Перельман Я.И. - Занимательная механика (1937) (1015819), страница 7
Текст из файла (страница 7)
КОГДА ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ ЛИНИЯ ИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНА? Если бы в сосуде или и баке. скользящем ьннз бе з т р е н и я, находился, вместо воды, человек с плотничьим ру уровнем, он наблюдал бы странные у? нвления. Тело его прижилгалось бы ГН к наклонному диу сосуда совершенно так же, как в случае покоя прижимается к горизонтальному дну (только с меньшей силой). Значит, для та- кого человека наклонная плоскость дна сосуда становится словно горизонтальной. Соответственно этому, те направления, которые он до начала направи двинь движения считал горизонтальными, принимают для .инго наклонное полок Рис.
?Ь Какие силы жение. Перед ним была бы необычайдействугОт на предме. ты в вагоне трогаю- ная картина: дома, деревья стояли щего«я яоеяда? бгд косо, поверхность пруда рассти- лалась бы наклонив, весь ландшафт повернулся бы енабекрень». Если бы удивленный «паосажячр» не поверил своим глазам н приложил ко дну бака уровень.
инструмент показал бы ему, что оно горизонтально. Еловом. для такого человека горизонтальное направление ие было бы горизонтально в обычном смысле слова. г Надо пОиииггк что тело ис может прнтги в равномерное движение мгновенно: переходя от покоя к равномерному движению, тело не может мнновата состояния у скор си и ого движения. — состояния хотя бы весьма кратковременного. Надо заметить, что вообще всякий раз, когда мы ие сознаем уклонения нашего собственного тела от отвесного положения, мы приписываем наклон окружающим предметам. Пьяный, шатаясь, воображает, что все кругом него покачивается.
Помните у Некр моваг Крестьянам пакааалосн, Как вмшлн на пригорочек„ Что все село шатается, Что даже церковь старую С высокой колокольнею Шатнуло раа-другой... Горизонтальный пол может утратить для вас свое го" ризонтальное положение даже и в том случае, когда вы движетесь не по наклону, а по строго горизонтальному пути. Это бывает, например,,прн подходе поезда к станции или при отходе от нее, — вообще в таких частях нуги, где вагон идет замедленно илн ускоренно.
Вот как описывает ощущения. испытываемые при этом пассажиром, французский физик Ш. Гильом: «Когда поезд начинает замедлять свой ход. мы можем сделать удивительное наблюдение: нам покажется, что пол понижается в направлении движения поезда; мы будем думать, что идем вниз, когда шагаем вдоль вагона в напранленни движения, и всходим вверх, когда идем в обратном направлении. А прн отправлении поезда со станции пол как бы наклоняется в сторону, противоположную движению». «Мы можем устроя-гь опыт,— пишет ои далее,— выясняющий причину кажущегося отклонении плоскости пола от горизонтального положения. Для этого достаточно иметь в вагоне чапжу с вязкой жидкостью, например глицерином: во время ускорений движения поверхность жидкости принимает наклонное положение. Вам не раз случалось„без сомнения, наблюдать нечто подобное на водосгоч- ных жолобах вагоно~в: когда поезд в дождь подходит к станции, вода из жолобов на вагонных крышах стекает вперед, а при отходе поезда — назад.
Происходит что отгого, «то поверхность воды поднимается у края, противоположного направлению, в каком совершается ускорение хада». Разберемся в причине этих любопытных явлений; пр~ичем будем рассматривать ~их ие с точки зрения покоящегося наблюдателя, находящегося вне вагона, а с точки зрения такого наблюдателя, который. помещаясь внутри вагона. сам участвует в ускоренном движении и, следовательно, относит эсе наблюдаемые явления к себе, словно считая себя неподвижным. Когда вагон .движется уско- ренно, а мы считаем себя М О покоящимися, то напор задней стенки вагана на наше тело (нли увлекают рве.
22. Почему пол трогающе- щее действие сидения) гося вагона кавется наклоивмну воспринимается нами так, словно лвы сами напираем на стенку (или увлекаем сиденье) с равной силой. Мы подвержены тогда действию двух снл: силы и', напр авленной обратно движению ваго~на, и онлы веса р, и р и ж и м а ю щ е й н а с к и о л у. Равнодействующая () изобразит то направление, которое мы в таком состоянии будем считать отвесным. Направление МФ, пер.пендикулярное к новому отвесу, станет для нас горизонтальным Следовательно, прежнее горизонтальное направление ПЙ будет казаться подмимаюшимся в сторону движения поезда и имеющем уклон и обратном направлении (рис.
22) . Что произойдег прн таких условиях с жидкостью в тарелкей Для этого представим себе, что новое «горизонтальное» направление не совпадает с уровнем жидкости, а следует (рнс. 23) по ливии ИУ. Это наглядно видно на рисунке„где' стрелка указывает направление движения вагона. Теперь ясно, почему вода должна вылиться через задний край тарелки (или дождевого жолоба).
Картину всех явлений, происходящих в вагоне в момент отправления, легко представить себе, если вообразить„что вагон наклонился соответственно новому польженшо «горизонтальной» липин (см. заставку этой главы), Вы поймете, почему стоящие в вагоне люди должны при этом упасть назад. Этот всем извесэиый факт обычно объясняют тем, что ноги увлекаются полом вагона в движение, в то время кан тулов|нще и голова еще находятся в покое.
а Сходного объяснения придер- живался и Галилей, нак видно из следующего огрызка г «Пусть сосуд с водою имеет посту- Рнс.23. Почему е трогаюпатсльпсс. яс неравномерное движение, ыеаюя вагоне жидкость пенсия~саксе скпрссть э тс ускпрспнпс тс релиээетсх через залпий аамсллснэсс. Вет какие булут послед«тяня псраэнсмсрнестэ. Вола пс выну. ждсна разделять дээжснпя сосуда. Прп умспьшснни скорости с«суда сна сохраняет прксбрстсппсс стремление э прптсчст к переднему концу, где н образуется поднятие, Есаэ, напротив того.
сксрпсть сосуда узсапчэзастся, вода сохранят более медленное лвнжсэнз. отстанет к прп заднем кепке заметно поднимется». Такое объяснение в общем не хуже согласуется с фантами, чем приведенное ранее. Для науки представляет ценность то объяснение, которое не только согласуется с фактами, но и дает воэможность учитывать их количнч е ст в е н н о.
В данном случае мы должны предпочесть поэтому объяснение„которос было;изложено раньше.— имеино, что пол под ногами перестаег быть горизонтальным. Оно дает возможность учесть явление количественно, чего нельзя сделать. придерживаясь обычной точки зрения. 5 Эак. 4ГЭ . — Эаяяаагсяакая ксхааяаа. Если, например, ускорение поезда прн отходе со станции равно 1 метру в секунду за секунду, то угол (1ОР (рис. 21) между новым и старым отвесным направлением легко вычислить из треугольни~ка ()Г)Р. где Г)Р: ОР = 1: 9,6 = ==около 0,1; СГ Г~Г1Р =--0,1; ЯГ~Р=-6". Значит, отвес, подвешенный в вагоне„должен в момент отхода отклониться на 6". Пол под ногами словно наклони"гся на 6, и идя вдоль вагона, мы будем испытывать такое же ощущение, как и при ходябе по дороге с уклоном в 6' .
Обычный способ раосмотрения зтнх явлений ие помог бы вам установить такие подробности. Читатель заметил, без сомнения, по расхождение двух объяснений обусловлено лишь различием точек зрения: обыденное объяснение относит явления к неподвижному наблюдателю вие вагона, второе же объяснение относит те же явления к наблюдателю, самому участвующему в ускоренном движсппн.
МАГНИТНАЯ ГОРА В Калкщорпии, близ города Голливуда, знаменитого нентра кинематографической промышленности, есть гора, о которой местные автомобилисты (т. е. добрых три четверти населения) угверждают, что она обладает магнитными сзовствами. Дело в том, что на небольшом участке дороги. длиншо 60 и, наблюдаются у подножии этой тры необыкновенные явления.
Участок атот идет наклос:о. Если у автомобиля, едущего вниз,по наклону, выклпочнть мотор, то машина катится назад, т. е. в в е р х и о у.к л о и у, подчиняясь магнитному притяжению горы, Это поразительное свойство горы считалось установлен- бб ным настолько достоверно, что в соответствующем месте дороги красуется даже доска с описанием феномена. Нашлись, тельным, чтобы гора могла притягивать автомобили. Для проверки произвели нивелировку участка дороги под горой.
Результат получился ~неожиданный: то, что все рис. 24. Мнимая магнитная гора в Калифорнии. принимали за подъем, оказалось с и у с ж о м с уклоном ъо "г Ф3 в 2 . Такои уклон может заставить автомобиль катиться без мотора на очень хорошем шоссе. В .горных местностях подобные обманы зрения довольно обычны и порождают немало легендарных ~рассказов. РЕКИ, ТЕКУЩИЕ В ГОРУ Схрдной иллюзией зрения объясняются и рассказы путешественников о реках, вода которых те- чет вверх по уклону. Привожу' выписку сб этом из книги ненецкого ФизиолоГа проф.
Б е р н ште Йн а 43нешние чуВства » . «Во многих случаях мы склонны ошибаться при суждении о том, горизонтально ли данное направление, накло- НЕКО ЛИ ОНО БВЕРХ, или Вниз. Идя, напри1мер, по сла бо на" КЛОНЕННОй ДОРОГЕ И Видя внекОтором рас" стоянии друтую до- Э Фъ Ф ФФФФФ а«««РИдь рОГу, Встречающуюся Рис. 25.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
