1611690520-2537aa0f719c889b2aeb7ff778509dd3 (826919), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Опыт надо проделать следующим образом. Поместим обе части пустого коробка одну на другую, как показано на рис. 78. По этому сооружению ударим резко и отрывисто кулаком. То, что произойдет, вас удивит: обе части разлетятся в стороны, но, подняв их, вы убедитесь, что каждая целехонька. Коробок сильно пружинит, и это его спасает: он сгибается, но не ломается. Приблизить дуновением Положите на стол пустой спичечный коробок и предложите кому-нибудь ото- Рис. 78. двинуть его от себя дуновением.
Это, конечно, будет исполнено без труда. Тогда предложите сделать обратное: дуновением же заставить коробок п р и б л и з и т ь с я к дующему. При этом выставлять вперед голову, чтобы дунуть на коробок сзади, не разрешается. Едва ли многие догадаютЩь ся, как это сделать. Некоторые ю' будут стараться сдвинуть коробок, в тя г и в а я в себя воздух, — но, конечно, безуспеш- . Р ~ но. Секрет все же довольно 1 прост. В чем он состоит? Попросите кого-либо поставить руку ребром позади коробки. Начните дуть на руку. Струя воздуха, отразившись от руки, ударит в коро" бок и увлечет его по направлению к вам (рис.
78, а). Рис. 78,а Я Опыт удается, что называется„~без отказа>. Кало только проделывать его на достаточно гладком столе (хотя бы и неполированном), но, конечно, не покрьиом скатертью. ЖОдй~й Ходики (стенные часы с одной гирькой) отстают. Что надо сделать с их маятником, чтобы исправить ход часов? Л как надо поступить в том случае, если ходики уходят впер ед~ Чем короче маятник, тем быстрее он качается; в этом легко удостовернться, сделав опыт с грузиком на веревке. ОтсюЛа вьпекает реждение нашей задачи: когда ходики отс т а ю т, надо поднятием кружочка на стержне маятника у ко р о тить его немного и тем заставить маятник качаться проворнее; если же часы уходят, надо маятник немного удлинить. На концах стержня укреплены одинакового веса шары (рис.
79) . Строго посередине стержня просверлено отверстие, через которое продета спица. Если стержень закружить Рис. 79. вокруг спицы, он сделает несколько оборотов и остановится. Можете ли вы сказать заранее, в каком положении остановится стержень? Ошибаются те, которые думают, что стержень остановится непременно в горизонтальном положении. Он может со-. хранить равновесие в любом положении (см.
рис. 79) — горизонтальном, вертикальном и косом, так как он подперт в центре тяжести. Всякое тело, подпертое или подвешенное в центре тяжести, сохраняет равновесие в любом положении. Поэтому сказать заранее, как установится стержень, когда он перестанет вращаться, невозможно. Прыжок в вагоне Поезд идет со скоростью 36 км в час.
Находясь в вагоне этого поезда, вы подпрыгнули, и предположим,-.что вам удалось продержаться в воздухе целую секунду . (допущение смелое, потому что.для этого надо подскочить больше чем на метр). Когда вы опуститесь на пол, где вы: окажетесь: на том же месм,,откуда подпрыгнули, илй нет? Если на другом месте, то.кула ближе — ':к 'передней йли-к задней стенке вагона.
Человек опустится на пол в то самое место, с которого он подпрыгнул. Не надо думать, что, пока он витал в воздухе, пол под ним вместе с вагоном, уносясь вперед, обгонял подпрыгнувшего. Вагон, конечно, мчался вперед, но подпрыгнувший человек тоже переносился вперед по инерции, и притсм с одинаковой скоростью: он все время находился как раз над тем местом, с которого подпрыгнул. На пароходе Лвое играют в мяч на палубе идущего парохода (рис. 80). Один стоит ближе к корме, другой — ближе к носу. Кому легче добросить мяч до партнера: -первому или второму? Если пароход илет с равномерной скоростью и по прямой линии, обоим играющим одинаково легко добросить мяч до партнера, †совершен так же, как и на пароходе неподвижном. Не следует думать, что человек, стоящий ближе к ногу, удаляется от брошенного мяча, а стоящий ближе к корме движется навстречу мячу. Мяч по инерции имеет скорость движения парохода; скорость парохода сообщается в одинаковой мере н играющим, и летящему мячу.
Поэтому движение парохода (равномерное и прямолинейное) ни одному нз шрающпх не лает преимущества перед другим. Флаги Воздушный шар уносится ветром в северном направлении. В какую сторону протягиваются п,'и этом флаги на его гондоле? Шар. уносимый воздушным течением, находится по отношению к окружающему воздуху в покос; поэтому флаги пе станут протягиваться ветром нп в какую сторону, а будут свисать. вниз, как в безветрие. На аэростате Аэростат свободно и неподвижно держится в воздухе. Из гондолы его вылез человек и начал по тросу взбираться вверх.
Куда подвинется прн этом аэростат: вверх или внизу Аэростат должен податься в н и з, так как, взбираясь по тоосу вверх, человек отталкивает его вместе с шаром в об)ратную сторону. Здесь происходит то же, что и при ходьбе человека по дну лодки: лодка подвигается при этом назад. Ходьба и бег Чем бег отличается от ходьбы? Прежде чем ответить на этот вопрос, вспомните, что бег может быть медленнее, нежели иная ходьба, и что бываег лаже бег на месте.
Бег отличается от ходьбы не скоростью движения. При ходьбе наше тело все время соприкасается с землей какой- нибудь точкой ног. При беге же бывают моменты, когда тело наше совершенно отделяется от земли, не соприкасаясь с нею ни в олной точке. 4 заиимательние задами и опытм 37 положите ь вплотную. ьном полоовесие.
Вы ."'.': ьное поло- палка ока- ":: ной линейм, половой нных рук 81. Тепер сойдутся окончател аняет равн ервоначал тот же: ку чертеж дным кие а? па х, то и ( денн нагр тру т лее бл м уда сколь всегд рый д к тол ока жести цы ъ обм раз~ вплот кажд пальц альш есте полож ся по ки. е, чеь ПО щеткой ста вы рос: ом ме На указательные пальцы расставле гладкую палку„как показано на рис. пальцы навстречу друг другу, пока они Странная вещь! Окажется, что в этом женин палка не опрокидывается, а сохр проделываете опыт много раз, меняя п жение пальцев, но результат неизменно зывается уравновешенной. Заменив пал кой, тростью с набалдашником, бильяр щеткой, вы заметите ту же особенность.
В чем разгадка неожиданного финал Прежде всего ясно следующее: раз уравновешенной на примкнутых пальца цы сошлись под центрам тяжести палк равновесии, если отвесная линия, прове жести, проходит внутри границ опоры). Когда пальцы раздвинуты, большая ся на тот палец, который ближе к цен С давлением растет и трение; палец, бо тяжести, испытывает большее трение, че му близкий к центру тяжести палец не двигается лец, кото точки. Ка ся палец центру тя гой, паль ми; такой несколько сойдутся движется один из который д жести, то конечном ца сходят жести пал Прежд покончить ПОЛОВОЙ ху) и по такой воп Рис.
81. щетку в т лка оказывается ясно, что паль-:..'-' тело остается в::.::::-':- ая из центра тя-,.",.-", узка приходитяжести палки. изкий к центру ленный. Поэто-::.;"-:.: зит под палкой; .:::;-,:: а лишь тот паальше от этой ько двигавший-::;::.:;:-" жется ближе к нежели дру~еняются роли- ':'". ен совершается пока пальцы не '-:.-'.'-" ную. И так как ый раз только ев, именно тот, е от центра тяственно, что в енин оба пальд центром тя- ~ с этим опытом вторите его с -".::.';.;-:-';: (рис. 82, ввере перед собой если разрезать сте, где она под- пирается пальцами, и положить обе части ня разные чашки весов (рис.
82, внизу), то какая чашка перетянет: с палкой или со щеткой1 Казалось бы, раз обе части щетки уравновешивали одна другую на пальцах, они должны уравновешиваться и на '% чашках весов. В действительности же чашка со щеткой перетянет. О п ричине нетрудно догадаться, если принять в расчет, что, когда щетка уряв- НОВЕШИВЯЛЯСЬ НЯ ПЯЛЬЦЯХ, СИ- ! лы веса обеих частей приложены были к неравным плечам Ф рычага; в случае же весов те же силы прилОжены к концам равноплечего рычага.
Для «Павильона занима- ° 4~ тельной наукиъ в Ленинградском парке культуры мной Рис. 82. был заказан набор палок с различным положением центра тяжести; палки разнимались на две, обычно неравные, части как раз в том месте, где находился центр тяжести. Кладя эти части на весы, посетители с удивлением убеждались, что короткая часть тяжелее длинной. Гребец на реке По реке плывет весельная лодка, и рядом с ней — щепка. Что легче для гребца: перегнать щепку на 10 м или на столько же отстать от нее? Даже люди, занимающиеся водным спортом, дают часто неправильный ответ на поставленный в задаче вопрос: им кажется, чтО грести против течения труднее, чем по течению; следовательно, перегнать щепку, по их мнению, легче, чем отстать от нее. Безусловно верно, что пристать к какому-нибудь пункту берега, гребя против течения, труднее, чем гребя по течению.
Но, если пункт, которого вы желаете достигнуть, плывет вместе с вами, как щепка на реке, дело существенно меняется. Надо иметь в виду, что лодка, движимая течением, находится по отношению к несущей ее воде в п о кое. Сидя в такой лодке, гребец работает веслами совершенно так же, как в неподвижной воде озера. На озере одинаково легко грести н любом направлении; то жс самое будет и в текучей воде прн наших условиях. Итак, от гребца потребуется одинаковая затрата работы, безразлично — стремится ли он обогнать плывущую щепку или отстать от нее на такое же расстояние. Круги на воде Камень, брошенный в стоячую воду, порождает волны, разбегающиеся кругами. Какой формы получаются волны от камня, брошенного в текущую воду рекнР Если нс найти сразу правильного подхода к этой задаче, то легко запутаться в рассуждениях и прийти к выводу, что в текущей воде волны должны вытянуться в форме не то эллипса, нс то овала, притупленного навстречу течению.
Между тем, внимательно наблюдая за волнами, разбегающимися от брошенного в реку камня, мы не заметим никакого отступления от круговой формы, как бы быстро ни было течение. Здесь нет ничего неожиданного. Простое рассуждение приведет нас к выводу, что волны от брошенного камня должны быть круговые и в стоячей, и в текучей воде. Будем рассматривать дни>кение частиц волнующейся воды как составное из двух движений: радиального — от центра колебаний— н переносного, направленного по течению реки. Тело, участвующее в нескольких движениях, в конечном итоге перемещается туда, где очутилось бы оно, если бы совершало все составляющие движения последовательно, одно за другим, Поэтому допустим сначала, что камень брошен в неподвижную воду.