На две висящие бумажные петли положите тонкую деревянную палочку длиной в 30–40 сантиметров. Если ударить резко по ее середине ребром металлической линейки, то палочка переломится, а бумажные петли останутся целыми.
На рисунке изображена модель прибора дли измерения ускорений — акселерометра. Как его сделать, понятно из рисунка. Рамка (из узких дощечек) примерно размером 5х15 сантиметров. В рамке на пружинках из медной проволоки висит свинцовый шарик с укрепленным сверху стерженьком. Стерженек может перемещаться в прорези с делениями в верхней планке рамки. Поставьте прибор на гладкую поверхность и быстро двиньте его по его длине. Стерженек сдвинется с нулевого деления. Чем быстрее вы двинули прибор, тем на большее деление сдвинется стерженек. Для удобства наблюдения около стерженька поместите бумажный хомутик.
Подвесьте на нитке какой-нибудь небьющийся тяжелый предмет, например, гантель или конфорку (кружок) от плиты. Снизу привяжите другую такую же нитку. Дерните нижнюю нитку с силой и резко к низу. Нижняя нитка оборвется. Если потянуть медленно, то скорее всего оборвется верхняя нитка.
* * *
В декабрьском номере читайте о новых интересных самоделках на ёлку!
Археология плюс математика, физика, химия
В джунглях Амазонки и в песчаных пустынях Средней Азии, на Крайнем Севере и в дебрях Африки, на обжитом Средиземноморье и в нехоженом таежном краю — везде на земном шаре работают люди увлекательнейшей из профессий — археологи.
Они ведут раскопки, находят остатки древних городов, различные старинные изделия. Все важно для археолога: и развалины бывшего некогда царства, и разрушенный храм, и остатки одежды, и осколки посуды, и потерянные монеты и пуговицы, и старинные рукописи и рисунки. Эти предметы, которые накапливались в земле веками и тысячелетиями, рассказывают специалистам о многом — как жили люди в отдаленные эпохи.
Сокровища, найденные в усыпальницах правителей, и «просто» предметы домашнего обихода людей, живших в давние, давние времена, одинаково ценны для ученых. Ведь они (помогают понять, как вели в древние времена хозяйство, какие социальные, общественные отношения были между людьми, какова была культура разных народов.
Но не думайте, что археологам легко и просто даются их открытия. Нашли, например, остатки древнего погребения, и сразу все стало ясно: когда, какие люди и как жили в этом районе. Увы, чаще всего бывает по-другому. Археологические исследования требуют не только внимательного скрупулёзного и всестороннего изучения, но и сопоставления, сравнения многих и многих археологических источников для того, чтобы сделать определенный научный вывод.
На протяжении длительного времени для своей работы археологи пользовались различными инструментами, помогающими им в их кропотливом труде, требующем терпения и ювелирной точности. А инструментами пользовались они обычными, не какими-то там особенными и сверх обыкновенными. Археолог вооружен лопатой, недаром же он работает на раскопках, художественной кисточкой, чтобы снимать песок и пыль с найденных предметов; пинцетом, чтобы брать отдельные мелкие предметы и их детали, лупой, чтобы увидеть мельчайшие трещинки и углубления, надписи и цифры; карандаш, уголь, краски, чтобы зарисовать находки.
В наши дни арсенал технических средств, орудий труда археологов пополнился новейшими и несравненно более сложными и совершенными «инструментами исследования». Археологам пришли на помощь точные науки.
Очень часто, вернее, почти всегда ученый-археолог должен знать, должен выявить и сравнить тысячи данных об одинаковых предметах, найденных в разное время в разных местах разными экспедициями, чтобы на основании этого знания придти к определенному заключению.
Возьмем в качестве примера древние монеты, и не монеты вообще, а только те, которые были найдены в Северном Причерноморье. Каждая такая монета имеет свой «паспорт», где записано все-все о ней известное, начиная от места находки, места чеканки, металла, из которого она сделана, ее денежного достоинства — ее цены, курса хождения — как ценилась она в ту эпоху у разных народов, к кончая специальным перечнем, учитывающим характер именно этой монеты. И монет много, и признаков много. Как их обобщить, «рассортировать», проанализировать, чтобы сделать научно точные выводы? Ведь монеты о многом могут рассказать.
В подобных случаях археологи берут на вооружение методы математической статистики, теории информации и другие специальные науки, без которых немыслима сейчас кибернетика и вычислительная техника. Пользуясь уже своими методами, эти современные «волшебницы» систематизировали громадное количество разрозненных данных о монетах, горы описаний и характеристик и просчитали все на электронно-вычислительных машинах. И полученный — машинный результат дал в руки ученых новые сведения о торговых и культурных связях Северного Причерноморья, его политической экономии.
Все более и более действенной помощницей археологов становится физика. Как она помогает? Естественно, своими точными методами.
Пожалуй, ни для кого не секрет, что в большинстве археологических раскопок находят изделия из обожженной глины.
Для археологов это неудивительно. И народы Древнего Египта, и Месопотамии, и Греции, и скифы, и древнеиндийские племена использовали в своем хозяйстве различную глиняную посуду. При исследовании этих бесценных глиняных «черепков» ученые обнаружили удивительное явление. Оказалось, что глина «запоминает» характеристики магнитного поля Земли, существовавшие в момент её обработки! Если суметь расшифровать этот «глиняный шифр», то ученые смогут не только точно знать эпоху, которой принадлежит найденный предмет, но и точно дату его изготовления. Физики как раз и дают «ключ» к шифру. Они умеют находить величину магнитного поля Земли, определенным образом меняющегося на протяжении эпох. Археологи и физики как бы сопоставляют характеристики магнитного поля найденного глиняного предмета с кривой изменения магнитного поля Земли в различные эпохи. Точка совпадения двух характеристик и есть «день рождения» найденного предмета.
Все вы, наверно, слышали об «аэрофотосъемке — одном из разделов геофизики. Вот и аэрофотосъемка с недавних пор помогает археологам в качестве очень внимательного разведчика. Точные и чувствительные приборы позволяют зафиксировать малейшие изменения рельефа местности. А по этим изменениям, неуловимым для непосвященных, специалисты почти безошибочно могут определить, есть ли в данном районе археологические памятники. И если они есть, то вслед за «разведчиками» идут «саперы» — археологи с помощью специальных приборов, похожих на миноискатели стараются «нащупать» объекты для изучения. И на смену традиционным кирке и лопате приходит специальная геофизическая аппаратура, более гибкая по методам работы.
Специалисты говорят, что сейчас в принципе можно исследовать древний памятник, не раскапывая его целиком. Для этого надо пробурить отверстие, через него телевизионную камеру с электрическим приводом. Археолог, сидя наверху, на поверхности земли, может управлять камерой и рассматривать детально, подробно на экране телевизора изображение спрятанного под землей древнего сооружения. Этот метод очень привлекателен для ученых, поскольку он исключает возможность разрушить или повредить бесценный памятник, чего нельзя было исключить при изучении на раскопках. А скважину, которую бурили для камеры, после обследования объекта изучения, зарывают.
А теперь о химии. К услугам химии археологи чаще всего прибегают тогда, когда нужно сохранить уникальные памятники древности, выполненные из дерева.
Для археологов столкнувшихся впервые с проблемой хранения деревянных памятников древности на рубеже XIX и XX веков, она сразу же стала необычайно трудной. Действительно, как сохранить корабли отважных викингов с их оснасткой и корабельной утварью, найденные на территории Скандинавии, или оставить в неприкосновении древние северные русские города? И археологи попросили химиков создать специальные консервирующие растворы, защитившие бы пролежавшее сотни лет дерево от разрушения.
Для этой цели химия предложила разные методы. Одни из них предлагали заменять воду в клетках древесины парафином. Но это очень громоздкий и трудный путь, и он пригоден лишь для хранения мелких изделий. Есть способ консервации медленной сушкой древесины в гипсовых формах, есть сушка при низких температурах, сушка в специальных химических средах. Но, увы, эти методы позволяют лишь частично решить эту археологическую проблему.
Лишь совсем недавно русские ученые нашли полимерный синтетический состав для консервации крупных деревянных сооружений. Целый древнерусский город Берестье, раскопанный археологами в 1970 году, сохраняется с помощью нового метода. А созданный ими же экспресс-метод позволяет закрепить и высушить найденные предметы прямо на раскопе за одни сутки.
Математика, физика, химия пришли в археологию. Они обогатили эту гуманитарную науку точными и строгими методами естествознания. Комплексные археологические исследования только-только начинаются. Но начало содружества наук дало в руки археологов много ценных результатов.
Фокус-покус-абракадабра…
Фокусник показывает товарищам стеклянную трубку, концы которой закрыты пробками. В трубке находятся два шарика (бусинки или круглые камешки). «А теперь мы проверим вашу ловкость и изобретательность», — говорит фокусник. Задача очень простая: надо добиться того, чтобы шарики оказались в концах трубки.
Ребята будут напрасно пытаться выполнить это простое на первый взгляд задание. Если одна бусинка будет находиться в конце трубки, то при попытке перекатить вторую в противоположный ее конец первая бусинка также сдвинется с места.
Убедившись, что никто из присутствующих не может справиться с задачей, фокусник берет трубку, несколько мгновений легко встряхивает ею, делает одно быстрое движение… и оба шарика оказываются на своих местах: в противоположных концах трубки.
Объяснение
В выполнении нашего задания нам поможет действие центробежной силы.
Возьмите трубку посередине концами пальцев, слегка встряхните ее так, чтобы шарики оказались по обеими сторонам от того места, где вы держите трубку, после чего быстрым движением сделайте полоборота трубкой. Под воздействием центробежной силы шарики отлетят в разные стороны и окажутся в противоположных концах трубки.
* * *
Дорогие друзья, читатели нашего журнала, поздравляем вас с праздником Великого Октября!
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 МЫ МОЖЕМ СУДИТЬ, В КАКОЙ МЕРЕ СБЫЛИСЬ ИХ ПРОРОЧЕСТВА.
… В том году зима была очень холодная. Даже солнце простудилось, отморозило щеки, и у него сделался насморк… Я решил уехать из Россия, сел в карету и покатил на родину.
Дорога была узкая. По обеим сторонам шли заборы. Я приказал моему ямщику протрубить в рожок, чтобы встречные экипажи подождали нашего проезда… Кучер исполнил мое приказание. Он взял рожок и стал дуть. Дул, дул, дул, но из рожка не вылетало ни звука!
(В гостинице, позднее…)
Приятно было согреться после такого лютого мороза и отдохнуть после такой тяжелой работы!..
Мой кучер повесил рожок неподалеку от печки, а сам подошел ко мне, и мы начали мирно беседовать. И вдруг рожок заиграл: «Тру-туту! Тра-тата! Ра-рара!»
Мы очень удивились, но в ту же минуту я понял, почему на морозе из этого рожка нельзя было извлечь ни одного звука, а в тепле он заиграл сам собой. На морозе звуки замерзли в рожке, а теперь, отогревшись у печки, оттаяли и стали сами вылетать из рожка. Мы с кучером в течение всего вечера наслаждались этой очаровательной музыкой.
Не прошло еще и ста лет с того осеннего дня, когда в редакцию нью-йоркской газеты «Сайнтифик Америкэн» явился молодой, но уже известный изобретатель Томас Альва Эдисон. Под мышкой у него был небольшой сверток. Развернув его, он поставил редактору на стол непонятный прибор в форме цилиндра с прикрепленной к его оси рукояткой. Поверхности цилиндра касалась шпилька, соединенная с чем-то вроде рупора. Редактор, который никак не мог понять назначения прибора, покрутил рукоятку, и странное устройство проговорило: «Здравствуйте! Как вам нравится фонограф?»
Свое изобретение, которое вскоре приобрело мировую известность, Эдисон назвал фонографом. Однако запись звука казалась в те времена делом настолько невероятным, что люди просто не хотели верить в ее возможность. Находились даже люди, полагавшие, что все это — сплошной обман. А ведь происходило это в последней четверти XIX века, века столь богатого поразительными открытиями. А теперь представьте себе, сколь невероятными казались современникам Мюнхаузена его рассказы о «застывших» звуках!
Мюнхаузен и авторы, обработавшие его рассказы, отличались поистине необузданной фантазией. Но если вспомнить нынешние долгоиграющие моно- и стереофонические пластинки, магнитофоны, квадрафоническую аппаратуру, поразительно точно воспроизводящую звук, то станет ясно, что действительность превзошла все самые сказочные вымыслы тех лет.
* * *
Не все читатели знаменитой книги знают, что Мюнхаузен — жил на самом деле. Он родился в 1720 г. недалеко Ганновера, был офицером, служил даже в русской кавалерии. Выйдя в отставку, он поселился в своем имении. Прослыл среди друзей и знакомых необычайным фантазером, рассказывая о своих — разумеется, вымышленных — военных, охотничьих и других приключениях. Умер Мюнхаузен в 1797 г.
В 1781 г. несколько его рассказов было опубликовано в «Альманахе весельчаков», выходившем в Берлине. Профессор и библиотекарь Рудольф Эрих Распе из немецкого городка Кассель обработал эти рассказы и издал их на английском языке в Оксфорде. Второе английское издание этой книги послужило немецкому писателю Готфриду Августу Бюргеру для нового пересказа удивительных приключений барона Мюнхгаузена. Вклад переводчика был настолько велик, что книга вышла в свет в 1786 году под его фамилией.
Азбука радиолюбителя
ПРИСТАВКА ДЛЯ ПИТАНИЯ ТРАНЗИСТОРНОГО РАДИОПРИЕМНИКА
Транзисторный приемник питается обычно от батарейки напряжением 9 вольт, однако при частом пользовании приемником ее приходится быстро менять. Для продления срока действия батарейки вы можете сконструировать специальную приставку для питания приемника током напряжением 9 вольт от двух плоских карманных батареек. С этой целью необходимо положить радиоприемник на приставку так, чтобы ее выводы вошли в отверстия, специально проделанные в корпусе радиоприемника. Приставку можно использовать тогда, когда не надо переносить радио с места на место.
Для изготовления приставки понадобится фанера, несколько полосок жести (лучше всего — медной) и кусок дермантина. Из фанеры сделай коробку, в которую помести одну около другой две плоские батарейки (рис. А). Между батарейками положи деревянный брусок. Прибей к нему выводы приставки, являющиеся полюсами эле мента, образованного в результате соединения двух батареек напряжением по 4,5 вольта каждая. Выводы
Теперь предстоит выполнить самое трудное задание; выбрать в задней стенке корпуса радиоприемника место для отверстий (щелей) и проделать их. При этом следи за тем, чтобы не повредить приемник.
К корпусу с проделанными в нем отверстиями приклепай или приклей изнутри универсальным клеем жестяные пружинящие пластинки
Достаточно снять радио с приставки, как оно, не прекращая приема, переходит на питание от внутренней батарейки.
По белу свету
ЭКСПЕДИЦИЯ «АТЛАНТИК 1974»
1974 год объявлен годом научного эксперимента, который будет проводиться в тропическом поясе Атлантического океана и прилегающих районах. Цель эксперимента, в котором примет участие тринадцать стран, — исследование облачных слоев и их влияния на циркуляцию атмосферы в этом районе земного шара.
Сбор материала будут вести тридцать судов, полтора десятка самолетов, около 100 наземных станций, искусственные спутники Земли и океанские буи, на которых установлены приборы.