Давно ми не поповнювали нашу рубрику «Наукові відповіді на запитання чомусиків», ще з літа 2021 року. А рубрика дуже цікава. Ми створювали її, аби допомогти вам задовольняти пізнавальний інтерес діток і знаходити наукове пояснення численним «Як?», «Чому?» і «Навіщо?».
- Покликання на попередні статті з цієї рубрики з переліком розглянутих там запитань (а їх уже 28) залишимо наприкінці матеріалу.
А в сьогоднішній статті ми підготували 7 нових запитань, тож разом з вами будемо з’ясовувати:
- чому мухи потирають лапками одна об одну;
- навіщо верблюду горб;
- що таке роса;
- як бульбашки потрапляють у газовані напої;
- чому вертоліт може зупинятися в повітрі;
- як жалить кропива;
- як виготовляється папір.
1. Чому мухи потирають лапками одна об одну?
Виявляється, муха належить до найдавніших комах. Археологами знайдено скам’янілі залишки мух, яким мільйони років. Протягом багатьох століть люди вважали їх просто надокучливими комахами. Аж поки в ХХ столітті не було відкрито, що вони розносять хвороботворні бактерії, які можуть стати причиною смерті багатьох людей.
Коли ми бачимо, як муха потирає лапками одна об одну, це означає, що вона їх чистить, прибираючи з них те, що на них потрапило — різне сміття. А воно може бути дуже небезпечним (наприклад, містити бактеріїї тифу, туберкульозу, дизентері)ї. Мухи збирають ці бактерії на різних відходах і нечистотах. Потім, якщо вони сядуть на нашу їжу, ці бактерії потраплять у неї, і ми можемо заразитися інфекцією.
А як муха розносить ці бактерії? Якщо розглянути муху у збільшувальне скло, то можна помітити, що тіло в мухи зовсім не гладеньке. Все її тіло, вусики і лапки покриті припіднятими волосками. Язичок мухи також покритий клейкою рідиною.
Це означає, що практично з будь-якого місця, куди сідає муха, вона збирає бруд, що прилипає до її тіла, лапок, язичка. А кожна лапка з трьох пар має кігтики і дві волосяні подушечки — тож на них багато чого може налипнути.
2. Навіщо верблюду горб?
Верблюда називають «королем пустелі», адже він чудово пристосований для життя та подорожей у її несприятливих умовах. Він добре себе почуває там, де інші тварини давно б загинули від голоду і спраги. Як це можливо?
Справа в тому, що свою їжу він носить з собою. Протягом чотирьох днів перед початком чергової мандрівки верблюд переважно їсть і пʼє. Він їсть так багато, що на спині тварини піднімається товстий (вагою до 45 кг) горб, який є жировим «складом» верблюда і використовується ним під час подорожі для поповнення енергії. До кінця тривалої подорожі горб верблюда втрачає свою форму, стає вʼялим і завалюється на бік. Після переходу верблюду потрібен тривалий відпочинок для відновлення сил.
А що ж допомагає верблюду обходитися кілька днів, а то й тижнів без води? Раніше вважалося, що вода також накопичується в горбах або у невеликих камерах-порожнинах шлунка. Однак учені не знайшли підвердження цим версіям. Як зʼясувалося, виживати в посушливих умовах верблюду допомагають:
- червоні кров’яні тільця (еритроцити) овальної форми (саме вони переносять кисень по кровоносних судинах);
- знижена тепловіддача (верблюди дуже мало потіють);
- багаторазова фільтрація рідини нирками (сеча верблюдів є вичавленим концентратом продуктів розпаду з мінімальною кількістю води).
До речі, верблюд — єдиний ссавець, еритроцити якого мають овальну форму, а не круглу. Це допомагає їм рухатися по кровоносних судинах навіть тоді, коли кров стає більш густою через сильне зневоднення організму. До того ж, еритроцити верблюда здатні розширюватися більш ніж удвічі — до 240 % свого початкового обʼєму без розриву (для порівняння — клітини більшості тварин можуть розширюватися лише на 150 %). Це дає можливість верблюду випити необхідну велику кількість води для відновлення після зневоднення.
3. Що таке роса?
Багато хто вважає, що роса — це просте явище природи, яке легко пояснити. Однак насправді люди довго не могли з’ясувати, як вона утворюється.
З часів Аристотеля до XVIII століття вважалося, що роса «випадає» так само, як і дощ. Але роса зовсім не «випадає». Насправді краплі, які ми бачимо на листі рослин, — це зовсім не роса! Для того, щоб розібратися з цим явищем природи, ми повинні дізнатися дещо про повітря, яке нас оточує. Так, у повітрі міститься певна кількість вологи. Тепле повітря містить більше вологи, ніж холодне. Коли повітря стикається з холодною поверхнею, частина його конденсується, й волога, що міститься в ньому, залишається на цій поверхні. Це і є роса.
Температура такої прохолодної поверхні повинна бути нижчою від певної величини, за якої утворюється роса. Ця величина називається «точкою роси». Наприклад, якщо налити в склянку або металеву посудину води, це ще не означає, що незабаром на її поверхні утвориться роса. Якщо додати туди льоду, то й тоді роса утвориться не одразу, а лише після того, як поверхня посудини охолоне до певної температури.
А як роса утворюється в природі? Для цього необхідне тепле вологе повітря, яке має стикатись з якоюсь холодною поверхнею. Роса не утворюється прямо на землі, оскільки вона довго зберігає сонячне тепло. А на траві або рослинах, які охололи, роса утворюється. Тоді чому ми сказали, що краплі на рослинах — це не роса? Тому що лише незначна частина вологи, яку ми спостерігаємо на рослинах вранці, є росою. Основна частина вологи (а іноді й уся волога) створюється самою рослиною. Ця волога проступає крізь пори листків, що є продовженням процесу іригації (зрошування) рослин для забезпечення листків водою з землі. Починається цей процес удень, щоб захистити поверхню листка від сонячного тепла, й продовжується вночі.
4. Як бульбашки потрапляють у газовані напої?
«Ти знаєш, як можна розчинити цукор у воді? Усі маленькі шматочки, з яких складаються цукрові гранули, відокремлюються і розпливаються врізнобіч. Ці маленькі шматочки називаються молекулами, і вони настільки малі, що їх неможливо побачити. Ось чому здається, ніби гранули просто зникають!» — зазначає Стів Моулд, ведучий наукових телепрограм.
За його словами, те ж саме можна зробити з бульбашками вуглекислого газу. Але для того, щоб вони розчинилися, їх потрібно спершу дуже сильно стиснути.
Саме тому, відкриваючи газований напій, ми чуємо шипіння — у пляшці послаблюється тиск. «А що ж відбувається далі? Усі ці розчинені у рідині молекули знову збиваються разом, і знову утворюють бульбашки», — зазначає Стів.
Отже, газована вода — це напій, який насичують вуглекислим газом під високим тиском, за рахунок чого в ньому і зʼявляються бульбашки.
- До слова, стати газованим будь-який напій може трьома способами: завдяки введенню вуглекислого газу в спеціальних апаратах, за допомогою бродіння (так утворюються бульбашки у квасі та шампанському) або після додавання питної соди (содова вода).
5. Чому вертоліт може зупинятися в повітрі?
Вертольоти можуть літати у різних напрямках: вперед, назад, прямо і вбік. Вони можуть також зависати в одній точці. Щоб зрозуміти, як це відбувається, потрібно знати, як літає вертоліт.
Коли лопаті пропелера вертольота обертаються в повітрі, тиск під ними стає більшим, ніж над ними. Це допомагає вертольоту піднятися. Крила літака влаштовані так само, і літак піднімається в повітря за таким самим принципом. Різниця тільки в тому, що літак повинен цілком рухатися вперед, щоб піднятися, злетіти, а вертольоту для цього достатньо запустити пропелер. Саме він дає можливість вертольоту летіти прямо, знижуватися або зависати в одній точці.
А ще цьому допомагає кермо, яке знаходиться у кабіні пілота вертольота. Пілот повертає його в тому напрямку, куди хоче направити вертоліт, і він туди слухняно летить. Також кермо може змінювати нахил лопатів пропелера. Це означає, що під час польоту одна частина диска, тобто повного кола, який описує пропелер, піднята вище, ніж інша. А коли цей диск розташований рівно і всі лопаті пропелера знаходяться на одному рівні, вертоліт зависає. Це відбувається тому, що тиск під усіма лопатями стає однаковим і він просто підтримує вертоліт в повітрі.
6. Як жалить кропива?
Більшість людей хоча б раз у житті обпікалася після доторку до кропиви. Ботаніки вважають, що так вона захищається від травоїдних тварин.
Жалюча дія кропиви дуже подібна до механізму дії стріляльних клітин, розташованих на щупальцях актиній і медуз. Всередині цих клітин знаходяться тонкі, надзвичайно гострі жала, згорнуті в колечка, які вирівнюються від найменшого дотику.
Кропива пече пляшкоподібними клітинами-волосками, на гострих кінцях яких є маленькі клубочки, що захищають їх від пошкоджень. Якщо легенько доторкнутися до такого клубочка, він відразу ламається, гостра голка встромлюється у шкіру, а з клітини-пляшечки виливається пекуча кислота. Вона викликає подразнення, а іноді, в особливо важких випадках, опіки шкіри.
- Однак, якщо обережно взятися за стебло кропиви так, щоб волоски залишилися притиснутими до нього, то вони не зможуть завдати вам ніякої шкоди.
До речі, кропива дуже багата вітамінами, її використовують у кулінарії для зеленого борщу, салатів. Фермери дають її свиням і птиці. Корені кропиви, оброблені розчином квасців, використовуються для отримання жовтої фарби, а листки і стебла — зеленої. З волокон «рамі» (китайської кропиви) після певної обробки виготовляють тканини, нитки, стрічку і мотузки.
7. Як виготовляється папір?
Папір складається з мільйонів тоненьких волокон. Ці волокна одержують з целюлози — волокнистої речовини, яка є головною складовою частиною оболонки рослинних клітин. Тобто папір виробляють з різних рослин (зазвичай, з деревини).
- «Для різних сортів паперу використовують різні сорти деревини. Наприклад, для пакувального підходять м’які породи, на зразок сосни або кедра. Для міцного та еластичного паперу хорошими є дуб, клен, береза і каштан. Для книжкового — сосну змішують з дубом, і так далі. Крім того використовують однорічні рослини. Особливо — коноплю і рис, з яких виходять білосніжні листи. А ще — очерет і солому для міцного і щільного паперу. [...] Також все частіше застосовують перероблену вторинну сировину», — зазначають фахівці ТОВ «ЕВОПАК», компанії, що займається виготовленням упаковки.
Отож, процес виготовлення паперу розпочинається тоді, коли на паперову фабрику завозять колоди дерев. Далі їх очищують від кори. Після цього дерево стає готовим для перетворення в деревну масу — або через розмелювання, або внаслідок обробки хімічними речовинами.
- Водночас деякі методи виготовлення деревної маси включають в себе і перемелювання, і хімічну обробку.
Потім цю масу просіюють і промивають, тим самим очищуючи її від бруду та хімікатів. Після цього її можна відбілити, щоб надруковані чи написані на ній знаки були краще помітні. На наступному етапі цю масу збивають у спеціальній машині і змішують з водою. Процес збивання обшарпує волокна, перетворюючи їх у суцільну однорідну масу.
- Щоб покращити поверхню паперу, зробити її більш придатною для письма та друку, в масу можна додати крохмаль, глину й інші матеріали.
Потім деревна маса надходить у рафінер, де волокна упорядковують. На цій стадії маса складається на 99 % з води і всього на 1 % з волокон целюлози. Тепер вона вже готова надійти в машину, що робить папір.
У цій машині вода з маси проходить через сито, а її залишок видаляється за допомогою всмоктувального насоса. Сито вібрує, допомагаючи волокнам зчеплюватися між собою. Потім волога маса проходить під круглим валиком, який її спресовує у гладенький лист.
Далі цей лист проходить під багатьма розгладжуючими валиками, які вичавлюють з нього воду і роблять папір щільним та гладеньким. Після цього папір проходить через серію циліндрів-сушарок, які його підігрівають. На цьому етапі можуть бути додані спеціальні покриття, що роблять папір гладеньким і блискучим. З цих машин папір виходить у вигляді великих рулонів. На завершальному етапі їх підрівнюють, зрізаючи шорсткі краї і надаючи рулонам потрібну ширину. Після цього паперові рулони вирушають за своїм призначенням.
Статтю підготовлено за матеріалами:
1) Енциклопедій «Дітям про все на світі (книги 1 і 2).
2) Книги «Чи може бджола вжалити бджолу?».
Інші матеріали рубрики «Наукові відповіді на питання чомучок» можна знайти у таких статтях:
1. «7 наукових відповідей на запитання чомусиків і чомучок», де ми з’ясовували:
- що станеться, якщо сонце погасне;
- чому кавун — це не ягода;
- навіщо рибам хвіст;
- чому після дощу на поверхні ґрунту з’являється багато дощових черв’яків;
- що з’явилося першим: курка чи яйце;
- чому морська вода — солона;
- як жаби квакають.
2. «5 наукових відповідей на запитання чомусиків і чомучок», де ми відповідали на такі запитання:
- «Чому динозаври вимерли?»;
- «Як літак злітає і тримається в повітрі?»;
- «Чому в кішки очі світяться в темряві?»;
- «Чи може бджола вжалити бджолу?»;
- «Чому ми гикаємо?».
3. «Шоколад, піраміди і равлики — відповідаємо на 5 цікавих запитань чомусиків», де ми з’ясовували:
- як птахи знаходять дорогу під час перельотів;
- чому швейцарський сир дірчастий;
- навіщо кенгуру сумка на животі;
- яка країна найменша в світі;
- чому кит випускає фонтан.
4. «Травневі спостереження — відповідаємо на 6 запитань чомусиків», де ми відповідали на такі запитання:
- «Навіщо жуку-сонечку точки на крильцях?»;
- «Як утворюється веселка?»;
- «Чому небо блакитне?»;
- «Навіщо кульбабкам парашутики?»;
- «Чому бувають грози?»;
- «Чому хрущі літають не кожного року?».
5. «Літні спостереження — відповіді на питання чомусиків», де ми зʼясовували:
- чому комарі деяких людей кусають частіше, ніж інших;
- як бджоли роблять мед;
- чому ми плачемо від цибулі;
- чому море солоне;
- як вода потрапляє у хмари.
