кинетическую, то есть рабочую энергию. Это и есть энергия, которая заставляет двигатели и генераторы работать на нас.
Как работают нефтяные вышки?
Когда вы думаете о добыче нефти, вы, наверное, представляете себе высокие стальные сооружения с бьющим из них фонтаном черной нефти. Но такие нефтяные фонтаны отошли в прошлое. Современные методы бурения почти полностью исключают возможность подобного фонтанирования. Сейчас используется много типов нефтяных буровых установок. Некоторые из них бывают высотой в двадцатиэтажное здание, другие стоят на колесах, а иные располагаются на платформах и баржах для бурения скважин в морском дне. Около восьмидесяти пяти процентов скважин в Соединенных Штатах являются результатом применения метода вращательного бурения, при котором в землю внедряется быстро вращающийся бур.
Существуют различные виды буров для разных типов почвы. К буру прикрепляется буровая труба, состоящая из десятиметровых секций, называемых узлами, каждая из которых весит около двухсот килограммов. Плоский стальной поворотный круг удерживает в вертикальном положении и поворачивает трубу, проходящую сквозь него в землю. С каждым поворотом трубы бур, прикрепленный к ней, вгрызается все глубже в землю, и к ней наращивается узел за узлом. В процессе бурения в трубу закачивается специальная жидкость, которая охлаждает и смазывает бур.
По мере того как скважина делается все глубже, к трубе время от времени добавляют длинную стальную трубку, называемую обсадной трубой. Так как бур затупляется, проходя через горные породы, его надо довольно часто заменять и для этого вытаскивать из скважины всю трубу, что является весьма трудоемкой работой.
Иногда на то, чтобы заменить бур и опустить трубу обратно в скважину, уходит от четырех до шести часов. Когда скважина достигает нужной глубины, бур с трубой вытаскивают, обсадная труба, наполненная специальным химическим составом, опускается до самого дна скважины. Для того чтобы открыть нефти выход, в скважину опускается специальное приспособление, напоминающее небольшую пушку, чтобы пробить в трубе отверстия. Потом в трубу закачивают воду, чтобы устранить заполняющий ее состав. В скважине повышается давление, и наконец нефть начинает поступать через клапаны-отверстия в открытый резервуар.
Как работает счетчик Гейгера?
Вы, вероятно, слышали о том, что в разведке редких металлов современному человеку помогает счетчик Гейгера. Или, возможно, вы слышали упоминание о счетчике Гейгера, когда люди говорят об опасности, проистекающей от атомных взрывов. В обоих случаях возникает явление, называемое радиацией, или излучением. Определенные радиоактивные элементы испускают лучи, легко обнаруживаемые и измеряемые при помощи счетчика Гейгера. Этот счетчик был изобретен Хансом Гейгером, а потом усовершенствован ученым по фамилии Мюллер.
Счетчик представляет из себя вакуумную трубку. Она устроена довольно просто: внутри очень тонкой стеклянной пробирки находятся две пластины и небольшое количество газа, например аргона. Трубки, заполненные газом, хорошо знакомы вам — это светящиеся неоновые трубки рекламы. В неоновой трубке или лампе дневного света газ начинает светиться, если контакты подсоединить к источнику электрической энергии достаточно высокого напряжения. Высокое напряжение осаждает газ и дает возможность огромному потоку электронов двигаться между двумя пластинами. Когда начинается это движение потока электронов, газ внутри трубки начинает светиться.
В счетчике Гейгера, напротив, напряжение должно быть очень слабым, чтобы газ не начал светиться при нормальных условиях. Теперь давайте представим себе, что произойдет, если рядом окажется радиоактивное вещество. Его излучение проникает в трубку и начинает взаимодействовать с молекулами газа. От этого они получают энергию и заставляют газ светиться. Итак, теперь через трубку проходит электрический ток. Если его пропустить через счетчик, то можно узнать количество радиации, попавшее в трубку.
А еще можно заставить этот ток издавать тиканье, которое у нас обычно ассоциируется со счетчиком Гейгера. Поскольку счетчик Гейгера является прибором, улавливающим радиацию, он, конечно же, не сможет уловить что-либо не дающее излучения. Поэтому возможности его использования для поиска редких металлов сильно ограничены.
Как телевизионные программы транслируются через спутники?
Искусственный спутник — это созданный человеком космический корабль, вращающийся вокруг Земли. Подобные спутники запускаются в космос с различными целями. Спутники могут быть различными по размеру: от маленького до огромного шара. Они могут весить от нескольких килограммов до многих тонн. Они могут быть различной формы: в форме шара, шляпной картонки, консервной банки, водного буйка и коробки для сигар. Орбиты некоторых спутников проходят всего в 176 километрах от Земли. Другие вращаются на расстоянии 35 680 километров от нее.
Орбита спутника рассчитывается учеными заранее в зависимости от его предназначения. Всем спутникам для нормального функционирования установленного на них оборудования требуется электрическая энергия. Основной источник этой энергии — Солнце. На поверхности спутников укреплено множество солнечных батарей, которые преобразуют солнечный свет в электричество. От этого электричества заряжаются батареи спутника. Радио— и телесигналы могут передаваться с континента на континент через спутники связи. На большинстве спутников связи находятся приемники и передатчики. Приемники улавливают радио— и телепрограммы с наземных станций. Электронные приспособления усиливают теле— и радиовещательные сигналы. Потом передатчики посылают эти сигналы на дальние наземные станции, которые могут находиться на другом континенте.
Пример такого спутника — «Телстар». «Телстар—1» был запущен в Соединенных Штатах в июле 1962 года. С его помощью стали возможны прямые телевизионные трансляции между Соединенными Штатами и Европой. Один из видов спутников связи движется по стационарной орбите вокруг Земли на расстоянии 35 680 километров.
Чтобы пройти по этой орбите, спутнику требуется двадцать четыре часа, то есть такое же время, которое требуется Земле, чтобы повернуться вокруг своей оси. Поэтому получается, что спутник всегда находится на одном и том же месте над Землей. Один из спутников этого типа получил название «Ранняя пташка». Благодаря тому что его орбита проходит так высоко, он может передавать сигналы на очень большие расстояния.
Что такое радиоволны?
Знаете ли вы, что окружающее нас пространство постоянно пронизано радиоволнами, идущими с ближайших телерадиовещательных станций? Из-за этих волн все металлические предметы в комнате все время слегка вибрируют. Вы не можете услышать эту вибрацию до тех пор, пока она не начнет вызывать звуковые волны, и именно это происходит в том случае, когда вы включаете свой радиоприемник. Радиоволны можно назвать распространяющимися в пространстве нарушениями покоя среды. При их возникновении электроны начинают быстро двигаться туда-сюда.
