содержание   ..  21  22  23  24   ..

Большая книга занимательных наук (Яков Перельман) - часть 23

Магнитная игла

Вы уже умеете заставить иглу плавать на поверхности воды. Воспользуйтесь здесь своим искусством для нового, более интересного опыта. Раздобудьте магнит – хотя бы маленький подковообразный магнит. Если приблизить его к блюдцу с плавающей в нем иглой, то иголка послушно подплывет к соответствующему краю блюдца. Она будет заметно проворнее делать это, если, прежде чем положить ее на воду, вы проведете по ней несколько раз магнитом (проводить надо непременно одним концом магнита и притом в одном направлении, а не туда и обратно). От этого иголка сама становится магнитом, намагничивается, и потому подплывает даже и к простому, немагнитному железному предмету.

С магнитной иглой вы можете сделать много любопытных

наблюдений. Предоставьте ее самой себе, не привлекая к краю блюдца железом или магнитом. Она займет на воде определенное направление, именно с севера на юг, как стрелка компаса. Поверните блюдце – игла по- прежнему будет указывать одним концом на север, другим – на юг. Приблизьте к одному концу один конец (полюс) магнита – и вы увидите, что игла вовсе не обязательно притянется к нему именно этим концом. Она может отвернуться от него, чтобы приблизить свой противоположный конец. Здесь перед нами случай взаимодействия двух магнитов. Правило этого взаимодействия гласит, что концы разноименные (северный одного магнита и южный другого) притягиваются, а одноименные (оба северных или оба южных) отталкиваются.

Изучив особенности движений намагниченной иглы, устройте маленький бумажный кораблик, в складки которого запрячьте вашу иглу. Вы можете изумлять непосвященных товарищей тем, что станете управлять движениями кораблика, не прикасаясь к нему: он будет слушать мановения вашей руки, если, разумеется, в руке у вас спрятан магнит, о котором зрители не подозревают.

Магнитный театр

Вернее, не театр, а цирк, так как в нем показываются канатные плясуны, разумеется, вырезанные из бумаги.

Прежде всего нам придется соорудить из картона самое здание цирка. В нем натяните внизу проволоку. Над сценой укрепите подковообразный магнит.

Теперь займитесь артистами: их вырезают из бумаги и придают им разные позы соответственно их артистическому назначению, с тем непременным условием, чтобы длина их равнялась длине иголки, подклеенной сзади них, вдоль фигуры; подклеить же ее можно с помощью двух-трех капель сургуча.

Если такую фигуру поставить на «канат», то она не только не упадет, но останется в вертикальном положении, притягиваемая магнитом. Слегка дергая проволоку, вы оживите своих канатных плясунов, заставив их покачиваться, подпрыгивать, не теряя равновесия.

Наэлектризованный гребень

Если даже вы еще ничего не знаете из науки об электричестве,

незнакомы даже с первыми буквами ее азбуки, вы и в таком случае можете проделать ряд электрических опытов, любопытных и, во всяком случае, полезных для вашего будущего знакомства с этой удивительной силой природы.

Лучшее время и место для этих электрических опытов – хорошо натопленная комната в морозную зиму. Опыты такого рода хорошо удаются только в сухом воздухе, а нагретый воздух зимой гораздо суше, чем летом при такой же температуре.

Итак, перейдем к опытам. Вам приходилось, конечно, проводить обыкновенным гребнем по сухим (вполне сухим) волосам. Если вы делали это в натопленной комнате и при полной тишине, вы могли слышать легкое потрескивание, издаваемое гребнем при расчесывании. Ваш гребень электризовался от трения о волосы.

Обыкновенный гребень можно наэлектризовать и не только о волосы: если потереть его о сухую шерстяную ткань (кусок фланели), он также приобретает электрические свойства, даже еще в большей степени. Проявляются же свойства эти весьма разнообразно, и прежде всего в притяжении легких тел. Поднесите натертый гребень к обрезкам бумаги, к мякине, к шарику из бузиновой сердцевины и т. п. – все эти мелкие предметы поднимутся и пристанут к гребешку. Сделайте из легкой бумаги крошечные кораблики и пустите их на воду: с помощью наэлектризованного гребня вы сможете управлять движениями вашей бумажной флотилии, как «волшебным» жезлом. Можно обставить опыт еще внушительнее: в бокальчик (сухой) положите яйцо, а на нем уравновесьте горизонтально довольно длинную линейку. Такая линейка при приближении наэлектризованного гребня к одному из ее концов довольно проворно поворачивается. Вы можете заставить ее послушно следовать за гребнем: двигаться в ту или другую сторону, даже вращаться кругом.

Послушное яйцо

Таким же электрическим свойством можете вы наделить не только обыкновенный гребень, но и другие предметы. Палочка сургуча, потертая о фланель или о рукав вашего платья, если оно шерстяное, обнаруживает те же свойства. Электризуется также стеклянная трубка или палочка, если ее натирать шелком; но опыт со стеклом удается лишь в очень сухом воздухе, если к тому же и шелк и стекло хорошо просушены нагреванием.

Вот еще забавный опыт с электрическим притяжением. Выпустите через маленькое отверстие содержимое куриного яйца: для этого лучше выдувать его содержимое через другое отверстие, на противоположном конце. Получив пустую скорлупу (отверстия залепляют белым воском), вы кладете ее на гладкий стол, на доску или большое блюдо и с помощью наэлектризованной палочки заставляете это пустое яйцо послушно перекатываться вслед за нею. На постороннего наблюдателя, не знающего, что яйцо пустое, опыт этот (придуманный знаменитым ученым Фарадеем) производит озадачивающее впечатление. Бумажное кольцо или легкий шарик также следуют за наэлектризованной палочкой.

Что значит «смотреть головой»? – Тяжелая газета

• Решено! – объявил мне старший брат, похлопывая рукой по изразцам натопленной печи. – Решено: вечером мы проделываем с тобой электрические опыты.

• Опыты? Новые опыты! – восторженно подхватил я. – Когда? Сейчас?

  Я хотел бы сейчас!

• На всякое хотение нужно терпение. Опыты будут вечером. Сейчас я должен уйти.

• За машиной?

• Какой машиной?

• Электрической. Ведь для опытов нужна машина.

• Машина, что нам нужна, уже имеется, лежит в моем портфеле… Не вздумай, пожалуйста, рыться без меня, – угадал брат мою мысль. – Ничего не найдешь, только беспорядок устроишь, – добавил он, надевая пальто.

• Но машина там?

• Там, не беспокойся.

И брат вышел из дому, беспечно оставив портфель с машиной на маленьком столике в передней.

Если бы железо могло чувствовать, оно ощущало бы вблизи магнита то же самое, что испытывал я, оставшись один с портфелем брата. Портфель тянул меня к себе, привлекал все мои чувства и мысли. Невозможно было думать ни о чем другом, бесполезно было стараться смотреть по сторонам…

Странно, что электрическая машина может поместиться в портфеле, я представлял себе ее вовсе не такой плоской. Портфель не заперт на замочек, и если осторожно заглянуть внутрь… Что-то завернуто в газету.

Ящичек? Нет, книги. Книги да книги, ничего другого в портфеле нет. Ну как я сразу не догадался, что брат шутил: электрическую машину разве запрячешь в портфель!

Брат вернулся с пустыми руками и сразу угадал по разочарованному лицу причину моего опечаленного вида.

• Мы, кажется, были с визитом в портфеле? – спросил он.

• Где же машина? – ответил я вопросом.

• В портфеле. Не видел?

• Там одни книги.

• И машина. Плохо глядел. Чем ты смотрел?

• Чем смотрел! Глазами.

• То-то и есть, что только глазами. А надо всей головой смотреть. Мало просто глядеть – нужно понимать, что видишь. Это называется

  «смотреть головой».

• Как же смотрят головой?

• Хочешь, покажу тебе, в чем разница между смотрением только глазами и всей головой?

  Брат вынул из кармана карандаш и начертил на бумаге такую фигуру (рис. 5):

  

  Рис. 5

• Здесь двойные линии – рельсовые пути, а одиночные – шоссе. Взгляни и скажи: какой рельсовый путь длиннее – от 1 до 2 или от 1 до 3 ?

• От 1 до 3, конечно, длиннее.

• Это ты глазами видишь. А теперь взгляни на фигуру всей головой.

• Но как? Я не умею.

• Всей головой на эту фигуру нужно смотреть так. Вообрази, что из / проведена прямая линия под прямым углом к нижнему шоссе 2–3. — Брат провел пунктирную линию на своем чертеже. – Как разделит моя линия это шоссе? На какие части?

• Пополам.

• Пополам. И, значит, все точки этой пунктирной линии отстоят от концов 2 и 3 одинаково. Что же ты теперь скажешь о точке 7? Куда она ближе: к 2 или к 31

• Теперь вижу ясно, что она одинаково отстоит и от 2 и от 3. А раньше казалось, что правая железная дорога длиннее левой.

• Раньше ты только глазами смотрел, а сейчас взглянул всей головой.

  Понял разницу?

• Понял. Где же машина?

• Какая машина? Ах, электрическая! В портфеле. Лежит, где лежала.

  Ты не заметил потому, что не умел взглянуть головой.

  Брат вынул из портфеля пакет с книгами, осторожно развернул его, освободил большой газетный лист и подал мне:

• Вот наша электрическая машина. Я с недоумением смотрел на газету.

• Думаешь, просто бумага, ничего больше? – продолжал брат. – Для глаз – да. А кто умеет взглянуть всей головой, тот признает в газете физический прибор.

• Физический прибор? Чтобы делать опыты?

• Да. Возьми-ка газету в руки. Очень легка, не правда ли? И ты думаешь, конечно, что сможешь всегда поднять ее хоть одним пальцем. А вот увидишь сейчас, что та же самая газета может иной раз сделаться очень и очень тяжелой. Подай мне вон ту чертежную линейку.

• Она иззубрена, никуда не годится.

• Тем лучше – не жалко будет, если сломается.

  Брат положил линейку на стол, так что часть ее высовывалась за край.

• Тронь за выступающий конец. Легко наклонить, правда? Ну, а попробуй наклонить ее, когда я накрою другую половину газетой.

  Он разостлал газету на столе, аккуратно расправив ее складки и покрыв ею линейку.

• Бери палку и шибко ударь по выступающей части линейки. Бей со всего размаха!

• Так ударю, что линейка газету пробьет и в потолок полетит! – воскликнул я, размахиваясь.

• Главное, не жалей силы.

  Результат удара был совсем неожиданный: раздался треск, линейка переломилась, а газета по-прежнему осталась на столе, прикрывая другой обломок злополучной линейки.

• Газета-то тяжелее, чем ты думал? – лукаво спросил брат. Я растерянно переводил глаза с обломка линейки на газету.

• Это опыт? Электрический?

• Опыт, только не электрический. Электрические – впереди. Я хотел тебе показать, что газета действительно может служить прибором для физических опытов.

• Но почему же она не пустила линейку? Ведь вот – я легко поднимаю ее со стола.

• В этом и суть опыта. На газету давит воздух, и с немалой силой: каждый квадратный сантиметр газетного листа он придавливает с силой целого килограмма. Когда ударяют по выступающему концу линейки, то другим своим концом она напирает на газетный лист снизу; газета должна приподняться. Если это делается медленно, то под приподнимающуюся газету успевает проникать воздух снаружи и напором своим уравновешивает давление на газету сверху. Но твой удар был так быстр, что воздух под газету проникнуть не успел: края газеты еще прилегали к столу, когда середина ее уже увлеклась вверх. Тебе пришлось поэтому поднимать не одну газету, а газету вместе с напирающим на нее воздухом. Короче сказать: тебе надо было поднять линейкой груз примерно во столько килограммов, сколько квадратных сантиметров заключает приподнимаемый участок газеты. Если бы это был участок бумаги всего в 16 квадратных сантиметров – квадратик со стороной в 4 сантиметра, – то давление воздуха на него составляло бы 16 килограммов. Но поднимаемый участок бумаги заметно больше – значит, приходилось поднимать изрядный вес, пожалуй в полсотни килограммов. Такого груза линейка не осилила и – сломалась. Веришь ты теперь, что с помощью газеты можно делать опыты?.. Когда стемнеет, приступим к электрическим.

  
  

  Искры из пальцев. – Послушная палка. – Электричество в горах

  
  

  Брат взял в одну руку платяную щетку, другой рукой приложил газетный лист к натопленной печке и принялся растирать его щеткой, словно обойщик, расправляющий на стене обои, чтобы хорошо прилипли.

• Гляди! – сказал брат и убрал обе руки от газеты. Я ожидал, что бумага соскользнет на пол. Однако этого не случилось: газета странным образом держалась на гладких изразцах, словно приклеенная.

• Как держится? – спросил я. – Ведь она не намазана клеем.

• Газета держится электричеством. Она теперь наэлектризована и притягивается к печке.

• Почему ты не сказал мне, что газета в портфеле была наэлектризованная?

• Она не была раньше наэлектризована. Я наэлектризовал ее сейчас, при тебе, натирая щеткой. От трения и наэлектризовалась.

• Значит, это уже настоящий электрический опыт?

• Да. Мы только начинаем… Загаси-ка свет.

  В темноте смутно рисовалась черная фигура брата и сероватое пятно на месте белой печки.

• Теперь следи за моей рукой.

  Я больше угадывал, чем видел то, что делал брат. Он отслоил газету от печки и, держа одной рукой на весу, приблизил к ней растопыренные пальцы другой руки.

  И тогда – я едва верил своим глазам – из пальцев вылетели искры: длинные голубовато-белые искры!

• Эти искры были электрические. Хочешь попробовать сам?

  Я проворно спрятал руки за спину. Ни за что! Брат снова приложил газету к печке, натер щеткой и опять извлек из своих пальцев снопы длинных искр. Я успел заметить, что он вовсе не прикасался пальцами к газете, а держал их сантиметрах в десяти от нее.

• Попробуй, не трусь, нисколько не больно. Дай руку. – Он овладел моей рукой и привлек меня к печке: – Расставь пальцы!.. Так! Что, больно?

  Я не успел опомниться, как из моих пальцев выскочили кисти голубоватых искр. При их свете я увидел, что брат только наполовину отслоил газету от печки, нижняя же часть бумажного листа по-прежнему оставалась словно приклеенной. Одновременно с искрами я почувствовал легкий укол, но боль пустячная. Бояться в самом деле было нечего.

• Еще! – теперь упрашивал уже я. Брат приложил газету к печке и стал растирать – прямо ладонями рук.

• Что ты делаешь? Забыл щетку!

• Все равно. Ну, готовься!

• Ничего не выйдет! Ты тер голыми руками, без щетки.

• И без щетки можно, если руки сухие. Лишь бы тереть. Действительно, из моих пальцев и на этот раз посыпались искры,

  такие же, как раньше.

  Когда я насмотрелся искр досыта, брат объявил мне:

• Ну, достаточно. Теперь покажу тебе истечение электричества, то самое, которое Колумб и Магеллан видели на верхушках мачт своих кораблей… Дай-ка ножницы.

  Брат приблизил в темноте острия разомкнутых ножниц к газете, полуотделенной от печи. Я ожидал искр, но увидел нечто новое: острия ножниц увенчались светящимися пучками коротких сине-красных нитей, хотя от ножниц до бумаги было еще довольно далеко. Одновременно раздавалось легкое протяжное шипение.

• Вот такие же огненные кисточки, только гораздо большие, морякам случается часто видеть на концах мачт и рей. Они называются «эльмовые огни».

• Откуда они там берутся?

• То есть кто держит над мачтами наэлектризованную газету, хочешь ты спросить? Конечно, газеты там нет, зато есть низко нависшее наэлектризованное облако. Оно и заменяет газету. Не думай, впрочем, что такое электрическое свечение остроконечий бывает только на море. Наблюдают его и на суше, особенно в горах. Еще Юлий Цезарь описал, как однажды ночью в облачную погоду острия копий его солдат светились такими огоньками. Моряки и солдаты не боятся электрических огоньков – напротив, считают их доброй приметой, конечно, без всякого разумного основания. В горах случается, что электрическое свечение появляется даже на людях – на их волосах, шапках, ушах, на всех выдающихся частях тела. При этом слышится часто жужжание, вроде того, какое исходило из наших ножниц.

• Этот огонь сильно жжет?

• Совсем не жжет. Ведь это не огонь, а свечение, холодное свечение. Настолько холодное и безвредное, что от него не зажигается даже спичка. Вот смотри: вместо ножниц беру спичку, и – видишь – головка окружена электрическим свечением, однако она не загорается.

• А по-моему, горит: пламя прямо из головки идет.

• Зажги свет, рассмотри спичку при лампе.

  Я убедился, что спичка не только не обуглилась, но даже головка ее не обгорела. Она, значит, была окружена действительно холодным светом, а вовсе не огнем.

• Не гаси лампу. Следующий опыт сделаем при свете. – Брат выдвинул стул на середину комнаты и положил поперек его спинки палку.

  После немногих проб ему удалось добиться того, что палка, подпертая

  в одной точке, лежала на спинке стула, не опрокидываясь.

• Я не знал, что палка так может держаться, – сказал я. – Ведь она длинная!

• Оттого и держится, что длинная. Коротенькая не держалась бы.

  Карандашик, например.

• Карандашик ни за что так не положить, – подтвердил я.

• Теперь к делу. Можешь ты, не дотрагиваясь до палки, заставить ее повернуться к тебе?

  Я задумался.

• Если накинуть на один конец веревочную петлю… – начал я.

• Без всяких веревок, ничем не дотрагиваясь. Можешь?

• Ага, знаю!

  Я приблизил лицо к палке и начал втягивать воздух ртом, чтобы притянуть ее к себе. Однако палка не двигалась.

• Ну что?

• Ничего не выходит. Невозможно!

• Невозможно? Посмотрим.

  И, сняв с печки газету, которая тем временем держалась на изразцах, словно приклеенная, брат начал медленно приближать ее сбоку к палке. На расстоянии чуть не половины метра палка почувствовала притяжение наэлектризованной газеты и послушно повернулась в ее сторону. Двигая газетный лист, брат вел за ним палку, заставляя ее кружиться на спинке стула, сначала в одну сторону, потом в другую.

• Наэлектризованная газета, ты видишь, притягивает палку так сильно, что она идет и будет идти за бумагой, пока все электричество не стечет с газеты в воздух.

• Жаль, что этих опытов нельзя делать летом: печка холодна.

• Печка нужна здесь для того, чтобы высушить бумагу: эти опыты удаются лишь с совершенно сухой газетой. А ты заметил, вероятно, что газетная бумага вбирает влагу из воздуха и потому всегда немного сыровата

Брат снял с полки книгу Фламмариона «Атмосфера», перелистал ее и дал мне прочесть следующее место:

«Люди, совершившие подъем, только что приставили к скале свои обитые железом палки, располагаясь пообедать, когда Соссюр ощутил на плечах и в спине боль, как будто от иголки, медленно втыкавшейся в тело.

«Предполагая, – говорит Соссюр, – что в мою полотняную накидку попали булавки, я сбросил ее, но, не получив облегчения, почувствовал, напротив, что боль усиливается, захватывая всю спину от одного плеча до другого; она сопровождалась щекотанием и болезненным колотьем, словно по коже ходит оса и покрывает ее уколами. Поспешно сбросив второе пальто, я не нашел ничего такого, что могло бы произвести эти поранения. Боль продолжалась и стала походить на ожог. Мне почудилось, что загорелась моя шерстяная фуфайка. Я готов был уже раздеться, как внимание мое привлек шум, похожий на жужжание. Шум исходил из наших палок, прислоненных к скале; он походил на шум подогреваемой воды, готовой закипеть. Все это продолжалось минут пять.

Я понял тогда, что болезненные ощущения обусловлены электрическим истечением, исходившим из горы. Однако при свете дня я не видел никакого сияния на палках. Палки издавали одинаково резкий звук, держали ли их в руках вертикально, направляя железный наконечник вверх, вниз, или же горизонтально. Из почвы никакого звука не исходило.

Через несколько минут я почувствовал, что волосы у меня на голове и бороде поднимаются, казалось, будто проводят сухой бритвой по жесткой отросшей бороде. Мой молодой спутник крикнул, что поднимаются волоски его усов, а из верхушек ушей исходят сильные токи. Подняв руки, я почувствовал, как токи исходят из пальцев. Электричество выделялось, словом, из палок, одежды, ушей, волос, всех выдающихся частей тела.

Поспешно оставив вершину горы, мы спустились метров на сто. По мере того как мы спускались, наши палки звучали все слабее; наконец звук стал так тих, что его можно было слышать, лишь приблизив палки к уху».

Так кончается рассказ Соссюра. В той же книге я прочел описание и других случаев появления эльмовых огней.

«Выделение электричества выступающими скалами часто наблюдается, когда небо покрыто низкими облаками, проходящими в небольшом расстоянии над вершинами. 10 июля 1863 года Ватсон и еще несколько туристов поднялись в проход Юнгфрау (в Швейцарских горах). Утро было прекрасное, но, приближаясь к проходу, путники испытали сильный ветер с градом. Раздался страшный удар грома, и вскоре Ватсон услышал свистящий звук, исходящий из палки; звук походил на шум закипающей грелки. Путники остановились и заметили, что их жезлы и топоры издают такой же звук; они не переставали звучать и тогда, когда были воткнуты одним концом в землю. Один из проводников, снявший шляпу, закричал, что голова его горит. Действительно, волосы его были подняты, словно наэлектризованные. Все испытывали ощущение щекотки на лице и других частях тела. Волосы Ватсона совершенно выпрямились. На концах пальцев, когда ими шевелили в воздухе, слышался электрический свист».

Пляска бумажных паяцев. – Змеи. – Волосы дыбом

Брат сдержал слово. На другой день, когда стемнело, он вновь начал опыты. Первым делом «прилепил» к печке газету. Затем попросил у меня бумагу поплотнее газетной – писчую – и стал вырезать из нее смешные фигурки: человечков в разных позах.

• Эти бумажные паяцы у нас сейчас запляшут. Принеси-ка булавок. Скоро через ногу каждого паяца была проткнута булавка.

• Это чтобы паяцы не разлетались и не уносились газетой прочь… – объяснял брат, раскладывая бумажные фигурки на самоварном подносе. – Представление начинается!

  Он «отлепил» от печки газету и, держа ее горизонтально двумя руками, приблизил сверху к подносу с фигурками.

• Встаньте! – скомандовал брат.

  И представьте: фигурки послушались, встали. Встали и торчали вверх, пока брат не отодвинул газету подальше – тогда они опять легли. Но он не давал им долго отдыхать: приближая и отдаляя газету, он заставлял паяцев то вставать, то вновь ложиться.

• Если бы я не отягчил их булавками, они подскочили бы к газете вплотную и прилипли бы к ней. Вот видишь, – брат вынул булавки из нескольких фигурок, – они притянулись к газете совсем и уже не отпадают. Это электрическое притяжение. А теперь проделаем опыт и с

отталкиванием… Куда ты дел ножницы?

Я подал ножницы. И брат, «прилепив» газету к печке, стал отрезать от ее края, снизу вверх, длинную, тонкую полоску. Не дойдя до самого верха, он таким же образом надрезал вторую полосу, потом третью и т. д. Шестую или седьмую полоску он отрезал совсем. Получилась бумажная борода, которая, однако, не соскользнула с печки, как я ожидал, а осталась на ней. Придерживая верхнюю часть рукой, брат провел по полоскам несколько раз щеткой и затем снял всю «бороду» с печки, держа ее вверху в вытянутой вперед руке.

Вместо того чтобы свободно свешиваться вниз, полоски растопырились колоколом, заметно отталкиваясь одна от другой.

• Они отталкиваются потому, – объяснил брат, – что все одинаково наэлектризованы. К вещам же, совсем ненаэлектризованным, они притягиваются. Засунь руку снизу внутрь колокола – полоски притянутся к руке.

  Я присел и ввел руку в пространство между полосками. То есть я хотел ввести туда руку, но не мог сделать этого, потому что бумажные ленты обвились вокруг руки, как змеи.

• Тебя эти змеи не пугают? – спросил брат.

• Нет, они же бумажные.

• А мне страшно. Посмотри, как страшно!

  Брат поднял газетный лист над своей головой, и я увидел, как длинные его волосы буквально стояли дыбом.

• Это опыт? Скажи: это тоже опыт?

• Тот самый опыт, который мы сейчас делали, но на другой лад. Газета наэлектризовала мои волосы, и они, притягиваясь к ней, в то же время друг от друга отталкиваются, как полоски нашей бумажной бороды. Возьми зеркало, и я покажу тебе, как твои собственные волосы встанут таким же манером.

• Не больно?

• Нисколько.

В самом деле, я не почувствовал ни малейшей боли, даже щекотки, а между тем ясно видел в зеркале, как волосы мои под газетным листом торчком стояли вверх.

Мы повторили, кроме того, еще вчерашние опыты, и брат прекратил

«сеанс», как он называл наши занятия, обещав завтра проделать ряд новых опытов.

Маленькая молния. – Опыт с водяной струей. – Богатырское дуновение

В следующий вечер брат начал опыты с очень странных приготовлений.

Взял три стакана, погрел их возле печки, затем поставил на стол и накрыл сверху самоварным подносом, который тоже сначала погрел немного у печки.

• Что это будет? – любопытствовал я. – Ведь надо стаканы на поднос, а не поднос на стаканы.

• Погоди, не торопись. Будет опыт с маленькой молнией.

  Брат пустил в дело «электрическую машину», то есть, попросту говоря, стал растирать на печке газету. Натерев, он сложил газетный лист вдвое и снова начал растирать. Затем, «отлепив» его от печки, проворно положил на поднос:

• Потрогай-ка поднос… Не очень холоден? Не подозревая подвоха, я беспечно протянул к подносу руку – и поспешно отдернул назад: что-то щелкнуло и больно кольнуло в палец.

  Брат рассмеялся:

• Ну, каково? Тебя ударила молния. А треск слышал? Это ведь был маленький гром.

• Я чувствовал сильный укол, но молнии не видел.

• Увидишь ее сейчас, когда повторим опыт в темноте.

• Но я не согласен больше дотрагиваться до подноса! – решительно заявил я.

• Этого и не надо. Можешь извлекать искры хотя бы дверным ключом или чайной ложкой. Ничего не почувствуешь, а искры будут такие же длинные. Первые искры, впрочем, я извлеку сам, пока твои глаза привыкнут к темноте. – Брат загасил свет.

• Теперь молчание. Смотри в оба! – раздался в темноте его голос.

  Треск – и одновременно яркая, беловато-синяя искра в полспички длиной проскочила между краем подноса и ключом.

• Видел молнию? Слышал гром? – спросил брат.

• Но они были одновременно. Настоящий гром всегда позже молнии.

• Это правда. Мы слышим гром всегда позже, чем видим молнию. И все-таки они происходят в одно время, как треск и искра в нашем опыте.

• Почему же гром слышен позже?

• Видишь ли, молния – это свет, а лучи света бегут так быстро, что

через земные расстояния проносятся почти мгновенно. Гром – это взрыв, а взрыв распространяется в воздухе не так быстро; он заметно отстает от лучей света и доходит до нас позже их. Оттого мы и видим молнию раньше, чем слышим порожденный ею гром.

Брат передал мне ключ и, сняв газету – теперь мои глаза уже привыкли

к полутьме, – предложил извлечь «молнию» из подноса.

• Без газеты разве будет искра?

• Попробуй.

  Не успел я донести ключ до края подноса, как увидел искру, яркую, длинную.

  Вторично положил брат газету на поднос, и я снова извлек искру, на этот раз уже послабее. Десятки раз клал он на поднос и поднимал с подноса газету (не натирая ее вновь на печке), и всякий раз я извлекал искру, все более и более слабую.

• Искры длились бы дольше, если бы я брал газету не прямо руками, а за шелковые нити или ленточки. Когда будешь учить физику, ты поймешь, что, собственно, здесь у нас происходило. Пока же остается тебе смотреть на эти опыты только глазами, а не всей головой. Теперь еще опыт: с водяной струей. Его проделаем в кухне, у водопроводного крана. Газета покамест пусть остается на печке.

  Мы пустили из крана тонкую водяную струйку, гулко ударявшую о дно раковины.

• Сейчас я заставлю эту струю, не прикасаясь к ней, течь иначе. Куда хочешь, чтобы она отклонилась: вправо, влево, вперед?

• Влево, – наобум ответил я.

• Хорошо. Не трогай крана, я принесу газету.

  Брат явился с газетой, стараясь держать ее в вытянутых руках подальше от туловища, чтобы она меньше теряла электричества. Он приблизил газету к струе с левой стороны, и я ясно увидел, как водяная нить изогнулась влево. Перенеся газету по другую сторону, брат заставил струю отклониться вправо. Наконец он притянул ее вперед так далеко, что вода полилась через край раковины.

• Видишь, как сильно сказывается здесь притягивающее действие электричества. Этот опыт, между прочим, легко проделать и без печи или плиты, если взять вместо наэлектризованной газеты обыкновенный каучуковый гребень, вот такой. – Брат вынул гребень из бокового кармана и провел им по своим густым волосам. – Таким образом я его электризую.

• Но ведь твои волосы не электрические?

• Конечно. Обыкновенные волосы, как у тебя и у всякого. Но если

  тереть каучук о волосы, он электризуется, как газета от волос платяной щетки. Гляди!

  Поднесенный к струе гребень заметно отклонил ее в сторону.

• Для остальных наших опытов гребень непригоден: в нем получается слишком мало электричества, гораздо меньше, чем от той «электрической машины», которую – ты убедился теперь – легко устроить из простого листа газетной бумаги. Мне хочется проделать с газетой еще один – последний – опыт, на этот раз не электрический, а снова над давлением воздуха, как тот, что мы сделали с злополучной линейкой.

  Мы вернулись в комнату. И здесь брат принялся кроить и склеивать из газетного листа длинный мешок.

• Покуда сохнет наш мешок, принеси несколько книг потолще и потяжелее.

  Я разыскал на этажерке три увесистых тома какого-то медицинского атласа и положил их на стол.

• Можешь ты надуть этот мешок ртом? – спросил брат.

• Конечно, – сказал я.

• Простое и легкое дело, не правда ли? Но если придавить мешок парочкой таких книг?..

• О, тогда сколько ни старайся, мешок не раздуется!

  Брат молча положил мешок у края стола, накрыл его одним томом, а на лежащую книгу поместил стоймя еще одну.

• Теперь следи. Буду раздувать.

• Уж не собираешься ли сдунуть эти книги? – спросил я со смехом.

• Именно!

Брат стал раздувать мешок. И что же вы думаете? Нижняя книга наклонилась под напором вздувшегося мешка и опрокинула верхнюю. А ведь в них было килограммов пять весу!

Не давая мне опомниться от удивления, брат приготовился повторить опыт. На этот раз он нагрузил мешок тремя томами. Подул, и – вот богатырское дуновение! – все три тома опрокинулись.

Поразительнее всего то, что в этом необычном опыте не оказалось ничего чудесного. Когда я сам отважился его проделать, мне удалось опрокинуть книги так же легко, как и брату. Не надо вовсе обладать ни слоновьими легкими, ни богатырскими мускулами: все происходит само собой, почти без напряжения.

Брат потом объяснил мне, в чем тут было дело. Когда мы надуваем бумажный мешок, мы вгоняем в него воздух, сдавленный больше, чем наружный воздух, – иначе мешок не раздувался бы. Давление наружного

воздуха равно примерно 1000 г на каждый квадратный сантиметр. Прикинув, сколько квадратных сантиметров бумаги зажато под книгами, легко рассчитать, что если даже избыток давления составляет только десятую долю, то есть всего сотню граммов на каждый квадратный сантиметр, то общее давление воздуха изнутри на зажатую часть мешка может достигать чуть не 10 кг. Такая сила, разумеется, достаточна, чтобы опрокинуть книги.

На этом кончились наши физические занятия с листом газетной бумаги.

Где разорвется веревочка?

Устройте сооружение, которое вы видите на рис. 6. Положите на раскрытые двери палку; к ней прикрепите веревочку с подвязанной посередине тяжелой книгой. Если теперь веревочку дернуть за подвязанную на конце линейку, то где веревочка разорвется: выше книги или ниже ее?

Веревочка может разорваться и выше книги и ниже ее, смотря по тому, как тянуть. От вас самих зависит устроить либо то, либо другое. Если потянуть осторожно, оборвется верхняя часть веревочки; если же рвануть резко, разорвется нижняя часть.

Рис. 6

Отчего так происходит? При осторожном натяжении обрывается верхняя часть веревочки, потому что на нее, кроме силы руки, действует еще вес книги; на нижнюю же часть веревочки действует одна лишь сила руки. Иное дело при быстром рывке: за краткий миг, пока длится рывок, книга не успевает получить заметного движения; поэтому верхняя часть веревочки не растягивается, и вся сила приходится на нижнюю часть, которая разрывается, даже если она толще верхней.

Надорванная полоска

Полоска бумаги с ладонь длиной и в палец шириной может представить материал для забавной задачи. Надрежьте или надорвите полоску в двух местах (рис. 7) и спросите товарища, что сделается с ней, если тянуть за ее концы в разные стороны.

Рис. 7

• Разорвется в местах, где надорвано, – ответит он.

• На сколько частей? – спросите.

Обычно отвечают, что на три части, конечно. Получив такой ответ, предложите товарищу проверить догадку на опыте.

С удивлением убедится он в своей ошибке: полоска разорвется только на две части.

Можно сколько угодно раз проделывать этот опыт, беря полоски различной величины и делая надрывы различной глубины, и никогда не удастся получить больше двух кусков. Полоска рвется там, где она слабее, подтверждая пословицу: «Где тонко, там и рвется». Дело в том, что из двух надрывов или надрезов, как ни стараться их сделать одинаковыми, один неизбежно будет хоть немного глубже другого – пусть незаметно для глаз, но все же глубже. Это место полоски, как самое слабое, начнет рваться первым. А раз начало рваться, дорвется до конца, потому что делается все слабее.

Вы, вероятно, с удовлетворением узнаете, что, проделывая этот пустячный опыт, вы побывали в области серьезной и важной для техники науки, которая называется «сопротивление материалов».

Крепкий спичечный коробок

Что сделается с пустым спичечным коробком, если с размаху ударить по нему кулаком?

Я уверен, из 10 читателей девять скажут, что коробок от такого обращения сломается. Десятый – тот, кто сам проделывал этот опыт или слышал о нем от других, – будет другого мнения: коробок уцелеет.

Опыт надо проделать следующим образом. Поместим обе части пустого коробка одну на другую, как показано на рис. 8. 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.

Рис. 8

Приблизить дуновением

Положите на стол пустой спичечный коробок и предложите кому- нибудь отодвинуть его от себя дуновением. Это, конечно, будет исполнено без труда. Тогда предложите сделать обратное: дуновением же заставить коробок приблизиться к дующему. При этом выставлять вперед голову, чтобы дунуть на коробок сзади, не разрешается.

Едва ли многие догадаются, как это сделать. Некоторые будут стараться сдвинуть коробок, втягивая в себя воздух, но, конечно, безуспешно. Секрет все же довольно прост. В чем он состоит?

Попросите кого-либо поставить руку ребром позади коробка. Начните дуть на руку. Струя воздуха, отразившись от руки, ударит в коробок и увлечет его по направлению к вам (рис. 9).

Рис. 9

Опыт удается, что называется, «без отказа». Надо только проделывать его на достаточно гладком столе (хотя бы и неполированном), но, конечно, не покрытом скатертью.

Ходики

Ходики (стенные часы с одной гирькой) отстают. Что надо сделать с их маятником, чтобы исправить ход часов? А как надо поступить в том случае, если ходики уходят вперед?

Чем короче маятник, тем быстрее он качается; в этом легко

удостовериться, сделав опыт с грузиком на веревке. Отсюда вытекает решение нашей задачи: когда ходики отстают, надо поднятием кружочка на стержне маятника укоротить его немного и тем заставить маятник качаться проворнее; если же часы уходят, надо маятник немного удлинить.

Как установится стержень?

На концах стержня укреплены одинакового веса шары (рис. 10). Строго посередине стержня просверлено отверстие, через которое продета спица. Если стержень закружить вокруг спицы, он сделает несколько оборотов и остановится. Можете ли вы сказать заранее, в каком положении остановится стержень?

Рис. 10

Ошибаются те, которые думают, что стержень остановится непременно в горизонтальном положении. Он может сохранить равновесие в любом положении (см. рис. 10) – 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.

Отклонение пламени свечи