Сегодня в честь праздника, мы решили показать вам несколько простых и интересных опытов с куриными яйцами. Так ли легко раздавить куриное яйцо? Как сделать яйцо-неваляшку? Как сделать супер-крепкий пасхальный "биток"? Как сделать свечу из куриного яйца? Это и многое другое - внутри видео :)

Почему же так происходит?

1. Яйцо и венец архитектурного творения

Скорлупа – не что иное, как пример чудесной природной конструкции. Мудрая природа поместила основу жизни в яйцо. Птицы и рептилии доверяют сохранность своего потомства хрупкому на первый взгляд яйцу.

Толщина скорлупы куриного яйца – доли миллиметра, но попробуйте раздавить его сжав ладонями с концов. Это не так-то легко сделать.

В чем причина прочности яичной скорлупы? Главным образом в ее геометрической форме.

Пространственно изогнутая тонкостенная скорлупа благодаря непрерывности и плавности формы обладает свойством равномерного распределения сил по всему сечению.

Иными словами, давление воспринимается не отдельно каким-либо участком скорлупы, а распределяется по всей ее поверхности. Поэтому сидящая на яйцах курица не расплющивает их, но в то же время удары вылупляющегося птенца изнутри сравнительно легко разрушают эту оболочку.

Мы уже объясняли как работают арочные и купольные конструкции в статье «Лампочка и гвоздь».

Не случайно форма яйца используется при строительстве многих современных зданий. Купол обеспечивает постройке устойчивость при сильных ветрах и землетрясениях, считается наиболее экономически выгодной конструкцией по итогам общей стоимости строительства, так как такая форма позволяет получить максимальный объем пространства при минимальной площади поверхности. 

Национальный центр исполнительских искусств в столице Китая

У куполов репутация почти неразрушаемых сооружений. Купольные строения возводились еще в доисторические времена. Технологически сложные и большие купола стали использовать при строительстве храмов и больших общественных сооружений.

Самый древний купол из ныне существующих принадлежит храму всех богов - римскому Пантеону, возведенному примерно в 128 г. до н.э.

2. Яйцо и закон Паскаля.

Сырое яйцо так сложно раздавить сжав его в кулаке из-за того, что внутри оно жидкое. Да, как ни странно, жидкость, которую мы без труда можем разделять на части, протыкать, зачерпывать… в данном случае является сильной преградой к разрушению тонкой скорлупы.

Все дело в распределении давления в жидкостях (по закону Паскаля давление в жидкостях распределяется во все стороны одинаково) и в том, что жидкости практически несжимаемы. Эти два фактора позволяют объяснить огромное сопротивление сжатию снаружи сырого яйца.

Когда мы жмем на скорлупу снаружи, то сила нашего давления передается жидкости внутри яйца. Так как это давление в любой точке яйца одинаково, то и в сторону противоположную сжатию жидкость будет давить с той же силой, что и мы. Чем сильнее мы сдавливаем яйцо, тем сильнее жидкость внутри давит в обратную сторону.

Если же яйцо начать сжимать не равномерно, а надавливать только несколькими пальцами, то яйцо лопнет. Причем лопнет в месте, на которое мы не давим пальцами. Так как на остальных участках давление изнутри не будет компенсироваться давлением руки снаружи. И в итоге жидкость проломит скорлупу изнутри.

Давление же в твердых телах распределяется не равномерно, а только вдоль направления действия силы. Поэтому вареное яйцо будет продавливаться в местах нажатия пальцев, и скорлупа лопнет в месте нажатия. 

3. Яйцо и равновесие (Непослушное яйцо)

Центр тяжести яйца расположен в его геометрическом центре. И центр тяжести в любом теле стремится опуститься как можно ниже. Поэтому тела и падают вниз.

Центр тяжести яйца будет в самой нижней точке тогда, когда яйцо лежит на боку. Поставить яйцо на кончик дело очень сложное, оно будет всегда стремиться опрокинуться на бок.

Но можно сместить центр тяжести яйца, сделав из него настоящую неваляшку. Для этого мы укрепили груз на одном из концов яйца при помощи расплавленного парафина. Теперь центр тяжести яйца сосредоточен в тяжелом конце яйца с грузами. И именно этот конец буде теперь стремиться расположиться как можно ниже.

Если мы наклоним такое яйцо, то мы слегка поднимаем положение центра тяжести. Опускаясь грузы тянут за собой всю конструкцию, восстанавливая вертикальное положение.

У нашего яйца в нижней части находится тяжёлый полушар из парафина и свинца. Центр тяжести полушара — точка С — при наклоне приподнимается.  В самом деле, расстояние CB больше расстояния АС. Значит, точка С будет стремиться вернуться в более низкое положение.

На таком же принципе работают все неваляшки – в полой пластмассовой игрушке на самом дне расположен тяжелый груз.

Такое равновесие, при котором тело само восстанавливает свое положение равновесия, называется устойчивым. Опыты на устойчивое равновесие вы можете посмотреть на нашем сайте здесь:

Чудеса равновесия. Вилки и монетки

Невозможное равновесие

Центр тяжести и равновесие 

4. Колумбово яйцо

Но как поставить обычное яйцо? Это не так-то просто, оно постоянно будет падать. Можно поступить как мореплаватель Христофор Колумб. Он просто проломил скорлупу! 

Но есть и другой способ…

Нужно насыпать на стол немного соли, хватит и несколько крупинок. Сгрести их в кучку и поставить на эту кучку яйцо. Благодаря соли яйцо устоит на тупом конце.

Трех точек достаточно, чтобы описать плоскость. А трех крупинок соли хватит, чтобы поставить яйцо. Попав в нужное место, крупинки подобны клинышкам, которыми подпирают дверь, или тормозными башмаками, которые подкладывают под колеса вагона или самолета, чтобы тот не укатился.

Опираясь всего на одну крупинку, яйцо может покачнуться только в двух направлениях: вправо или влево. А на двух крупинках можно поставить яйцо немного под углом: третьей точкой опоры будет стол. На трех крупинках яйцо стоит вертикально. Крупинки соли под яйцом образуют треугольник.

Можно сделать вывод, что трех точек опоры достаточно, чтобы предмет не падал. Так устроены трехногие складные табуретки. Штативы для фото- и видеокамер тоже стоят на трех ножках. Кстати, на неровной поверхности предмет на трех ногах стоит устойчивее чем на четырех. На неровном полу четырехногий стол будет шататься, а трехногий – нет.

«Колумбово яйцо!» – так говорят, когда находят на удивление простое решение проблемы. На званом обеде знаменитому мореплавателю, открывшему Америку, Христофору Колумбу кто-то заявил, что в его открытии нет ничего особенного. Тот ответил очень остроумно: попросил принести яйцо и предложил присутствующим поставить его вертикально. Никто не сумел, а Колумб слегка придавил яйцо к столу, проломив скорлупу. Тем самым он доказал, что задача проста, только если знаешь решение.