Перельман Я.И. - Знаете ли вы физику (1107596), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Т»к как сжимающее (эяжение дейпвуе.> равномерно во всей толще тве" ",р тела, то величина сжатия каждой частицы булез , цорциональна этому нанряжению Г'. Ядро сил>нць ' лике> оболочку, и оно ежа>о той же силой, как ""~з(аа оболочка. Значит, деформация оболочки обусена ли>иь действием напряжения >> (лейсгвунш)им у>жи и изнутри о> ядра).
Итак, деформация 'очки не зависи> от того, действует ли на ее ,,', ннн>ю поверхность давление, исхолящее от. ядра от на>иэлняющей ее жидкости, и поэтому умень'е емкости сосу>)а в гочносги равно уменыпению ма ядра.» »,'-",:::;'(,.')тмеченнь>й фак> приходится учитывать при >очных ' ' рениях, нацрцмер нри определении молуля обьемупругости жидкости прибором Ренью Ф: >. "*'Я 4 При появлении плиток Иогансона их сцособ- "', '«Ф» ность»рочно держаться вместе объясняли „ением атмосферы.
Предполагали, ч>о межлу при„'Еннь>ми лру> к лругу гладкими поверхносгями нет 22) воздуха. Взгляд этот пришлось оставить, когда нзмг рена была сила, необходимая для отрыва одной плитки от другой, и выяснилось, что сила эта равна 3 6 кгс,'см' и более. Атмосферное давление не можс ~ противодейсз вовать такой силе. Истинная причина слипання плиток кроется в молекулярном сцеплении между тесно прилегающими стальными поверхностями, гле всегда имеются следы влаги. Прилегающие грани отшлифонаны настолько тщательно. что, примкнутые друг к другу, они нигде не отстоят одни от другой более чем на 0,2 мкм (0,0002 мм) *'. Абсолптм но сухие поверхности, впрочем. ие слипаются; но достаточно ничтожных следов влаги !отга берется нз воздуха), чтобы плитки слиплись очень крепко: бруски сечением ! х3,5 ем разъединяются лишь при усилии 30 и более килог)таммов и выдерживают удары, не распадаясь.
25 Объяснение опыта неправильно. Взамен кпс- 1 ~» лорода. потребляемого при горении, появзтяегси углекислый газ -по одной молекуле углекислого ~аза на каждую молекулу кислорода. Одинаковое число молекул всегда занимает при равном давлении одина" ковый объем (закон Авогадро). Значит. потребленнкислорода само по себе не может изменить объем;,: газа, находящегося в батые. Истинная причина наблюдаемого явлении другая не химическая, а физическая.
Воздух внутри банки действительно разрежается при горении свечи, но нг вследствие потребления кислорода, а вследствие н агрее в а н и я. Часть расширяющегося газа удаляетс наружу, пока не установится равенство давлений холодного наружного воздуха и теплого внутри банки. Когда свеча из-за недостатка кислорода гаснет, воздух в банке остывае~, давление его уменьшается, и избыток наружного давления прижимает крышку.
Всем известное видоизменение этого опыта, при котором стакан с горящей бумажкой опрокндываетси *' *г!а заводе «Красный инструмсгпалыднк» иш отовляются иди~ кн с еше большей точностью -О,! мкм! Потребность в столь точи»и измеригедьных приборах обусловлена исключитеяьной точиостыс. с какой обрабатываются теперь детали многих машин. Геди прг обработке даже крупного вада б0-сильного челябинского трактор. не допускаетпя опгпонение свыше 0,0! мм (вад весит около полутон ны), то какова должна быть точнечь обработки чашей боле тонких механизмов~ 272 ', тарелкой с водой и вбирае> " я воду, также нередко ошибоч-'>)бъясняегся потреблением кисда.
Оно приводи>ся зачастук> истамн природовслення в ка- доказазельс>.ва сложного со- 'В! воздуха. Такие авторы у.>- яки даже. что вода в стакане " д>а поднимается до 1,'5 высоты, тственно содержаник> кисло':в воздухе», хотя какого посто- а никто не наблн>дал и на"'1вгть не мог. астолько распространено >то ' к>кдение, показываез слелу- ' " ПОуЧИтЕЛЬНЫЙ фаКт. ИС>ОрИК Рис >УК Г>«»п фн>«> познания Фр даннеман в»:> с г<>Р»ня>я сыч»я >в. 1$5ь труде «Естесгвеннь>е науки '~!))ь развит ни и взаимной связи» (1910 г.) пишет: :!~~(>не.
133 изображает всасывающук> свечу Филона. де и находя>си вола и горящая свеча. Над ними нут сосуд г(. „Вода, - > онори > Филон,— тгп час ет подниматься. Происходит это отто>о, чго ""х в г( вьпоняется движением о>ня. Вода поднима'"'я. объеме, отвечаю>цем объему вьп ининого воздуха " ">като всегда исчезает одно и то же количест во ха, ускользнуло от наблк>пения древнего физика ";- не менее мы имеем здесь уже один из тех ко>орые в Хт'!П веке сделаны были Шееле ,:;~$ЭуГими для доказа гельства >цн о, ч го воздух со- 3)>вен из двух различных газов.» »~вк вилнм, верное по существу объяснение древнего а объявляется здесь неправильным; а то, что ему , ' Вопосгавляется, факгически и теоретически неверно. », то же касается упомянутых Даннеманом опьпов ' 4в, то с>аринный химик обставлял их иначе, чем Фи"::-":-именно так, что газообразной углекнсло>ы взамен "',"немого кислорода не появлялось,она либо поглоща':либо же вовсе не получалос>с а продуктом реак>п>и ..тело >верлое (напрнмер, при горении фосфора).
:-'.б Из трех гермометров Цельсия, Реомк>ра » и Фаре>ней>а .--первым был изобре>ен >ермоФаренгейта в начале Х>>)!! века. За ним появились метры Реомюра (!730 г.) и Цельсия (1740 г) 2 7 »ч Так как термометр Фаренгейта получил расла Р» пространение в Англии и Америке, а Цельсия во Франции, то многие привыкли считать Фаренгейта англичанином, а Цельсия --французом. На самом деле Фаренгейт — немец, живший в Данциге, Цельсий шведский астроном, Реомюр французский естесз воиспьп атель, 2 ю Во многих популярных книгах <а иной раз 1кя» и в учебниках! можно встретить именно такос изложение хода определения массы земного шара сначала нашли срединно плотность земного шара, а затем умножением этой плотности на объем наше!! планеты определили ее общую массу.
Но как найдена была средняя плот ность Земли' Ведь плотность глубинных слоев земного шара невозможно определить непосредственно. В действительносзц ход исследования был как раз обратный: сначала была определена масса Земли, а затем по массе н обьем! была вычислена средняя ее плотность. Масса Земли найдена была нз опыта, установившего величину сильк с которой два тела массами по ! ~ каждое притягива ются друг к дру~у, если расстояние между ними 1 см Зная. что Земля, центр которой удален оз поверхносзи на 6400000 м, притягивает ! кг массы с силой 9,8 Н и что сила притяжения прямо пропорциональна произведению притягнвающихся масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними, можно вычислить масс! Земли, не зная ее средней плотности.
Расчет несложен. Одно тело массой ! кг притягивается другим телом той же массы на расстоянии ! м с силой 6,7 !О '" Н. Следовательно, масса М земного шара, если бы центр его находился на расстоянии 1 м от тела массой 1 кг, п)эитягивала бы этот кило грамм с силой !»т(6,7 !О ' ) Н. На расстоянии же земного радиуса (шар притягивается так, как если бы вся его масса была сосредоточена в центре), т. е. на расстоянии 6400000 м. сила притяжения убываез в 6400000' раз и равна -"- — — !О 'з Н.
(6„4)2 Известно, однако, что сила притяжения Землей массы ! кг, расположенного на поверхности Земли, равна »14 ф!О Н. Поному можно записать слслуюшее раьгхт .!О ~ Н вЂ” !ОН, !б.а!' И-~"' О-- 6.! ' нолнив вычисления, налолим, чзо масса земного "', примерно равна 6 !О кг На вопрос зной интересной задачи составигель ", »'.залачннка физики лает следующий ответ ', случае движения ускоренного все тела казались .'.-!й!ьчее тяжслыми на стороне земно1 о шара. обой к созвезлию Лир!я, и более ле~ кими на оложной» вот был бы верен, соли бы сила. когорая приволит "'""' ение небесные тела, не оказывала никакого я на нрелметы.
нахолящиеся на них. Но мы ".приролу той елипст венной силы. которая способ$Мвать ускоренное движение планетной сис~емьк -, ',тяготение. ! я1 отенис же сообщае ~ всем ~елам : аковые по величине ускорения. Планез!я и все ;;"-'!щ. них лолжны были бы лвш аться в кажлый с одинаковой скоростью иначе говоря„ив"ась бы в нокое одни от.носительно других. Значит. "„!'о изменения веса нредметов не наблюдалось 7%о явлениям. происходящим на самой Земле, не невозможно обнаружить, лвижется ли нанна , а по от ношенин1 к звезлам ускоренно или рно, но нельзя ус~ановизь, лвижется ли она ' 'тельно.
:" "- Возражение совершенно неосновательно, лота в' и нрслс ~ авлястся весьма веским. Безусловно что с астрономической точки зрения масса может бьн ь приравнена нулю. Но именно возмунгающее действие на нее планет гакже ,;,'нулин Вель взаимное при'гяжение лвул ~ел прямо ' гвюнально нронзвелению ил масс; если из масс равна ну но, ~о притяжение равно нулю, массивно ни было другое гело. При озсутсгвии нет и притяжения 22! К тому же заключению можно прийти и друга., путем. Вообразим лва тела, массы которых И и л~ Сила их взаимного притяжения равна Мгп ,2 где б постоянная тяготения, а г расстояние меж,ц телами.
Ускорение а, приобретаемое массою гп п~ л действием силы г, равно Г,М а =- -- = б' —,. гн г Мы видим, что ускорение притягиваемого те. и зависит не от его массы (га), а от массы приз н гивающего тела. Отсюда следует. что пол действие. притяжения планет ракета должна приобретать ускор.- ние (значит, и перемещение) точно такое же, кнь и самое массивное тело, например земной шар.
А извес- тно, как ничтожно возмущающее действие планетны. притяжений на земной шар. Итак, пилот ракетного корабля сможет направляц, ега бег на Луну, ни мало не беспокоясь а притяженш; Венеры, Марса или Юпитера, 2 Логическая сила довода, приведенного в воц— 21» росе, выяснится для читателя, если попробуем применить подобные умозаключения в другой обласц~ Что, например, сказали бы Вы о таком рассужденцц, «Об употреблении алкоголя. Наги организм очень чутка реагирует на всякое нарушение в агом отношении. Попробуйте выпить целый литр спирш или смеси спирта с коньяком.