Физика в играх - Бруно Донат

Рис. 94

Натрите шелковым лоскутком палочку сургуча так же, как вы натирали гуттаперчевую гребенку. Выдуйте пузырь, стряхните его с трубки и теперь палочкой сургуча можете вести его за собой по всей комнате, то поднимая вверх, то опуская вниз. Пузырь будет точно следовать за палочкой (рис. 94).

Конечно, не нужно, чтобы пузырь прикасался к палочке; все время ведите палочку на некотором расстоянии от пузыря.

Стеклянная палочка и маятник из бузины. Не всегда удобно бывает возиться с непрочными мыльными пузырями, для того чтобы проделать опыт. Поэтому пузырь с успехом можно заменить какими-нибудь другими легкими предметами, например шариком, вырезанным из сердцевины бузины, цилиндриком из папиросной бумаги или просто обрезками папиросной бумаги.

Чтобы было удобнее производить опыты, подвесьте эти легкие вещицы на шелковинках или просто на тонких легких ниточках к стеклянным подставкам (рис. 95). Подставки делаются из толстостенных стеклянных трубок длиной по 25 сантиметров. Основания можно сделать из чего угодно: из дощечек, из картонных плоских коробок — круглых, четырехугольных — все равно. Трубки прикрепляются клеем или сургучом. Достаньте стеклянную палочку, но не очень тонкую: ее удобнее натирать. Концы палочки оплавьте на огне, чтобы не порезать пальцы.

Рис. 95

Натерев стеклянную палочку, вы увидите, что бузинный шарик притягивается к ней на довольно большом расстоянии.

Также притягиваются к ней обрывки бумаги и бумажный цилиндрик.

Но если бузинный шарик прикоснется к стеклянной палочке, тогда получится уже другое явление, о котором мы будем говорить дальше.

«Ано-като». Это очень интересная игрушка, основанная на свойстве тел электризоваться трением.

Возьмите деревянную коробку высотой 3–4 сантиметра и оклейте ее со всех сторон и изнутри оловянной фольгой, в которую заворачивают чай, шоколад и конфеты. На дно этой коробки положите разные фигурки, сделанные из бузинной сердцевины: палочки, шарики, змейки, куколки и т. п. Все части куколок аккуратно нанижите на нитки, чтобы руки и ноги свободно поднимались.

Коробку с фигурками накройте обычным стеклом и попробуйте потереть стекло шелковым узелком или жгутом. Смотрите сквозь стекло, что делается с вашими мертвыми фигурками. Они стали подскакивать и подниматься (рис. 96). Куколки поднимают руки и ноги все выше и выше и наконец целиком прилипают к стеклу.

Рис. 96

Как только вы перестанете натирать стекло, игрушки начнут падать вниз. Длинные предметы падают не сразу, а сначала становятся на один конец. Упавшие куколки продолжают еще немного вздрагивать, протягивают кверху руки, будто не желают расстаться с «жизнью», данной им электричеством. Если вы будете время от времени натирать стекло, фигурки будут смешно плясать под ним.

Оригинальный фонтан. Помните, как мы устраивали очень простой фонтан? Высоко на шкафу ставили ведро с водой, а из него шел сифон со стеклянной и резиновой трубками.

Сделайте еще раз такой фонтан так, чтобы струя воды била до высоты около 50 сантиметров, и направьте ее не прямо вверх, а немного в сторону, в таз.

Диаметр отверстия трубки фонтана должен быть не более 2 миллиметров. Струя образует красивый сноп, рассыпающийся мелким дождем.

Если вы приблизите к струе натертую гуттаперчевую, стеклянную или сургучную палочку, вид струи сразу изменится. Сноп стянется, водяные капли соединятся, и получится светлая спокойная струя, которая будет без брызг падать в таз (рис. 97).

Этот опыт стоит произвести, потому что получается очень эффектный результат, и вы можете его спокойно демонстрировать. Не бывает случая, чтобы он не удался.

Чувствительность струи фонтана можно сравнить только с чувствительностью огня к звуковым волнам. Опыт с управлением струей фонтана удается иногда даже на довольно большом расстоянии.

Рис. 97

Разные проводники электричества. Мы говорили о многих легко электризующихся телах. Мы брали гуттаперчу, сургуч, стекло, упоминали об янтаре. Ученые, конечно, заинтересовались электрическими свойствами различных тел. Исследования показали, что тела делятся на две группы. В то время как гуттаперча, сургуч, кожа, шелк легко электризуются, металлы, человеческое тело и другие тела не обнаруживают и следа электричества при самом сильном трении. Поэтому все тела делили на электризующиеся и неэлектризующиеся. Это мнение, однако, было ошибочным.

Теперь известно, что могут быть наэлектризованы все тела. Различие состоит лишь в том, что на телах одной группы электричество распространяется очень быстро по всем направлениям, а в телах другой группы оно остается на том месте, где было вызвано трением. Можно сказать, что одни тела хорошо проводят электричество, а другие не проводят его. Поэтому, чтобы сохранить электричество в хорошо проводящем теле, под него делают подставку или подкладку из материалов, не проводящих электричество. Для того же, чтобы передать электричество на некоторое расстояние, употребляют хорошо проводящие материалы — проводники.

Стекло — плохой проводник, или, как говорят, изолятор или диэлектрик. Поэтому оно электризуется трением: электричество остается на конце палочки и не передается на всю его поверхность. Металлическая палочка, электризуясь при помощи трения, проводит электричество по всей своей длине, передает его нашему телу, а тело без задержки проводит его в землю.

Чтобы не допустить перехода электричества в землю, металлическую палочку вкладывают в стеклянную трубку, вклеивая ее сургучом. Получается стеклянная ручка — изолятор, и через нее электричество металлического прута не может перейти в наше тело. С помощью таких изоляторов можно электризовать и металлические предметы.

Чтобы понять некоторые свойства электричества, проделайте такой опыт.

Рис. 98

Сложите две стопки книг и укрепите на них, как показано на рис. 98, две стеклянные трубочки так, чтобы они выступали приблизительно на 15 сантиметров. На концы этих трубочек положите толстую металлическую проволоку. К одному концу проволоки подставьте подвешенный на стеклянной трубочке бузинный шарик. Чтобы проволока не скатывалась со стеклянных трубок, можно привязать ее ниткой. Если теперь другой конец проволоки вы тронете наэлектризованной стеклянной палочкой, электричество с палочки сейчас же перейдет на проволоку, и вы увидите, как шарик притянется к ней. Электричество распространилось по проволоке, но уйти с нее оно не может потому, что стеклянные трубки, на которых лежит проволока, не пропускают электричество.

Теперь на те же стеклянные трубочки положите вместо электрической проволоки длинную стеклянную палочку. Вы можете сколько угодно натирать один конец этой палочки или пробовать передать ей электричество с другой стеклянной палочки, все равно у вас ничего не получится: бузинный маятник не шевельнется. Но если вы подставите маятник к другому концу наэлектризованной палочки, он сейчас же притянется к нему.

Разные электричества. Мы надеемся, что наши читатели не только будут делать опыты, которые мы описываем, но постараются понять все причины и законы, на которых основаны эти опыты. Мы же облегчим эту задачу и опишем несколько легких опытов. Приборы для опытов у нас уже имеются.

Первый прибор — это бузинный шарик на шелковинке. Притяните его наэлектризованной стеклянной палочкой, только дайте ему дотронуться до палочки, чтобы он пристал. Если он не отпадет сам, отнимите палочку, не дотрагиваясь до шарика рукой. Теперь, как бы вы ни приближали наэлектризованную палочку к шарику, она не только не будет его притягивать, но наоборот — он будет убегать от палочки, увертываться от нее так же, как за минуту до этого сам бросался к ней навстречу.

Что же произошло? Произошло вот что. Часть электричества из палочки в момент прикосновения ее к шарику перешла в шарик. Дотроньтесь до шарика пальцем. Этого достаточно, чтобы разрядить его, и после этого он по-прежнему будет притягиваться к палочке. То же самое произойдет, если вместо стеклянной палочки вы возьмете сургуч. Шарик притянется к нему, а затем, после прикосновения, будет отталкиваться.

Возьмите теперь две подставки с шариками и зарядите шарики разными электричествами: один — электричеством стекла, другой — электричеством сургуча. Шарики тотчас же притянутся друг к другу. Если же зарядить их одним и тем же электричеством, они будут отталкиваться друг от друга (рис. 99, А и Б).