Горящий металл и холодный удар: как с помощью молотка разжечь костер

Молоток – самый распространенный инструмент, известный каждому. Слесарные, столярные, молотки каменщика и кровельщика, с гвоздодером и для ремонта автомобиля. Подробнее о некоторых из них, а также о молотке, который пригодится в космосе или спасет из перевернутого автобуса, рассказали в программе "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.

Эксперимент № 1: как с помощью пневматического молота поджечь бумагу

Под ударами кузнечного молота весом в два килограмма плющится даже холодный металл. И греется. Потому что атомы внутри него начинают двигаться быстрее. Говорят, с помощью такого молота можно даже костер разжечь.

Чтобы это доказать или опровергнуть, экспериментаторам программы понадобился кусок арматуры, кузнец-молодец и лист, вырванный из редакционного блокнота.

Кузнец Святослав Орлов надел перчатки и защитные очки, несколько раз ударил по железному пруту и поднес его к листу бумаги. Прут заставил смятый листок дымиться, а это значит, что от ударов металл нагрелся до температуры как минимум 400°С.

Чтобы бумага вспыхнула, нужно раскалить его еще сильнее. Градусов на 50. Эту работу доверили пневматическому молоту, боек которого делает 200 возвратно-поступательных движений в минуту. На такое не способен ни один кузнец. Результат не заставил себя ждать – через несколько мгновений бумага загорелась.

Почему молот может раскалить железо, но не алюминий или медь

Ковочный молот может раскалить железо или сталь докрасна всего за несколько минут. А вот алюминий или медь превратить в зажигалки ему не под силу. Потому что эти металлы слишком мягкие и пластичные.

"Мягкие металлы нагреваются меньше от ударов, потому что энергия рассеивается на деформацию их решетки кристаллической. А те металлы, которые твердые сплавы, нагреваться будут сильнее, значительнее, потому что энергия механическая не будет рассеиваться на смещение слоев кристаллической решетки", – рассказал физик Антон Рыженков.

Для чего молоток сварщикам

Следующим молотком, показанным в программе, тоже стучат по металлу. Но не кузнецы, а сварщики. Его рабочая часть состоит из пики и зубила, которое профессионалы называют лопаткой. С их помощью нельзя расплющить металл или забить гвоздь. А вот удалить окалину или проверить качество сварного шва можно.

"Лопаткой удобно отбивать шлак. Вот шов, побил-побил, шлак отбил. Пика для чего нужна: когда ты шов наложил, отломил шлак, и появились поры. Вот в этих порах очень удобно пикой подбить, постучать, увидеть правильность шва", – пояснил сварщик Константин Саблев.

Почему в молотках сварщиков пружинная рукоятка

Рукоятки шлакоотбойных молотков, как правило, делают из металла. И надежно приваривают к голове. С одной стороны, это хорошо, потому что монолитная конструкция в работе надежнее. Однако с другой – плохо, ведь сталь хуже, чем, например, древесина, поглощает ударную нагрузку.

Но вот вопрос: почему тогда ни один сварщик до сих пор не высказал по этому поводу претензий? Потому что инженеры эту проблему давно решили. Превратив рукоять… в пружину.

"Молоток сварщика, у него пружинная ручка, похожая на такой венчик для взбивания. Она избыточные колебания рассеивает, не давая им вызывать усталостные деформации в металле, которые в конечном итоге приведут к разрушению этого молотка, сильно снижая его долговечность", – уточнил физик Антон Рыженков.

88 молоточков фортепиано

Внутри любого пианино тоже есть молоток. Точнее, 88 молотков, которые бьют по струнам. Все они обтянуты войлоком, благодаря которому звук получается громким, но мягким. Со временем на этом войлоке от струн образуются глубокие борозды, поэтому его приходится шлифовать – крупнозернистой наждачной бумагой.

"Необходимо с помощью шкурки отшлифовать поверхность молоточков и придать ей округлую форму. Затем мы берем шлифовочную лопатку и уже придаем молоточку конечную форму. Для этого делаются такие вращательные движения по всей поверхности молоточка", – показал настройщик музыкальных инструментов Рувим Коплык.

Если войлок на головке молоточка распушился или стал слишком мягким, его уплотняют нагреванием. А если он загрубел, мастер-настройщик его размягчает. С помощью… иглоукалывания.

"Если мы послушаем звук, он такой довольно резкий. Чтобы его смягчить, мы берем интонатор и накалываем ближе к игровой части. Вот, звук стал намного мягче. И всю эту операцию мы повторяем на всех молоточках", – отметил настройщик музыкальных инструментов Рувим Коплык.

Эксперимент № 2: как действует инерционный молоток

Второй закон Ньютона гласит, что сила действия равна силе противодействия и направлена в противоположную сторону. Что это значит? Если ударить молотком по наковальне, то наковальня с такой же силой будет воздействовать на молоток.

Ведущий программы Алексей Иванченко ударил по наковальне… Молоток отлетел. Снова ударил… Наковальня отбросила молоток. Но есть один хитрый инструмент, который обманул закон Ньютона. Это инерционный молоток.

В программе показали, как он интересно устроен. У него внутри засыпана дробь. То есть, когда молоток движется в одну из сторон, дробь откатывается в противоположную.

Ведущий взял обычный молоток и уронил его на стол. Конечно, молоток отскочил – второй закон Ньютона в действии. А что произошло, когда он отпустил инерционный молоток? Не отскочил! Почему? Потому что здесь уже вступил в силу первый закон – инерция.