Помоги проекту - поделись книгой:
Взаимодействие
Механика учит, что одностороннего притяжения — и вообще одностороннего действия — быть не может: всякое действие есть взаимодействие. Значит, если наэлектризованная палочка притягивает разные предметы, то она и сама притягивается к ним. Чтобы убедиться в существовании этого притяжения, 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, дейст-вующих друг на друга в противоположном направлении. Действия одностороннего, не сопровождающегося противодействием другого тела, на которое оно обращено, никогда в природе не бывает.
Электрическое отталкивание
Возвратимся к опыту с подвешенным наэлектризованным гребнем. Мы видели, что он притягивается всяким наэлектризованным 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 приблизите наэлектризованную стеклянную палочку или другой гребень, то взаимодействие проявится в форме отталкивания.
Физический закон, охватывающий этот род явлений, гласит: электричества разноименные притягиваются, одноименные — отталкиваются. На отталкивании одноименно наэлектризованных вещей основано устройство простого прибора для обнаружения 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 воском две полоски фольги или папиросной бумаги. Затем втыкают пробку в горлышко или прикрывают его картонным кружком, залив края воском, — и электроскоп готов к употреблению. Если теперь к выступающему концу стержня вы поднесете наэлектризованную вещь, то электризация сообщится и обеим полоскам; они наэлектризуются одновременно и потому разойдутся вследствие взаимного отталкивания. Расхождение листочков и является признаком того, что предмет, которым прикоснулись к стержню электроскопа, был наэлектризован.
Если вам не дается искусство мастерить, вы можете устроить себе электроскоп проще: он будет не так удобен и не так чувствителен, но все же пригоден к употреблению. Подвесьте к деревянной палочке на ниточках два шарика из бузиновой сердцевины так, чтобы, свешиваясь, они соприкасались. Вот и электроскоп: прикоснувшись к одному шарику испытуемым предметом, вы заметите, что другой шарик отклонится в сторону, если предмет был наэлектризован.
Наконец, на рисунке вы видите еще один тип упрощенного электроскопа: на булавку, воткнутую в пробку, навешена согнутая посередине полоска фольги. Дотрагиваясь наэлектризованным предметом до булавки, вы заставите полоски отойти друг от друга.
Одна из особенностей электричества
При помощи легко выполнимого самодельного прибора вы можете удостовериться в одной интересной и очень важной особенности электричества — оно скопляется только на поверхности предмета и притом лишь на выпуклых, выдающихся его частях.
Каплей сургуча приклейте спичку стоймя к спичечной коробке; приготовьте две такие подставки. Затем вырежьте бумажную полоску шириной примерно в спичку, длиной — спички в три. Края бумажной полоски заверните трубочкой так, чтобы можно было надевать ее на подставки. К бумажному листу приклейте с каждой стороны по три-четыре узких ленточки из тонкой, папиросной, бумаги и наденьте всю полосу на спичечные подставки.
Теперь с нашим прибором можно делать опыты. Вытянем бумажную полосу и дотронемся до нее наэлектризованной сургучной палочкой — бумага и все ленточки на ней наэлектризуются одновременно; это скажется в том, что ленточки оттопырятся на обеих сторонах бумажной полосы. Разместите подставки так, чтобы полоса изогнулась дугой, и тогда наэлектризуйте ее — ленточки оттопырятся только на выпуклой стороне полосы, на вогнутой же будут свисать по-прежнему. Что же это показывает? Что электричество собралось лишь на выпуклой стороне. Придайте бумажной полосе форму буквы S, и вы опять убедитесь, что электричество обнаруживает свое присутствие только на выпуклой части бумаги.
Газетный лист
— Решено! — объявил мне старший брат, похлопывая рукой по изразцам натопленной печи. — Решено: вечером мы проделываем с тобой электрические опыты.
— Опыты? Новые опыты! — восторженно подхватил я. — Когда? Сейчас? Я хотел бы сейчас!
— На всякое хотение нужно терпение. Опыты будут вечером. Сейчас я должен уйти.
— За машиной?
— Какой машиной?
— Электрической. Ведь для опытов нужна машина.
— Машина, что нам нужна, уже имеется, лежит в моем портфеле… Не вздумай, пожалуйста, рыться без меня, — угадал брат мою мысль. — Ничего не найдешь, только беспорядок устроишь, — добавил он, надевая пальто.
— Но машина там?
— Там, не беспокойся.
И брат вышел из дому, беспечно оставив портфель с машиной на маленьком столике в передней.
Если бы железо могло чувствовать, оно ощущало бы вблизи магнита то же самое, что испытывал я, оставшись один с портфелем брата. Портфель тянул меня к себе, привлекал все мои чувства и мысли. Невозможно было думать ни о чем другом, бесполезно было стараться смотреть по сторонам…
Странно, что электрическая машина может поместиться в портфеле, я представлял себе ее вовсе не такой плоской. Портфель не заперт на замочек, и если осторожно заглянуть внутрь… Что-то завернуто в газету. Ящичек? Нет, книги. Книги да книги, ничего другого в портфеле нет. Ну как я сразу не догадался, что брат шутил: электрическую машину разве запрячешь в портфель!
Брат вернулся с пустыми руками и сразу угадал по разочарованному лицу причину моего опечаленного вида.
— Мы, кажется, были с визитом в портфеле? — спросил он.
— Где же машина? — ответил я вопросом.
— В портфеле. Не видел?
— Там одни книги.
— И машина. Плохо глядел. Чем ты смотрел?
— Чем смотрел! Глазами.
— То-то и есть, что только глазами. А надо всей головой смотреть. Мало просто глядеть — нужно понимать, что видишь. Это называется «смотреть головой».
— Как же смотрят головой?
— Хочешь, покажу тебе, в чем разница между смотрением глазами и всей головой?
Брат вынул из кармана карандаш и начертил на бумаге такую фигуру:
— Здесь двойные линии — рельсовые пути, а одиночные — шоссе. Взгляни и скажи: какой рельсовый путь длиннее — от 1 до 2 или от 1 до 3?
— От 1 до 3, конечно, длиннее.
— Это ты глазами видишь. А теперь взгляни на фигуру всей головой.
— Но как? Я не умею.
— Всей головой на эту фигуру нужно смотреть так. Вообрази, что из 1 проведена прямая линия под прямым углом к нижнему шоссе 2–3. — Брат провел пунктирную линию на своем чертеже. — Как разделит моя линия это шоссе? На какие части?
— Пополам.
— Пополам. И, значит, все точки этой пунктирной линии отстоят от концов 2 и 3 одинаково. Что же ты теперь скажешь о точке 1? Куда она ближе: к 2 или к 3?
— Теперь вижу ясно, что она одинаково отстоит и от 2 и от 3. А раньше казалось, что правая железная дорога длиннее левой.
— Раньше ты только глазами смотрел, а сейчас взглянул всей головой. Понял разницу?
— Понял. Где же машина?
— Какая машина? Ах, электрическая! В портфеле. Лежит, где лежала. Ты не заметил потому, что не умел взглянуть головой.
Брат вынул из портфеля пакет с книгами, осторожно развернул его, освободил большой газетный лист и подал мне:
— Вот наша электрическая машина.
Я с недоумением смотрел на газету.
— Думаешь, просто бумага, ничего больше? — продолжал брат. — Для глаз — да. А кто умеет взглянуть всей головой, тот признает в газете физический прибор.
— Физический прибор? Чтобы делать опыты?
— Да. Возьми-ка газету в руки. Очень легка, не правда ли? И ты думаешь, конечно, что сможешь всегда поднять ее хоть одним пальцем. А вот увидишь сейчас, что та же самая газета может иной раз сделаться очень и очень тяжелой. Подай мне вон ту линейку.
— Она иззубрена, никуда не годится.
— Тем лучше — не жалко будет, если сломается.
Брат положил линейку на стол, так что часть ее высовывалась за край.
— Тронь за выступающий край. Легко наклонить, правда? Ну, а попробуй наклонить ее, когда я накрою другую половину газетой.
Он разостлал газету на столе, аккуратно расправив ее складки и покрыв ею линейку.
— Бери палку и сильно ударь по выступающей части линейки. Бей со всего размаху!
— Так ударю, что линейка газету пробьет и в потолок улетит! — воскликнул я, размахиваясь.
— Главное, не жалей силы.
Результат удара был совсем неожиданный: раздался треск, линейка переломилась, а газета по-прежнему осталась на столе, прикрывая другой обломок злополучной линейки.
— Газета-то тяжелее, чем ты думал? — лукаво спросил брат.
Я растерянно переводил глаза с обломка линейки на газету.
— Это опыт? Электрический?
— Опыт, только не электрический. Электрические — впереди. Я хотел тебе показать, что газета действительно может служить прибором для физических опытов.
— Но почему же она не пустила линейку? Ведь вот — я легко поднимаю ее со стола.
— В этом и суть опыта. На газету давит воздух и с немалой силой: каждый квадратный сантиметр газетного листа он придавливает с силой целого килограмма. Когда ударяют по выступающему концу линейки, то другим своим концом она напирает на газетный лист снизу; газета должна приподняться. Если это делается медленно, то под приподнимающуюся газету успевает проникать воздух снаружи и напором своим уравновешивает давление на газету сверху. Но твой удар был так быстр, что воздух под газету проникнуть не успел: края газеты еще прилегали к столу, когда середина ее увлеклась вверх. Тебе пришлось поэтому поднимать не одну газету, а газету вместе с напирающим на нее воздухом. Короче сказать: тебе надо было поднять линейкой груз примерно во столько килограммов, сколько квадратных сантиметров заключает приподнимаемый участок газеты. Если бы это был участок бумаги всего в 16 квадратных сантиметров — квадратик со стороной в 4 сантиметра, — то давление воздуха на него составляло бы 16 килограммов. Такого груза линейка не осилила и — сломалась. Веришь ты теперь, что с помощью газеты можно делать опыты?.. Когда стемнеет, приступим к электрическим.
Брат взял в одну руку платяную щетку, другой рукой приложил газетный лист к нетопленной печке и принялся растирать его щеткой, словно обойщик, расправляющий на столе обои, чтобы хорошо прилегли.
— Гляди! — сказал брат и убрал обе руки от газеты.
Я ожидал, что бумага соскользнет на пол. Однако этого не случилось: газета странным образом держалась на гладких изразцах, словно приклеенная.
— Как держится? — спросил я. — Ведь она не намазана клеем.
— Газета держится электричеством. Она теперь наэлектризована и притягивается к печке.
— Почему ты не сказал мне, что газета в портфеле была наэлектризованная?
— Она не была раньше наэлектризована. Я наэлектризовал ее сейчас, при тебе, натирая щеткой. От трения и наэлектризовалась.
— Значит, это уже настоящий электрический опыт?
— Да. Мы только начинаем… Загаси-ка свет.
В темноте смутно рисовалась черная фигура брата и сероватое пятно на месте белой печки.
— Теперь следи за моей рукой.
Поделиться книгой: