Юный физик в пионерском лагере, стр. 1

Юный физик в пионерском лагере - i_001.png

ЮНЫЙ ФИЗИК

в пионерском лагере

Юный физик в пионерском лагере - i_002.png

У КОСТРА

Почему дым костра в тихую погоду поднимается вверх? Дым — это нагретый воздух и газы, образующиеся при горении, которые увлекают с собою мельчайшие частицы угля и золы. Дым легче, чем окружающий менее нагретый воздух; поэтому дым всплывает в воздухе, подобно воздушному шарику. Не нужно, однако, представлять себе дело так, что легкие газы сами собою поднимаются вверх, а освободившееся место заполняется более тяжелым холодным воздухом. Правда, так нередко говорят и даже пишут в иных книгах; но это лишь неудачный оборот речи. Вещи сами собой вверх не поднимаются, как бы легки они не были. Дым и воздушный шар идут вверх оттого, что их вытесняет более тяжелый воздух, опускающийся действием тяжести. Значит, если бы не было тяжести, то дым не шел бы вверх, и воздушный шарик не взлетал бы.

Юный физик в пионерском лагере - i_003.png

Даже и при отсутствии видимого дыма воздух над горящим костром поднимается вверх. Посмотрите на какой-нибудь предмет сквозь воздух над костром: вы заметите, что предмет словно дрожит. Причина дрожания та, что лучи, исходящие от предмета, поступают в ваш глаз, пронизав неспокойный и неоднородный воздух, который поднимается над костром. (По сходной причине дрожат и звезды на небе).

Еще вопрос: почему сучья при горении трещат? Жидкости, заполняющие полости в древесине, превращаются при нагревании в пар, который с треском разрывает стенки полостей. Даже дрова, которые мы называем сухими, содержат до 20 % влаги.

Юный физик в пионерском лагере - i_004.png

Юный физик в пионерском лагере - i_005.png

РОСА

Многие ошибочно думают, что роса падает каплями с неба, как дождь. На самом деле она не падает, а постепенно садится на холодные предметы, выделяясь из воздуха, который к ним прилегает. На листьях роса собирается в капли, которые легко скатываются при встряхивании. Они не растекаются по листу тонким водяным слоем потому, что кожица листа покрыта восковидным веществом, которое не смачивается водой. Это очень важно для жизни растений: если бы роса или капли дождя растекались по всему листу, вода закупорила бы те мельчайшие отверстия («устьица») в его кожице, через которые растения дышат. В некоторых случаях, однако, капли на листьях приносят растениям и вред: водяные шарики могут, как зажигательные стекла, собирать солнечные лучи и причинять растению ожоги. (Поэтому, между прочим, не следует поливать водой растения при солнечном сиянии).

Ранним утром, пока солнце еще не высоко поднялось на ясном небе, капли росы переливаются радужными цветами. Не упускайте случая полюбоваться этой красивой игрой разноцветных лучей.

Юный физик в пионерском лагере - i_006.png

ТЕНИ

Что интересного можно найти в тенях, отбрасываемых предметами при сиянии солнца? Помощью теней прежде всего очень просто определить высоту одиноко стоящего дерева. Втыкают отвесно в землю шест, измеряют его высоту и длину его тени, а также длину тени, отбрасываемой деревом. Остается произвести расчет по правилу: во сколько раз тень дерева длиннее тени шеста, во столько же раз дерево выше шеста.

В тени, отбрасываемой кроной лиственного дерева, бывают разбросаны маленькие пятна света. Обратите внимание на их форму: это вытянутые кружки (эллипсы), несмотря на то, что промежутки между листьями, пропускающие свет, никогда не бывают округлые.

Вот несколько заданий о тенях для внимательного юного физика:

Отбрасывают ли тень облака?

Бросают ли тень высоко летящие птицы?

Бывают ли тени в пасмурную погоду?

Юный физик в пионерском лагере - i_007.png

ХОДЬБА ПО ПЕСКУ

Почему так сильно утомляет нас ходьба по рыхлому песку? Главная причина в следующем. Когда вы шагаете по песчанной дороге, вы выносите одну ногу вперед, другая же давит при этом назад; на плотно утоптанной дороге нога, отталкиваемая назад, находит опору; в рыхлом же песке ноги увязают. На перемещение песка ногою и на ее высвобождение вы расходуете излишнюю работу.

Здесь проявляется один из основных законов механики: всякое действие сопровождается противодействием такой же силы. Когда усилием мускулов одна нога выносится вперед (действие), остальная часть тела поддается назад (противодействие). Силу противодействия еще нагляднее можно наблюдать при ходьбе по дну лодки, приставшей к берегу: под ногами шагающего лодка уходит назад.

Юный физик в пионерском лагере - i_008.png

НА ТОПКОМ БОЛОТЕ

Ходить по болоту еще утомительнее: ваши ноги увязают так, что с большим трудом извлекаются. Любопытно, что, извлекая ноги, увязшие в болоте, вы должны бороться не столько с болотистой почвой, сколько — с чем бы вы думали? — с воздухом! Дело в том, что когда вы вытаскиваете ногу из вязкого грунта, под подошвой, как под поршнем воздушного насоса, остается пространство с разреженным воздухом. В этом пространстве воздух напирает слабо; между тем, наружный воздух давит с неослабленной силою. Вытаскивать ногу приходится против давления наружного воздуха; ноги присасываются к почве, как кровососные банки к коже. Стараясь вытащить одну ногу, вы опираетесь на другую, которая от этого еще глубже увязает. Попав в болото, люди зачастую оказываются поэтому не в силах выбраться из него без посторонней помощи.

«Когда волнуется желтеющая нива», наблюдайте за бегом волн по ее поверхности. Глаз видит, как волны пробегают через поле от края до края; однако, все колосья остаются на своих местах. Они только качаются вперед и назад: поддастся колос от ветра вперед и тотчас отклоняется обратно.

Юный физик в пионерском лагере - i_009.png

ВОЛНЫ НА ХЛЕБНОМ ПОЛЕ И НА ВОДЕ

Бег волн по хлебному полю помогает понять, что происходит с водою в реке или озере, когда по их поверхности разбегаются волны от брошенного камня. Кажется, что вода бежит вместе с волнами. На самом деле частицы воды только качаются на месте, не подвигаясь вперед. Об этом еще четыре столетия назад писал гениальный художник и ученый Леонардо да-Винчи. Вот его слова:

Юный физик в пионерском лагере - i_010.png

«Кинь соломинку в круги волн и наблюдай, как она беспрестанно качается, но не подвигается. То же происходит и с водою в волне: волна убегает от места, где она зародилась, хотя сама вода не перемещается. Морские волны похожи на те, которые порождаются ветром на ниве: мы видим их движение, хотя колосья не сходят с места».

Юный физик в пионерском лагере - i_011.png

Поучительно проделать и другой опыт, о котором рассказывает тот же ученый:

«В обширную и спокойную гладь воды брось одновременно два камешка на некотором расстоянии один от другого. Ты увидишь, что вокруг мест, куда упали камни, образуются две группы круговых волн; разбегаясь, они встречаются между собой — и тогда круги каждой группы проникают одни сквозь другие».