Вчителю фізики і учням

Якщо ви володієте музичним слухом, вам неважко буде влаштувати з звичайних пляшок подобу музичного джазового інструменту, на якому можна награвати нескладні мелодії.

Мал. показує, що і як вам потрібно зробити. До двох жердинах, укріпленим горизонтально на стільцях, підвішують 16 пляшок з водою. У першій пляшці вода налита майже доверху; у кожній наступній - трохи менше води, ніж у попередній; в останній пляшці води дуже мало.

Б'ючи по цим пляшках сухий дерев'яною паличкою, ви будете отримувати від них тони різної висоти. Чим менше води в пляшці, тим тон вище. Тому, додаючи або переливаючись воду, ви зможете домогтися, щоб тони склали музичну гаму.

Маючи в своєму розпорядженні двома октавами, можна виконувати на цьому пляшковому інструменті деякі нескладні мелодії.

Чому шумить чашка або велика раковина, прикладені до вуха?

Шум, який ми чуємо, приставивши до вуха чашку або велику раковину, відбувається внаслідок того, що раковина є резонатором, що підсилює численні шуми в навколишньому нас обстановці, звичайно нами не помічаються через їхню слабкість. Цей змішаний звук нагадує гул моря, що і дало привід до різних легенд, які склалися навколо шуму раковини.

Бачити крізь долоню

Візьміть в ліву руку трубку, згорнуту з паперу, тримайте цю трубку проти лівого ока і дивіться через неї на який-небудь далекий предмет. У той же час тримайте долоню вашої правої руки проти правого ока так, щоб вона майже торкалася трубки. Обидві руки повинні бути від ока в 15-20 см. І тоді ви переконаєтеся, що праве око ваш відмінно бачить крізь долоню, немов в долоні вирізано круглий отвір.

У чому причина явища?

Причина несподіваного явища така. Ваш ліве око приготувався розглянути крізь трубку далекий предмет, і відповідно до цього його кришталик пристосувався до розглядання далекій речі (очей, як кажуть, встановився). Очі влаштовані і працюють так, що встановлюються завжди згідно - як один, так і інший.

В описаному досвіді праве око теж встановлюється на далеке зір, і тому близька долоню видно йому неясно. Коротше сказати, ліве око ясно бачить далекий предмет, правий- смутно бачить долоню. А в підсумку вам здається, що ви бачите далекий предмет крізь затуляє його долоню вашої руки.

Ви стоїте на узбережжі і стежте в бінокль за човном, яка наближається прямо до берега. Бінокль збільшує в три рази. У скільки разів збільшиться для вас швидкість наближення човна?

Щоб розібратися в задачі, припустимо, що човен, помічена на відстані 600 м. Рухається до спостерігача зі швидкістю 5 м в секунду. У бінокль, що збільшує втричі, човен на відстані 600 м здається такої величини, немов вона в 200 м. Через хвилину вона наблизиться на 5 X 60 = 300 м і буде в 300 м від спостерігача; в бінокль її видимі розміри будуть такі ж, як якщо б човен знаходився в 100 м. Значить, для спостерігача в цій бінокль човен пройшов 200 100 = = 100 м. між тим як насправді вона пройшла 300 м. Звідси ясно, що швидкість наближення човни в бінокль не тільки не збільшилася втричі, а, навпаки, втричі зменшилася.

Читач може переконатися, що той же висновок виходить і для інших даних - іншого початкового відстані, інший швидкості човна і іншого проміжку часу.

Отже, швидкість наближення човна зменшується в бінокль в стільки разів, у скільки разів бінокль збільшує предмети.

Попереду або ззаду?

Є чимало речей домашнього вжитку, з якими багато людей звертаються недоцільно. Ми вже вказували раніше, що інші не вміють користуватися льодом для охолодження - ставлять охолоджуються напої на лід, замість того щоб поміщати їх під лід. Виявляється, що і звичайним дзеркалом не всі вміють користуватися. Часто-густо, бажаючи добре розгледіти себе в дзеркалі, ставлять лампу позаду себе, щоб «висвітлити своє відображення», замість того щоб висвітлити самих себе.

99 жінок з 100 надходять таким чином. Наша читачка, без сумніву, буде та сота, яка здогадається помістити лампу перед собою.

Малювання перед дзеркалом

Нетотожність дзеркального відображення з оригіналом ще помітніше виступає в наступному досвіді.

Поставте перед собою вертикально на стіл дзеркало, покладіть перед ним папірець і спробуйте намалювати на ній якусь фігуру, наприклад прямокутник з діагоналями. Але не дивіться при цьому прямо на свою руку, а стежте лише за рухами руки, відображеної в дзеркалі.

Ви переконаєтеся, що настільки легка на вигляд завдання майже нездійсненна. Протягом багатьох років наші зорові враження і рухові відчуття встигли прийти в певну відповідність. Дзеркало порушує цей зв'язок, тому що являє очам руху нашої руки в спотвореному вигляді. Давні звички протестуватимуть проти кожного вашого руху: ви хочете провести лінію вправо, а рука тягне вліво, і т. П.

Ще більше несподіваних дивацтв ви зустрінете, якщо замість простого креслення спробуєте малювати перед дзеркалом більш складні фігури або писати що-небудь, дивлячись на рядки в дзеркалі: вийде комічна плутанина.

Ті відбитки, які виходять на пропускною папері, теж зображення симетричні. Розгляньте написи, испещрялись вашу пропускний папір, і спробуйте прочитати їх. Вам не розібрати жодного слова, навіть цілком виразного: літери мають незвичайний нахил вліво, а головне - послідовність штрихів в них не та, до якої ви звикли. Але призначте до паперу дзеркало під прямим кутом - і побачите в ньому всі букви написаними так, як ви звикли їх бачити. Дзеркало дає симетричне відображення того, що саме є симетричним зображенням звичайного листа.

Чорний оксамит і білий сніг

Що світліше: чорний оксамит в сонячний день або чистий сніг в місячну ніч?

Ніщо, здавалося б, не перевищує чорного оксамиту в чорноті і білого снігу в білизні. Однак ці давні класичні зразки чорного і білого, темного і світлого, постають зовсім іншими, коли до них підходять з неупередженим фізичним приладом - фотометром. Тоді виявляється, що, наприклад, найчорніший оксамит під променями сонця світліше, ніж найчистіший сніг в місячну ніч.

Причина та, що чорна поверхня, якою б темною вона не здавалася, не поглинає повністю всіх падаючих на неї променів видимого світла. Навіть сажа і платинова чернь - найчорніші фарби, які нам відомі, - розсіюють близько 1-2% падаючого на них світла. Зупинимося на цифрі 1% і вважатимемо, що сніг розсіює всі 100% падаючого на нього світла (що безумовно перебільшена). Відомо, що освітлення, що дається сонцем, в 400 000 разів сильніше освітлення місяця. Тому 1% сонячного світла, розсіюється чорним оксамитом, в тисячі разів інтенсивніше 100% місячного світла, що розсіюється снігом. Іншими словами, чорний оксамит при сонячному світлі в багато разів світліше снігу, осяяного місяцем.

Сказане стосується, звичайно, не тільки до снігу, а й до найкращих білил (найбільш світлі з них - літопон- розсіюють 91% падаючого на них світла). Так як ніяка поверхню, якщо вона не розпечена, не може відкидати більше світла, ніж на неї падає, а місяць посилає в 400 000 разів менше світла, ніж сонце, то немислимо існування такої білої фарби, яка при місячному світлі була б об'єктивно світліше самої чорної фарби в сонячний день.

Чому сніг білий?

Чому сніг білий, хоча складений з прозорих крижаних кристалів?

Сніг має білий колір з тієї ж причини, з якої здається білим товчене скло і взагалі всякі подрібнені прозорі речовини. Розтлумачте лід в ступці або нашкріб його ножем - і у вас вийде порошок білого кольору. Колір цей обумовлений тим, що промені світла, проникаючи в дрібні шматочки прозорого льоду, не проходять крізь них, а відображаються всередину на кордонах крижинок і повітря (повне внутрішнє віддзеркалення). Поверхня ж, безладно рассеивающая на всі боки падаючі на неї промені, сприймається оком як біла.

Значить, причина білого кольору снігу - його роздробленість. Якщо проміжок між сніжинками заповнити водою, сніг втрачає білий колір і стає прозорим. Такий досвід неважко виконати: якщо ви насипле снігу в банку і наллє туди води, сніг на ваших очах з білого зробиться безбарвним, прозорим.

Крізь кольорове скло

Якого кольору здаються червоні квіти через зелене скло? А сині через той же скло?

Зелене скло здатне пропускати тільки зелені промені і затримує всі інші; червоні квіти посилають одні червоні промені і майже ніяких інших. Дивлячись через зелене скло на червону квітку, ми не отримаємо від його пелюсток ніяких променів світла, так як єдині промені, ними випускаються, затримуються цим склом. Тому червона квітка буде здаватися через таке скло чорним.

Чорного кольору буде, як легко зрозуміти, також і синій квітка, що розглядається через зелене скло.

Професор М. Ю. Піотровський, фізик, художник і тонкий спостерігач природи, робить з цього приводу ряд цікавих зауважень у своїй книзі «Фізика в літніх екскурсіях»:

«Спостерігаючи квітник через червоне скло, ми легко зауважимо, що чисто червоні квіти, наприклад герань, представляються нам настільки ж яскравими, як чисто білі; зелене листя здаються зовсім чорними з металевим блиском; сині квіти (аконіт, «лицарські шпори») чорні до такої міри, що їх на чорному тлі листя ледь можна знайти; квіти жовті, рожеві, бузкові представляються більш-менш тьмяним.

Взявши зелене скло, ми бачимо надзвичайно яскраву зелень листя; на ній ще більш яскраво виступають білі квіти; трохи блідіше; -жовте і блакитні; червоні представляються густо-чорними; бузкові і блідо-рожеві - тьмяними, сірими, так що, наприклад, світло-рожеві пелюстки шипшини виявляються темніше, ніж його густо забарвлені листя.

Нарешті через синє скло червоні квіти знову здаються чорними; білі -Яскравий; жовті - абсолютно чорними; блакитні, сині - майже настільки ж яскравими, як і білі.

Звідси неважко зрозуміти, що червоні квіти посилають нам дійсно набагато більше червоних променів, ніж будь-яких інших, жовті - приблизно однакову кількість червоних і зелених, але дуже мало синіх; рожеві і пурпурові - багато червоних і багато синіх, але мало зелених і т. д. ».

Чому в залізничній практиці для сигналу зупинки обраний червоний колір?

Червоні промені, як промені з більшою довжиною хвилі, розсіюються частинками, зваженими в повітрі, слабкіше, ніж промені інших кольорів. Промені червоного кольору проникають тому далі, ніж будь-які інші. А можливо більш далека видимість сигналу зупинки є на транспорті обставиною першорядної важливості: щоб встигнути зупинити поїзд, машиніст повинен почати гальмування на значній відстані від перешкоди.

На більшій прозорості атмосфери для довгохвильових променів заснована, між іншим, вживання астрономами інфрачервоного світлофільтру для фотографування планет (особливо Марса). Подробиці, непомітні на звичайному фотознімку, чітко виступають на фотографії, знятої через скло, яке пропускає тільки інфрачервоні промені; в останньому випадку вдається зняти саму поверхню планети, між тим як на звичайному знімку фотографується лише її атмосферна оболонка.

Інша причина вибору червоного кольору для сигналу зупинки полягає в більшій чутливості нашого ока до цієї забарвленням, ніж до синьої або зеленої.

Схожі статті