Можно ли опускать в ванну включенный фен? Научные ответы на глупые вопросы

Каждый день с нами происходят вещи, которые должны бы нас удивлять или по крайней мере вызывать вопросы. Например, волосы электризуются от шапки, а кошка умудряется всегда приземляться на лапы. «Медуза» составила список глупых вопросов и попросила «Лабу» на них ответить с научной точки зрения. «Лаба» — издание, рассказывающее о том, как устроен человек и окружающий его мир с точки зрения естественных наук. Его запускает команда научных журналистов, популяризаторов, ученых и экспериментаторов, которые проводят образовательно-просветительскую акцию «Открытая лабораторная».

Почему пельмени всплывают при варке?

Все дело в изменении плотности продуктов. На пельмени в воде действует сила тяжести, которая тянет их ко дну, и сила Архимеда, которая выталкивает их на поверхность. Фарш и лук внутри пельменей, нагреваясь, выделяют растворенные в них газы, а при кипячении — водяной пар. Большая часть этих газов не находит выхода и распирает начинку. Объем продуктов увеличивается, плотность уменьшается, и архимедовой силы становится достаточно, чтобы пельмени начали всплывать.

Кстати, если остудить пельмени в бульоне, они утонут, поскольку пар внутри пельменя конденсируется, оболочка опадает, объем пельменя уменьшается, и архимедова сила уже не будет компенсировать силу тяжести.

Что будет, если опустить работающий фен в ванну?

Есть вероятность, что ничего. Принято считать, что это может привести к сильному удару током, а с точки зрения создателей фильма «Чего хотят женщины» — еще и дать вам сверхспособность читать мысли. Но ни того, ни другого может и не случиться.

Дело в том, что вода (даже не дистиллированная) плохо проводит ток. В ней содержатся ионы хлора и других веществ, способных переносить заряд, но ее сопротивление все равно достаточно высоко, а сопротивление тела человека — еще больше.

Таким образом, вода проводит ток значительно хуже, чем любой бытовой прибор, который, специально сделан для того, чтобы его проводить. Внутри фена ток продолжит поступать от фазного провода, пройдет через нагревательный элемент, электропривод лопастей и уйдет обратно в сеть по нулевому проводу.

Однако часть тока все же может утекать в воду через оголенные контакты внутри фена. В этом случае электричество проходит через толщу воды и уходит в сливное отверстие или другие заземленные части ванной. Человека в этой цепи нет, и ударить током его не может. Тем не менее, это может случиться при прямом контакте с оголенными проводами, точно так же как и на открытом воздухе.

Важно: не пытайтесь провести этот эксперимент самостоятельно. Этот опыт может стать смертельно опасным, если какие-либо условия будут изменены. К тому же, другие электроприборы могут себя повести в подобном эксперименте совсем иначе.

Посмотрите видео из курса «Физика дома», который проводит «Лаба», — и убедитесь, что все так и есть. В этом курсе изобретатель и экспериментатор Алексей Иванченко проводит опыты, используя только бытовые предметы и приборы, доступные дома, — и лишь иногда дополняет их лабораторным оборудованием.

Почему волосы электризуются от шапки?

Когда два разнородных материала — то есть волосы и шапка — трутся друг об друга, происходит перераспределение зарядов. Отрицательно заряженные электроны отрываются от волос и прилипают к шерсти. При этом волосы теряют электроны и заряжаются положительно.

Особенно сильно этот эффект проявляется в сухих помещениях и в зимнее время, когда воздух относительно сухой. В волосах статический заряд может достигать напряжения в десятки тысяч вольт (как в линии электропередачи!). Но если коснуться заземленного предмета, накопленный разряд мгновенно спадет, однако ток его освобождения будет настолько мал, что вы ничего не почувствуете. Таким предметом может быть полотенцесушитель, батарея или крупная металлическая вешалка в коридоре.

Можно и просто подождать: с течением времени атомы получают недостающие электроны, поэтому электрическое равновесие восстановится. А можно чуть-чуть смочить волосы: тонкая водяная пленка становится проводником, и ток буквально стекает с волос.

Что будет, если бросить петарду в унитаз?

Его нижняя часть разлетится на куски — предсказать это помогает закон Паскаля. Согласно этому закону, давление, оказываемое на жидкость или газ в одной точке, передается в любую другую во всех направлениях без изменений. В нашем случае жидкость — это вода в унитазе, а взрыв петарды окажет на нее давление, которое спровоцирует гидравлический удар, поскольку вода несжимаема. Проще говоря, вместе с петардой взорвется часть унитаза, которая была заполнена жидкостью — воду понесет во все стороны, и там, где на ее пути встанут керамические стенки, она их разорвет.

Не проверяйте это на своем унитазе, лучше посмотрите, как это делает «Лаба». В курсе «Физика дома» Алексей Иванченко будет жечь, взрывать и электризовать все, что попадется под руку, — и возьмет весь риск на себя. Вам останется только наблюдать за действием законов физики в бытовых условиях.

Почему кошка всегда приземляется на лапы?

Способность переворачиваться в падении у кошек врожденная и проявляется уже в возрасте трех-четырех недель. В этом им помогает очень гибкий позвоночник, отсутствие ключиц и развитый вестибулярный аппарат. Падая, кошка моментально начинает выравнивать свое тело относительно земли. Она прижимает лапы и хвост к туловищу, ускоряя вращение. Как только кошка займет положение лапами вниз, она сразу отводит их в сторону, и вращение прекращается. Хвост создает дополнительный момент вращения: он крутится в противоположном от туловища направлении.

Автор журнала Improbable Research Фиорелла Гамбале бросила кошку по имени Эстер с разной высоты в общей сложности 600 раз. Животное успевало перевернуться и приземлиться на четыре лапы при падении с высоты более одного фута (около 30 сантиметров).

Почему птиц на проводах не бьет током?

Каким бы большим ни было напряжение в сети, это всегда разность электрических потенциалов между фазами электрической цепи и землей. Птицы обеими лапками касаются только одного провода. Разность потенциалов между этими точками ничтожно мала: фактически животные находятся под напряжением всего в несколько сотых долей вольта, и через них протекает очень маленький, безопасный для их здоровья ток. Однако крупная птица, сидя на проводе, может коснуться заземленной металлической части опоры. В этом случае возникнет большая разность потенциалов и птицу ударит током. Этого она, увы, не переживет.

Почему нельзя класть металлические предметы в микроволновку?

Микроволновую печь изобрел американский ученый, проводивший эксперимент с магнетроном — прибором, создающим электромагнитное поле. В процессе опыта ученый обнаружил, что конфета в его кармане начала таять. Он заинтересовался — и попробовал нагревать другие предметы намеренно. Случайно открытый принцип и используется в современных микроволновках — в них создается поле, которое заставляет вращаться полярные молекулы воды, в результате чего еда и разогревается.

В металлах происходит другой процесс: под воздействием переменного магнитного поля в них возникают вихревые токи. Они протекают по замкнутым контурам внутри металла и сильно разогревают его. От этого металлические предметы начинают искрить, а самые тонкие вроде фольги могут даже загореться.

Не издевайтесь над своей микроволновкой, но посмотрите, как это делает «Лаба». И посмотрите, как в курсе «Физика дома» экспериментатор Алексей Иванченко проводит опыты с другой бытовой техникой и электроникой — в каждой квартире есть достаточно средств, чтобы поставить серию опытов и проверить действие законов физики. На странице курса можно не только посмотреть видео, но и прочитать текст, в котором процесс каждого опыта описан подробнее.

Почему некоторых жильцов панельных домов преследует звук катающихся металлических шаров?

Свидетелями этого загадочного явления чаще всего становятся жители новых панельных домов. Честно признаемся, что точного ответа на этот вопрос не существует. Но, скорее всего, дело в температурном напряжении, возникающем в железобетонных конструкциях и перекрытиях. Днем конструкции здания нагреваются и деформируются из-за теплового расширения. Арматурный каркас изгибается или сжимается. Ночью температура бетонных конструкций падает, и арматура возвращается в исходное положение. Железобетон хорошо проводит звук, а пустоты в плитах создают акустический резонанс.

Если хотите узнать еще больше о привычных, но все-таки странных вещах, которые происходят в вашей квартире, — посмотрите курс «Физика дома», который подготовила «Лаба». Среди других вопросов — как включаются наши фобии и что с ними делать, как знание физических законов помогает в быту, почему важно научиться правильно читать этикетки и как, собственно, работают наши тело и мозг. На все это «Лаба» отвечает с помощью экспериментов и подробных разборов, подкастов и больших тестов — «лабораторных».