно по центру. Положение его в мыльнице во всех опытах неизменно, что видно из снимков. Специально сделан выбор немагнитного материала [пластика, мыла] для поплавка.

И последнее. Освещение тоже играет особую роль. Я использую ночные часы, когда за окном темно, – при ламповом освещении. Для более детальной картины провожу те же опыты днём, при дневном освещении от окна, и комбинированном – то есть, когда – солнечный свет плюс ламповый. На фото это хорошо видно.   

Суть эксперимента аналогична фиксированному расположению предмета на воде, как у стрелки компаса, указывающей направление на Север. Я приподнимаю тару с водой и плавающим поплавком руками и делаю лёгкие вращательные движения по часовой и против часовой стрелки (туда-сюда). Чем меньше образование волн на поверхности, тем устойчивее поплавок остаётся в фиксированном положении.

Только самостоятельное проведение таких не столь сложных опытов даёт полное представление о сделанных мной попутных открытиях, описанных ниже в данном практикуме. Я эти попутные открытия не считаю столь значимыми, каковыми стали в конце XIX века открытия русского исследователя А.Г.Столетова (1839-1896) по фотоэффекту, результаты коих перепроверил немецкий физик Филипп Ленард, подтвердил их достоверность, а впоследствии за придуманную формулу к фотоэффекту нобелевскую премию (в 1921 г) получил Альберт Эйнштейн.

Александр Григорьевич Столетов, создатель первой русской физической школы, занимался исследованиями электричества и магнетизма. Он был первым, кто показал, что с увеличением магнитного потока (поля) магнитная восприимчивость железа растёт. Рекомендую самостоятельно изучить результаты трудов гения.

На фото 5 показан компас, стрелка которого установлена строго на Север. Каково же было удивление, когда, казалось бы, ничего не значащее кольцо на цепочке я подвёл к корпусу компаса: стрелка прибора тут же отклонилась от направления N в сторону кольца. Я перепроверил несколько раз, перемещая кольцо то в одну сторону, то в противоположную, реакция стрелки на кольцо однозначно показала: при проведении точных измерений не должно быть никаких сторонних предметов, влияющих на чистоту эксперимента. Это было первое побочное открытие.

Понятно, что это кольцо металлическое, либо пластиковое, но с металлическим декоративным напылением. Данное обстоятельство явилось причиной отклонения магнитной стрелки компаса на несколько делений от истинного положения. 

А теперь посмотрите внимательно на фото 1 и 2. На фото 1 при ночной съёмке не видно «оборки» на поверхности воды, схожей с оборками балетных пачек. Зато на фото 2 при дневном свете из окна эти «оборки» у борта миски отчётливо видны.

Они и со стеклянной посудой проявляются в виде неровностей поверхности (на фото 3 и 4), где комбинированное освещение, а так же в иных сосудах на границе раздела фаз. Но это ещё не являлось следующим попутным открытием.

Вторым попутным открытием стал эффект, обнаруженный мной при проведении опытов с водой в железной миске, которая реагирует на магнитное поле Земли!

Дело в том, что обычная вода из-под крана тоже электропроводна. Железная же миска является таким же возбуждающим кольцом, как в вышеприведенном случае с реакцией магнитной стрелки компаса на железное кольцо. Вода находится не сбоку возбуждающего элемента (железной миски), а внутри его. Эффект тот же!

Мыльница с куском мыла, как диэлектрик, реагирует на электропроводность на поверхности воды, возбуждённой магнитным потоком (полем) Земли через миску!

Проявляется этот эффект следующим образом. После завершения эксперимента с поворотами воды в миске, я оставил успокаиваться свободно плавающий по центру миски поплавок. Из-за дисбаланса волновой системы в миске, связанной с неравномерностью распределения сил поверхностного натяжения воды в центре и у бортиков, поплавок постепенно «прибило к берегу».

Самый неожиданный момент, когда проявился эффект притяжения поплавка к возбуждённому железному бортику, настал при уменьшении расстояния (зазора) от 2-х до 3-х миллиметров. В этот момент диэлектрический пластик резко прилип к металлической стенке точно так, как иголка прилипает резко при подведении её к магниту! Я перепроверил эффект многократно, – в разных местах по окружности миски он проявляется одинаково.

Следующим (третьим) попутным открытием стало проведение такого же опыта на стеклянной полусфере (фото 3, 4). Эффект проявился в обратную сторону! Каким бы образом я не содействовал (дуновением, подталкиванием), поплавок ни разу не соприкоснулся с поверхностью стекла: проявилась сила отталкивания!

Поплавок останавливается при минимальном зазоре со стеклом в 2-3 мм.    

Что касается пластиковой тары (пластмассовый тазик, ведро и прочее), данный эффект отталкивания мной не был обнаружен. Однако, допускаю, что при более тщательной проверке экспериментаторами-любителями может быть обнаружен какой-то другой эффект, либо такой же, но более слабый.

Наконец, мной была установлена зависимость появления эффекта от количества налитой воды в тару. Другими словами, определён порог по уровню воды (или, что то же самое, по количеству водных слоёв), при котором начинает проявляться как эффект притяжения (в металлической миске), так и отталкивания (в стеклянной полусфере). Полученные результаты могут перепроверить кто угодно – маститые физики-экспериментаторы и дилетанты, жаждущие новых познаний природы.

Однако, должен здесь предупредить, получить нобелевскую премию за формулу, как было у Эйнштейна с фотоэффектом (исследованным А.Г.Столетовым), вряд ли кому бы то ни было удастся, потому что данная формула выявленной мной зависимости притяжения и отталкивания выглядит так:

Е = const (+-) p*f*h,

где Е – энергия проявленного электромагнитного эффекта в поверхностном слое воды (Дж);
«const» – пороговая постоянная (в джоулях), зависящая от материала выбранной тары, определяется эмпирическим путём;
(+-) – математический знак «плюс-минус»;
р – коэффициент пропорциональности, определяется эмпирическим путём;
f – сила выталкивания поплавка (в ньютонах);
h – высота (м) расположения поплавка выше уровня порогового значения, ниже которого эффект не проявляется или проявляется слабо.

Данный эффект был обнаружен 31.12.2024 в канун Нового 2025 года.

Эффект мной обнаружен случайно при подготовке к праздничному столу свечей, как показано на последней картинке.   

* * *
Узнать подробности о многих удивительных вещах и явлениях, что происходят в природе, можно на авторской страничке, размещённой на платформе «Проза.ру».

Если Вам понравились опыты, приведенные в этом и всех предыдущих «ОПЛЯ» со светом и светотенями, а также как выглядит поляризованный свет, пожалуйста, покажите своим родственникам, друзьям, но особенно детям! Распространите информацию среди подростков-школьников. Давайте изучать окружающую среду вместе!

В рубрике «ОПЛЯ» своими руками в домашних условиях мы с Вами продолжим ставить множество других интереснейших опытов!

Подписывайтесь на канал, не забывайте оценивать, пишите отзывы, передавайте простые знания ВСЕМ, кого знаете и кого не знаете! Автору сейчас очень важно понять актуальность данной рубрики, стоит ли её продолжать?

Когда аудитория подписчиков достигнет внушительной цифры, мы с Вами вместе научимся ещё большему, возможно лучше поймём окружающую упругую среду, которая, несомненно существует и называется эфиром, и свет распространяется не так, как прописано в учебниках, а совершенно иначе, что обескураживает наше воображение!