Положите монету на большую плоскую тарелку, налейте столько воды, чтобы она покрыла монету, и предложите гостям взять её прямо руками, не замочив пальцев.
Это, казалось бы, невозможная задача довольно просто решается с помощью стакана и горящей бумажки. Зажгите бумажку, положите её горящей внутрь стакана и быстро поставьте стакан на тарелку близ монеты дном вверх. Бумажка погаснет, стакан наполнится белым дымом, а затем под ним само собой соберётся вся вода с тарелки. Монета же, конечно, останется на месте, и через минуту, когда она обсохнет, вы сможете взять её, не замочив пальцев.
Какая сила вогнала воду в стакан и поддерживает её на определённой высоте? Атмосферное давление. Горящая бумажка нагрела в стакане воздух, давление его от этого возросло, и часть газа вышла наружу. Когда бумажка погасла, воздух снова остыл, но при охлаждении его давление уменьшилось, и под стакан вошла вода, вгоняемая туда давлением наружного воздуха.
Вместо бумажки можно пользоваться спичками, воткнутыми в пробку.
Весьма нередко приходится слышать и даже читать неверное объяснение этого старинного опыта *. А именно, говорят, что при этом “сгорает кислород” и потому количество газа под стаканом уменьшается. Такое объяснение грубо ошибочно. Главная причина только в нагревании воздуха, а вовсе не в поглащении части кислорода горящей бумажкой. Это следует, во-первых, из того, что можно обойтись и без горящей бумажки, а просто нагреть стакан, сполоснув его кипятком. Во-вторых, если вместо бумажки взять смоченную спиртом вату, которая горит дольше и сильнее нагревает воздух, то вода поднимается чуть не до половины стакана; между тем известно, что кислород составляет только 1/5 всего объёма воздуха. Наконец, нужно иметь в виду, что вместо “сгоревшего” кислорода образуется углекислый газ и водяной пар; первый, правда, растворяется в воде, но пар остаётся, занимая от части место кислорода.
* Первое его описание и правильное объяснение принадлежит, видимо, древнему учёному (Александрийской эпохи) Филону Византийскому.
А.Я.Перельман “Занимательная физика”, книга 1, 1983 г.
Напрашивается сравнение с пчелиным клубом. Его можно представить в виде миниатюрной печки, работающей в автоматическом режиме. Когда внешняя температура падает пчёлы клуба начинают выделять тепло, используя в качестве топлива мёд. С повышением температуры давление внутри клуба возрастает. Доведя температуру в клубе до комфортного состояния пчёлы успокаиваются. Воздух внутри клуба начинает остывать, его давление уменьшаться. Под действием атмосферного давления внутрь клуба закачивается порция свежего воздуха. Так как воздух внутри клуба охладился, то пчёлы вынуждены снова поднять температуру внутри клуба до её комфортного значения. Таким образом, процесс нагревания и охлаждения воздуха насит периодический характер. Тем самым, происходит снабжение пчёл кислородом, необходимым для их жизнедеятельности.
