Маятник и земной шар

Ты, конечно, слышал, что земной шар вращается. Есть несколько доказательств этого вращений. И одно из самых наглядных было найдено французским физиком Фуко. В 1850 году он подвесил огромный маятник в парижском Пантеоне - зале с очень высоким куполом. Длина подвеса была равна 67 м. И шар был очень тяжелый - 28 кг. Ведь маятник должен был качаться много часов подряд.

Снизу к шару приделали острие, а на полу Пантеона насыпали кольцом грядочку из песка. Маятник раскачали. Острие стало оставлять на песке бороздки. И что же? Через несколько часов маятник чертил бороздки уже совсем в другой части грядочки. Плоскость колебания маятника Фуко словно поворачивалась по часовой стрелке!

На самом деле, конечно, эта плоскость сохраняла прежнее положение. Вращалась наша планета. Она медленно и величественно поворачивалась против часовой стрелки, увлекая с собой и Пантеон с его куполом и песочной грядкой. И только маятнику это движение Земли не могло передаться. Он ведь был подвешен на гибком тросе!

Знаменитый опыт Фуко ты можешь повторить у себя дома, на кухонном столе.

Яблоко или крупную картофелину проткни тонкой лучинкой так, чтобы оба ее конца торчали снаружи. К одному концу привяжи нитку. Получится маятник. Свободный конец нитки привяжи к булавке, воткнутой в пробку. Установи эту пробку на трех вилках, воткнутых в нее наискось. Поставь свой треножник на тарелку и отрегулируй длину нитки так, чтобы нижний конец лучинки доходил почти до дна тарелки.

У краев тарелки насыпь две грядочки из сахарной пудры или мелкой соли. Они заменят песок в опыте Фуко. Качни теперь маятник. Лучина прочертит следы в грядках сахарной пудры. При каждом качании маятника конец лучинки будет проходить точно по прежним следам. Но наша скромная тарелка изображает земной шар. Подражая вращению Земли, начни тихо, без толчков поворачивать тарелку.

Гляди! Направление колебаний маятника осталось прежним. Он продолжает раскачиваться все в той же плоскости. И поэтому конец щепки оставляет новые следы в стороне от тех, что он чертил прежде!

Оборудование:

Тарелка, 3 вилки, нитки, маятник, пробка,иголки.

http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika143.shtml

Резонанс маятников

Сначала нужно подготовить место для этого опыта. Хорошим местом может быть дверной проем, в котором на некоторой высоте с помощью кнопок укрепите горизонтально тонкий шпагат. Подвесьте на нем четыре маятника: два одинаковой и два разной длины. Один из маятников разной длины сделайте в два раза короче одинаковых маятников, другой - в два раза длиннее. Маятники можно сделать, привязав к отработанным батарейкам от транзисторного приемника тонкий шпагат. Подвесьте на натянутой веревке на одинаковом расстоянии друг от друга наши маятники, причем в середину подвесьте маятники одинаковой длины.

Отклоните один из одинаковых маятников и отпустите его. Он начнет качаться. Через некоторое время начнет качаться и висящий рядом, одинаковый по длине маятник. Колебания первого маятника передались через веревку его соседям, но откликнулся на эти колебания только один маятник - одинаковой длины. Про такие маятники, которые перенимают колебания друг от друга, говорят, что они настроены в резонанс. Главное же условие резонанса - одинаковая длина маятников. Остальные маятники даже не сдвинулись с места, если не считать, что они стали немного двигаться в разных направлениях от легкого колебания веревки, на которой висят. Но это беспорядочное движение не имеет ничего общего с гармоническими колебаниями маятников одинакового размера.

Качание маятников можно наблюдать долго. Интересно, как один из маятников временами почти останавливается, потом под воздействием соседнего вновь раскачивается.

Теперь у самого длинного маятника укоротите веревку, сделайте ее такой же длины, как у двух одинаковых. Сейчас висят три одинаковых маятника. Раскачайте любой из них, два других тоже начнут раскачиваться. Понаблюдайте, как у них чередуется усиление качаний с постепенным затуханием колебаний. Четвертый же маятник на короткой веревке по-прежнему будет безразличным к качанию своих соседей.

Оборудование:

Нитки, 4 маятника.

Автор: Рабиза Ф.В.

http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika017.shtml

Глаз не успевает

В опыте с тауматропом обнаружилось несовершенство человеческого глаза. Он не успевает заметить, как одна картинка тауматропа сменяется другой. На этом же несовершенстве глаза основаны еще два забавных опыта: с вертящейся монетой и с утиной или куриной "вилкой".

Положи на стол пятачок. Подхвати его с двух сторон остриями иголок и подними. Дунь на верхнюю часть монеты, она начнет очень быстро вращаться между иглами, как на оси. Можно раскрутить монету до такой скорости, что она будет казаться шаром, только немного не сплошным, просвечивающим.

Вилкой называют в быту забавную косточку в верхней части груди птиц. Она представляет собой две ключицы, сросшиеся концами. Когда будешь есть курицу или утку, сохрани эту косточку, хорошо ее очисть от остатков мяса и хрящей и используй для опыта. Несколько раз оберни "ножки" вилки крепкой ниткой и концы нитки свяжи. Получилось растянутое нитяное кольцо. Вставь в него спичку до половины и закрути точно так, как закручивают веревку, чтобы натянуть полотно лучковой пилы. При этом упругие концы вилки сблизятся.

Теперь подтяни спичку на одну сторону так, чтобы только конец ее остался в нитяной петле, а другой конец лег на середину вилки. Прижми его к этой середине пальцем свободной руки. А ну-ка, отними палец. Щелк! Нитка мгновенно раскрутится, спичка опишет круг и стукнет концом по другой стороне косточки. Собственно, ты этого и ожидал. Но вот что удивительно: кажется, будто произошло совсем другое. Повторяй опыт хоть сто раз, тебе всегда будет казаться, что конец спички не обошел кругом, а прорезал кость, пройдя сквозь середину вилки!

Ведь рывок спички по круговому пути настолько стремителен, что глаз совершенно не успевает его заметить.

Оборудование:

2 Иголки, монетка.

Автор: Гальперштейн Л.Я.

http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika227.shtml

Зеркальность бумаги

Бумага бывает разных сортов и отличается своей гладкостью. Но даже очень гладкая бумага не способна отражать, как зеркало, она совсем не похожа на зеркало. Если такую гладкую бумагу рассматривать через увеличительное стекло, то сразу можно увидеть ее волокнистое строение, разглядеть впадинки и бугорки на ее поверхности. Свет, падающий на бумагу, отражается и бугорками, и впадинками. Эта беспорядочность отражений создает рассеянный свет.

Однако и бумагу можно заставить отражать световые лучи по-другому, чтобы не получался рассеянный свет. Правда, даже очень гладкой бумаге далеко до настоящего зеркала, но все-таки и от нее можно добиться некоторой зеркальности.

Возьмите лист очень гладкой бумаги и, прислонив его край к переносице, повернитесь к окну (этот опыт надо делать в яркий, солнечный день). Ваш взгляд должен скользить по бумаге. Вы увидите на ней очень бледное отражение неба, смутные силуэты деревьев, домов. И чем меньше будет угол между направлением взгляда и листом бумаги, тем яснее будет отражение. Подобным образом можно получить на бумаге зеркальное отражение свечи или электрической лампочки.

Чем же объяснить, что на бумаге, хоть и плохо, все-таки можно видеть отражение? Когда вы смотрите вдоль листа, все бугорки бумажной поверхности загораживают впадинки и превращаются как бы в одну сплошную поверхность. Беспорядочных лучей от впадин мы уже не видим, они нам теперь не мешают видеть то, что отражают бугорки.

Оборудование:

Бумага.

Автор: Рабиза Ф.В.

http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika046.shtml

Карандаши в роли лучей

Для этого опыта нам понадобятся: небольшое прямоугольное зеркало и два длинных карандаша. Опыт будет иллюстрировать один из главных законов учения о свете - оптики: угол отражения луча равен углу его падения. Нужно только пояснить, что под углом падения и углом отражения подразумеваются углы между перпендикуляром, опущенным к отражающей поверхности, и падающим и отраженным лучами.

Положите на стол лист бумаги и проведите на нем прямую линию. Поставьте на бумагу перпендикулярно проведенной линии зеркало. Чтобы зеркало не упало, позади него положите книги.

Для проверки строгой перпендикулярности нарисованной на бумаге линии к зеркалу проследите, чтобы и эта линия и ее отражение в зеркале были прямолинейными, без излома у поверхности зеркала. Ведь если бы зеркала не было, линия была бы совершенно прямая, а когда стоит зеркало, прямая линия должна состоять из нарисованной и отраженной линий. Это мы с вами создали тот самый перпендикуляр, о котором говорилось вначале.

В роли световых лучей в нашем опыте выступят карандаши. Положите карандаши на листок бумаги по разные стороны от начерченной линии концами друг к другу и к той точке, где линия упирается в зеркало (см. рисунок). Теперь проследите, чтобы отражения карандашей в зеркале и карандаши, лежащие перед зеркалом, образовывали прямые линии, без излома. Один из карандашей будет играть роль падающего луча, другой - луча отраженного. Углы между карандашами и начерченным перпендикуляром получаются равными друг другу.

Если теперь вы повернете один из карандашей (например, увеличивая угол падения), то обязательно нужно повернуть и второй карандаш, чтобы не было излома между первым карандашом и его продолжением в зеркале.

Всякий раз, изменяя угол между одним карандашом и перпендикуляром, нужно проделывать это и с другим карандашом, чтобы не нарушить прямолинейности светового луча, который карандаш изображает.

Оборудование:

Зеркало, бумага, карандаши.

Автор: Рабиза Ф.В.

http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika045.shtml

Перехитрим зеркало

В зеркале ты видишь себя не совсем так, как видят тебя другие. В самом деле, если ты зачесываешь волосы на одну сторону, в зеркале они будут зачесаны на другую. Есть на лице родинки, они тоже окажутся не с той стороны. Если все это перевернуть зеркально, лицо покажется другим, незнакомым.

Как бы все-таки увидеть себя таким, каким видят окружающие? Зеркало все переворачивает наоборот... Ну что же! Давай мы его перехитрим. Подсунем ему изображение, уже перевернутое, уже зеркальное. Пускай перевернет еще раз наоборот, и все станет на свое место!

Как это сделать? Да с помощью второго зеркала! Встань перед стенным зеркалом и возьми еще одно, ручное. Держи его под острым углом к стенному. Ты перехитришь оба зеркала: в обоих появится твое "правое" изображение. Это легко проверить с помощью шрифта. Поднести к лицу книжку с крупной надписью на обложке. В обоих зеркалах надпись будет читаться правильно, слева направо!

А теперь попробуй потяни себя за чуб. Уверен, что это удастся не сразу. Изображение в зеркале на этот раз совершенно правильное, не вывернутое справа налево. Именно поэтому ты и будешь ошибаться. Ты ведь привык видеть в зеркале зеркальное изображение!

В магазинах готового платья и в пошивочных ателье бывают трехстворчатые зеркала, так называемые трельяжи. В них тоже можно увидеть себя "со стороны".

Оборудование:

2 Зеркала.

Автор: Гальперштейн Л.Я.

http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika209.shtml

Сколько отражений в зеркале?

С помощью двух зеркал ты хотел создать своего двойника, не вывернутого зеркально. Что же, ты этого добился... и даже вдвойне. Ведь ты увидел уже не одно, а сразу два "кажущихся" изображения! Теперь вас стало трое, и я даже не знаю, удобно ли по-прежнему обращаться к этому маленькому коллективу на "ты".

Имея два зеркала, можно много натворить чудес в этом же роде. Если, например, поставить их под прямым углом и в этот угол положить два яблока, ты увидишь восемь яблок. Вот это богатство! Но не спеши радоваться: съедобными все равно останутся только два, остальные шесть мнимые.

Можно поставить зеркала одно против другого, а между ними зажечь свечу. В каждом из зеркал будет отражаться сама свеча, и ее отражение, и отражение отражения... Свечи выстроятся бесконечной вереницей, уходящей в обе стороны. Ближайшие к середине будут гореть ярко, а чем дальше, тем все слабее, слабее... Это потому, что какая-то часть света поглощается зеркалами.

Оборудование:

2 Зеркала, 2 яблока, свечка.

http://www.diagram.com.ua/tests/fizika/fizika210.shtml

Поиск по сайту: