Физика на каждом шагу - Перельман Яков Исидорович. Страница 34

Рис. 96. Кажется, будто шар катится вверх

Вам придется смастерить из картонного ящика маленький театр. Рис. 96 показывает, как он должен быть устроен. В передней стенке делается большой вырез – удаляется вся ее верхняя половина. На уровне нижнего края выреза прилаживается перегородка. В нижней, скрытой от зрителя половине ящика устанавливают наклонно доску с извилистым желобом. Доска эта должна отражаться в зеркале, помещенном над нею так, чтобы зритель мог его видеть между кулисами на «сцене». Когда вы сзади будете скатывать шарика по наклонной доске, зрителю покажется в зеркале, что они вкатываются вверх!

Чтобы опыт вышел эффектнее, нужно над доской оставить для освещения достаточное отверстие и катать много шариков разных цветов по нескольким желобам сразу.

Зрительные обманы в природе

Существуют обманы зрения, которые не подстраиваются кем-либо намеренно, а возникают в природе сами собой. Таковы, например, те миражи, которые случается видеть нередко путешественникам в знойных пустынях.

Вот описание миража в африканской пустыне:

Эта несуществующая вода – обман зрения: нагретый воздух над раскаленным песком пустыни отбрасывает лучи света наподобие зеркала, и оттого кажется, что земля вдали залита водой, в которой и отражаются предметы.

Рис. 97

Случаются миражи и иного рода, когда далекие предметы, например, корабли на море, как бы отражаются не от нижних, а от верхних слоев воздуха. Тогда видны в небе над настоящими кораблями их перевернутые отражения. Иной раз видны бывают на небе даже два отражения далекого корабля – одно прямое, другое перевернутое. Такие миражи нередки в наших странах.

Глава седьмая Электрические опыты

Наэлектризованный гребень

Если вы еще даже ничего не знаете из науки об электричестве, не знакомы 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 опытов – хорошо натопленная комната в морозную погоду. Опыты такого рода хорошо удаются только в сухом воздухе, а нагретый воздух зимою гораздо суше, чем летом при такой же температуре.

Итак, приступим к опытам. Вам приходилось, конечно, проводить эбонитовым [22] 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 наэлектризовался от трения о волосы.

Эбонитовый гребень можно наэлектризовать и не только о волосы: если потереть его о сухую шерстяную ткань (или 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 тонкой бумаги крошечные кораблики и пустите их на воду: помощью наэлектризованного гребня вы сможете управлять движениями вашей бумажной флотилии, как «волшебным» жезлом.

Можно обставить опыт еще интереснее: в бокальчик (рис. 106 вверху) положите яйцо, а на нем уравновесьте горизонтально довольно длинную линейку. Такая линейка при приближении наэлектризованного гребня [23] к одному из ее концов проворно поворачивается. Вы можете заставить ее послушно следовать за гребнем – двигаться в ту или другую сторону, даже вращаться кругом. Своего рода колдовство: двигать вещи, не дотрагиваясь до них!

Таким же «волшебным» свойством можете вы наделить не только эбонитовый 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 высушены нагреванием.

Электрическое взаимодействие

Механика учит, что одностороннего притяжения – и вообще одностороннего действия – быть не может: всякое действие есть взаимодействие. Если наэлектризованная палочка притягивает разные предметы, то она и сама должна притягиваться к ним. Чтобы убедиться в этом, нужно только сообщить гребню или палочке подвижность, например, подвесив ее на нитяной петле (лучше, если нить шелковая). Тогда легко обнаружить, что всякий ненаэлектризованный предмет – хотя бы ваша рука – притягивает гребень, заставляет его поворачиваться и т. п. Это, повторяем, общий закон природы. Он проявляется всегда и всюду: всякое действие есть взаимодействие двух тел, действующих друг на друга в противоположном направлении.

Отталкивание

Возвратимся к сейчас описанному опыту с подвешенным наэлектризованным гребнем. Мы видели, что он притягивается всяким ненаэлектризованным телом. Интересно испытать, как действует на него другой, тоже наэлектризованный предмет. Опыт убедит вас, что это взаимное действие двух наэлектризованных тел может быть различно. Если к наэлектризованному гребню приблизить наэлектризованную стеклянную палочку, оба предмета будут притягивать друг друга; но если приблизить к гребню наэлектризованную сургучную палочку или другой гребень, то взаимодействие проявится в форме отталкивания.

Физический закон, охватывающий этот род явлений, гласит: электричества разноименные притягиваются, одноименные отталкиваются. Одноименными будут электричества эбонита или сургуча (так называемое «смоляное», или отрицательное); разноименными – электричество смоляное и электричество стекла (положительное). Старинные названия – «смоляное» и «стеклянное» электричества – теперь уже не употребляются; они совершенно вытеснены названиями «отрицательное» и «положительное» электричества.

На отталкивании одноименно наэлектризованных вещей основано устройство простого прибора для обнаруживания электричества – так называемого «электроскопа». Слово «скоп» взято из греческого языка и значит «показывать»; по тому же образцу составлены слова: телескоп, микроскоп и др. Вы сами можете устроить этот несложный прибор. Через середину картонного кружка или пробки, могущих прикрыть отверстие банки, продевают стержень: часть его должна выступать сверху; к концу стержня прикрепляют две полоски фольги или папиросной бумаги. Затем втыкают пробку в горлышко или прикрывают его картонным кружком, залив края сургучом, – и электроскоп готов к употреблению. Если теперь вы дотронетесь наэлектризованной вещью до выступающего конца стержня, то электризация сообщится и обеим полоскам бумаги: они наэлектризуются одновременно и потому разойдутся вследствие взаимного отталкивания. Расхождение листочков и является признаком того, что предмет, которым прикоснулись к стержню электроскопа, был наэлектризован.