Рис. М.Аверьянова
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
Распушите небольшой кусок ваты и оберните им шарик термометра (как показано на рисунке).
Теперь подержите некоторое время термометр на определенном расстоянии от рефлектора и заметьте, как поднялась температура. Затем тот же комок ваты сожмите и туго обмотайте им шарик термометра и снова поднесите его к лампе.
Во втором случае ртуть поднимется гораздо быстрее. Значит, сжатая вата проводит тепло намного лучше.
Высокие теплоизоляционные свойства вате придает воздух заключенный между волокнами распушенной ваты (а не сама вата). Шерсть теплее, чем вата, именно поэтому ее волокнистая структура позволяет задерживать в себе больше воздуха. На этом же принципе основано производство теплоизоляционных материалов для домостроения. В них делают как можно больше воздушных промежутков.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Смочите белую тряпочку в воде, содержащей немного крахмала и йодистого калия, затем отожмите ее и расстелите на перевернутую сковородку.
Для опыта с постоянным током используйте батарею из нескольких сухих элементов. Соедините отрицательный полюс батареи со сковородкой. После этого ведите по тряпочке оголенным концом провода, подсоединенного к положительному полюсу батареи. Конец начертит сплошную линию, так как электрический ток разлагает на влажной тряпке йодистый калий и освобожденный йод вступает в реакцию с крахмалом.
Для опыта с переменным током используйте небольшой понижающий трансформатор и повторите эксперимент. В этом случае конец провода прочертит прерывистую линию с неокрашенными разрывами между темными черточками.
ЗАКОНЫ МЕХАНИКИ
Когда тело движется, оно отталкивает в обратном направлении полотно дороги. Это проявление третьего закона Ньютона можно продемонстрировать с помощью любой заводной игрушки. Установите ее на доску, свободно подвешенную на веревочках. Для того чтобы пружина игрушки не раскручивалась, привяжите ниткой заводной ключ к корпусу игрушки. После того как доска перестанет раскачиваться, пережгите нитку. Пружина освободится, и игрушка начнет двигаться вперед, а доска вследствие реакции сдвинется в обратном направлении.
Обвяжите бечевкой каждую из двух книг, равных по весу, и соедините две бечевки несколькими резинками, сложенными вместе. Положите книги на гладкую поверхность, раздвиньте их так, чтобы резинки были натянуты, и положите карандаш точно посредине.
Если вы одновременно отпустите обе книги, то каждая из них притянется резинкой к карандашу на одинаковое расстояние. Этот опыт подтверждает закон о том, что действие и противодействие равны. Если одна книга тяжелее другой, то более тяжелая книга сдвинется на меньшее расстояние, но количества движения, сообщенные обеим книгам, от этого не изменятся. Они одинаковы.
Законы падения распространяются на тела, катящиеся по наклонной плоскости. Эти законы можно продемонстрировать, имея шарик и картонный желоб. Конец желоба приподнимается, чтобы шарик мог катиться.
Отпустив шарик в верхнем конце желоба и отсчитывая время его качения по тиканию настольных часов, вы обнаружите, что первую четверть пути он пройдет за такое же время, как и остальные три четверти пути. За три секунды шарик пройдет расстояние в девять раз большее, чем за первую секунду; за четыре секунды он пройдет путь в шестнадцать раз больше, чем за первую секунду, и т. д. Сила тяжести заставляет шарик скатываться по наклонному желобу и проходить путь, прямо пропорциональный квадрату времени.
Если на систему материальных тел не действуют внешние силы, то геометрическая сумма количеств движения частей системы остается постоянной. Этот принцип, называемый законом сохранения количества движения, является следствием третьего закона Ньютона. Его можно наглядно продемонстрировать на игрушечной пушке, сделанной из картона и резинки. Зарядом может служить резиновая пробка, свободно скользящая в трубке. Оттяните в заднее крайнее положение резинку с помещенным на нее зарядом — пробкой. Во взведенном положении пробка будет удерживаться петлей с гвоздиком (см. рис.).
Положите вашу «пушку» на несколько круглых карандашей. «Выстрелите» из «пушки», поднеся зажженную спичку к бечевке в том месте, где она накинута на гвоздик. И как только «снаряд» полетит вперед, «пушка» откатится назад. Количество движения, сообщенного «пушке», равняется количеству движения, сообщенного «снаряду», а их сумма (геометрическая, конечно) будет равна нулю.
Перемена
ДВЕ ЗАДАЧИ НА ШАХМАТНОЙ ДОСКЕ
1. Шахматная доска расчерчивается обычно на 64 одинаковые квадратные клетки. В вашем распоряжении 32 плитки таких размеров, что каждая из них покрывает точно две клетки шахматной доски. Выстлать шахматную доску этими плитками очень легко.
Но пусть в шахматной доске отсутствуют две угловые клетки, расположенные по одной диагонали (рис. 1).
Так как остается все же четное число клеток (62) на доске, то, казалось бы, и теперь ее можно выстлать плитками указанного вида, укладывая их плотно и не ломая. Не тут-то было! Это вам не удастся, сколько бы вы ни пытались! Интересно придумать теоретическое обоснование невозможности решения поставленной задачи. Попытайтесь!
2. Другое дело, если шахматная доска содержит полный состав клеток, но выстлать плитками требуется только 63 клетки, оставив одну в качестве «отверстия». Если при этом «строительным материалом» будут плитки, покрывающие сразу по три клетки (рис. 2), то при определенном местоположении «отверстия» на шахматной доске 21 плиткой можно выстлать остальные 63 клетки.
Докажите возможность решения поставленной задачи, определите местоположение «отверстия» на шахматной доске и укажите способ укладки плиток.
СЛУЧАЙ В ЧАСОВОЙ МАСТЕРСКОЙ
Двое часов А и В с одинаковым по тембру боем ударили всего, как я насчитал, 19 раз. Это произошло потому, что начало боя часов не совпадало на 2 сек., и часы А ударяли через 3 сек., а часы В — через 4 сек. Который был час?
Это трудная задача, но если вы проявите остроумие, то найдете короткое решение.
Доска отличников
Посмотрите, на первый взгляд как будто обычные часы. Но, оказывается, часы сами подают звонки в точно установленное время. Их изобрел Володя Гордеев, ученик 56-й школы города Боготол Красноярского края. В их конструкции нет ничего сложного — круглый циферблат из фанеры и механизм обычных «ходиков». На краях циферблата (по кругу) прикреплены 16 витков проволоки с тонкой изоляцией, а к концу стрелки — маленький блочек.
У цифр, обозначающих время звонков с урока и на урок, обмотка оголена. Когда стрелка доходит до зачищенного места, происходит замыкание и раздается звонок. Такие часы можно сделать в каждой школе.
* * *
Хорошо знают соседи двух друзей: Толю Гудкова и Женю Притуло. Если отказала электрическая плитка, вышел из строя выключатель или отломилась ручка у чайника, то кто-нибудь из них обязательно придет на помощь.
— Золотые руки! — говорят о них старшие. И неудивительно поэтому, что семиклассники Толя Гудков, Женя Притуло вместе с другими ребятами из 49-й школы ст. Люблино Московской области построили отлично действующую модель разгрузочно-погрузочного механизма.