Какое свойство песка используют в песочных часах

В этой статье мы попросили мастера ответить на вопрос: «Какое свойство песка используют в песочных часах?», а также дать полезные рекомендации для наших читателей. Что из этого получилось, читайте далее.

Песочные часы — одни из самых древних и самых простых приспособлений для измерения времени. Колба и песок внутри, перетекающий из одной камеры в другую под силой тяжести песка — это и есть тот параметр, который отсчитывает ускользающие секунды. Период времени, который способны засечь часы, напрямую зависит от величины колбы и ширины отверстия, сквозь которое просыпается песок. Именно поэтому чаще всего встречаются часы, отсчитывающие промежуток времени в 1, 2, 5 и 30 минут: это оптимальное время для колбы малых размеров. Существуют и песочные часы, отсчитывающие временной промежуток, равный 365 дням (1 году). Вес их вместе с песком составляет около 40 тонн, а диаметр колбы такой, что внутри запросто размещается BMW. Такие песочные часы установлены в качестве украшения Кремлёвской площади и Болгарской Площади Победы.

Огромная масса — не единственная причина того, что песочные часы не отсчитывают большие временные промежутки. Дело в том, что добиться равномерного пересыпания песка крайне сложно. Со временем песок истирается, превращаясь в пыль, скорость его просачивания сквозь отверстие увеличивается, и часы начинают «спешить». Вся эволюция песочных часов построена на выборе правильного песка для часов, который бы и жил долго, и пересыпался равномерно.

Песок для песочных часов должен обладать некоторыми свойствами: он должен иметь примерно равный диаметр, быть сыпучим, а песчинки не должны царапаться друг о друга. Именно поэтому обычный речной песок не прижился: его достаточно быстро заменили отожжённым тонкозернистым песком, который просеивался через несколько сит, что и обеспечивало примерно равный диаметр песчинок. Перед укладкой в колбу важно было полностью избавить песок от влаги, иначе его сыпучесть будет нарушена.

Ещё один популярный вариант — свинцовый песок, который изготавливался из цинковой и свинцовой пыли: такой песок меньше всего царапал внутреннюю поверхность колбы, нарушая гладкость её стенок.

Кроме свинцового и жженого песка применялся истертый мрамор, измельчённая яичная скорлупа, оксид олова и даже ртуть (благо, она не прижилась). Популярным наполнителем песочных часов стал кварц — камень, обладающий многими целебными свойствами.

Изобретатель Стефан Фарфлер внёс весомую лепту в совершенствование механизма песочных часов: он создал пружину, которая автоматически переворачивает колбы часов, меняя их местами и начиная ход времени заново. Таким образом, появилась возможность измерять большие временные промежутки, не увеличивая массу часов и диаметр их колбы.

А вот использование в песочных часах воды вместо песка положило начало созданию водяных часов (так называемой клепсидры). Но это уже совсем другая история.

Песок – это удивительный природный материал, полезные свойства которого невозможно переоценить. Его уникальные особенности и характеристики, необычные сферы применения, загадки и гипотезы, а также множество другой важной информации вы найдете в этой статье.

Песок с давних времен используется в различных сферах деятельности человека: строительстве, изготовлении стекла, медицине, искусстве и многих других. Но человек знает о песке на удивление мало, несмотря на его распространенность. Яркий тому пример – поющие пески. Они издают невероятные звуки, и до сих пор никто не может назвать точную причину этого явления. Существует масса теорий, но ни одна из них не подтверждается исследованиями. Один и тот же песок может издавать звуки на пляже, но «молчать» в лабораторных условиях. И это лишь одно из его удивительных проявлений.

Состав песка в разных точках земного шара не одинаковый. Например, значительную часть Саудовской Аравии занимает пустыня, но страна вынуждена импортировать песок, так как собственный абсолютно непригоден по своим характеристикам для строительства.

Выделяют две основные группы песка:

Мономинеральные. Состоят на 90 % и больше только из одного минерала: кварца, роговой обманки, слюды или полевого шпата. Оставшиеся 10 процентов представлены большим набором других минералов или останков живых существ (например – раковин). Содержание каждого такого элемента настолько мало, что даже не учитывается.
Полиминеральные: состоят в основном из двух минералов из перечня мономинеральных песков. Например – полевошпатово-кварцевый вариант, в котором полевого шпата более 50 %, остальное – кварц. Сочетания могут быть любыми, а фактический состав легко определить по названию. Если в указанном выше примере поменять слова местами, получится кварцево-полевошпатовый песок, в котором уже именно кварца больше 50 %, а остальная часть – полевой шпат.

Из-за такого разнообразия какой-то общепризнанной во всем мире классификации просто не существует. Уж очень сильно пески отличаются друг от друга. В первую очередь – из-за происхождения.

По официальной версии, песок является продуктом распада горных массивов. Под воздействием ветра горы постепенно разрушаются, от них отделяются значительные куски, которые и дальше обдуваются ветрами, постепенно рассыпаясь до состояния песка, который, в свою очередь, развеивается ветром по большой территории. Вода выполняет ту же самую работу.

По типу добычи песок бывает карьерным и речным, хотя последний далеко не всегда находится именно в реках. Его могут добывать в разных водоемах: озерах, морях или океанах.

Среди всех свойств песка выделяют четыре самые полезные для человека особенности: равномерность высыпаемости, водопроницаемость, рассыпаемость и не сжимаемость.

Равномерная высыпаемость. Вне зависимости от давления или высоты слоя песка, он всегда будет равномерно высыпаться из отверстия. Например, если взять обычную воронку и насыпать в нее несколько граммов песка, он высыплется из нее с той же скоростью, как и тонна такого же песка, пропущенного через эту же воронку. Благодаря этому свойству возможна работа песочных часов. Разумеется, в зависимости от крупности частичек песка и от их структуры, скорость высыпания будет разной, но один и тот же песок всегда проходит через отверстие с одинаковой скоростью.
Водопроницаемость. Песок пропускает воду. Чем крупнее частички, тем лучше будет проходить жидкость. В то же время он пропускает только воду и вбирает в себя любые взвеси и примеси. Это принцип работы большинства фильтров. Со временем песок слеживается, становится более плотным и начинает пропускать все меньше воды. Самый мелкий песок, в конечном итоге, может стать и вовсе водонепроницаемым, если взять внушительный его слой.
Рассыпаемость. Чистый и сухой песок физически не может удерживаться на вертикальной поверхности. В то же время мокрые песчинки отлично сцепляются друг с другом. Оба свойства используются в строительстве, в частности – при изготовлении строительных смесей.
Не сжимаемость. Песок может слежаться или осесть, потеряв часть объема, но сжать его выше этого предела просто невозможно. Такое свойство помогает распределять давление при помощи песка. Пример: если в емкость насыпать песок и начать на него давить, лишь часть этого усилия будет передаваться на дно емкости. Остальное равномерно распределится по стенкам. Таким эффектом обладает только сухой песок. Мокрый же передаст все усилие строго вниз, на дно.

В медицине песок также активно используется. О его лечебных свойствах знали еще древние шумеры – такая информация встречается на их глиняных клинописных табличках. Несмотря на это, только в 1889 году русский врач Парийский Н. В. после проведения экспериментов смог создать качественную систему лечения, которая дошла до наших дней практически без изменений.

Называется лечение песком – псаммотерапия. Общий принцип достаточно прост. Песок отлично накапливает тепло и может равномерно его отдавать на протяжении длительного времени. Кроме того, грани песчинок достаточно острые, чтобы обеспечивать качественный массаж. Сочетание этих факторов и легло в основу методики лечения. Нагретый песок прикладывается к определенному участку тела, качественно его прогревает и массажирует.

Псаммотерапия помогает справиться с болезнями опорно-двигательной системы, суставов, с радикулитом и невритом. Она же способствует снижению веса и положительно сказывается на работе почек.

В древности песок использовался для краткосрочных записей или расчетов. Его высыпали на гладкую поверхность и писали там, все что требовалось.
По приблизительным подсчетам, общее количество песчинок на нашей планете приближается к 7 500 000 000. Для сравнения: в нашей галактике около 100 000 000 000 звезд.
Песчаные замки (зыбучие пески) ежегодно убивают больше людей, чем акулы.
Если объединить все пустыни Земли, они займут около трети поверхности планеты.
В чистом виде песок плавится при температуре 1700 градусов. А если в состав добавить простую соду, то понадобится всего 700 градусов.
В зависимости от состава, песок может быть не только белым или желтым, но также зеленым, красным и даже черным.

Некоторые ученые считают, что уже в ближайшем будущем песок может стать отличным источником энергии. И хотя этого еще не произошло, человечество активно изучает этот простой, но такой интересный и загадочный материал.

Экономь время и не смотри рекламу со Знаниями Плюс

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Посмотри видео для доступа к ответу

О нет!
Просмотры ответов закончились

Подключи Знания Плюс для доступа ко всем ответам. Быстро, без рекламы и перерывов!

Не упусти важного — подключи Знания Плюс, чтобы увидеть ответ прямо сейчас

Возможно у Вас есть свои мнения на тему «Какое свойство песка используют в песочных часах»? Напишите об этом в комментариях.