Небагато фізики на сірниках - Студопедія
Сірники та шпилька
Як ви думаєте, що важче: сірник чи середньої величини шпилька? Вгадати важко. Ви можете скільки завгодно зважувати в руці сірник і шпильку, а все-таки не визначити, яка з цих дрібниць важча. Вирішити питання можуть лише точні ваги. Виявляється, що середня шпилька в 1 1/2 разу важча за сірник! Не без подиву побачив я вперше, як шпилька врівноважує 1 1/2 сірника…
Знаючи це, ми можемо вирішити таке фізичне завдання: якщо у воду кинути сірник з устромленою в неї шпилькою, то чи буде сірник триматися на воді чи потоне? На перший погляд здається, що шпилька ніби не в змозі захопити сірник на дно. Однак, якщо пригадаємо, що шпилька важча за сірник в 1 1/2 разу, то обережемося такого висновку. Адже матеріал сірникової соломки вдвічі легший за воду; отже, достатньо обтяжити сірник ще таким же вантажем, як він сам, щоб змусити його потонути. Булавка дає їй в 1 1/2 рази більше цієї необхідної добавки, і, отже, сірник з встромленою шпилькою повинна зануритися на дно [27] .
Розташуйте сірники, як зазначено на рис. 59, і попросіть товариша відповісти на таке запитання:
– Якщо сірник запалити посередині, то який із бічних сірників загориться від нього раніше?
Можна поручитися за те, що ваш товариш - якщо тільки він не присвячений в секрет - не дасть правильної відповіді. Більшість міркує приблизно таким чином: оскільки полум'я, дійшовши до головки сірника, що спалахне, спалахне і тим самим викличе спалах сірника, що прилягає до нього, то раніше загориться той бічний сірник, який прилягає до голівки (на нашому малюнку - правий). Насправді, однак, відбувається зовсім несподівана річ: не спалахує ні права, ні ліва з бічних сірників! А як тількисередній, горизонтальний сірник перегорить наскрізь, два бічні сірники, що затискають її, викинуть її (ще палаючу) силою своєї пружності, перш ніж полум'я встигне дійти до їхніх головок.
Досвід вдається, як то кажуть, без відмови. Треба тільки бути обережним: від викинутої – іноді досить далеко – сірника, що горить, може спалахнути щось у кімнаті. Ефект виходить солідніше, якщо влаштувати зі сірників складнішу споруду, на зразок зображеного на рис. 60.
Стійкий сірник Досвід, зображений на рис. 61, вкрай простий і легко виконаємо; але якщо вам жодного разу не доводилося ще його робити, то я впевнений, ви сумніваєтеся, чи так легко він вдається. Спробуйте! Встромте в сірник клинок напіврозкритого складаного ножа (можна користуватися навіть і не особливо мініатюрним ножем), а потім без усяких хитрощів і хитрощів ставте сірник сміливо на кінчик пальця, або на інший сірник, або на край коробки, взагалі на якесь зовсім, здавалося б, незручне місце (рис. 62). Ви переконаєтеся, що обтяжений ножем сірник не тільки не перекидається, але дуже добре стоїть у цьому, на погляд, нестійкому положенні. Клацніть сірник у бік: він хитнеться кілька разів і потім знову повернеться в колишнє положення, з дивовижною завзятістю зберігаючи рівновагу.
Свого часу, коли ви вивчатимете фізику і механіку, ви дізнаєтеся причину цього уявного дива: центр тяжіння розташований тут нижче точки опори. Запалити сірник газетою Запропонуйте товаришу зробити це. Він, мабуть, стане цвіркати сірником об газетний аркуш, сподіваючись спалахнути її голівку тертям. З фосфорними сірниками, що вживалися за старих часів, це, мабуть, і вдалося б; але нинішні «шведські» сірники марно і намагатися запалити в такий спосіб. Ні, завдання, поставлене взаголовку, набагато хитріший. Якщо додати ще, що запалений газетою сірник горітиме, не згоряючи, то він здасться вам зовсім нездійсненним.
І все-таки ми зробимо це!
Візьміть звичайний газетний лист, розправте його на кахлях натопленої печі і проведіть по ньому три-чотири платтяні щітки, як роблять шпалерники, пригладжуючи шпалери. Ви побачите, що газета пристане до грубки і триматиметься на ній, не зісковзуючи. Тоді погасіть у кімнаті світло (досвід робиться увечері) і, тримаючи газету за верхній кран, відокремте її від кахлів. Достатньо тепер наблизити до цього газетного листа кінчик сірника – приблизно на відстань 5–10 сантиметрів, щоб побачити, як цей кінчик охопиться полум'ям. Водіть сірником біля газети (не торкаючись нею до паперу) – і полум'я продовжуватиме горіти. При всьому тому, однак, – і це особливо цікаво! - полум'я не завдасть сірнику жодної шкоди: сірник залишиться, як був, чистим, необугленим.
Розгадка всіх цих надзвичайних речей у тому, що сірник – всупереч очевидності – зовсім і не горів! Те, що ви готові були прийняти за полум'я, було нешкідливе холодне електричне свічення. Висушений на печі аркуш газетного паперу наелектризувався від тертя щіткою [28] ; наблизивши до цього наелектризованого паперу сірник, ми викликали на його кінчику те електричне свічення, яке з'являється на кожному вістрі поблизу наелектризованих речей. Світіння це не має нічого спільного з полум'ям: воно не обпалює і не обвуглює, взагалі, абсолютно нешкідливе і невідчутне. Не дивно, що сірник залишився неушкодженим.
Запалити сірник краплею води Цей досвід заснований на такі властивості дерева. Обережно надламайте сірник так, щоб обидві частини залишалися зв'язаними деякими волокнами. Потім відігніть обидві половинкисірники назад, під дуже гострим кутом (майже до дотику). У сухому стані такий сірник зберігає постійним гострий кут і не прагне випрямитися. Але варто крапнути трохи води на місце зламу, і волокна деревини, наситившись водою, почнуть випрямлятися; обидві половинки сірника будуть взаємно видалятися, поки гострий кут між ними не перетвориться приблизно на прямий.
Як же цією властивістю скористатися, щоб запалити сірник краплею води? Секрет, звичайно, в обстановці досвіду. Біля запаленої свічки поставте пляшку, заткнуту пробкою. За допомогою шпильки прикріпіть до пробки надламаний сірник, як показано на рис. 63-м.
Якщо тепер на місце зламу пустити краплю води, сірник почне розпрямлятися, головка її підніметься, опиниться в полум'ї свічки і запалиться. Крапля води тут послужила, хоч і побічно, причиною займання сірника.Живі фігурки Здібністю зігнутих сірників випрямлятися при змочуванні можна скористатися і для іншого цікавого досвіду. З щільного паперу, наприклад з гральних карт, виріжте частини людської чи іншої фігури. Намітьте крапки, навколо яких ці частини повинні обертатися, і прикладіть надламані сірники до фігурки так, щоб вершина гострого кута їх припадала якраз у точці обертання. Краплями розтопленого сургуча закріпіть сірники у цьому положенні. Ви отримаєте цілу фігурку, поки що нерухому.
Щоб таку фігурку оживити, змусити її рухати своїми членами, достатньо покласти на плоску тарілку і налити тонкий шар води. Сірники почнуть розпрямлятися, захоплюючи з собою приліплені до них частини фігури, і ви побачите, як, наприклад, кінь або півник поволі підніматимуть ноги. На рис. 64–67 ви бачите кілька таких фігурок (з сірниками у розпрямленому вигляді).
Одну й ту саму фігурку можна вжити багато разів. Коли сірники висохнуть, вони знову зігнуться, фігурки набудуть початкового вигляду і будуть придатні для повторення досвіду.Юла зі сірника З тонкого, але щільного (важкого) картону виріжте акуратно кружок діаметром 4-5 сантиметрів. Чим картон щільніший, тим краще. Найпростіше скористатися денцем круглої коробочки. Загостріть сірник на кінці і проткніть його через центр картонного кружка, попередньо проробивши отвір вістрям циркуля. Гурток повинен сидіти приблизно в сантиметрі (навіть менше) від гострого кінця сірника. Щоб він не спадав, а тримався міцно, капніть біля центру трохи густого клею. Тепер дзиґа готова.
Щоб змусити її крутитися, закрутіть сірник між великим і середнім пальцями правої руки і впустіть юлу у прямовисному положенні на стіл або, краще, на гладку поверхню перевернутої страви. Юла обертатиметься досить довго, щоб встигнути зробити з нею деякі цікаві досліди. Можна, наприклад, розділити кружок радіусами на кілька частин і зафарбувати ці частини в різні кольори: при швидкому обертанні кольору зіллються в один змішаний однорідний колір, часом абсолютно несподіваного для вас відтінку; так, синій і жовтий кольори дають зелений і т.п.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно