— Если вы будете менять угол падения, поворачивая зеркало с угломером, то увидите, что всегда угол падения и угол отражения будут равны между собой. Это и есть закон отражения.
— Но что общее имеет это с отражателем? — с нетерпением допытывался Юрек.
— Надо применить этот закон. Мы хотим, чтобы у нас было такое зеркало, которое всегда будет отражать свет автомобильных фар только в направлении автомобиля. Смотрите! Этот отрезок — зеркало. На него падает луч света. Покажи, Юрек, как он будет идти после отражения.
— Я должен измерить угол падения и отложить его по другой стороне перпендикуляра! — говорил Юрек, делая чертеж.
— Отлично. А теперь с помощью другого зеркала мы хотим отразить этот луч так, чтобы он шел в направлении, противоположном лучу, падающему на первое зеркало. Я нарисую отраженный луч. Куда надо поместить зеркало, Тадек? Можешь определить это с помощью угломера.
— Если я приложу угломер так, чтобы углы падения и отражения были равны между собой, то зеркало будет находиться вдоль основания угломера.
— Начерти и измерь угол между зеркалами, — сказал отец.
— 90 градусов, — ответил Тадек.
— Итак, из закона отражения мы знаем, что два зеркала расположенные перпендикулярно, всегда меняют направление луча на противоположное. Проверьте это, поставив зеркало на пути нашего светового луча.
— Все верно! — обрадованно крикнули ребята.
— Учтите, что мы с вами проверяли отражение только вправо и влево, а ведь свет может также отражаться вверх и вниз. Поэтому надо приставить еще третье зеркало, перпендикулярно первым двум. Посмотрите, это велосипедный отражатель. Он состоит из многих треугольников, а каждый треугольник склеен из трех почти перпендикулярных треугольных зеркал. Это напоминает воронку. Каждый такой треугольник, освещенный фарами едущего автомобиля, отражает падающий на него свет. Если бы зеркала были установлены строго перпендикулярно, то отраженный свет падал бы на рефлекторы.
Отклонение от прямоугольного параллелепипеда приводит к тому, что отраженный свет слегка рассеивается и попадает в глаз водителя, который таким образом узнает, что перед ним кто-то едет на велосипеде. А знаете ли вы, что у Луны тоже есть отражатели?
Ребята удивленно взглянули на отца.
— Свет, как вам известно, распространяется с колоссальной скоростью: 300 000 км/сек. Если мы знаем, сколько времени идет луч света до Луны и обратно, то можем с большой точностью высчитать расстояние, отделяющее Землю от Луны. Для этого необходимо поместить на поверхности Луны такое зеркало, что бы луч света, посланный с Земли, отразился от него и возвратился в то место, откуда был послан. Это зеркало сконструировано по принципу отражателя, но на этот раз три зеркала должны быть расположены строго перпендикулярно. Именно такие отражатели установили на Луне американские космонавты Армстронг и Олдрин, а позднее второй такой отражатель поместил на Луне советский «Луноход-1», поэтому я в шутку и сказал вам, что у Луны есть свои отражатели.
— А как посылают световой луч на Луну? — спросил Юрек.
— Вспышки света испускаются лазером. Свет проделывает путь до Луны и обратно примерно за две с половиной секунды. Это время измеряется с огромной точностью.
В комнату заглянула мама
— Пожалуй, хватит на сегодня, — сказала она. — Для развлечения предлагаю вам прогуляться до магазина и обратно.
Волчок, когда он вращается, обладает большой устойчивостью. Инерция вращения настолько велика, что она как бы «не позволяет» волчку упасть. Вращающийся волчок стремится сохранить постоянным направление своей оси. Но, когда волчок вращается на столе, трение о стол, о воздух, небольшой наклон оси, который получился в момент его запуска, заставляют его наклоняться. И его ось, стараясь держаться прямо, вынуждена совершать конусообразное движение
Волчок легко изготовить из небольшого картонного кружка, проткнув его центр заостренной спичкой.
Проделайте еще опыт с маятником-волчком. Возьмите картонный, фанерный, или пластмассовый кружок диаметром 15–20 см, просверлите в его центре маленькое отверстие и, продев через него шпагат, завяжите узелок. Подвесьте получившийся маятник и качните его. Кружок, качаясь, будет болтаться как попало. Затем проделайте следующее. Прежде, чем качнуть маятник, возьмите левой рукой конец веревки с узелком, а правой как следует раскрутите кружок, чтобы он быстро вращался вокруг натянутой веревки, которая в данный момент служит ему осью. Хорошо раскрутив кружок, отпустите веревку, и кружок будет качаться, сохраняя свое направление в пространстве. Его ось только в начале, в момент пуска, совпадала с веревкой, а потом она стала незримой, но ее легко представить, так как она всегда перпендикулярна к плоскости кружка.
Стремление волчка сохранять постоянным направление своей оси используется в технике. Например, гирокомпас (гиро- от слова гироскоп — научное название волчка) гораздо надежнее магнитного компаса, показания которого могут быть искажены окружающими его стальными предметами.
Гироскоп применяется в авиации, для успокоения качки судов, в военной технике.
Индейский вигвам
Индейский вигвам — одна из самых простых палаток, которая не имеет ни тросов, ни колышек.
Стенки палатки поддерживают четыре длинные палки. Палки протянуты через подкладку, пришитую в углах плоскостей.
Вигвам может служить вам и раздевалкой на пляже и кухней в кемпинге.
Советуем шить вигвам из обычного полотна, не обязательно из влагонепроницаемого. По покатым стенкам вода будет стекать — и палатка не промокнет. Вигвам будет красивее, если вы сошьёте его из цветной ткани, можно из обычного узорчатого ситца, а на гладкую ткань можете нашить аппликации.
Сшейте ткань бельевым швом, затем вырежьте четыре одинаковых плоскости, каждую в форме трапеции
Перед соединением боков укрепите верхнюю часть стенок путём пришивания вдвойне сложенной ткани
Сшейте таким же образом часть
Теперь надо сделать «дверь» в вигвам, для этого стенку
Натяните ткань на палки и свяжите палки вверху. Чтобы тесемка не сползала — можете пришить дополнительные петли.
Палки для вигвама лучше всего делать из ясеня. Диаметр палки должен быть приблизительно 14 мм. Можно также сделать палки и с квадратным сечением — из сосны.
Миникары на старт
Вот какие заголовки появились в варшавских газетах в субботу и воскресенье перед началом соревнований.
Во время подготовки к соревнованиям и постройки миникаров мы получали и такие письма: «Уважаемый пан редактор! Мы не можем правильно решить задачу рулевого управления! Помогите нам встретиться с конструктором миникаров и посмотреть готовый уже миникар! Кстати, в нашей школе есть четыре команды по два человека.
Ученики средней школы № 17 в Варшаве, учитель Марек Мацевич»
А в редакцию харцерской газеты «Свят млодых» посыпались письма, зазвенели телефоны — один и тот же «трагический» вопрос: где можно купить колеса для миникаров?
Пришлось редакции договориться с одной из варшавских фабрик, которая передала для харцеров 800 подходящих для миникаров колес. Колеса были немедленно разосланы ребятам!
Миникар — маленький самодельный автомобиль без двигателя, чаще всего с низким удобным сиденьем, позволяющим управлять машиной почти в лежачем положении.
А кто из вас, ребята не мечтает сесть за руль «взрослого» автомобиля? (В январском и февральском номерах ГТД за 1972 год мы рассказали вам, как построить такой миникар.)
Побывавшие у нас в редакции в гостях чешские журналисты заинтересовались миникарами и рассказали о них своим читателям. И оказалось, что и девочки и мальчики — все! — хотят во чтобы то ни стало строить миникары. Вот уже нисколько тысяч школьников принимают участие в отборочных областных соревнованиях, а их победители оспаривают первенство страны. В Польше, в этом году, второй раз состоятся гонки миникаров. Может быть и вас заинтересует этот спорт? Может быть и вы, ваша пионерская и комсомольская организации возьмутся за организацию таких соревнований? Пусть на областных или республиканских, пусть только школьных или районных, но ведь от этого не менее интересных, правда?
После отборочных воеводских соревнований в 1-х Всепольских соревнованиях миникаров участвовало 30 ребят. Они ездили на «своих» миникарах, которые строили в школьных мастерских, Домах культуры, а то и просто во дворе под навесом. Вместе с польскими ребятами в соревнованиях участвовали гости из Чехословакии.
Участников соревнований пригласили на экскурсию на самый большой в Польше автомобильный завод — «посидеть за рулем» нового польского Фиата 125 П и проехаться, со скоростью 140 км/час, по специальному тору с препятствиями на только что сошедшей с конвейера машине!
Больше всех перед началом соревнований нервничали Куба Росцишевский и Витольд Сидорович — их миникар комиссия проверяла дольше всех других! В чем дело?
«Наш миникар очень прост по конструкции, а стоит всего… 80 грошей! Именно 80 грошей мы заплатили за ножной тормоз, сделанный из паркетной досточки. Все остальные части мы нашли среди старых вещей на чердаке!»
Однако, во время пробной езды ребята замечательно легко управляли машиной и развеяли последние сомнения комиссии!
Фантазия и действительность
ЛЮДИ ВСЕГДА ХОТЕЛИ ЗНАТЬ, КАКИМ БУДЕТ МИР ЧЕРЕЗ НЕСКОЛЬКО ДЕСЯТКОВ ИЛИ СОТ ЛЕТ. УЧЕНЫЕ И ПИСАТЕЛИ ПЫТАЛИСЬ ПРЕДСТАВИТЬ КАРТИНЫ БУДУЩЕГО В СТАТЬЯХ, НАУЧНО-ФАНТАСТИЧЕСКИХ РОМАНАХ, СКАЗКАХ. СЕГОДНЯ МН МОЖЕМ СУДИТЬ, В КАКОЙ МЕРЕ СБЫЛИСЬ ИХ ПРОРОЧЕСТВА.
Вдруг снова послышался голос Сайреса Смита:
— Стоп!
Лодка остановилась, и колонисты увидели яркий свет, озарявший огромную пещеру, спрятанную глубоко в недрах острова.
…Яркий свет, замеченный инженером, отражался в призматических гребнях, усеивая их тысячами огней; он как бы пронизывал стены, слов но они были прозрачны; каждый выступ их сверкал, как яркий алмаз,
Отражаясь в воде, эти огни играли на ее поверхности, и казалось, что лодка плывет между двух полос света.
Природа лучей, исходивших из очага света в виде прямых ярких снопов, разбивавшихся о выступы и гребни пещеры, не вызывала никаких сомнений. Источником этого света было электричество, что доказывалось, между прочим, его белизной… В этой пещере электричество заменяло солнце, целиком заполняя ее… Своды, боковые стены, все эти призмы, цилиндры и конусы так ярко сияли в электрическом свете, что казалось, будто они сами источают его; камни, граненные как дорогие бриллианты, были словно пропитаны светом.
В центре озера находился какой-то длинный веретенообразный предмет. Он был неподвижен и окутан безмолвием. Свет, источаемый им, струился с боков, словно из жерл двух печей, накаленных добела…
По приказанию инженера лодка приблизилась к этому странному предмету, похожему на плавучий снаряд. Она подошла к его левому боку, из которого исходил пучок света, проникая сквозь толстое стекло.
Сайрес Смит и его товарищи поднялись на площадку. На ней виднелся открытый люк. Все вошли в отверстие люка.
Внизу лесенки был внутренний коридор, освещенный электричеством. В конце коридора находилась дверь, Сайерс Смит толкнул ее.
Богато убранная комната, через которую быстро прошли колонисты, примыкала к библиотеке, залитой потоками света, струившегося с потолка.»
Первая часть «Таинственного острова» вышла в свет в 1871 году, а весь роман — в 1875 году. Однако «Наутилус», бросающий мощный сноп электрического света в подземной пещере таинственного острова, был описан Жюль Верном еще до этого, в романе «Восемьдесят тысяч километров под водой», вышедшем в 1870 году. Уже в те времена существовали мощные источники электрического света, которые действовали, однако, лишь несколько часов (пока не сгорали электроды) и не годились для освещения жилых помещений. Правда, Жюль Верн не описывает подробно освещение на «Наутилусе», однако можно судить, что оно было постоянным и не нуждалось в регулировке. Таким образом, писатель почти на десять лет опередил изобретение пригодного для практических нужд источника электрического света, каким стала лампочка накаливания. Надо сказать, что лишь в наше время сбылась мечта писателя. Вы помните, что инженер и его товарищи, спустившись в подводный корабль, «оказались в зале, озаренном электрическим светом, который рассеивался, проходя сквозь узоры потолка»? А теперь давайте сопоставим эти слова с сообщением, опубликованным 9 января 1965 года на страницах газеты «Жице Варшавы»:
«Появился новый, неизвестный ранее тип освещения, не нуждающийся в лампочках накаливания. Это гибкие, светящиеся ленты. Их можно разрезать и соединять в отрезки произвольной длины: от нескольких сантиметров до километра и более. Они могут найти применение в помещениях и на улице. Из этого материала можно делать различные светящиеся орнаменты, причем любые цвета и оттенки достигаются благодаря накладыванию пластмассовой пленки соответствующей окраски.
Это освещение основано на использовании явления электролюминесценции. Лента состоит из тонкой полоски алюминиевой фольги и оболочки, проводящей электрический ток. Оболочка с одной стороны прозрачна, чтобы свет мог просвечивать. Светящиеся ленты питаются током из городской сети или батарей».
Сколь поразительной — поистине жюльверновской — силой воображения надо обладать, чтобы придумать нечто подобное ровно на сто лет раньше.
Жюль Верн (1828–1905) — юрист по образованию, прославился как непревзойденный мастер приключенческих к научно-фантастических романов (его перу принадлежит около 58 произведений). Он был страстным поборником науки и техники, следил за новейшими достижениями в этих областях, используя в своих книгах приобретенные знания. К числу наиболее известных его произведений принадлежат: «Дети капитана Гранта». «Восемьдесят тысяч километров под водой» и «Таинственный остров».
По белу свету
ТУННЕЛЬ ПОД КАНАЛОМ ЛА-МАНШ
В соответствии с подписанным в октябре прошлого года соглашением между Францией и Англией уже в 1980 году будет сдан в эксплуатацию туннель под каналом Ла-Манш. Предусмотренная стоимость строительства — 1 миллиард долларов. Общая протяженность туннеля — 51 800 метров, из чего 36 000 метров будет проходить под дном моря. Туннель будет проложен на глубине 30 метров под дном моря и 80 метров — ниже его уровня.