Наверное, не будет преувеличением сказать, что одним из самых популярных хозяйственных товаров является самый обычный гвоздь. Да и в любом доме наверняка найдутся гвозди. А как же иначе? Ведь без них ни ремонта сделать, ни повесить на стену картину, да зачастую и обувь они помогают починить домашнему мастеру. Но гвоздь нужен не только в быту. Без больших гвоздей — костылей не проложить железную дорогу, без гвоздя не обходятся ни мебельная, ни обувная, ни другие фабрики. Нужен он и в строительстве, и в судостроении, — словом, не перечислить все области применения этого скромного труженика.
А появились гвозди еще у первобытного человека. Тогда они представляли собой заостренные рыбьи кости, шипы деревьев и кустарников, щепки. С их помощью скрепляли части построек, лодок, прибивали шкуры, служившие защитой от ветра и снега.
С открытием металла научились ковать, а затем и отливать гвозди. Поначалу их делали из бронзы, но ценились они буквально на вес золота, поэтому и пользоваться ими могли только очень богатые люди. Но уже в древних Египте, Греции и Риме были широко распространены железные и медные гвозди. Археологи при раскопках древних построек во множестве находят такие гвозди и по ним иногда даже определяют время сооружения зданий.
На Руси гвозди ковали с X–XIII веков. Причем это занятие считалось настолько почетным, что о мастерах-гвоздарях упоминали даже летописцы. Вплоть до начала прошлого века, когда придумали машины для изготовления кованых гвоздей, их делали вручную. Примерно в ту же пору появились проволочные гвозди, материалом для них служила специальная проволока.
Гвоздей существует великое множество — и строительные, и кровельные, и толевые, и отделочные. А еще обойные, декоративные, штукатурные, шиферные, обувные, подковные, корабельные, наконец, баржевые. Все они отличаются друг от друга формой стержня и головки, толщиной, длиной. Рост самых маленьких — 5 миллиметров, но есть и гиганты — высотой в полметра! В основном гвозди делают из мягкой стали. Корабельные и баржевые, которые соприкасаются с водой, — из меди и латуни. Обувные бывают металлическими или деревянными (деревянные изнашиваются примерно с той же скоростью, что и подошва).
Мастер, изготовляющий гвозди. Гравюра конца XV в.
Во все времена людям хотелось как-то усовершенствовать гвоздь. Так появились «конструкции» с поперечными и продольными насечками (как у напильников — чтобы лучше держались), с винтовыми нарезками (как у шурупов). Вот еще одна оригинальная идея — у гвоздя сначала срезают бока, чтобы получилось квадратное сечение, а затем его скручивают. В результате получается винтовая линия на поверхности.
Для прочного и длительного соединения сильно вибрирующих деталей стали обвивать стержень гвоздя заостренными стальными пружинками. При забивании такого гвоздя пружинки-усики расходятся в стороны и служат как бы удерживающими якорями. Есть усовершенствованная модель железнодорожного костыля, которым крепят рельсы. Изобретатели предложили просверлить в костыле изогнутое отверстие и вставить в него гвоздь. При забивании костыля этот гвоздь, искривляясь, влезает в шпалу наподобие крюка.
Не обошла гвозди своим вниманием и химия. В Германии, например, выпускают металлические гвозди в тонкой полимерной «одежде». Они очень кстати в производстве мебели — не портят ржавчиной дорогую древесину. А в Англии решили делать гвозди из… стеклопластика. Оказывается, они не уступают в прочности металлическим. Где они используются? Тоже для производства мебели, только судовой, поскольку она постоянно «живет» в сырости.
Деревянный собор в Кижах, построенный без единого гвоздя.
Но пожалуй, самым оригинальным можно признать гвоздь, изобретенный в 1972 году одним англичанином. Все знают: труднее всего забивать гвоздь в самом начале, когда приходится удерживать его пальцами и стараться ударами молотка верно направить, насадить. После этого работать куда легче. Так вот, этот гвоздь пустотелый: сквозь отверстие в острие ходит, как поршень, дополнительный тонкий «насадочный» гвоздь, а сквозь отверстие в шляпке — боек. Центральная же часть гвоздя заполнена… взрывчаткой! При ударе по шляпке, а точнее — по бойку, взрывчатка воспламеняется, и тонкий гвоздь выстреливается в дерево. Основной гвоздь насажен, и теперь, пожалуйста, заколачивайте, не боясь повредить пальцы. Такой гвоздь можно сравнить с патроном, и подобное «военное» сопоставление не будет единственным. Ведь сейчас производство тары поставлено на поток, где каждый гвоздезабивочный агрегат «заряжен» лентой с гвоздями, уложенной параллельно или закрученной в спираль, ну ни дать ни взять — боевой пулемет!
Можно делать гвозди из металлической стружки. Обычно ее отправляют в переплавку. Инженеры нашли ей применение: в специальных прессах стружка превращается в плотную, почти неотличимую от сплошного металла массу. Из этой массы получают довольно неплохие гвозди. Тот же результат, если взять старые консервные банки.
А как вы думаете, можно ли продавать гвозди в качестве сувениров? Именно такое применение нашел один предприимчивый делец древнеримским гвоздям, обнаруженным в наши дни в Шотландии. В I веке до нашей эры здесь стояла древнеримская крепость. Однажды легионерам пришлось срочно покинуть укрепления. И поскольку они не хотели оставлять врагу ценности, то зарыли имевшийся у них запас гвоздей (ни много ни мало — 7 тонн) на глубину 3 метров. Вот этот «клад» и откопали строители. Велико было их удивление, а потом и ученых, когда они увидели, что гвозди сохранились в идеальном состоянии, без единого пятнышка ржавчины, хотя все ящики давно сгнили. И тогда эти гвозди разложили в целлофановые мешочки с надписью: «Гвоздь, аналогичный тем, которыми был распят Иисус Христос» — и пустили в продажу.
Но вернемся к дядюшке Поджеру. Ему все же удалось повесить картину (правда, криво и ненадежно), и «стена на несколько ярдов вокруг выглядит так, будто по ней палили картечью». Но дело сделано, а ведь все началось с обыкновенного гвоздя…
Возьми на заметку
Гвоздь можно забить, не повредив пальцы, придерживая его с помощью бельевой прищепки, гребенки, пластилина, узкой полоски бумаги, сложенной вдвое.
В пружинящую планку гвоздь можно вдавить струбцинкой.
Два кольца, два конца…
Машина для орошения полей, системы рычагов и тросов для поднятия больших тяжестей, военные метательные машины — эти и многие другие изобретения и открытия сиракузского мудреца Архимеда производили на его современников такое впечатление, что имя величайшего математика и механика Древней Греции стало обрастать легендами. В одной рассказывалось, как он при помощи системы блоков спокойным движением руки заставил двигаться большой нагруженный корабль, вытащенный на сушу. Другая поведала о том, как он сжег неприятельский флот римлян при помощи зеркал. Говорили также, что, открыв действие рычага, Архимед сказал: «Дайте мне рычаг и точку опоры, и я переверну мир».
Старинные ножницы.
Рычаг как простейшее орудие применялся с незапамятных времен, и вы сами каждый день пользуетесь им. Присмотритесь к самым обыкновенным ножницам. Как мы режем бумагу? Все время только в одной точке. В этом смысл ножниц — всю прикладываемую силу сконцентрировать в одной точке. И сила, оказывается, настолько велика, что мы можем легко резать не только бумагу или ткань, но и картон, пластмассу и даже металл. И еще: мы все время стараемся действовать не концами ножниц, а, наоборот, самым началом лезвий, ближе к винту. Причем чем тверже материал, тем ближе к началу лезвий мы его пододвигаем. Вот здесь-то и «работает» открытый Архимедом закон рычага: чем короче мы делаем лезвия ножниц, а ручки длиннее, тем больше выигрываем в силе. Существуют ножницы, которые так и называются — рычажные. Они бывают ручные и механические и служат для резки листов металла, проволоки и т. п. Нижний горизонтальный нож укреплен неподвижно, а верхний является рычагом.
Ножницы для стрижки овец.
Садовые ножницы.
Примерно 1000 лет назад какому-то ремесленнику пришло в голову соединить два ножа с помощью гвоздика, а ручки их загнуть кольцами — вот и получились ножницы. Правда, гораздо раньше, около 3,5 тысяч лет назад, придумали «овечьи» ножницы (с их помощью стригли овец, потому они так и называются). Представьте себе два лезвия, соединенные наподобие пинцета дугообразной стальной пружинящей пластиной. Принцип работы таких ножниц иной — лезвия у них не поворачивались относительно центра, а просто сжимались рукой.
