Цікавамеханіка прибирають парасольку
прибирають парасольку. Краплі дощу, проходячи через проріз, падають на нижнє коло, вистелене пропускним папером. За час, протягом якого крапля рухається між дисками, вони встигають повернутись на деякий кут, і сліди крапель, що впали на нижнє коло, гакажуться не просто під прорізом, а трохи позаду. Нехай наприклад, слід краплі виявився позаду на 20-у частку кола, кола ж роблять 20 оборотів на хвилину; відстань між колами нехай дорівнює 40 см. Неважко визначити за цими даними швидкість падіння крапель: крапля пробігає відстань між колами (0,4 м)
Мал. 76. Прилад вимірювання швидкості дощу.
б той проміжок часу, протягом якого диск, що робить до 20 оборотів на хвилину, встигає повернутися на 20 обороту. Цей проміжок часу дорівнює
1 20 "20" * W ' ССК *
0,15 сек. крапля пройшла 0,4 м означає, що секундна швидкість падіння краплі дорівнює
(Зовсім подібним способом може бути виміряна швидкість польоту кулі.)
Що стосується ваги крапель, то він обчислюється за розміром вологих плям, що виходять при падінні крапель на пропускний папір. Скільки міліграм води всмоктує 1 см2 паперу, визначають попередньо.
Градини падають із більшою швидкістю, ніж дощові краплі. Це пояснюється не тим, звичайно, що градини щільніші за воду (навпаки, вода щільніша), а тим, що вони досягають більшої величини. Але й вони падають поблизу землі із рівномірною швидкістю.
Навіть кинуті з аероплана шрапнельні кулі (свинцеві кульки близько 1,5 см в діаметрі) досягають землі з рівномірною та досить помірною швидкістю; тому вони майже нешкідливі — нездатні пробити навіть м'який капелюх. Зате втрачені з такої ж висоти залізні «стрілки» представляють грізну зброю,пробиває подовжньо тулуб людини навиліт. Пояснюється це тим, що на 1 см2 поперечного перерізу стрілки припадає набагато більша маса, ніж у круглій пулі; як виражаються артилеристи, «поперечне навантаження» стрілки значніше, ніж кулі, завдяки чому стрілка успішніше долає опір повітря.
ЗАГАДКА ПАДІННЯ ТІЛ
Таке загальновідоме явище, як падіння тіл, дає нам повчальний приклад різкого розбіжності звичайних і наукових уявлень. Люди, не знайомі з механікою, переконані в тому, що важкі тіла падають швидше, ніж легені. Погляд цей, що сягає Аристотелю і всіма поділявся протягом довгого ряду століть, спростували лише XVII столітті Галілеєм, засновником сучасної фізики. Дотепний хід думок великого натураліста, який був також і популяризатором: «Без дослідів, шляхом короткого, але переконливого міркування ми можемо ясно показати неправильність твердження, ніби тіла, важчі, рухаються швидше, ніж легші, маючи на увазі тіла з однієї й тієї ж речовини. Якщо ми маємо два падаючі тіла, природні швидкості яких різні, і з'єднаємо рухається швидше з рухомим повільніше, то ясно, що рух тіла, що падає швидше, трохи затримається, а рух іншого трохи прискориться. Але якщо це так, і якщо водночас вірно, що більший камінь рухається, скажімо, зі швидкістю у вісім «градусів» (одиниця довжини), тоді як інший, менший — зі швидкістю в чотири «градуси», то з'єднуючи їх разом, ми повинні отримати швидкість, меншу за вісім «градусів»; однак, два камені, з'єднані разом, складають тіло, більше початкового, яке мало швидкість вісім градусів; отже, виходить, що важче тіло рухається з меншою швидкістю, ніж легше; а це гидко нашому
Тепер ми твердо знаємо, що у порожнечі всі тіла падають з однаковою швидкістю і що причина, що зумовлює
різну швидкість падіння тіл _ повітрі, є його опір. Тут, однак, виникає подив такого роду: опір повітря руху залежить тільки від розмірів та форми тіла; здавалося б тому, що два тіла, однакові за величиною і формою, але різної ваги, повинні падати з однаковою швидкістю: їх швидкості, рівні в порожнечі, повинні однаково зменшитися дією повітряного опору. Залізна і дерев'яна кулі однакового діаметра повинні падати однаково швидко, - висновок, який явно не відповідає фактам.
Як виплутатися з цього конфлікту теорії та практики?
Скористаємося подумки послугами аеродинамічної труби (глава 1), поставивши її прямовисно. Залізна і дерев'яна кулі одного розміру підвішені в ній і схильні до дії повітряного потоку, що йде знизу. Інакше кажучи, ми обернули падіння тіл у повітрі. Який з двох шаройч буде швидше захоплюватися вгору повітряним потоком? Зрозуміло, що хоча на обидві кулі діють оавні сили, шарць отримають неоднакові прискорення: легка куля набуде більшого прискорення (згідно з формулою f = ma). Застосовуючи це до початкового, не зверненого явища, бачимо, що легка куля при падінні має відставати від важкого. Іншими словами, куля залізна повинна падати, в повітрі швидше, ніж рівна йому дерев'яна. Сказане пояснює, між іншим, і те, чому артилеристи надають настільки велике значення «! Поперечному навантаженню» - снаряда, тобто тій частині його маси, яка припадає на кожен см 2, схильний до опору повітря (омметр. 171). Попередня 43 44 45 46 47 48 .. 61 >> Наступна
Серьог, каблучок, підвісок та ін. Календар ювелірних виставок.