Что такое воздух

Все знают, что на Земле есть четыре океана: Атлантический, Тихий, Индийский и Северный Ледовитый. Но кроме них есть еще один океан – самый большой на свете. Каждый день, каждый час, каждую минуту мы, сами того не замечая, «купаемся», в этом океане. Этот океан не соленый и не пресный, у него нет воды и берегов. Словно огромные серебристые рыбы проплывают по его просторам самолеты. Вы конечно уже поняли, что я говорю о голубом воздушном океане.

А что такое воздух? Для чего он нужен? Почему небо, воздушный океан, голубого цвета? Как в этом воздушном океане возникают течения – ветры? Можно ли заставить ветер работать? А играть?

На эти и некоторые другие вопросы я постараюсь ответить в своей исследовательской работе. А помогут мне в этом книги, журналы, Интернет и, конечно, мои родители.

Передо мной пустая бутылочка. Но действительно ли она пустая? Я опускаю бутылочку в воду горлышком вниз, но вода не затекает внутрь. Я переворачиваю бутылочку: из горлышка бегут пузырьки, и вода начинает затекать внутрь.

Или такой эксперимент. Беру пустую банку и закрываю ее горлышко пластилиновой «крышкой». В центр этой «крышки» вставляю воронку.

Тщательно замазываю пластилином все щелочки, чтобы не осталось даже самого маленького отверстия. Через воронку наливаю в банку воду. Но через некоторое время вода перестает вытекать из воронки, хотя банка еще не полная.

Так что же мешает воде? Чем были заполнены банка и бутылочка?

Конечно, воздухом! Удивительным газом, без которого бы не было жизни на Земле. Но воздух – это не просто газ, это смесь газов: азота, кислорода, углекислого газа, водорода и других. Если представить, что эти газы имеют цвет, то воздушный шарик мог бы выглядеть так:

• желтый цвет – это азот, его в воздухе больше всего;
• красный цвет – кислород, самый главный для человека газ: именно его мы вылавливаем из воздуха, когда дышим;
• зеленый цвет – это углекислый газ;
• синий – водород.

В воздухе есть еще и другие газы: аргон, неон, гелий, метан, криптон, - но их очень мало. Кстати, о том, что воздух – это смесь газов, стало известно всего лишь два века назад!

Воздух очень важен для жизни. Если попробовать глубоко вдохнуть, закрыть ладонью нос, рот и считать про себя: раз, два, три… Не успеешь досчитать до шестидесяти, как нестерпимо захочется убрать ладонь и глотнуть свежего воздуха. Воздухом дышат люди, животные, растения – всё живое на Земле.

Важен пятый океан и по другой причине. Воздушная оболочка Земли – это ее «рубашка». В такой «рубашке» наша планета не перегревается от солнечного жара, не остывает от космического холода.

Кроме того, воздушная оболочка, словно кольчуга, защищает Землю от космических «снарядов» - метеоритов. Когда небесные камни обстреливают нашу планету, они сначала сталкиваются с ее воздушной «бронёй», которая тормозит, замедляет их полет. При этом метеориты так сильно раскаляются, что сгорают, не достигнув Земли.

Пятый океан защищает нас и от космических лучей-невидимок. Они давно бы всё уничтожили, если бы не было воздушной оболочки вокруг Земли.

Ещё одну важную работу выполняет пятый океан – следит за климатом на нашей планете. Перегоняет холодный воздух на юг, теплый – на север. С морей и океанов, рек и озер собирает влагу и отдает ее суше. Летом поливает землю дождями, а зимой укрывает пушистым снежным одеялом, чтобы не замерзли растения, чтобы не страдали от морозов звери и птицы.

Ученые называют воздух, который окружают нашу планету, атмосферой Земли.

Мы сравниваем атмосферу с океаном из-за того, что небо нам кажется синим, как вода в океанах и морях. Но почему это происходит? Ведь глядя сквозь слой воздуха, например, на дом на другой стороне улицы, мы видим, что воздух прозрачный и бесцветный!

Оказывается, небо в голубой цвет окрашивает свет Солнца.

Однажды папа показал мне удивительную вещь: он взял стеклянную пирамидку, поставил ее на подоконник, и на стене я увидел радугу. Папа рассказал мне, что в обыкновенном луче света скрыты 7 разноцветных лучиков.

Именно поэтому летом после дождя мы можем видеть радугу. И именно поэтому небо кажется нам синим. Солнце посылает к Земле свои лучи. Сначала свет несется в космосе. Там ему ничего не мешает, и все 7 лучиков держатся вместе. Но вот луч подлетает к Земле. Чтобы добраться до ее поверхности, ему надо пройти сквозь атмосферу. Атмосфера Земли, словно гигантская пирамидка, раскладывает луч света на 7 цветов радуги. И каждому лучику приходится добираться до Земли самостоятельно. Лучам мешают воздух, кристаллики льда, пылинки… Но красные, оранжевые и желтые лучи легко обходят эти препятствия. А вот зеленые, синие и фиолетовые этого сделать не могут. Они как бы отскакивают от каждого препятствия, много раз меняя направление. Ученые говорят: «Свет рассеивается». Особенно много рассеивается синих и фиолетовых лучей, и небо из-за этого кажется нам голубым.

А если небо затянуто тучами? В воздухе скапливается много капель воды, и начинают рассеиваться не только голубые и синие лучи, но и желтые, оранжевые, красные. Цвета снова смешиваются, но синих лучей по-прежнему рассеивается больше других, поэтому небо приобретает сероватый цвет.

Воздух, его свойства интересуют людей уже давно. Например, знаменитый ученый Галилео Галилей более 300 лет назад попытался взвесить воздух. Он взял медный шар с отверстием и поставил на весы. А затем откачал из шара воздух, заткнул отверстие и снова положил на весы. Теперь чаша весов с шаром поднялась вверх, а чаша с гирьками опустилась. Это значило, что воздух что-то весил.

Позже ученые высчитали, что воздух не такой уж и легкий – в бутылке из-под молока помещается примерно полграмма воздуха. А на каждого человека воздух давит с силой 15 тонн. Это вес трех грузовиков! Но почему же мы не чувствуем этой тяжести? Оказывается, в организме человека тоже есть воздух, который давит с такой же силой изнутри. Поэтому мы ничего не ощущаем.

Кроме этого, известно, что воздух плохо проводит тепло. Например, многие растения, которые зимуют под снегом, не замерзают потому, что между холодными частицами снега очень много воздуха. Снежный сугроб в этом случае напоминает одеяло, которое укрывает стебли и корни растений. А еще это свойство воздуха помогает сохранить тепло в наших квартирах: в оконных проемах мы устанавливаем двойные рамы.

Чтобы увидеть еще одно свойство воздуха, мама предложила мне проделать очень простой опыт. Я взял пластиковую бутылку, плотно закрыл ее крышкой и положил в морозилку. Через час я вынул бутылку и увидел, что она как бы «сдулась». А некоторое время спустя бутылка снова стала такой же, как прежде, она «надулась». Я сделал вывод, что, когда воздух охлаждается, он как бы становится «меньше», сжимается. А когда нагревается – то становится «больше», расширяется.

В земных океанах вода постоянно движется, течет. В воздушном океане тоже есть свои течения – ветры. Но как же они возникают?

Наверно, каждый из нас, сидя у костра, наблюдал, как над огнем пляшут искорки, взлетает вверх пепел, легкие сухие листочки… Это горячий воздух поднимает их вверх.

Когда воздух нагревается, он становится легче и устремляется вверх. А холодный воздух тяжелее, он опускается вниз. Я думаю, именно поэтому в квартирах батареи отопления устанавливают у пола, а форточки – под потолком.

Итак, солнце нагревает воздух, он становится теплее, легче. Поднимаются в небо теплые воздушные потоки. А в это время где-то стоит холодная погода, и воздух там холодный, тяжелый. Вот он и устремляется туда, где теплее, где теплый воздух как бы освободил ему место. Вот и получается ветер, воздушные течения.

Я задумался, что было бы, если бы солнце нагревало Землю равномерно? Если бы во всем мире температура была одинаковая? Я думаю, это не очень хорошо. Ведь тогда не было бы ветров, остановились бы тучи, началась засуха, над городами повис бы дым. Словом, без ветра жить стало бы намного труднее.

А ветер людям очень нужен. Ведь люди давно научились «ловить» ветер и заставлять его работать.

Благодаря ветру в давние времена мореплаватели могли пересекать моря и океаны. Ведь на их кораблях стояли паруса, которые «ловили» ветер, заставляли корабли двигаться быстрее.

Благодаря ветру люди могли перемолоть зерна в муку. Для этого они строили мельницы. Ветер заставлял крутиться крылья мельницы, а те, в свою очередь, крутили жернова, которые перемалывали зерно.

Правда, в прошлом веке люди почти перестали использовать ветер, его энергию, потому что появились различные двигатели, электромоторы. Но сейчас мы видим, что запасы нефти истощаются, загрязняется окружающая среда. Поэтому интерес к энергии ветра снова растет.

Ведь с помощью ветра можно «добывать» электричество, которое так необходимо людям, и не загрязнять окружающую среду. Сейчас во многих уголках Земли строят механизмы, которые похожи на мельницы. Но эти механизмы «ловят» ветер и превращают его энергию в электричество. Называются эти механизмы ветрогенераторы. Строят даже целые «ветряные фермы». Только, чтобы эти ветрогенераторы могли работать, надо, чтобы ветер дул постоянно. К тому же, когда их лопасти вращаются, то издают очень громкий шум. Поэтому ветрогенераторы нельзя строить слишком близко от жилых домов. Но, не смотря на это, почти на половине территории нашей страны можно построить ветрогенераторы, которые будут давать людям электричество, не загрязняя окружающую среду.

Я заинтересовался, как работает ветрогенератор. Мы с папой нашли в Интернете простую модель ветрогенератора, и вместе ее сделали. Для этого нам понадобилось:

• небольшой кусок картона;
• отрезок проволоки;
• старый карандаш или шариковая ручка;
• две пробки;
• кусочек тонкой веревки или нитки.

Мы сделали пропеллер из картона и прикрепили его к пробке. Взяли кусок проволоки длиной примерно 30 см и вставили его в другой конец пробки. Из ручки я вынул стержень и снял все колпачки. Получившуюся трубочку надел на проволоку так, чтобы проволока свободно вращалась внутри. Затем мы надели на противоположный конец проволоки вторую пробку, привязали к проволоке нитку, а на другом конце нитки закрепили легкий груз.

Теперь, если взяться за трубочку, поднести модель к вентилятору , то пропеллер начнет вращаться, и груз будет подниматься.

Примерно так действовали старинные ветряные мельницы.

Если же теперь представить на другом конце проволоки воображаемую ветровую турбину , мы получим довольно точную действующую модель ветрогенератора.

Но обычно ветер очень капризен: никогда не знаешь, куда он подует и с какой силой. Поэтому люди научились делать ветер.

Этот «самодельный» ветер помогает охладить воздух в комнате летом и нагреть его зимой. Он охлаждает двигатель автомобиля. Он помогает металлургам выплавлять металл из руды: по трубам гонит в доменные печи раскаленный воздух.

С помощью «самодельного» ветра из кусочков расплавленного стекла в специальных цехах делают елочные украшения, делают бутылки, банки.

Он помогает нам дома: фен высушит волосы, а пылесос поможет привести в порядок квартиру.

«Самодельный» ветер помогает испытывать самолеты, перевозить грузы, качать воду, помогает даже спортсменам на тренировках…

Воздухом также наполнены шины автомобиля. Он помогает открывать и закрывать двери в автобусе. Оказывается, даже пожарная лестница поднимается с помощью воздуха!

Есть музыкальные инструменты, которые называются «духовые». Чтобы они звучали, музыканты дуют в специальное отверстие, воздух вибрирует, и получается звук.

Словом, работы у воздуха хватает.

Всем известны воздушные шарики и надувные игрушки.

Игрушка «Ветряк». Из цветной бумаги вырезать квадрат. Начертить две диагонали на любой стороне квадрата. От углов квадрата сделать надрезы. Надрез закончить примерно в 4-5 см от центра. Соединить углы булавкой в одной точке – центре ветряка. Зафиксировать всё более толстой булавкой, которая также закрепит наш ветряк на палочке.

Игрушка «Вертушок». Взять две трубочки для коктейля. На длинном конце одной трубочки сделать надрез, и вставить одну трубочку в другую. Отогнуть короткие кончики трубочек так, чтобы они были под прямым углом друг к другу. Теперь, если подуть в трубочку, она начнет крутиться.

Мыльные пузыри. В воде растворить небольшой кусочек мыла, добавить шампунь и немного сахара. Все хорошо взболтать. Один конец соломинки для коктейля окунуть в раствор, аккуратно подуть в противоположное отверстие. Получится пузырь. Можно провести соревнование: чей пузырь дольше не лопнет, или чей пузырь самый большой.

Гонки 1. В эту игру могут играть сразу несколько человек. Каждый игрок берет лист картона и лист бумаги. Одну сторону бумажного листа надо отогнуть. Положить листы бумаги на пол или на стол и по сигналу махать на свой лист картоном. Чей листок придет к финишу первым?

Гонки 2. Эта игра похожа на предыдущую. Только вместо листа бумаги используется воздушный шарик. Здесь задание можно усложнить: построить полосу препятствий, которую должен преодолеть шарик . Главное условие – не дотрагиваться до шарика листом картона! Шарик должен двигаться только благодаря «самодельному» ветру!

Игрушка «Мобиль». Вырезать из плотной бумаги большой круг. Провести по кругу линии, чтобы получилась спираль. Раскрасить эту спираль в виде змеи и вырезать ее. Продеть сквозь голову змейки нитку и подвесить, например, к люстре. Воздух в комнате постоянно движется, поэтому змейка будет вращаться.

Можно сделать и более сложный мобиль, из нескольких фигурок. И фигурки могут быть самыми разными.

Рисование дыханием. Гуашь развести водой. На лист бумаги или картона нанести маленькие цветные лужицы. Через трубочку для коктейля резко подуть на каждую лужицу. Получится очень интересный рисунок!

Дуйбол. Я услышал это название по телевизору, но более подробно об этой игре я не успел ничего услышать. Поэтому я стал думать, фантазировать, какой может быть эта игра?

Слово «дуйбол» похоже на «футбол». Значит, нужно поле для игры. «Бол» по-английски – «мяч». А «дуй» - значит, на этот мяч надо дуть.

Я взял коробку из-под конфет и сделал в ней маленькое поле, похожее на футбольное. Мячом будет шарик для пинг-понга . Играть могут два человека. Задача каждого игрока – закатить шарик в ворота противника.

Руками шарик трогать нельзя! Игроки используют только свое дыхание!

Игрушка «Веселый китёнок». Эту игрушку я придумал сам. Из картона надо сделать китенка. Внутрь вставить трубочку для коктейля так, чтобы один кончик торчал их хвостика, а другой – из верхней части игрушки. Верхний кончик трубочки надрезать и расправить. Если в это углубление положить легкий ватный шарик, а потом подуть в другой конец трубочки, то шарик подпрыгнет. Можно устроить соревнование, у кого шарик подпрыгнет выше! А еще я хочу добиться того, чтобы шарик как бы висел в воздухе. У меня пока этого не получается, но я буду тренироваться!

Самый меткий. Нарисовать на листе картона мишень, повесить на стену. Взять старую ручку, у которой снимается и верхняя и нижняя часть, вынуть стержень. Получится трубочка. Из бумаги скатать маленький шарик. Положить его в трубочку. Сильно дунуть в трубочку, стараясь попасть в центр мишени.

Флюгер. Это прибор для определения направления и скорости ветра. Сделать его можно по-разному: из разных материалов, в виде любой фигуры. Мы с папой нашли в Интернете несколько инструкций для изготовления разных флюгеров. Мне особенно понравился флюгер из пластиковой бутылки, и я решил его сделать. Я взял пластиковую бутылку, срезал горлышко и дно: получилась труба. Мама помогла мне проткнуть эту трубу спицей. Позади трубы я надел пробку. Флюгер готов! Я установил его на балконе и теперь всегда знаю, куда дует ветер.