1611690520-2537aa0f719c889b2aeb7ff778509dd3 (826919), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Если вы уяснили себе это, вы поймете, почему носятся в воздухе пылин~и. Обычно Говор~~: пыль плавает в воздухе потому, что она легче его. Это совершенно неверно. Что такое пылинки? Мелкие частицы камня, глины, металла, дерева, угля и т. п. Но ведь все эти материалы в сотни и тысячи раз тяжелее воздуха: камень — в 15ОО раз, железо — в 6ООО раз, дерево — в ЗОО раз и т. п.
Значит, пылинки нисколько не легче воздуха; напротив, они во много раз тяжел ее его и никак не могли бй плавать в нем, подобно щепкам в воде. Поэтому всякая пылинка твердого или жидкого тела непременно доу~жна и ~дат~ В Воздухе должна «тонуг~ » в нем Она н падает, но только падение ее происходит примерно так, как падает парашют. Дело в том, что у очень маленьких крупинок поверхность уменьшена не так сильно, как уменьшен их вес; другими словами, мельчайшие крупинки обладают поверхностью Весьма большОЙ по срЯвнению с их Весом. Если еравците дробинку с круГлОЙ пулей, которая в 1ОО раз тяжелее ее, то пОВерхнОсть дробинки Окажется меньше поверхнО- сти пули всего чолько в 1О раз. ЭТО значит, что у дробинки поверхность, если сравнить ее с весом, Вдесятеро больше, чем подниматься вверх, сам заступая его место, но, тотчас же нагревшись, он разделяет его участь и вытесняется новой порцией более холодного воздуха.
Таким образом, каждый нагретый предмет порождает пад собой восходящее течение воздуха, которое поддерживается все время, пока предмет теплее окружившего воздуха. Другими словами, от каждого нагретого предмета дует вверх незаметный теплый ветерок, Опто и ударяет в завитки нашей бумажной змеи и заставляет ее вертеться, как ветер вертит крылья мельницы. Вместо змеи можно заставить вращаться и бумажку иной формы — например, в виде бабочки. Лучше вырезать ее из папиросной бумаги н, перевязав посередине, подвесить на очень топкой ниточке или на волосе. Подвесьте такую бабочку над лампой, и оца закружится, как живая. К тому же бабочка отбросит иа потолок свою тень, которая будет повторять вусиленпом виде все движения вращающейся бумажной бабочки.
Человеку, пе знающему, в чем тут дело, покажется, что в комнату залетела крупная черная бабочка и судорожно порхае~ под самым потолком. Можно поступить еще и так: воткнуть иглу в пробку, положить вырезанную из бумаги бабочку на острие иглы, подперев се в такой точке, чтобы бабочка держалась в равновесии (точку эту — центр тяжести нашей бабочки — придется отыскивать рядом проб). Бабочка быстро завертится, если вблизи находится какой-нибудь теплый предмет. К такой вертушке достаточно даже приблизить ладонь руки, чтобы вызвать довольно оживленное вращение, С расширением воздуха при нагревании и с его восходящими теплыми течениями мы встречаемся положительно на каждом шагу.
Все знают, что в натопленной комнате самый теплый воздух скопляется у потолка, а самый холодный стекает к полу. Оттого нам и кажется зачастую, что дует снизу в ноги. когда комната еще недостаточно нагрелась. Если приоткрыть дверь из теплой комнаты в холодную, холодный воздух втекает снизу, а теплый вытекает вверху; пламя свечи возле двери укажет направление этих течений, Желая сохранить тепло в натопленной комнате, вы должны позаботиться о том, чтобы через щель под дверью не втекал холодный воздух. Для этого достаточно прикрыть эту шель ковриком или хотя бы даже просто газетным листом.
Тогда теплый воздух, не вытесняемый снизу холодным, цс сможет выходить через верхние щели комнаты г1 что такое тяга в печи или в фабричной трубе„ как не восходящий ток теплого воздуха? Мы могли бы еще сказать о теплых и холодных течениях в нашей атмосфере, о пассатах, муссонах, бризах и тому подобных ветрах, но это отвлекло бы нас слишком далеко. Легко ли зимой получить бутыл б может быть легче, если на дворе м ку, выставить за окно, а остально лод заморозит воду, и получится бутылка, полная льду. 1 Однако, если выполнить '~~~',~ ъ, этот опыт, вы убедитесь, что Г- дело не так просто. Лед-то получается, но бутылки уже не оказывается: она раскалывается под напором замерааюшего льда.
Происходит это оттого„что вода, замерзая, довольно заметно увеличивается в объеые, примерно на десятую долю. Расширение происходит с,,® такой неудержимой силой, что не только закупоренные бутылки лопаются, но лаже и у открытых бутылок откалывается горлышгко от напора расщиряющегося под ним льда; вада, замерзшая .Рис. 44. в горлышке, превращается словно в ледяную пробку, закуцоривающую бутылку.
Сила расширения замерзающей воды мажет разрывать даже металл, если слой его не очень толст. Вода на морозе разрывает 5-сантиметровые стенки железной бомбы. Неудивительно, что так часто разрываются водопроводные трубы, когда в них замерзает вода. Расширением воды при замерзании объясняется и то, что лед на воде плавает, а не падает на дно. Если бы при затверцевании вода сжималась — как почти все другие жидкости, то лед, образовавшись в воде, не плавал бы на ее поверхности, а тонул бы. И тогда мы лишились бы тех услуг, которые доставляетт на м каждую зи му ...батюшка-мороз, Наш природный, наш дешевый Пароход и паровоз.
Перерезать лед, оставив его целым Вы, вероятно, слыхали, что куски льда под давлением «смерзаютсяъ. Это не значит, что куски льда замерзают еще сильнее, когда на них давят. Как раз наоборот: при сильном давлении лед т а е т, но, едва только образовавшаяся при этом холодная вода освобождается от давления, она снова замерзает (потому что температура ее ниже 0'). Когда мы сдавливаем куски льда, происходит следующее.
Концы тех выступающих частей, которые соприкасаются между собой и подвергаются сильнейшему давлению, тают, образуя воду при температуре ниже нуля. Вола эта уходит в стороны, в мелкие пустые промежутки между выступами; там она, не испытывая уже повышенного давления, тотчас же замерзает, спаивая таким образом осколки льда в один сплошной кусок. Проверить сказанное вы можете на следующем красивом опыте. Выберите ледяной брусок, обоприте его концы на края двух табуреток, стульев или каким-нибудь другим способом. Поперек бруска перекиньте петлю из тонкой стальной прово. локи в 80 сантиметров длины; толщина проволоки — полмиллиметра или немного меньше.
К концам проволоки привесьте пару утюгов или какую-нибудь другую т я ж ел у ю вещь„весом 10 килограммов. Под давлением груза проволока вре- жется в лед, медленно пройдет через весь брусок, но... брусок не распадется. Берите его смело в руки: он совершенно цел, словно его и не разрезали! После того, что сказано было раньше о смерзании льда, вы поймете, в чем разгадка этого странного явления. Под давлением проволоки лед таял, но вода, перейдя поверх проволоки и освободившись там от давления, тотчас замерзала. Коро- че сказать, пока проволока резала нижние слои, верхние снова смерзались.
Лед — единственное всшество в природе, с которым можно сделать подобный опыт. Оттого-то по льду можно ездить на санях и кататься на коньках. Когда конькобежец опирается весом своего тела на коньки, лед под этим давлением тает (если мороз не слишком силен) и конек скользит; но, переходя на другое место, конек и здесь вызывает таяние. Куда ни ступит нога конькобежца, всюду он преврашаст тонкий слой льда под сталью конька в воду, которая, освободившись от давления, вновь замерзает. Поэтому, хотя лед в мороз и сух, но под коньками он всегда смазан водой. В этом и причина его скользкости. Передача звука Случалось ли вам наблюдать издали за человеком, рубяшим дерево? Или, быть может, вы следили за тем, как вдали от вас работает плотник, вколачивая гвозди? Вы могли заметить при этол» очень странную вещь: удар раздается не то~да, когда топор врезается в дерево нли когда молот ударяет по гвоздю, а позже, когда топор или молот уже поднят прочь.
Если вам придется наблюдать это сше раз, отойдите на некоторое расстояние назад или продвиньтесь вперед. После нескольких проб вы найдете такое место, куда звуки ударов топора или молота доносятся как раз в момент видимого удара. Возвратитесь тогда на прежнее место — и вы снова заметите несовпадение звуков с ~дарами. Теперь вам уже легче догадаться, в чем причина этих загадочных явлений. Звук требует некоторого времени, чтобы от места своего возникновения дойти до вашего уха; свет же пробегает это расстояние почти мгновенно. И может случитьси, что, пока звук странствует через воздух к вашему уху, топор или молот успели уже подняться для нового удара.
Тогда глаз увидит то, что слышит ухо; вам покажется, что звук совпадает не с опусканием, а с поднятием инструмента. Но если вы отойдете назад или подвинетесь вперед как раз на такое расстояние, которое пробегается звуком за время одного взмаха топора, то к моменту, когда звук дойдет до вашего уха, топор снова успеет опуститься. Тогда, конечно, вы увидите и услышите удар одновременно, но только это будут разные удары: вы видите последнйй удар, но сл ыш и те удар прошлый — предпоследний или еще более ранний.