J" Jt а л a e 6
УРОКО
Опыт ы,
самоделки, задачи
ИЗДАТЕЛЬСТВО ЦК ВЛКСМ
Молодая Гвардия
Ленинград 19 50

ДОРОГИЕ ЧИТАТЕЛИ!
Издательство просит прислать отзыв об
этой книге по адресу: Ленинград, Невский
проспект, д. 28, Лен. Отделение
Издательства ЦК ВЛКСМ «Молодая Гвардия»»
В отзыве сообщите, понравилось ли Вам
содержание и оформление книги и какие
новые книги Вы хотели бы еще прочитать.
Укажите свой адрес, профессию и возраст.
Scan AAW
Обложка Г. Праксеина.
Иллюстрации А. Малкова.
Отв. редактор Н. Теребинская. Художник-редактор Г, Левин
Техн. редактор 3. Коренюк. Корректор А. Гроссман.
Подписано к печати 7/XII-1950 г. М-34713. Тираж 50 000. Бумага 70x92Vi6=4,94 бум л.
11,6 печ. л. Уч.-изд. л. 11,5. В печ. л. 48960 зн. Заказ 1090. Цена 6 руб.
Типолитография Ленинградского отделения Издательства ЦК ВАКСМ
«Молодая Гвардия»

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
В Советском Союзе большая воспитательная работа с детьми
проводится не только в школе, но и вне ее, в часы, свободные от занятий —-
после уроков.
Научные самодеятельные кружки при школах и в домах пионеров
и школьников, вечера и конкурсы занимательной науки, рассказы и
доклады на пионерских сборах и кострах — все эти формы внеклассной
работы призваны провести в жизнь решение XIII Пленума ЦК ВЛКСМ —
о расширении и закреплении тех знаний, которые школьники получают на
уроках.
Организация внеклассной работы среди пионеров и школьников,
увлекающихся наукой, требует разнообразной литературы, которая помогала
бы руководителю детского научного коллектива, будь то школьный кружок
или пионерское звено, разработать план работы, наметить темы и
программы сборов и вечеров.
Книга Г. Мамаева «После уроков» дает руководителю детского
научного кружка некоторые указания по организации внеклассной работы в
области астрономии, физики и математики.
В книге собран разнообразный материал, который лежит в основе
школьной программы этих предметов. Опыты, самоделки, простые
конструкции, задачи доступны и, главное, могут быть воспроизведены, изготовлены
собственными силами учащихся.
Книга Г. Мамаева адресована пионервожатым, педагогам,— тому, кто
руководит кружком юных физиков или астрономов. И вместе с тем ее
материал доступен пониманию школьника старше 12 лет.
«После уроков» — это своеобразное пособие для коллективов юных
любителей науки — астрономии, физики, математики. Однако эта книга
отнюдь не систематическое руководство, и содержащиеся в ней материалы
3

не приурочены к программе определенного класса. Отдельные самоделки,
некоторые опыты могут быть выполнены школьниками, еще не
проходившими соответствующих разделов физики или математики. Например
опыты с зеркалами или астрономические наблюдения могут заинтересовать
и быть понятны ученикам 5 или 6 классов, хотя с этими разделами
знакомятся в старших классах.
Пионер и школьник поймет суть предлагаемых опытов и наблюдений,
сумеет разобраться в конструкции простых приборов, самоделок,
экспонатов, рекомендуемых на страницах этой книги. При вдумчивом выполнении
описанных здесь опытов и самоделок школьник закрепит полученные
в школе знания и в простых обыденных явлениях научится видеть
проявление законов физики и математики. Развивая научную любознательность
и смекалку, приобретая некоторые практические навыки в научном
наблюдении и исследовании, школьник сделает первые шаги на пути
самостоятельной научно-технической деятельности.
Книга «После уроков» не могла вместить всех доступных научных
опытов и самоделок, которые могут заинтересовать детей. Круг возможных
работ должен быть дополнен, изменен и расширен детским коллективом
в зависимости от степени подготовленности, состава и интересов его членов.
И чем больше выдумки, инициативы проявит коллектив вместе со своим
руководителем, тем больше пользы и успеха принесет совместная работа.

У ЮНЫХ АСТРОНОМОВ
ОБСЕРВАТОРИЯ ЮНЫХ АСТРОНОМОВ
Наша Земля — планета, одно из бесчисленных небесных тел,
заполняющих безграничную Вселенную. Наука, изучающая небесные тела,
называется астрономией. Это — очень древняя наука.
С незапамятных времен люди начали интересоваться небесными
явлениями — движением звезд, затмениями, кометами. В старину не было
никаких астрономических приборов. Телескоп, без которого не может
обойтись современный ученый-астроном, появился сравнительно недавно —
три столетия назад. Но уже до этого люди изучали небесные светила при
помощи простейших самодельных приборов, зарисовывали взаимные
положения светил, умели измерять время. А древние мореплаватели, пользуясь
звездами, неплохо определяли свое местоположение и уверенно правили
кораблями, прокладывая себе путь на безбрежных океанских просторах.
Долгое время в науке царили неправильные представления о строении
Вселенной. Одни утверждали, что Земля — плоская, как блин; другие
уверяли, что небеса над шарообразной Землей состоят из семи зтажей-
слоев, третьи, не умея научно объяснить истинного смысла наблюдаемых
небесных явлений, приписывали их действию каких-то
«сверхъестественных» сил. Жрецы-язычники, а позднее и церковники, пользуясь темнотой,
забитостью и невежеством народных масс, учили, что всю Вселенную
создал бог и будто бы Земля неподвижно стоит в центре мира. Те из
ученых, которые восставали против подобных нелепых утверждений,
подвергались гонениям и притеснениям.
Гениальный польский астроном Николай Коперник нанес сильный
удар «учению» церковников. В 1543 году вышла книга Коперника —
«Об обращении небесных кругов». В ней доказывалось, что Земля — не
главная планета Вселенной. Земля, учил Коперник, всего лишь маленькое
небесное тело,— одна из планет солнечной системы. Земля не висит непод-
5

вижно в мировом пространстве. Она вращается вокруг своей оси и в то
же время движется вокруг Солнца. Понятно, что церковники ополчились
против Коперниковой астрономии. Его учение на протяжении целых
столетий жестоко преследовалось католической церковью. Но все же оно
восторжествовало.
Другой астроном — итальянский ученый Джордано Бруно, также
утверждавший, что Земля шарообразна и что она вращается вокруг своей
оси, развивая учение Коперника, говорил, что Солнце не есть центр мира.
Звезды, по словам Бруно, это такие же огромные раскаленные тела, как и
Солнце, только расположены они гораздо дальше от нас и поэтому кажутся
маленькими. И вокруг звезд, говорил Бруно, вероятно обращаются
планеты, подобные нашей Земле и, возможно, населенные живыми существами.
За свои «еретические» мысли Джордано Бруно был сожжен в 1600 году
на костре инквизицией.
Много невзгод пришлось претерпеть и великому русскому ученому
М. В. Ломоносову. Он восстал против «учения» церковников, смело
развивая и защищая подлинно научные взгляды о строении Вселенной.
Когда появились мощные телескопы и другие астрономические
приборы, ученые убедились, что взгляды Коперника правильны и научно
обоснованы. «Учение» церковников о сотворении Вселенной было
окончательно разоблачено как вредное и неправильное.
Изучать небесные светила можно и без телескопов. Такое изучение
при внимании исследователя будет очень интересным. Когда люди тысячи
лет назад наблюдали движение звезд и планет, они действовали почти
вслепую,— ведь тогда еще не знали законов физики и небесной механики,
которые составляют теперь основу наших астрономических исследований.
Первое знакомство с небесными светилами, несложные наблюдения
небесных явлений ныне посильны каждому пионеру, школьнику.
Всем хорошо известно, что летом Солнце поднимается высоко к
зениту, а зимой — едва виднеется над горизонтом; что в разное время года
расположение небесных тел на небосводе различно; что Луна видна то
круглым диском, то узким серпом; что одни и те же светила перемещаются
и меняют свое положение в зависимости от времени суток и года. Теперь
этим никого не удивишь, это хорошо известно каждому. Но может ли
каждый человек правильно ответить на вопросы: как перемещаются
небесные тела; каковы законы движения планет; почему происходят
солнечные и лунные затмения; почему меняется очертание спутника
Земли — Луны?
Многое можно узнать о небесных явлениях, если вдумчиво,
систематически изучать их. Для этого нужны некоторые знания, пособия и самые
простые инструменты, которые нетрудно изготовить своими руками. Юным
астрономам лучше всего работать сообща и распределять астрономические
наблюдения между несколькими участниками школьного астрономического
кружка.
6

Прежде всего нужно оборудовать определенное,
постоянное место для производства таких наблюдений.
Вспомним, что настоящие астрономы поступают точно
так же: их инструменты установлены в специальных
пунктах — обсерваториях. И школьники — юные
астрономы должны начать с оборудования своей
собственной «обсерватории». Разумеется, в ней не
будет ни башен с раздвигающимися куполами для
телескопов, ни упрятанных глубоко под землю —
подалоше от сотрясений — точнейших измерительных
приборов.
Но все же это будет вполне оборудованный пункт
для ведения настоящих астрономических наблюде- Рис. 1. Фонарь для
« астрономических на-
'гя ^ блюдений.
Итак, изучение небесных светил следует начать
с устройства особой «астрономической площадки»,
расположенной на открытом месте так, чтобы соседние здания или деревья
не мешали работе юных астрономов.
Размеры площадки особого значения не имеют, но делать ее очень
маленькой не нужно — будет тесно. Хорошо, если площадка будет
квадратной, со сторонами в 20 метров.
Площадку тщательно очищают от камней, затем выравнивают и
утрамбовывают. На гладкой площадке легче нанести нужные линии (полуденную
линию и др.). Кроме того, можно работать вечером, в темноте, не боясь
оступиться. Полезно обнести площадку невысоким заборчиком.
На подготовленной площадке вкапывают столбики для самодельного
телескопа и других приборов, о которых будет рассказано ниже. Места
установки приборов указаны при описании их.
Кроме того, на астрономической площадке необходимо иметь столик и
скамеечку или стул. Большинство наблюдений придется производить
вечером или ночью, поэтому следует запастись фонарем. Его снабжают
козырьком, чтобы свет падал только вниз и не мешал наблюдателю. На рис. 1
изображен керосиновый фонарь с козырьком из жести.
Затем на астрономической площадке обозначают те направления, без
которых трудно вести правильное наблюдение за небесными светилами.
ПОЛУДЕННАЯ ЛИНИЯ
Тот, кто изо дня в день наблюдает за тем, как движутся по
небосводу светила, должен уметь быстро и точно определять страны света.
Нужно определить и знать положение своей астрономической площадки
относительно стран света. Полезно запомнить направления по хорошо
заметным предметам вблизи площадки: деревьям, телеграфным столбам,
строениям и т. д. На площадке нужно четко обозначить линию основного
7

Рис. 2. Определение полуденной линии.
направления север — юг, или
иначе меридиан. Такую линию
Еще называют полуденной
линией, так как в полдень
Солнце в своем наивысшем
положении пересекает
плоскость меридиана. В этот миг
в нашем северном полушарии
все тени направлены точно на
север.
Направление полуденной
линии намечают на
площадке так, чтобы линия
находилась постоянно перед
глазами. Тогда наблюдатель, не
затрачивая труда, будет знать^
где располагаются страны
света.
Полуденную линию
проводят так. Берут прямую
палку длиною в 1 метр, заостряют ее на одном конце и вбивают строго
вертикально (проверяя по отвесу) в центре площадки. Верхний конец палки
также заостряют или вбивают в него вертикально гвоздь.
Вокруг этой палки с помощью бечевки проводят несколько кругов.
произвольных радиусов. Эти приготовления
заканчивают утром, задолго до полудня,
в ясный солнечный день.
Освещенная солнцем палка будет
отбрасывать тень. Тень станет передвигаться
по земле, следуя за движением солнца, и
укорачиваться по мере подъема солнца
к зениту. В полдень (то есть в 13 часов,—
наши часы передвинуты на час вперед)
тень от палки окажется самой короткой,
потом она начнет удлиняться.
В своем движении тень пересечет
каждую окружность до и после полудня. Тень
острия дважды коснется каждой
окружности (рис. 2).
Точки, в которых острие пройдет через
окружность, надо тщательно отметить
вбитыми в землю колышками. Полученные
таким способом точки (колышки) соединяют
хордами (рис. 3). Разделив затем каждую
хорду пополам, проводят через их центры
НА СЕБЕР
Рис
3. На земле получится
такой чертеж.
8

и средний кол прямую линию. Она будет направлена от кола с юга на
север. Это и есть полуденная линия, то есть меридиан точки, совпадающей
с центром площадки.
Затем вытаскивают кол и, держа над концами линии два отвеса,
третий относят к югу на 7—10 метров и устанавливают его на одной линии
с первыми. Замечают колышком лежащую под ним точку. Натянутая
между крайними колышками бечевка ляжет в точном направлении
полуденной линии. Чтобы закрепить полуденную линию, выкапывают под бечевкой
прямую узкую канавку и заполняют ее битым кирпичом, глиняными,
фарфоровыми черепками и т. п. Удобнее пользоваться фарфоровыми
черепками, они хорошо заметны в темноте.
От центра полуденной линии намечают две небольшие
перпендикулярные к ней черты, отходящие в обе стороны. Они будут показывать
направления на восток и запад. У концов этих линий выкладывают из черепков
буквы С, Ю, В и 3. Это будут направления на страны горизонта.
Полуденная линия проведена.
СОЛНЕЧНЫЕ ЧАСЫ
На площадке полезно иметь солнечные часы. Часы бывают двух
типов — горизонтальные и экваториальные. Для нашей площадки наиболее
пригодны экваториальные.
Название «экваториальные» происходит от
слова экватор. Действительно, эти часы
называют так потому, что плоскость их
циферблата всегда параллельна плоскости экватора. Так
как широта места равна высоте полюса, то для
того, чтобы циферблат на разных широтах был
параллелен к плоскости экватора, он должен
располагаться под разными углами к горизонту.
Циферблат экваториальных часов
выпиливают из фанеры в виде квадрата. На квадрате
рисуют круг, разделенный на 24 части по 15°,
проходимых Солнцем за один час. В центре
циферблата устанавливают стерженек —
«гномон»,— его тень будет служить стрелкой
солнечных часов. Показания часов будут точны
лишь в том случае, если гномон установлен
строго перпендикулярно циферблату. Циферблат
ставят наклонно, так, чтобы стерженек был
направлен прямо на Полярную звезду. В Ленинграде,
широта которого равна 60°, циферблат
устанавливают под углом 30° к горизонту (90—60=30). рис 4. Экваториальные
Южнее Ленинграда величина угла будет солнечные часы.
9

возрастать; севернее — уменьшаться. На широте Мурманска наклон
циферблата составит около 21°, Петрозаводска — 28°, Москвы — 34°, Киева —
40°, Владивостока — 47°, Баку — 50°.
Установить диск циферблата удобнее всего на врытом в землю
столбике с косым срезом, обращенным к северу.
На таких часах тень от гномона будет передвигаться всегда с
одинаковой скоростью, и циферблат можно разделить на равные часовые
деления. На линии, лежащей в плоскости меридиана, в нижней, северной части
циферблата пишется цифра 13 (еще раз напоминаем: солнечный полдень
соответствует в СССР 13 часам). Остальные цифры (24, а не 12) пишутся
в последовательном порядке: 12, 11 и т. д. вправо от 13; 14, 15 и т. д.—
влево (рис. 4). Солнечные часы можно установить в любом месте
астрономической площадки.
ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ КРУГ
Обычно говорят «Солнце восходит на востоке». Однако это не вполне
точно. Строго на востоке Солнце восходит только два раза в год — в дни
весеннего и осеннего равноденствий. В остальные дни года точки восхода и
захода Солнца отодвигаются — летом к северу, зимой — к югу. Это
происходит потому, что Земля, двигаясь вокруг Солнца, сохраняет
неизменное направление своей оси в пространстве.
Наблюдения за перемещением точек восхода и захода Солнца и других
светил вдоль горизонта очень поучительны для юных астрономов. Эти
наблюдения помогут уяснить законы движения Земли в пространстве,
происхождение «белых ночей», причины удлинения дня летом, а ночи — зимой.
Отмечать точки восхода и захода небесных светил юные астрономы
смогут при помощи простого самодельного прибора — «горизонтального
круга».
Этот прибор изготовляют следующим образом. В землю вбивают
невысокий (1,2—1,3 метра) столб. На нем укрепляют выпиленный из
толстой фанеры диск с нанесенными градусными делениями, окрашенный
светлой краской. Деления намечают тонкими
штрихами возможно более часто. При
достаточно больших размерах диска можно
нанести даже все 360 делений, отметив таким
образом каждый градус. Деления 0, 90, 180,
270 выделяют покрупнее и отмечают буквами
С, Ю, В и 3. Наш круг будет изображать
разбитую на градусы шкалу компаса.
Поверх круга, на центральной оси
устанавливают горизонтальную, свободно
вращающуюся планку. На концах планки укрепляют
по пластинке. В одной из них прорезают уз-
Рис 5. Горизонтальный круг. кую вертикальную щель, а в другой — широ-
10

кую щель, вдоль которой натягивают тонкую проволочку. Конец планки за
пластинкой с широкой щелью заостряют в виде стрелки-указателя,
скользящего по шкале круга. Круг ориентируют по странам горизонта и
закрепляют на столбике наглухо (рис. 5).
Чтобы отметить места восхода и захода светил, поворачивают планку-
визир и, глядя сквозь обе щели (со стороны узкой), совмещают
проволочку в широкой щели с точкой наблюдаемого объекта (например с
показавшимся краем Солнца). При этом стрелка на круге укажет направление
на наблюдаемую точку относительно стран горизонта и угол на нее,
выраженный в градусах.
Прибор устанавливают на площадке в стороне от полуденной линии.
УГЛОМЕРЫ
Видимые расстояния между звездами и высота их над горизонтом
измеряются углами, заключенными между направлениями на них от
наблюдателя. Иным способом измерить эти величины нельзя. Углы
измеряются градусами, минутами и секундами. В наших измерениях можно
довольствоваться точностью до полуградуса, то есть до 30 минут.
Высоту светил над горизонтом удобно измерять угломерным
инструментом, снабженным транспортиром и отвесом. Обычный транспортир,
возможно большего размера (можно сделать транспортир самим, вычертив
его на плотном картоне или тонкой фанере), прикрепляют к рейке или
бруску, расположенному вдоль его основания. По бокам бруска
устанавливают две визирные пластинки: одну—с маленькой дырочкой,
другую — с большим отверстием, в котором крест-накрест укреплены
две нити или тонкие проволочки. От центра транспортира со стороны
его шкалы свешивается нить с грузиком—отвес (рис. 6).
Для измерения высоты светил над
горизонтом наблюдатель берет рейку, держа
ее транспортиром вниз. При этом груз
отвеса свободно висит, натягивая нитку возле
делений шкалы. Глядя в маленькую
дырочку — диоптр, наводят перекрестные нити
на нужную звезду и, придержав нитку
возле того деления, у которого она
расположится при этом, читают по шкале отсчет.
Высота светила над горизонтом будет равна
разности от вычитания полученного
отсчета из 90°.
Если транспортир для угломера
самодельный, то в середине дуги помечают не
90°, как обычно, а 0°. Тогда ведут счет до рис 6. Угломер с отвесом.
90° к краю шкалы в сторону дырочки —
11

7. Универсальный
угломер.
диоптра. На такой шкале высота светил
дается непосредственно указанием отвеса (без
вычитания из 90°).
Этот угломер пригоден только для
измерения углов в вертикальном направлении.
Юным астрономам полезно иметь
инструмент, позволяющий производить измерения
углов и в горизонтальном направлении.
Такой угломер называется универсальным.
Основные части универсального угломера состоят из двух одинаковых
линеек. Обе линейки накладывают одну на другую и скрепляют у края
болтиком так, что они могут раздвигаться, как ножки циркуля. Одну линейку
слегка обрезают, чтобы край другой выступал из-под нее. В свободных
концах обеих линеек вертикально укрепляют тонкие прямые спицы длиной
по 4—5 сантиметров.
При сложенных линейках спицы должны стоять вдоль средней
продольной оси линеек. На верхней линейке над болтиком-осью
устанавливают такую же, как и в простом угломере, пластинку с
дырочкой—диоптром. При сложенных линейках диоптр располагается в одну линию со
спицами. Ниже к свободным концам укрепляют изогнутую шкалу с
нанесенными на нее градусами — до 70—75 градусов (рис. 7).
Шкалу прикрепляют к нижней линейке так, что нуль лежит на линии
спица — ось. Верхняя линейка скользит по шкале. Деления читаются у
выреза в верхней линейке.
В сложенном виде диоптр, ось, дно выреза и обе спицы расположены
на одной линии, соответствующей нулю на шкале. При раздвигании линеек
угол спица—ось—спица будет возрастать; его величина отмечается на
шкале. При изготовлении шкалы ее предварительно вычерчивают и
разбивают с помощью транспортира на большом листе бумаги.
Определяют угловые расстояния так: глядя в диоптр, совмещают
спицы с предметами, углы между которыми хотят измерить. Одну спицу
с одним предметом, другую — с другим. Угловое расстояние читают на
шкале.
Юному астроному в своих наблюдениях может понадобиться отметить
момент пересечения светилом плоскости меридиана и его высоту над
горизонтом, то есть момент кульминации. Это можно выполнить при
помощи инструментов, которые называются в астрономии меридианным
кругом и пассажным инструментом.
Пассажные инструменты предназначены специально для проверки
времени по звездам (определение длины суток — периода между двумя
прохождениями звезды через меридиан).
Этот инструмент представляет собою видоизмененный угломер с
отвесом. Транспортир с рейкой укрепляют на неподвижно закрепленной
подставке таким образом, что плоскость его и, следовательно, направление
12

линии зрения через визир расположены в плоскости полуденной линии.
Вокруг оси, расположенной в центре транспортира на линии зрения, прибор
может вращаться в вертикальной плоскости. Линия зрения его при этом
всегда будет направлена вдоль плоскости меридиана. В визирном
устройстве точку пересечения нитей располагают на одной высоте с отверстием
диоптра (относительно линейки).
На рис. 8 показано устройство меридианного угломера: расположение
рейки с транспортиром на плоской, параллельной плоскости меридиана
дощечке, прикрепленной к стойке. Отвес заменен указателем, помещенным на
этой дощечке (установка его делается по отвесу) под осью, Шкала
отградуирована от 0° в обе стороны до 90° и непосредственно показывает высоту
светила над горизонтом. Для возможности наблюдения в обе стороны от
зенита диоптры и перекрестия сделаны на обеих планках,, но направлены
в противоположные стороны.
При вращении рейки с визирами вокруг горизонтальной оси луч
зрения скользит вдоль плоскости меридиана и может быть направлен на
точку кульминации любой звезды.
Чтобы проверить, правильно ли установлен прибор, с помощью отвеса
убеждаются, что рейка вращается точно в вертикальной плоскости, и затем
наклоняют рейку к северу от зенита на угол, соответствующий широте
места. Тогда на перекрестии будет видна Полярная звезда,
С помощью этого прибора определяют высоту
Солнца в полдень в разные времена года, находят высоту
звезд в их кульминации, наблюдают их прохождение через
меридиан (для проверки звездного времени).
Прибор в обращении очень прост. Незадолго до
подхода нужного светила к плоскости меридиана рейку
нацеливают примерно в направлении на это светило (грубая на-
водка). По мере того как объект наблюдения подходит
к плоскости, наклон исправляют и окончательно
устанавливают, глядя через визир, когда светило показалось
у края отверстия (тонкая наводка). Установив
окончательно рейку так, чтобы точка (звезда) перемещалась вдоль
горизонтальной нити, ждут, когда она пересечет
вертикальную. Этот момент отмечают по часам, так как это и есть
пересечение светилом плоскости меридиана. Если опре^
деляют не момент пересечения, а высоту светила в
момент кульминации, то наблюдение ведут таким же
образом, только не засекают времени, отмечая лишь показание
шкалы.
Для наблюдения Солнца необходимо у диоптра
поместить густо закопченное стекло или кусок засвеченной Рис, 8, Само-
и проявленной фотографической пластинки или пленки, дельный пас-
Установить прибор (вкопать столбик) можно непосред- сажный инстру»
о MSHT*
ственно на полуденной линии.
13

СТАНОК ДЛЯ ЗАРИСОВКИ
В настоящих обсерваториях вид неба, звезды, планеты
фотографируют. Время от времени фотографирование повторяют, сверяя
пластинки и изучая изменения в расположении небесных тел. В каждой
обсерватории имеется коллекция таких снимков — целые стеклянные
библиотеки.
Юный астроном может, не прибегая к фотографии, собрать коллекцию
видов неба, полученных с помощью зарисовки.
Зарисовывание очень хорошо помогает закрепить в памяти увиденное
на небе.
Зарисовку удобно вести, построив для этого специальный самодельный
станочек.
Он состоит из рейки в 30 сантиметров длиной, у одного конца кото~
рой укреплена широкая дощечка с маленьким отверстием, а у другого —
поперечная рамка, в которую
вставляют обыкновенное стекло (рис. 9),
Под рейкой укрепляют подвижную
подставку, которую устанавливают на
врытый в землю столбик.
Прибор наводят на нужную
группу звезд.
Затем точно намечают острием
карандаша на стекле точки звезд.
Делать это надо аккуратно и быстро;
если замешкаться, звезды успеют
заметно сдвинуться. Рисовать на
стекле лучше всего восковым
карандашом (из детских цветных
наборов) или заостренным кончиком
палочки театрального грима.
Затем, вынув стекло из рамки,
переносят рисунок на бумагу, а стекло
начисто вытирают тряпочкой,
% * *
Закончив оборудование
астрономической площадки и установив в
своей «обсерватории» описанные
приборы, можно приступить к
изготовлению некоторых простейших пособий.
Они дадут наглядное зрительное
Рис. 9. Зарисовка созвездия
на стекле.
14

представление о размерах
и взаимном расположении
многих небесных светил.
К этим пособиям надо
отнести: схему строения
Солнечной системы (рис.
10); звездную карту;
карту Луны; схему
изменения лунных фаз,
схемы солнечных и лунных
затмений и другие несложные
диаграммы и схемы,
которые школьники легко
могут изготовить сами. Все
эти пособия нужно иметь
под рукой на
астрономической площадке летом.
Зимой не нужно прекращать
работу. Зимою можно
организовать в школе уголок
занимательной астрономии.
Здесь следует хранить
переносные самодельные
приборы и пособия, которыми
юные астрономы
пользуются во время работы на
площадке.
Всякое дело требует
продуманного плана.
Астрономические наблюдения
будут полезны и интересны
лишь в том случае, если
их будут проводить по
плану. Какому именно — это
решат сами юные
астрономы, посоветовавшись с
педагогом.
Учитель поможет юным
астрономам составить и
выполнить такой план.
Работу следует начать
с изготовления простейших
пособий и экспонатов,
например со схемы звездного
неба.
путтгъ
Пл\
тока
путь Неятуна
путь Урана,
путь Сатурна
, ЛЩШЪ Юпитера^
Рис. 10. Строение солнечной системы, Земля,
в числе 8 других планет, обращается вокруг
Солнца. Все планеты движутся по своим
путям-орбитам на различных расстояниях от Солнца и с
разными скоростями.
15

СХЕМА ЗВЕЗДНОГО НЕБА
Допустим, что юные астрономы решили наблюдать движение планеты
Юпитер. Но Юпитер на небе не одинок. Его окружают мириады других
светил. Взаимное расположение Юпитера и звезд непрерывно меняется.
Значит, для того, чтобы безошибочно отмечать, как переместился Юпитер,
надо уметь ориентироваться среди множества звезд.
Звездная схема дает юным астрономам общее представление о
расположении некоторых звезд на небе. Пусть на первых порах она будет не
очень подробна. Даже в этом виде она воспроизведет картину неба
с наиболее яркими звездами и созвездиями. Такая схема научит юных
астрономов быстро отыскивать на небосводе наиболее заметные звезды.
Одно из наиболее заметных и известных всем созвездий — это
созвездие Большая Медведица.
Семь звезд Большой Медведицы своим расположением напоминают
ковш. Свое название созвездие получило еще в глубокой древности.
Греческие астрономы объединили в нем большую группу звезд, которая по
форме напоминала изображение фантастического зверя — медведя с
длинным хвостом. Так изображалось это созвездие на старинных картах
неба.
Хорошо изучив и запомнив расположение звезд Большой Медведицы,
нетрудно отыскать небольшую, но очень важную для определения стран
света звезду — Полярную. Продолжив мысленно прямую, соединяющую
две внешние боковые звезды «черпака», вверх от его дна, на расстоянии
примерно в пять раз большем, чем «глубина» ковша, находят Полярную
звезду (рис. 11).
Эта звезда расположена почти точно на продолжении земной оси —
линии, вокруг которой вращается Земля, и, следовательно, находится почти
точно над Северным полюсом Земли.
По своему положению Полярная звезда резко выделяется среди всех
других звезд. Дело в том, что вследствие вращения Земли нам кажется,
будто все звезды вращаются, совершая по небосводу круговые пути вокруг
одной точки. Эту воображаемую точку назвали Полюсом мира. Он
расположен на небосводе прямо над Северным полюсом Земли. И так как
Полярная звезда находится возле самого Полюса мира, то она кажется нам
неподвижной, расположенной всегда в одном месте, а весь небосвод —
вращающимся вокруг нее. Конечно Полярная звезда не «стоит» на одном
месте. И она, подобно другим звездам, смещается. Пройдут миллионы лет,
и Полярная уступит свое место другой звезде, которая станет новой
Полярной.
Но в нынешнем тысячелетии Полярная звезда занимает особое
положение среди всех звезд. Это позволяет людям на любой точке земной
поверхности (кроме Северного полюса) определить по Полярной звезде
страны света, или, как говорят, ориентироваться.
16

йлъттьаи-р
\ -
\
\
Декес/"
/м елу ы
Кассиопея Длъа<з</а.ра.н
4 ч / ^ / Капелла./ ^ "•
\/ v / /7 • • ^ ^
о * ч . Полярная . ' л ч
\::м
\
/ s Иоллукс \
/ /
/
/ /
Ар к пур ,
/
/
/
/
/
^s^A /" * Сириус
S~*-*\p? ~ ' Кастор г *
** / s пт
/ \ 11уюць,он.
Спика/
Рис. 11. Схематическая карта расположения наиболее ярких звезд. Пунктирные
линии показывают, как с помощью Большой Медведицы находить главнейшие
звезды.
Если встать лицом к Полярной звезде, то юг будет за спиной
наблюдателя, восток — справа, запад — слева.
Полярная звезда принадлежит к созвездию Малой Медведицы. Это
созвездие также напоминает по форме ковш, но меньших размеров, чем
ковш Большой Медведицы, и ручка его повернута в другую сторону.
Полярная и есть крайняя звезда в ручке ковша Малой Медведицы. На том
же приблизительно расстоянии от Полярной, что и Большая Медведица,
но по другую сторону Полярной звезды, находится созвездие Кассиопеи.
Пять ее наиболее ярких звезд напоминают растянутую букву W. Под
Кассиопеей, ближе к горизонту, различают еще один семи звездный ковш, но
несравненно большего размера, нежели «ковши» обеих Медведиц. Его
образуют звезды двух созвездий — Андромеды и Пегаса. Линия,
продолженная от двух крайних звезд ручки ковша Большой Медведицы, почти
упрется в яркую звезду Арктур из созвездия Волопаса. Под Большой
Медведицей (то есть в направлении от Полярной звезды, которую
принимаем за «верх») виднеется похожее на трапецию созвездие Льва. Самая
яркая звезда в этом созвездии — Регул.
На продолжении линии «края» черпака в сторону, противоположную
его ручке (рис. 11), светится яркая желтая звезда Капелла — главная
17

звезда созвездия Возничего. Линия, продолжающая дно черпака вправо,
приведет к созвездию Ориона, лежащему на линии небесного экватора.
Три ярких звезды, расположенные в ряд, близко одна от другой,
составляют так называемый пояс Ориона. Над этими тремя звездами, чуть
левее, сияет самая яркая звезда созвездия Орион — Бетельгейзе. Это одна из
самых больших (по размерам, а не по яркости) звезд. Ее диаметр в 420 раз
превосходит диаметр Солнца.
Другая яркая звезда Ориона — Ригель находится на таком же
расстоянии, но только ниже «пояса» и чуть правее его.
Влево, на продолжении линии «пояса», невысоко над горизонтом,
горит самая яркая звезда нашего неба — Сириус из созвездия Большого
Пса. Выше и левее Сириуса довольно ярко светит Процион из созвездия
Малого Пса. Приблизительно на продолжении пояса Ориона, в правую
сторону, находится созвездие Телец с главной звездой Альдебаран, правее
которого хорошо заметна тесная группа звезд — Плеяды (Стожары).
Между Львом и Возничим, почти посередине, помещается созвездие Близнецов
с яркими звездами — Кастором и Поллуксом.
По направлению внутренней стенки ковша Большой Медведицы
кверху, довольно далеко от него, расположены три созвездия — Лебедь
с главной звездой Денебом; Лира — маленькое созвездие с очень
яркой звездой Вегой и ниже Орел, главная звезда которого называется Аль-
таиром.
Эти три звезды — Денеб, Вега и Альтаир — как бы составляют
огромный вытянутый треугольник, повернутый вершиной от Полярной звезды.
Его часто зовут летним треугольником, так как звезды его раньше всех
появляются и хорошо видны на светлом летнем небе.
Мы упомянули здесь лишь несколько самых ярких звезд и созвездий.
На самом, деле, в ясную безлунную ночь даже невооруженным глазом
можно различить до 3000 звезд, но на первых порах важно научиться
распознавать и находить главнейшие звезды.
ПОДВИЖНАЯ ЗВЕЗДНАЯ КАРТА
Взгляните в середине января около 11 (23) часов вечера на звездное
небо. На северо-востоке вы сразу различите Большую Медведицу, Ее
«ручка» будет опущена вниз. Арктура вы не найдете, в это время он
находится под горизонтом. Кассиопея расположится на северо-западе.
Около самого зенита, почти прямо над головой, будет блестеть Капелла.
К югу от нее расположится сверкающий Орион со своими соседями —
Тельцом, Близнецами, Малым и Большим Псом. На западе близ
горизонта — Лебедь и Лира с Денебом и Вегой. Альтаир прячется под
горизонтом.
Спустя три месяца, в начале весны, в те же часы вид звездного неба
предстанет иным. Большая Медведица окажется в зените, прямо над голо-
18

вой. Кассиопея склонится к северной части горизонта, а Капелла—к
северо-западу. Переместится и Орион. Он вот-вот скроется за горизонт в
западном направлении.
Летом в те же часы посмотрим внимательно на звезды и созвездия.
Если светлая ночь не помешает наблюдению, Большая Медведица
отыщется на северо-западе, а Кассиопея — на северо-востоке. У самого
северного горизонта расположится Возничий с Капеллой. Вега будет
находиться почти в зените; по соседству с ней — Денеб, к юго-востоку от
них — Альтаир. Летний треугольник поднимется высоко вверх.
В следующую четверть года, осенью, в этот же час, Большая
Медведица опустится близко к горизонту, на севере. К зениту поднимется
Кассиопея, на востоке будут мерцать Плеяды, за которыми появится
Орион. Капелла будет видна на северо-востоке; юго-восточную часть неба
займет огромный ковш Андромеды и Пегаса. Звезды летнего треугольника
переместятся на юго-запад.
Значит, вид звездного неба изменяется. Зимой оно выглядит иначе,
чем летом, весеннее небо не похоже на осеннее. Вид звездного неба
изменяется постоянно и непрерывно. Звезды движутся, перемещаясь; на небе
нет неподвижных, «висячих», подобно уличным фонарям, светил.
Созвездия, сохраняя взаимное расположение составляющих их звезд,
перемещаются по небосводу относительно горизонта. Отыскивать их в
одни и те же часы разных месяцев нужно в разных местах неба.
Быстро и просто найти положение светил на небосводе можно с
помощью подвижной карты звездного неба. Карта, вращаясь, как бы
воспроизводит вращение небосвода, показывая расположение светил для
любого часа и времени года.
Вслед за неподвижной схемой неба юным астрономам весьма полезно
обзавестись вращающейся, подвижной картою.
Подвижная карта состоит из двух основных частей (см. приложение):
собственно карты — изображения звездного неба с основными
созвездиями — и листа с вырезом, соответствующим видимому горизонту. Этот
лист не потребовался бы, если бы мы находились на Северном полюсе.
Тогда Полярная звезда стояла бы в зените, прямо над головой, а звезды,
близкие к горизонту, описывали бы в течение суток окружности,
параллельные горизонту, не заходя за него.
Но мы живем не на полюсе. Следовательно, звезды описывают
по небу окружности, не параллельные горизонту. Те из звезд, которые
расположены дальше от Полярной, то опускаются под горизонт, то
выходят из-под него (восходят) в течение каждого суточного оборота
Земли.
Вырез горизонта, лежащий над картой, оставляет на виду как раз ту
ее часть, которая соответствует видимой части неба в те часы и дни,
которые указаны на ободе круга. Вращая круг с картой, можно увидеть, как
заходят и восходят звезды, определить время и место появления любого
созвездия.
19

На нашей карте изображены не только созвездия северного полушария.
Она захватывает и области, лежащие за небесным экватором, так как
многие созвездия южного полушария появляются из-за горизонта и в
наших широтах.
Звездную карту вырезают и наклеивают на ровный картонный круг
диаметром несколько большим, чем карта. Этот круг укрепляют при
помощи центральной проволочной оси к центру прямоугольного куска
картона или фанеры. Этот прямоугольник должен быть ?же диаметра
круга, и круг будет несколько выступать по бокам.
Круг — горизонт вырезают и наклеивают на кусок стекла тех же
размеров, что и нижний лист фанеры. Предварительно в круге-горизонте
вырезают внутреннее отверстие по одной из замкнутых линий, соответственно
широте данного места. В Ленинграде например, широта которого равна 60°,
делают вырез по линии с отметкой 60°; в Свердловске, лежащем на
широте 59°59',— по линии с отметкой 55°; в Тбилиси (широта 41°42/) — по
линии, помеченной 40°.
Круг с вырезом надо наклеить на стекло так, чтобы края круга точно
совпали с внутренней рамкой цифровой шкалы карты при наложении стекла
на прямоугольник с картой. Тогда в вырезе горизонта будет виден как раз
тот участок карты, который соответствует положению небесных светил в
дни и часы, указанные на ободе.
Прямоугольник с укрепленной картой и стекло с горизонтом
скрепляют, оклеивая вдоль коротких сторон бумагой или материей (как
окантовывают фотографии). Боковые, длинные стороны прямоугольника не надо
оклеивать, так как здесь выступают края круга с картой. Чтобы карта
вращалась, не задевая за основание, между стеклом и основанием карты
прокладывают картонные полоски (сделать это нужно до окантовки).
Для того чтобы привести карту в соответствие с положением светил
на небе в данный день и час, ее поворачивают под стеклом, подводят
название нужного месяца и число к отметке часа, написанной по краю
круга-горизонта. Тогда в вырезе появятся именно те созвездия, которые
видны в это время на небе. Например желательно узнать, как будет
выглядеть небо в 8 часов вечера 15 декабря. Для этого круг поворачивают
так, чтобы дата «15 декабря» совпала с цифрой 20 (часов) на ободе
горизонта. Вас интересует, как изменилось небо с 5 часов до 23 часов 30 минут
18 октября? Подведите надпись «Октябрь» к цифре 5 на круге-горизонте
и установите против этой цифры точку, соответствующую промежутку
между 15 и 20 числами (календарный отрезок в пределах 5 дней легко
разделить на глаз). Затем вращайте карту против часовой стрелки до
тех пор, пока дата «18 октября» не совпадет со средней черточкой между
23 и 0 часов. Вы увидите, как изменился вид неба с утра до вечера, а
заодно проследите и те пути, которые успели описать звезды в течение дня.
Оказывается, с утра до вечера звезды успевают пройти по небу большой
путь. Мы не видим их в течение дня, так как слабенький свет звезд
затмевается лучами Солнца, а кроме того, многие звезды скрываются на
20

это время глубоко под горизонт, но
к вечеру они снова появляются,
однако уже с другой стороны полуденной
линии.
Рис. 12 изображает карту в
собранном виде.
Чисто и аккуратно изготовленная
подвижная звездная карта — очень
полезный прибор. С ее помощью
легко наблюдать созвездия и изучать
общую картину звездного неба,
такую, какой она является в деЙСТВИ- рИс. 12. Подвижная звездная
тельности. Правда, следует оговорить- карта в собранном виде.
ся, что карта будет соответствовать
тому, что мы видим на небе, лишь в том случае, если ее держать над
головой и смотреть на нее снизу.
Подняв карту, необходимо ориентировать ее, то есть установить так,
чтобы созвездия на ней были в тех же положениях относительно стран света,
что и на небе в данный момент. Это легко сделать по Полярной звезде
или по заметным и известным созвездиям, например по Большой Медведице.
Глядя сверху на карту, лежащую на столе, надо помнить, что она
представляет в этом положении зеркальное (перевернутое) изображение неба.
Размеры подвижной карты, помещенной в книге, удобны для
наблюдений юных астрономов. Карта же для уголка занимательной астрономии
должна быть более крупной, увеличенной в 4—5 раз. Разумеется,
увеличение и исполнение карты должно быть очень точным, иначе картина неба
будет получаться неправильной. Такую большую карту следует повесить
на стену.
Круг и нижний щит, на котором крепится вся конструкция, удобно
изготовить из фанеры. Круг горизонта нанесите масляной краской на
хорошем прозрачном листе стекла. Карту покрасьте: фон неба — темносиней
краской, звезды — желтой.
Если под уголок занимательной астрономии в школе отведена
отдельная комната, то карту можно увеличить еще больше, доведя диаметр круга
до 2—2!/г метров.
Такую карту подвешивают горизонтально под потолком на оси так,
чтобы карта могла вращаться. Снизу круг прикрывают щитом с вырезом
горизонта. «Звезды» на карте лучше просверлить тонким сверлом (или
проколоть шилом). Через дырочки в фанере должен быть виден белый
потолок, ярко освещенный электрическими лампами, установленными за
фанерной картой, под потолком. На такой крупной карте можно не делать
шкалы дат и часов.
Среди юных астрономов вероятно найдется художник, который сумеет
красиво, со вкусом оформить это основное пособие школьного
астрономического уголка.
2 Т.

ДИАГРАММА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Юные астрономы
должны ясно представлять
себе сравнительные величины
планет и Солнца.
Эти сведения легко
запомнятся, если изгото
вить для уголка
занимательной астрономии
специальную диаграмму нашей
солнечной системы. На
этой диаграмме Солнце и
планеты следует
изобразить в виде кружков, по
величине точно
воспроизводящих относительные
размеры Солнца и планет.
Разумеется, придется взять
подходящий масштаб, а
именно:
1400 000 000,
то есть наши «светила» по
диаметру будут в миллиард
четыреста миллионов раз
меньше настоящих.
Диск, изображающий
в нашем масштабе Солнце
надо взять диаметром в 1 метр. Тогда диаметры кружков-планет будут
иметь такие размеры:
Рис. 13. Сравнительные размеры Солнца
и планет.
Меркурий
Венера
Земля
Марс
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
Плутон
4 миллиметра,
9 миллиметров,
9 миллиметров,
5 миллиметров,
102 миллиметра,
86 миллиметров,
38 миллиметров,
42 миллиметра,
4 миллиметра.
Эти девять планет солнечной системы удобно располагать на
диаграмме в порядке их удаленности от Солнца (как в приведенном списке).
Ближе всех к Солнцу находится Меркурий, дальше всех — Плутон.
Разместить кружки на диаграмме лучше так, как показано на рис. 13. Весь
22

верх таблицы занимает метровый круг Солнца, а планеты помещены под
ним? все в один ряд. Под каждой планетой нужно написать ее название и
нарисовать условный ее значок, принятый в астрономии (рис. 14).
Диаграмма получится более наглядной, если изобразить планеты не
плоскими кружочками, а сделать их из папье-маше, рельефными,
выпуклыми, в виде полушарий. Эти макеты прикрепляют к большому фанерному
щиту под кругом «Солнца» с помощью небольших прокладок так, чтобы
«планеты» отстояли на 1—2 сантиметра от поверхности щита.
Щит надо выкрасить в темносиний цвет, а «Солнце» и «планеты» —
в золотисто-желтый. Такая диаграмма будет очень наглядной и
красивой.
На диаграмме указаны лишь относительные размеры Солнца и
планет. Расстояния между ними показать в нашем масштабе невозможно.
Пришлось бы четырехмиллиметровый шарик ближайшего к Солнцу
Меркурия поместить в сорока метрах от светила. Остальные планеты
расположились бы еще дальше.
Чтобы иметь представление о том, как далеки от Солнца планеты, под
диаграммой следует поместить специальную таблицу. Вот ее текст:
«На этой диаграмме изображены сравнительные размеры Солнца и
планет. Чтобы изобразить в том же масштабе расстояния от Солнца до
планет, пришлось бы отнести:
Меркурий на 40 метров,
Венеру на 70 метров,
Землю на 107 метров,
Марс на 160 метров,
Юпитер на 550 метров,
Сатурн на 1000 метров,
Уран на 2000 метров,
Нептун на 3000 метров,
Плутон на 4000 метров».
1 ак далеки планеты. Но пожелай юные астрономы показать
расстояния от Солнца до звезд, пришлось бы иметь дело не с сотнями метров.
Скажем, мы захотели поместить в нашем уголке модель ближайшей к нам
звезды (она называется Проксима Центавра). Во-первых, для изображения
этой звезды в нашем масштабе пришлось бы изготовить круг такого
же диаметра, как и наше «Солнце»,— то есть в 1 метр; во-вторых,
Венгра Марс Сатур* Нептук
MepTcyvvu Земля Юпитер Урап Плутпон
Рис. 14. Условные значки, которыми обозначают планеты.
23

модель Проксимы потребовалось бы отнести от модели Солнца на. . .
29100 километров! Это и понятно: ведь расстояние от Солнца дс
Проксимы выражается неимоверно большим числом — 40380
миллиардов километров.
Вот как далека от Земли самая ближайшая к ней звезда!
АСТРОНОМИЧЕСКОЕ КОЛЕСО
Одним из приборов астрономического уголка может быть
«астрономическое колесо» — подвижная таблица, содержащая основные сведения о
планетах солнечной системы.
Это — диск с надписями, которые при его вращении появляются в
особых окошечках, прорезанных в крышке.
Из фанеры выпиливают диск диаметром 40 сантиметров. Из такой же
фанеры вырезают прямоугольный
четырехугольник размером 38X50 сантиметров.
Это — верхняя крышка. Под нею
укрепляют диск с помощью болтика,
пропущенного сквозь отверстия в центрах
диска и крышки. На этом болтике диск
должен легко вращаться. В крышке
прорезают семь продолговатых отверстий —
«окон», расположенных по вертикали.
Можно разместить окна по обе стороны
оси диска, но при этом нужно рассчи-
Рис. 15. «Астрономическое колесо»- тать их так, чтобы они открывали
различные участки диска и чтобы каждая
строчка на диске была видна только в одном окне. Под крышкой, вдоль
коротких ее сторон, укрепляют две неширокие дощечки — стойки. На них
будет держаться вся конструкция.
Над окнами на крышке делают надписи: над верхним окном (будем
считать его первым) «планета»; над вторым—«расстояние от Солнца
в млн. км»; над третьим — «время оборота вокруг Солнца в годах»; над
четвертым — «период обращения вокруг оси в часах»; над пятым —
«скорость движения по орбите в км/сек»; над шестым — «диаметр планеты
в км»; над седьмым—«сколько имеет спутников».
Окна прорезают небольшие. Под ними на диске пишут данные о
каждой планете. Все необходимые для астрономического колеса цифры
приведены в таблице (см. приложение).
При вращении диска в окошках будут последовательно появляться все
основные данные о планетах солнечной системы.
Устройство прибора ясно видно на рис, 15.
24

ЛУНА И ЕЕ КАРТА
Луна — единственный спутник Земли; она расположена от нашей
планеты сравнительно недалеко: на расстоянии 384 000 километров. По
сравнению с расстояниями до других небесных светил, это весьма немного. Поэтому
Луна и кажется нам такой большой, хотя в действительности Луна не так
уж велика: ее диаметр в
четыре раза меньше диаметра
земного шара. Зато благодаря
близости к Земле Луна
изучена астрономами лучше, чем
любое другое небесное тело.
Даже в хороший бинокль
видно, что поверхность Луны
очень неровная. Она изрезана
беспорядочными
нагромождениями гор, то вытянутых в
длинные хребты, то имеющих
форму замкнутых колец
(рис. 16). Такие
кольцеобразные горные цепи астрономы
называют цирками.
Горы на Луне высокие—
до восьми километров.
Диаметры некоторых цирков
достигают 200 км. Пятна
(тени), которые мы видим на
Луне даже невооруженным
глазом,— это равнины. Они
отражают меньше солнечного
света и потому кажутся более
темными, чем гористые
области Луны. Эти теневые пятна
в старину были названы
«морями». Сейчас установлено, Рис. 16. Фотография участка поверхности Луны.
что на лишенной атмосферы
Луне нет ни капли воды, однако название «моря» сохранилось и поныне
Луна обращается вокруг Земли и одновременно, как и Земля,
вращается вокруг своей оси. Но Луна вращается гораздо медленнее, чем
Земля. Земля совершает полный оборот вокруг своей оси за сутки, а
Луна — примерно за месяц. Луна, повернувшись один раз вокруг своей
оси, за это же время совершает оборот и вокруг Земли. Поэтому Луна
всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Астрономы очень
подробно изучили обращенную к Земле сторону лунного шара.
Противоположную сторону Луны никто никогда не видел.
25

юг
СЕВЕР
Рис. 17. Схематическая карта Луны.
Схематическую карту Луны с обозначенными на ней главнейшими
горами и «морями», изображенную на рис. 17, надо скопировать, сильно
увеличив, и поместить в уголке занимательной астрономии. На этой карте
цирки условно обозначены кружками, а «моря» заштрихованы.
Рядом с картой Луны расположите и другие экспонаты, рассказываю-
щие о Луне.
ФАЗЫ ЛУНЫ
Все знают, что вид Луны на небе все время меняется. То она
представляется полным диском, то полукругом, то серпом. Рожки серпа
обращены то вправо, то влево.
Покойный Я. И. Перельман предложил различать «возраст» Луны,
пользуясь очень наглядным приемом. У «молодой» Луны рожки направ-
26

¦TTvafyisUL
ал>&оищсии>
Рис. 18.
«Молодая» и
Луна.
лены влево. Мысленно соединяя их линией,
получают букву «р» — растущая. У
«старой» Луны рожки «смотрят» вправо,
образуя букву «с»—стареющая (рис. 18).
Различные формы видимой части
Луны называются фазами.
Смена фаз Луны происходит потому,
что она в разное время с различных
сторон бывает освещена Солнцем.
Сама Луна не светится, так как давно
уже остыла,
это на самом деле солнечный свет, отраженный по-
«старая»
«Лунный свет>
верхностью Луны.
Двигаясь вокруг Земли, Луна иногда оказывается примерно между
Землей и Солнцем, и тогда люди не могут ее наблюдать,— вся освещенная
Солнцем половина Луны не видна с Земли. Это — новолуние Наоборот,
пройдя половину своего пути, Луна окажется дальше от Солнца, чем Земля,
и с Земли будет видно все ее освещенное полушарие. Это — полнолуние
В промежуточных положениях различима только большая или меньшая
часть освещенного лунного
полушария.
Рис. 19 изображает
восемь различных
положений Луны относительно
Земли и Солнца. На
рисунке показано, что
половина лунного шара всегда
освещена Солнцем, но с
Земли в разное время
видна то большая, то меньшая
часть этого освещенного
полушария.
Рядом с каждым
положением Луны изображена
видимая с Земли фаза ее.
Будет очень полезно
если этот рисунок,
предварительно увеличив его до
размеров, например,
газетного листа, поместить в
школьном астрономическом
уголке.
При любовном,
красивом выполнении ОН будет рис. >|9. Путь Луны вокруг Земли, Луна
ОТЛИЧНЫМ пособием. в различные моменты.
27

ТЕЛЛУРИЙ
Изменение лунных фаз удается хорошо проследить с помощью
прибора, называемого теллурием.
Из папье-маше изготовляют два легких шарика, один диаметром
в 27г—3 сантиметра.
Это будет «Луна», другой шарик, диаметром в 10—12 сантиметров,
изображает Землю.
Шарик «Землю» укрепляют на
какой-нибудь устойчивой подставке,,
а шарик «Луну» — на длинной
изогнутой проволоке. Оба шарика
устанавливают так, чтобы «Луна» на
своей проволоке могла обращаться
вокруг подставки и обегать «Землю»,
как настоящая Луна. Масштаб
расстояния Земля — Луна невозможно
правильно выдержать, и поэтому
расстояние между шариками берут
произвольное.
Как устроена эта схема, показано
на рис. 20. Проволока, несущая «Лу-
р 2Q т * ну>>' закРУЧ€на на противоположном
конце в виде пружинки, надетой на
подставку «Земли».
На «Земле» нужно нарисовать очертания материков и океанов и
окрасить их — океаны в зеленовато-серый, материки в желтовато-серый цвет.
«Луну» можно выкрасить в ровный серебристый цвет.
«Солнцем» для этой системы служит лампа или свеча, поставленная
несколько в стороне так, чтобы она находилась примерно на одном уровне
с шариками.
Глядя на шарик «Луны» со стороны «Земли» и вращая его вокруг
«Земли», можно последовательно увидеть все те фазы, которые наблюдают
у настоящей Луны: то освещенное полушарие, то половину его, то самый
краешек — лунный серп.
ЗАТМЕНИЯ
Проводя опыт с теллурием, замечаем, что «Солнце», «Луна» и «Земля»
дважды в течение полного оборота располагаются на одной линии: один
раз, когда «Луна» находится между «Солнцем» и «Землей», то есть в
период новолуния; другой раз, когда между «Луной» и «Солнцем»
оказывается «Земля», то есть в период полнолуния.
То же самое происходит в природе, и тогда эти явления называются!
затмениями.
28

Рис. 21. Схема солнечного затмения.
Если между Солнцем и Землей оказывается лунный шару
загораживающий собою Солнце и отбрасывающий на Землю тень, такое затмение
называют солнечным (рис. 21). При лунном затмении между Луной
и Солнцем появляется Земля, затмевающая солнечный свет: на Луну
падает тень Земли (рис. 22).
Но Луна меньше Земли. Поэтому лунная тень во время солнечного
затмения закрывает не всю поверхность Земли, а только небольшой ее
участок, где это затмение удается наблюдать.
С помощью теллурия можно устроить искусственное затмение и
проследить полосу, по которой пройдет тень Луны во время солнечного
затмения. Если хотят создать лунное затмение, поворачивают «Луну» на
полоборота вокруг «Земли». Теперь «Солнце» и «Земля» окажутся по
одну сторону от «Луны» и наступит момент, когда она войдет в тень
земного шара. Тень «Земли» гораздо шире лунной. Поэтому затмение Луны
продолжается дольше солнечного, и наблюдать его удается со всех тех
точек Земли, откуда в данное время видна Луна.
В теллурии движение «Луны» всегда происходит в одной плоскости,
общей с плоскостью, в которой стоит лампа. Значит, затмения повторяются
Рис. 22. Схема затмения Луны.
29

при каждом обороте (то есть каждый месяц). Однако в природе затмения
наблюдаются гораздо реже. Причина состоит в том, что плоскости
движения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли не совпадают, и тень
Луны не всегда попадает на Землю, так же как и Луна не всегда входит
в конус тени Земли.
В нашем экспонате «Луна» движется вокруг «Земли» так, что всегда
повернута к ней одной и той же стороной. Наш прибор воспроизводит
картину истинного вращения Луны вокруг своей оси и движения этого
светила вокруг Земли. Луна делает один оборот вокруг Земли и, в то же
время, один оборот вокруг самой себя. Стало быть, теллурий объясняет,
почему Луна обращена к Земле всегда одним боком и почему никто
никогда не видел и не может увидеть с Земли противоположную сторону
лунного шара.
САМОДЕЛЬНЫЙ ТЕЛЕСКОП
С изобретением оптических приборов и прежде всего телескопа гра
ницы астрономических наблюдений расширились и астрономия обогатилась
множеством открытий.
В современных астрономических обсерваториях для наблюдения над
небесными телами пользуются очень точными, сложными приборами.
Некоторые дают увеличение до 2100 раз, другие позволяют измерить
высокую температуру (в десятки тысяч градусов) звезд, удаленных от Земли
на многие миллиарды километров. Имеются приборы, которые показывают,
из каких элементов состоит звездное вещество. Человек, вооруженный
сложными оптическими инструментами и приборами, измерил колоссальные
расстояния до звезд. Первым, кто выполнил такое измерение, был
замечательный русский ученый, первый директор Пулковской обсерватории,
академик В. Я. Струве. Зная законы математики и физики, ученые определили
величину небесных светил и предсказали открытие новых планет и звезд.
Эти светила со временем удалось разглядеть в телескоп.
Телескоп — главное «орудие» астронома.
Юные астрономы могут также вооружиться подобным инструментом,
разумеется самодельным. Конечно любительский, самодельный телескоп
неизмеримо проще настоящего, но при умелой постройке и он сослужит
хорошую службу.
Самодельный простейший телескоп — обязательная принадлежность
астрономической площадки.
Известно, что маленькие предметы, мелкие детали мы хорошо
различаем через увеличительное стекло — лупу. Однако для астрономических
целей лупа не годится — небесные тела находятся слишком далеко от
Земли.
Получить увеличенное изображение какого-нибудь небесного тела
можно с помощью прибора, состоящего не из одной лупы, а из системьч
30

? - "" ' ОКУЛЯР
ОБ'ЕКТИВ
Рис. 23. Так преломляются лучи света в телескопе, давая увеличенное
изображение.
оптических стекол — линз. Первая — объектив — дает изображение
небесного тела, а вторая — окуляр — увеличивает его. Объектив и окуляр
телескопа расположены в общей трубе. Объектив находится в передней
части трубы, он собирает лучи, исходящие от небесного тела и направляет
их так, чтобы они собрались в одной точке — фокусе, давая изображение
небесного тела. Окуляр помещают в противоположной части трубы
и устанавливают так, чтобы изображение, полученное объективом,
увеличилось. Глядя через стекло окуляра, можно увидеть изображение светила.
На рис. 23 показано, как идут световые лучи в телескопе.
Линзами для самодельного телескопа служат стекло от обыкновенных
очков и небольшая лупа. Стекло очков для дальнозорких (плюс одна
диоптрия) годится для объектива. Фокусное расстояние этого стекла равно
одному метру. Это означает, что лучи, идущие через это стекло, соберутся
в одной точке на расстоянии метра. Самые удобные стекла — круглые,
размером 472—5 сантиметров. В качестве окуляра в самодельном телескопе
можно использовать небольшую, не слишком выпуклую лупу с фокусным
расстоянием в 2—3 сантиметра (часовую).
Нетрудно рассчитать увеличение такого самодельного телескопа:
величину фокусного расстояния объектива (100 сантиметров) разделим на
величину фокусного расстояния окуляра (2 сантиметра) — 100 : 2=50.
Телескоп увеличит изображение предмета в пятьдесят раз.
Трубу телескопа делают из тонкого гибкого картона или плотной
бумаги. Очень хорош для этой цели особый сорт картона, называемый
пресшпаном. Сначала подбирают ровную круглую палку длиной около
метра, по толщине равную диаметру окулярной лупы. Эта палка послужит
болванкой при изготовлении окулярной трубки. На палку накатывают
картон или плотную бумагу (в несколько слоев) так, чтобы наружный диаметр
полученной трубки был немного меньше диаметра объектива. Ширина
бумаги 65 сантиметров. Внутреннюю поверхность трубы нужно зачернить.
Перед накатыванием ту поверхность бумаги, которая будет непосредственно
прилегать к палке, хорошенько покрывают тушью. Все последующие слои
бумаги промазывают клейстером или жидким столярным клеем. При
аккуратной работе получится ровная трубка. Затем трубку обертывают непро-
3\

клеенной бумагой и туго завязывают нитками или шпагатом. Выталкивают
палку и дают трубке хорошенько просохнуть.
Концы высохшей трубки аккуратно обрезают ножом так, чтобы ее
длина составила 60 сантиметров.
На этом заканчивается изготовление внутренней, выдвижной части
самодельного телескопа. Затем приступают к изготовлению главной трубы.
Болванкой для нее послужит палка, по толщине равная окулярной трубке,
или сама эта трубка. Главная труба имеет длину 70 сантиметров, и,
следовательно, такой же должна быть ширина картона или бумаги. Внутреннюю
поверхность главной трубы тоже зачерняют. Хорошо изготовленные и
пригнанные трубы—окулярная и главная —- должны плотно, без зазоров,
щелей и качки вдвигаться одна в другую. Это важное условие хорошей
работы самодельного телескопа.
В один из концов главной трубы вставляют объектив. Для этого на
«объективный» конец трубы наматывают, прочно приклеивая, узкую, в 8
сантиметров шириной, полоску так, чтобы она образовала насадку,
выступающую вперед на 4 сантиметра. При этом на обрезе главной трубы образуется
как бы уступ, полочка, в которую и упрется краями стекло объектива,
а стенки насадки не позволят ему сдвинуться в сторону. Чтобы закрепить
стекло объектива, внутрь насадки вклеивают кольцо из полоски картона
шириной 2 сантиметра. Оно плотно прижимает стекло к торцу трубы
и удерживает его в нужном положении.
Несколько иначе укрепляют окуляр. Узкую, в 1 — 1!/г сантиметра,
полоску картона вклеивают кольцом внутри трубки на расстоянии одного
сантиметра от ее края. На образовавшийся уступ кладут стекло, укрепляя
его второй вклеенной узкой полоской картона. Конец трубы заклеивают
кружком фанеры или картона с небольшой дырочкой в центре — зрачком
(рис. 24 изображает разрез обоих концов телескопа).
Наблюдать в трубу, держа ее в руках на весу, невозможно. Телескоп
следует укрепить на штативе. При этом нельзя забывать, что небесные
светила не стоят неподвижно, а все время движутся по небу, следовательно
и наблюдателю придется передвигать за ними свой инструмент. Поэтому
штатив должен прочно удерживать трубу, не допуская ни качки, ни
дрожания, и в то же время позволять легко и плавно направлять инструмент
в любую сторону в горизонтальном и в вертикальном направлении.
Штатив нужно соорудить
прочный, основательный, так как
телескоп будет находиться на
астрономической площадке. На рисунке
показано устройство подобного
штатива. Труба покоится на двух
колодочках с полукруглыми выем-
ОБЕКТИВ ОКУЛЯР TS
ками. гхолодочки укреплены на
Рис. 24. Разрез окулярной и объективной планке с выступающим вниз фанер-
частей самодельного телескопа. ным гребнем закругленной формы.
32

Планку лучше всего сделать из двух
брусочков, прибитых по обе стороны верхнего
края фанерного гребня. Гребень с помощью
болтика зажимают между двумя
фанерными щечками, укрепленными в прорезе на
торце круглой палки — стойки. Прорез
в палке равен по ширине толщине трех
листов фанеры. Между щечками в прорез
вставляют кусочек фанеры, разделяющий
щечки на толщину гребня. Гребень на
болте может вращаться между щечками.
Большая поверхность щечек, трущаяся о
поверхность гребня, позволяет сохранить
трубе то положение, какое будет придано
ей наблюдателем. Труба прикрепляется к
колодкам с помощью двух жестяных
хомутов, огибающих ее и привинченных к
бокам колодок.
Палку-стойку вставляют в две петли
(деревянные или из толстой проволоки),
укрепленные на боковой стороне столба, Рис. 25. Телескоп
врытого в землю на площадке. Чтобы тор- на шгативе-
мозить вращение палки, между нею и
столбом вставляют деревянный клин. Нижний конец палки упирают в
колышек, вставленный в столб ниже петли.
Такое устройство позволяет направить трубу в любую точку неба
и передвигать длинную палку-стойку в петлях столба вверх и вниз так,
чтобы подогнать высоту установки трубы к росту наблюдателя. В столбе
под нижней петлей просверливают по вертикали ряд отверстий для
колышка— упора (рис. 25).
Когда телескоп собран, его испытывают на земных, далеко
расположенных предметах. Выбирают какой-либо хорошо освещенный, но далекий
предмет, например дерево или строение, и наводят на него трубу. Сразу
навести телескоп, глядя в трубу, трудно. Поэтому сначала смотрят не
в трубу, а поверх нее, наподобие того, как целятся из ружья. Это грубая
наводка. Затем выдвигают окулярную трубку так, чтобы расстояние
между объективом и окуляром равнялось приблизительно метру. Теперь,
глядя одним глазом в окуляр, стараются увидеть намеченный предмет,
для чего трубу немного подвигают, чтобы поймать цель в поле зрения.
Лишь после этого наводят трубу на фокус, то есть добиваются наиболее
ясного и четкого изображения предмета. Для этого вдвигают окулярную
ТРУ0У» пока не найдут положения, при котором контуры предмета видны
наиболее четко. Это — тонкая, окончательная наводка.
Для проверки телескопа удобно избрать предмет с резко
очерченными линиями, например окно дома с переплетами, телеграфный столб,
33

жерди забора. При наблюдении земных предметов наводка на фокус будет
меняться в зависимости от расстояния до них. Нельзя забывать, что пред-
меты будут видны в трубе перевернутыми «вверх ногами». Телескоп всегда
переворачивает изображение так же, как и объектив фотоаппарата. Это
известно юным астрономам из курса физики.
Не только в самодельный, но и в самый большой и мощный телескоп
звезды представляются точками. Звезды очень далеки, их диски увидеть
в телескоп не удается. Но в телескоп точка-звезда светится гораздо ярче„
чем при наблюдении невооруженным глазом. Чем точнее наведен телескоп
на фокус, чем «острее» наводка, тем звезды будут меньше и отчетливее,
но зато там, где невооруженный глаз разглядит, например, одну звезду,
в телескоп удается рассмотреть несколько. Он покажет такие слабые
звезды, которых не видит самый зоркий человек.
Правильно построенный, надежно установленный и хорошо
выверенный телескоп, наведенный на ночное небо, позволит увидеть то, что обычно
не видно: горы на Луне, спутников Юпитера, фазы Венеры, кольца
Сатурна.
Телескоп расширяет наши знания и представления о Вселенной.
Юный астроном должен хорошо помнить, что пользоваться телескопом
для наблюдения Солнца н е л ь з я,— это может привести к тяжелым
заболеваниям глаза. Ведь линза телескопа, собирая лучи в одной точке,
способствует повышению температуры и яркости света з этой точке. Недаром
стеклянную линзу иногда называют зажигательным стеклом. Ею можно
поджечь бумагу, воспламенить дерево. Каждый знает, что даже
невооруженным глазом на Солнце смотреть трудно.
Итак, повторяем еще раз: смотреть в телескоп на Солнце нельзя!
Для того чтобы изучать в телескоп главное светило нашей системы,,
нужно принять специальные меры предосторожности. Перед окуляром
телескопа ставят светофильтр — густо закопченное стекло или засвеченную
и проявленную фотографическую пластинку. Такой светофильтр нужно
иметь каждому астроному-любителю, если он хочет наблюдать солнечные
пятна или затмения Солнца.
В телескоп можно наблюдать Солнце и без светофильтра, но с
помощью экрана. Телескоп
наводят на Солнце, и перед окуляром
устанавливают экран, на
котором получают четкое и яркое
изображение нашего светила.
Такой экран нетрудно
изготовить. Кусок тонкой фанеры
или картона укрепляют на
четырех проволочных стойках,
соединяющихся на сквозной муфте.
Муфту склеивают из картона или
Рис. 26. Телескоп с экраном. из нескольких слоев плотной
34

бумаги и надевают на главную трубу телескопа. К. средней части муфты
прикрепляют щит такого же размера, как и экран. Этот щит оградит экран
от света, падающего со стороны.
Вместе с передвижением главной трубы будет передвигаться и муфта.
Значит экран сам установится в нужном положении при наводке телескопа,
На экране закрепляют лист чистой белой бумаги.
Конструкция экрана понятна из рис. 26.
НАБЛЮДЕНИЯ В ТЕЛЕСКОП
Телескоп — основной прибор астрономической площадки. Правда,
в телескоп нельзя рассматривать все звездное небо, целые созвездия.
Телескоп служит только для наблюдения над отдельными светилами или
небольшими участками неба.
Начинающему астроному первые наблюдения в телескоп могут
принести некоторое разочарование. Звезды представятся такими же точками,
какими они кажутся и без инструмента. К тому же, не имея на первых
порах нужной сноровки в обращении с телескопом, звезды трудно будет
«поймать» и удержать в поле зрения. Даже «пойманные» наблюдателем,
они будут убегать. Но при некотором навыке затруднения будут
преодолены.
Усилия и терпение юного астронома будут с лихвою возмещены: ведь
он увидит с помощью своего прибора то, чего нельзя увидеть без
оптического прибора. Например, если навести телескоп на звезду Мицар —
вторую в ручке ковша Большой Медведицы, то вместо одной звезды можно
увидеть две. Мицар — двойная звезда, как Кастор из созвездия Близнецов,
бета Лебедя — Альбирео, бета Лиры и другие. К настоящему времени
астрономы нашли на небе около 250 двойных звезд. Крупнейшие заслуги
в этой области принадлежат русским ученым — академикам В. Я. Струве
и А. А. Белопольскому. Кроме двойных звезд, на небе имеются тройные,
четверные звезды. Их обнаруживают уже не с помощью телескопа, а с
помощью другого прибора — спектроскопа.
С помощью телескопа и экрана можно производить очень интересные
наблюдения над Солнцем.
Прежде всего на ярком диске светила заметны темные коричневатые
пятна. Эти солнечные пятна все время изменяют свои очертания,
возникают и исчезают, движутся по солнечной поверхности, вращаясь вместе
с ним. Солнечные пятна — это как бы вихри бушующего огненного
солнечного вещества. Они образуются тогда, когда верхние слои Солнца, менее
горячие, встречаются с более жаркими нижними слоями; тут возникают
волны с гребнями, «водовороты».
С помощью экрана нетрудно зарисовать пятна. Зарисовки следует
производить ежедневно. Для этого на каждый день заготовляют лист белой
35

бумаги, на котором чертят окружность по диаметру, равную диаметру
изображения Солнца на экране.
Каждый день на новом листе обводят карандашом контуры и точки
пятен. Сравнивая несколько таких зарисовок, можно проследить как
развиваются пятна и перемещаются вследствие вращения Солнца.
Очень интересно рассматривать в телескоп планеты — Юпитер,
Сатурн, Венеру, Марс. Обычно планеты кажутся маленькими блестящими
точками, как и большинство небесных тел. А в телескоп отчетливо видны
кружочки-диски.
На диске Юпитера — самой большой планеты — удается различить
темные полосы, пересекающие планету в направлении ее экватора. Эти
полосы образованы густыми облаками, окутывающими Юпитер. Удается
рассмотреть и четырех спутников Юпитера — небольшие небесные тела,
движущиеся вокруг планеты по своим путям — орбитам. Тщательно
наблюдая за спутниками Юпитера, можно различить затмения, которые
происходят на Юпитере, когда один из его спутников оказывается между
планетой и Солнцем.
Диск Сатурна при наблюдении в телескоп представляется
опоясанным кольцом.
В телескоп видна освещенная Солнцем Венера. Иногда солнечные лучи
падают на планету сбоку, иногда сзади, иногда они освещают ее спереди.
Иными словами, в телескоп можно наблюдать фазы Венеры, подобные
лунным фазам. Из других планет удается разглядеть Уран, иногда Меркурий.
Нептун и Плутон — самые далекие от Солнца планеты — в самодельный
телескоп не видны.
Много различных наблюдений Луны могут производить юные
астрономы, пользуясь своим телескопом. Интереснее всего наблюдать
поверхность Луны, когда светило находится в первой или последней четверти.
При боковом освещении Солнцем резкие тени подчеркивают
особенности рельефа, и тогда хорошо заметны лунные горы, цирки, кратеры,
«моря». В полнолуние, когда лучи Солнца падают прямо на лунную
поверхность, тени исчезают, и рельеф Луны — горы, долины, «моря» —
выделяется слабо.
Наблюдение лунной поверхности — занятие увлекательное, и ему
вероятно будут посвящены многие лунные вечера. При наблюдениях над
Луной необходимо следить, как изменяются размеры ее видимой части, как
перемещается граница тени. При систематическом наблюдении юный
астроном каждый день будет открывать все новые и новые участки. Всю лунную
поверхность, обращенную к земле, удастся обозреть за несколько
полнолуний. Внимательно и терпеливо наблюдая за тенями гор, можно установить,
как изменяется длина теней и их направление в зависимости от того, под
каким углом падают лучи Солнца на лунную поверхность.
36

Наблюдением метеоров, «падающих звезд» и особенно метеоритов —
более крупных частиц, достигающих земли, юные астрономы могут
принести пользу науке. Метеоры иногда неправильно называют «падающими
звездами». Но это, конечно, не звезды. Звезды никуда и ниоткуда не
падают.
Светлые полоски, вспыхивающие иногда на небе,— это следы
крошечных камешков — песчинок, влетающих в земную атмосферу с огромной
скоростью. Эти песчинки летят так быстро, что раскаляются от
трения о воздух и сгорают на большой высоте, давая яркую вспышку.
Иногда более крупные частицы не успевают целиком сгореть в полете и
достигают земли, падая в виде огненных шаров. Они называются
метеоритами.
Такие метеориты очень интересны для науки, и о случаях их падения
надо немедленно сообщать в Метеоритную комиссию Академии наук
СССР (Москва).
Наблюдая метеоры, особенно в периоды наиболее обильных «метеорных
потоков», необходимо подсчитать количество замеченных метеоров в
определенный промежуток времени и поточнее определить точку неба, откуда
они направлены, вернее, где кажутся сходящимися продолжения линий их
полета (радиант).
Наиболее обильные метеорные потоки наблюдаются в следующие
сроки:
Название потока по созвездию,
в котором расположен радиант
Дата максимума
Лириды (созвездие Лиры)
Персиды (созвездие Персея)
Ориониды (созвездие Ориона)
Леониды (созвездие Льва)
Геминиды (созвездие Близнецов)
Урсиды (созвездие Б. Медведицы)
21 апреля
12 августа
22 октября
16 ноября
12 декабря
22 декабря
То, что описано в этой главе, это только самые первые шаги
начинающих любителей астрономии. Но сделав первый шаг, легче делать
последующие. Ознакомившись с основными звездами и созвездиями, юные
астрономы научатся легче ориентироваться на небе. Им будет легче
в дальнейшем расширять свои наблюдения, вести их с большей
точностью и подробностью.
В этой увлекательной работе им прежде всего помогут учителя.
А книга — лучший друг юного астронома — будет служить ему в этом
хорошим спутником.
37

НЕСКОЛЬКО ЗАДАЧ ПО АСТРОНОМИИ
1. У берегов какого государства раньше всего взошло сегодня Солнце?
2. Над каким государством дольше всего светит Солнце?
3. Кремлевские куранты в Москве играют гимн в полночь, а жители Лондона
слушают его по радио в 9 часов вечера, Почему это происходит?
4. Можно ли сегодня получить
телеграмму, посланную завтра?
5. В котором часу восходит Солнце
на экваторе 22 июня?
6. Где день всегда равен ночи?
7. В какое время суток мы находимся
ближе всего к Солнцу?
8. В котором часу тень от любого
предмета самая короткая?
9. «В полдень тени предметов всегда
направлены на юг». Всюду ли это
утверждение будет ошибочно?
10. На картинке (рис. 27) изображен
лунный вечер. Солнце давно зашло. Можете
ли вы указать, где оно примерно зашло:
со стороны домика или левее дерева?
11. Которая из этих двух картинок
изображает утро, а которая вечер? (Рис. 28).
12. Полнолуние уже было или еще
только будет? (Рис. 29).
13. Начало или конец солнечного
затмения он наблюдает? (Рис. 30).
14. Что происходит на Луне в то
время, когда мы наблюдаем лунное затмение?
Р н с. 27. Где зашло Солнце? 15. Где можно наблюдать дольше
затмение Солнца — на Земле или на Луне?
16. С какой стороны надвигается тень Земли на Луну во время затмения?
17. Какой край Луны раньше освобождается от земной тени — правый или левый?
18. Почему затмения Луны бывают только в полнолуние?
19. Может ли быть солнечное затмение в полнолуние?
20. Один из серпов на рис. 31 изображает Луну, другой Солнце, частично
прикрытое Луной во время затмения. Как доказать, что правый серп изображает
Луну?
21. Почему во время полного солнечного затмения Луна целиком закрывает от
нас Солнце, хотя Солнце гораздо больше Луны?
22. В городе А Полярная звезда видна под углом 60° к горизонту. В городе Б —
под углом 65°. Который город южнее?
23. Какая разница между звездой и планетой?
24. Почему звезды мерцают?
38

Рис. 28. Которая из картинок изображает утро?
Рис. 29. Было ли уже
полнолуние?
Рис. 30. Кончается или начинается затмение Солнца?
39

Рис. 31. Который из серпов лунный? Рис. 32. Где расположено Солнце,
справа или слева от этой кометы?
25. Вы видите комету. Где должно быть Солнце—справа или слева? (Рис. 32).
Из нескольких написанных здесь ответов выберите верный.
26. Сириус: самая большая звезда Вселенной, самая близкая к нам звезда, самаяг
яркая звезда неба.
27. Пятна на Луне—это: горы, впадины, моря, места, покрытые растительностью.
28. Марс: имеет 4 спутника, 2 спутника, не имеет спутников.
29. День всегда равен ночи: на полюсах, на экваторе, на широте полярного круга.
30. Солнечное затмение бывает, когда: Луна входит в земную тень, Луна
пересекает ось мира, Луна оказывается между Солнцем и Землей.
31. Солнцестоянием называется период, когда: день равен ночи, Солнце в полдень
выше или ниже всего располагается над горизонтом, Земля становится на одной линии"
с Солнцем и Луной.
КНИЖНАЯ ПОЛКА ЮНЫХ АСТРОНОМОВ
В ПОМОЩЬ НАБЛЮДАТЕЛЯМ
Набоков М. Е. Астрономические наблюдения с биноклем. Гостехиздат, 1948.
Глазенап С. П. Друзьям и любителям астрономии. ОНТИ, 1936.
Рюдо Л. Астрономия на основе наблюдений. ОНТИ, 1935.
Прянишников В. И. Как организовать наблюдение звездного неба. Лен. Облоно-
1933.
Михайлов А. А. Звездный атлас.
Ленгауэр Г. Г. Карманный звездный атлас. Учпедгиз, 1949.
КНИГИ ОБЩЕГО ХАРАКТЕРА
Воронцов-Вельяминов Б. А. Вселенная, ГТИ, 1947.
Перельман Я. И. Занимательная астрономия. Гостехиздат, 1945.
Полак И. Ф. Общедоступная астрономия. Гостехиздат, 1944.
По лак И. Ф. Как устроена Вселенная. Гостехиздат, 1947.
Фламмарион К. Популярная астрономия. Детиздат, 1941.
Шаронов В. В. Луна. Газетно-журн. издательство, 1947.

ОПЫТЫ ЮНЫХ ФИЗИКОВ
Физика — очень важный предмет. Советской стране, строющей комму-
нистическое общество, нужны грамотные, культурные, знающие люди.
Сегодняшний школьник завтра станет стахановцем, инженером, ученым,
изберет специальность горняка, электрика, металлурга, строителя, моряка,
архитектора. А ни одна из точных специальностей не может обойтись без
хорошего знания физики.
В этом разделе идет речь о физических законах и правилах,
облеченных в занимательную, доходчивую форму. Многие опыты могут на первый
взгляд показаться удивительными, а приборы — чудесными. На самом деле
никаких фокусов и чудес в них нет. Каждый школьник поймет суть
описанных здесь простых научных опытов, обоснованных физическими
законами. Опыты, приборы, самоделки, собранные в этом разделе, помогут
глубже понять смысл изучаемых в школе физических явлений и в простых
обыденных явлениях увидеть физические законы.
Весь предлагаемый материал не требует сколько-нибудь сложного
оборудования. Любители физики смогут довольствоваться знакомой
аппаратурой школьного физического кабинета или простыми
приборами, выполненными самостоятельно. Юные физики, так же как
и юные астрономы, сами оборудуют школьный уголок занимательной
физики.
При внимательном и вдумчивом отношении к предлагаемому материалу
школьники, пионеры сами приготовят приборы, произведут опыты. Для
начинающих любителей физики понадобится совет и указание педагога или
старшего товарища. Занятия в кружке юных физиков будут способствовать
усвоению школьной программы по физике и разовьют научную
сообразительность и смекалку.
41:

ТРИ ВИДА РАВНОВЕСИЯ
или толкнув одну
Чашки покачаются
Ри<
33. Система находится в безразличном
равновесии.
Весы — простой и очень древний прибор. Им по крайней мере пять
тысяч лет. Люди пользуются весами изо дня в день — в магазине, в аптеке,
на складах, в цехе. Если надо взвесить какой-нибудь предмет, его кладут
на одну чашку весов, а на другую — равные ему по весу гири. Как только
нагрузки обеих чашек сравняются, весы придут в равновесие, их
коромысло примет горизонтальное положение. Весы можно вывести из этого
состояния, наклонив коромысло
из чашек,
немного и
снова уравновесятся,—
коромысло вновь примет горизонтальное
положение.
Можно проделать
следующий опыт. Два одинаковых по
весу яблока насаживают на
концы прямой палочки, в середине
которой просверлено отверстие.
В него туго вставляют ось —
отрезок проволоки (рис. 33).
Отверстие должно быть
просверлено точно посередине,
иначе опыт не удастся.
Если положить ось ча опоры одинаковой высоты, то вся система
придет в равновесие. Однако равновесие наших «весов» будет отличаться от
равновесия обычных весов. Палочка с яблоками будет оставаться в
равновесии при любом положении — вертикальном, горизонтальном или
наклонном. У обычных же весов коромысло обязательно установится
горизонтально.
Это различие зависит от того, что у обеих систем различный вид
равновесия: у обычных весов — устойчивое, у стержня с яблоками —
безразличное.
Вид равновесия зависит от того, где расположен центр тяжести
предмета.
Центр тяжести у коромысла весов находится точно посередине между
точками привеса чашек. Точка опоры коромысла расположена выше центра
тяжести, прямо над ним. Поэтому коромысло устанавливается
горизонтально, и его равновесие устойчиво.
Если точка опоры весов совпадает с его центром тяжести, то система
придет в положение безразличного равновесия. Так, ось палочки с грузами
(яблоки) расположена в центре тяжести- Поэтому палочка останавливается
в любом положении — она всегда находится в положении безразличного
равновесия
42

В таком же безразличном положении окажется колесо, надетое на ось.
Гяжесть колеса распределена равномерно. Центр тяжести совпадает
с осью.
Если ось колеса придется не в центре или какое-нибудь одно место
обода будет более тяжелым и колесо будет установлено так, что его тяже-
лая часть придется вверху, то от малейшего толчка колесо выйдет из
равновесия. Тяжелая часть обода сразу же переместится вниз. Этот случаи
равновесия называют неустойчивым.
„ВАНЬКА-ВСТАНЬКА"
Игрушка «ванька-встанька» известна всем. Она упрямо поднимается,
когда ее кладут на бок,
«Ванька-встанька» — олицетворение устойчивого равновесия. В
закругленном основании куколки укреплен свинцовый груз. Центр тяжести всей
фигурки расположен очень низко, «ванька-встанька» ни за что не будет
лежать на боку.
В деревянном шарике, а еще лучше в деревянном яичке, высверливают
неглубокое отверстие и забивают в него свинец. Потом зачищают
поверхность свинцовой пробки напильником и окрашивают весь шарик так, чтобы
снаружи груз не был заметен. Шарик со свинцом приобретает
«таинственное» свойство; как бы его ни откатывали, он будет «отказываться» лежать
в той точке, которую не «сам выбрал».
Если укрепить на этом шарике (на противоположной от свинца
стороне) второй маленький шарик — голову, нарисовать на нем лицо, а на
большом шарике нарисовать костюм и руки, то получится настоящий
«ванька-встанька», упрямо стоящий на «ногах».
КОЛЕСО, КАТЯЩЕЕСЯ ВВЕРХ
Всякое колесо под действием силы тяжести скатывается по
склону. Для того чтобы колесо покатилось вверх, надо затратить усилие, само
колесо на горку не поднимется. Однако можно изготовить такое колесо,
которое само собой взбирается вверх по наклонной плоскости. Берут
толстый картон или фанеру и вырезают из нее два одинаковых диска
диаметром 20—30 сантиметров. К одному из дисков приклеивают основаниями
четыре одинаковые катушки от ниток, расположив их на равных
расстояниях одна от другой, поближе к краю диска. В отверстие одной из
катушек вставляют свинцовый цилиндрик так, чтобы он заполнил все
отверстие.
К верхним основаниям катушек приклеивают второй диск так, чтобы
он расположился точно над нижним. Получится большое плоское колесо.
43

Колесо аккуратно обтягивают картонным
ободом и оклеивают бумагой. Колесо
будет устойчиво стоять и катиться на
своем ободе по столу (рис. 34).
Ставят колесо так, чтобы
наполненная свинцом катушка оказалась наверху.
Что произойдет? Без всякого толчка
извне колесо покатится по ровной
поверхности, а если на пути появится подъем^
то колесо его преодолеет.
Ставят такое колесо у подножья горки — пусть это будет наклонная
дощечка, колесо само вкатится наверх. Между дощечкой и столом не
должно быть уступа. Не забудьте, что перед вкатыванием катушка со
свинцом должна находиться наверху.
Колесо катится вверх по той же причине, по какой поднимается
«ванька-встанька». Центр тяжести, расположенный близко к краю колесаг
где находится свинец, устремляется книзу и поворачивает все колесо.
Рис. 34. «Упрямое» колесо.
двойной КОНУС
Зная законы равновесия, можно сделать другой удивительный
прибор-игрушку. Она не будет скатываться с вершины горки, зато станет
катиться вверх. Это — двойной конус.
Из плотной бумаги склеивают два конуса с диаметром основания
в 6 сантиметров и высотой 7 сантиметров. Оба конуса точно склеивают
основаниями (так, чтобы их геометрические оси совпали).
Двойной конус показан на рис. 35.
Затем выстругивают две дощечки, каждая длиной 30—35 сантиметров
и шириной 2 сантиметра. Дощечки складывают концами и склеивают,
предварительно разведя другие концы, скрепляемые дощечкой-распоркой
шириной 6—7 и длиной 12 сантиметров. Получается горка, по которой любой
цилиндрический предмет катится вниз.
А вот двойной конус не скатывается. Он
остается лежать неподвижно наверху. Теперь
кладут конус внизу, у основания горки и он сам
вкатывается наверх.
На первый взгляд «поведение» двойного
конуса загадочно и удивительно. Однако ничего
удивительного здесь нет.
Двигаясь по расходящимся дощечкам,
двойной конус на самом деле не поднимается, а
опускается, его центр тяжести стремится занять Рис 35. Конус, катящийся
наинизшее положение.
вверх.
44

АКРОБАТ
Рис. 36. Выкройки
«акробата».
«| «Акробат» — не просто занятная игрушка.
I ^^ Это любопытный несложный физический при-
г ^^Ж бор. С его помощью можно наблюдать и изучать
^^В все три вида равновесия.
дД Фигурка акробата состоит из 9 частей.
ЗДВ ^а Рис- ^^ приведены их «выкройки». Их надо
1 Я^^ перерисовать и увеличить так, чтобы высота
I ^^^В готовой игрушки составила 20 сантиметров.
^^^В Из фанеры по выкройкам выпиливают кон-
^^^Н туры головы с туловищем и конечностей. В тех
%1^^* местах, где на рисунке проставлены точки,
прокалывают шилом отверстия, затем все части
скрепляют болтиками так, как показано на
рис. 37. При скреплении следят за тем, чтобы
части соединялись между собой плотно, но не слишком туго, так, чтобы
руки и ноги могли сгибаться, сохраняя любое положение. Конечности будут
двигаться плавно и не задевать за корпус фигурки, если между фанерками
положить небольшие мягкие шайбы, например из кусочков войлока.
Сквозь сжатые кулаки фигурки продевают
довольно толстую проволочную дугу со
свинцовыми грузиками на концах. Длину проволочной
дуги рассчитывают так, чтобы грузы
свешивались ниже ног акробата, когда он держит
проволоку в вытянутых над головой руках.
Придавая фигурке различные положения,
удается поставить ее на острие иголки.
Фигурка станет качаться и вертеться, но всегда будет
возвращаться в первоначальное положение, при
условии, если грузы на проволоке будут висеть
ниже точки опоры. Поднимая грузы, и
изгибая фигурку, можно найти положение
безразличного равновесия, когда акробат будет
оставаться в том положении, в каком его
оставят. Наконец, игрушку можно привести в
положение неустойчивого равновесия (грузы
находятся выше точки опоры), и фигурка будет
сваливаться с иглы.
Удержать фигурку долгое время в
положении неустойчивого равновесия очень трудно,
практически невозможно.
Рис
37. «Акробат»
качается на острие.
45

МАЯТНИК
Если толкнуть качели (отвести их от положения равновесия), они
начнут совершать плавные размахи, совсем как маятник стенных часов.
Качели — это тоже маятник. Совершая размахи, качели подчиняются
тем же физическим законам, что и обычный часовой маятник.
Качели так же останавливаются, как и любой часовой маятник, если
перестать их подталкивать (маятник часов толкает сила опускающейся
гири или заведенной пружины). Не будь трения, качели и маятник
раскачивались бы бесконечно долго. Их движение тормозится сопротивлением
воздуха и трением в петлях, на которых они подвешены.
Понаблюдайте за движением качелей с часами в руках. Каждое полное
качание скамейка совершает в одинаковое время, независимо от того —
оттолкнута ли она слабо или сильно. Время одного полного качания
маятника (период) всегда одинаково и не зависит от размаха (при не очень
сильных качаниях). Попробуйте удлинить или укоротить веревки, на
которых подвешены качели. Если веревки будут длиннее, время размаха
увеличится и качели будут качаться медленнее. Если укоротить веревки,—
размахи участятся. То же происходит и с маятником стенных часов.
Поэтому, когда часы спешат, маятник удлиняют, передвигая груз книзу.
У отстающих часов груз поднимают кверху.
Попробуйте изменить нагрузку качелей. Сначала слегка качните
пустую скамейку, потом посадите на нее нескольких ребят и снова толкните.
В обоих случаях качели будут качаться одинаково быстро. Действительно,
время качания качелей-маятника не зависит от его груза (массы). Оно не
зависит, как мы видели, и от длины размахов.
Время качания маятника зависит только от его длины. Маятник
длиной в 981,5 миллиметра будет совершать полный размах в 1 секунду.
Законы колебаний маятника можно легко уяснить и проверить с
помощью простого прибора.
Его основание — фанерный круг диаметром в 25—30 сантиметров,
В этом круге просверливают три отверстия: одно в центре и два по бокам,
у самых краев. Все отверстия — на одном диаметре.
В боковые дырочки прочно вставляют и укрепляют подкосами концы
дуги, согнутой из толстой проволоки. Высота дуги должна быть не меньше
70 сантиметров. Круг с дугой кладут на другой фанерный круг (или
четырехугольник) — подставку. Она должна быть немного шире верхнего
круга и выступать из-под него. Через среднюю дырочку верхний круг
прикрепляют к подставке осью-шурупом так, чтобы круг с дугой можно было
вращать вокруг этой оси. На вершине дуги привязывают крепкую нитку
такой длины, чтобы она на 10 сантиметров не доходила до круга. На конце
нитки укрепляют проволочный крючочек. На него подвешивают грузы.
Самые удобные грузы — отлитые из свинца, с проволочными
петельками. Можно, конечно, воспользоваться и любыми другими грузиками,,
например гайками.
46

Грузики надо иметь разного веса: около 100, 50 и 15 граммов.
Подвешивая на нитку с крючочком то тяжелый, то легкий груз, получают
маятники различного веса, но одной длины. Изменить длину маятника можно,
укоротив нитку.
Опыт с маятником можно видоизменить, если грузик заменить
небольшим ведерком с отверстием в дне. В ведерко насыпают сухого песка
и приводят маятник в движение. Песок будет постепенно высыпаться —
маятник становиться более легким. Однако время качания маятника почти
не изменится.
МАЯТНИК-ГИГАНТ
Самодельный маятник пригодится еще для одного очень интересного
опыта, который хорошо известен в истории науки. Этот опыт в свое время
убедительно доказал, что Земля вращается, и послужил ярким
опровержением «учения» церковников о неподвижности нашей планеты.
Пускают груз на нитке качаться и замечают направление, в котором
он движется (плоскость, в которой совершает размахи нитка с грузом)
Потом начинают медленно вращать круг с дугой. При этом качающийся
маятник будет раскачиваться в прежнем направлении,— он не станет
участвовать во вращении, хотя стойка и круг под ним будут
перемещаться.
Если на край круга поставить какой-нибудь легкий предмет, например
спичечный коробок, так, чтобы маятник, качаясь, не задевал его, а затем
начать вращать круг, то коробок постепенно приблизится к плоскости
качаний маятника и будет сбит его грузиком.
К низу грузика можно приделать острую спицу такой длины, чтобы
она чуть-чуть не доставала до круга основания, и на основание насыпать
тонкий слой песка. Качаясь, маятник будет чертить спицей на песке
прямую линию. Если вращать основание, то маятник, сохраняющий плоскость
своего качания, начертит целый ряд линий, пересекающихся в центре,
В середине прошлого столетия свойство качающегося маятника — сохранять
направление своего качания — было использовано для подтверждения
вращения Земли.
В 1851 году французский физик Фуко повесил под куполом огромного
здания в Париже — Пантеона — маятник. Длина этого маятника
составляла 67 метров. Тяжелый груз маятника качался над самым полом
Пантеона, посьшанным песком, и при каждом взмахе оставлял на песке
черту. Здание Пантеона — не наш вращающийся круг. Оно неподвижно
стоит на своем монолитном фундаменте. Казалось бы, маятник, качаясь,
должен был чертить свои отметки на одном и том же месте. Но острие
маятника всякий раз оставляло черту, пересекающуюся с предыдущей под
небольшим углом.
47

Кто же заставил вращаться пол Пантеона? Или кто изменил
направление качающегося маятника? В том-то и дело, что пол никто не вращал,
и направление размахов маятника никто не изменял. Здание Пантеона
совершало вместе со всем земным шаром свое суточное вращение.
Простой опыт разрушил одно из основных религиозных
представлений,— будто Земля неподвижна и является центром мира.
Самый большой в мире маятник Фуко, длиною 98 метров, установлен
в здании Исаакиевского собора. Ленинградский маятник делает полное
качание за 20 секунд. За один час он отклоняется (вернее, отклоняется не
он, а собор вместе с Землей) почти на 13 градусов.
ВЕРТИКАЛЬНЫЙ маятник
Обычно маятники качаются из стороны в сторону. Но можно сделать
такой маятник, который будет качаться в вертикальном направлении,
сверху вниз.
Из небольших деревянных брусочков сколачивают стойку, как показано
на рис. 38. Высота стойки 60—70 сантиметров. Прочие размеры ее и форма
могут быть любыми.
В перекладине стойки просверливают два отверстия и сквозь них
протягивают шнурки. На этих шнурках подвешивают груз маятника —
тяжелый маховичок 6—8 сантиметров в диаметре, с осью,
выступающей в обе стороны на 5—6 сантиметров.
В оси просверливают два отверстия — по одному с
каждой стороны колеса, на одинаковом от него
расстоянии. В эти отверстия продевают шнурки и
закрепляют на концах узелками.
Чтобы ось маховичка расположилась строго
горизонтально, на верхней планке помещают
регулировочные колки, вроде скрипичных, и на них
наматывают концы шнурков. Шнурки не должны быть
параллельны друг другу.
Если в готовом приборе наматывать шнурки на
концы оси маховичка, он поднимется вверх. Отпустите
ось,— маховичок начнет падать, крутясь все быстрее
и быстрее. Достигнув нижнего положения, маховичок,
продолжая быстро вращаться, по инерции
наматывает шнурки на ось. При этом он снова поднимается.
Но так как энергия маятника частично уже
израсходована на трение о воздух и в шнурках, то
поднимется маховичок не так высоко, как прежде. Остано-
Рис. 38. Вертикаль- вившись, маховичок снова начнет опускаться, затем
ный маятник. подниматься, опять опускаться и так далее.
48

СВЯЗАННЫЕ МАЯТНИКИ
Каждому школьнику известно из физики, что
энергия не создается и не исчезает, а только
переходит из одного вида в другой или от одного тела
к другому в равных количествах. Впервые этот
закон установил наш великий соотечественник —
гениальный ученый М. В. Ломоносов. Проявление
этого закона можно увидеть на опыте с двумя
маятниками.
На прямую перекладину, укрепленную на
стойке (как у описанного выше маятника),
подвешивают два маятника. Стержни обоих маятников
сделаны из жесткой проволоки толщиной в 1,5—
2,0 миллиметра. На одном конце стержней
крючочки их зацепляют за петельки на перекладине.
В грузиках (например свинцовых шариках)
просверливают отверстия для того, чтобы надеть их .
на концы стержня. Полезно надеть на концы стерж- Ш
ней маятников небольшие отрезки тонкой
резиновой трубки. Тогда грузики будут ПЛОТНО держаться р и с 39. Связанные
на стержнях и по желанию юного физика — легко маятники.
передвигаться на любую высоту. Между стержнями при помощи резиновых
втулочек укрепляют нитку, на которую вешают небольшую гирьку
Рис. 39 показывает, как выглядит собранный прибор. Его грузики и места
укрепления нитки к стержням находятся на одной и той же высоте.
Стоит качнуть один маятник, как он начнет передавать свое движение
через нитку другому. И этот второй маятник начнет раскачиваться все
сильней и сильней. Это произойдет в силу явления, которое называется
в физике «механическим резонансом». Второй маятник достигнет почти
такого же размаха в своих колебаниях, какие были сообщены первому. Но
к этому времени первый маятник, передав весь свой запас движения
второму, остановится. Теперь начинается обратный процесс: второй
маятник станет раскачивать первый. Так оба маятника будут взаимно
обмениваться энергией, пока вся она не израсходуется на преодоление
трения.
Можно видоизменить условия опыта, установив грузы маятников ка
различной высоте. Тогда раскачивания второго маятника не произойдет
Качающийся маятник не передаст своей энергии связанному с ним
неподвижному. В данном случае не возникает явления «механического
резонанса». Явление это состоит в том, что способное колебаться тело как бы
откликается на колебания другого тела и под его воздействием также
начинает колебаться. Но не всякое упругое тело откликнется на колебания
другого. Когда длины маятников равны, одинаковы и периоды их
колебаний. Качающийся все время подтягивает соседа, толчки первого попадают
0
ш
49

в ритм колебаний второго и постепенно увеличивают размах последнего»
При различной длине маятников передаваемые ниточкой толчки одного не
совпадают с ритмом, свойственным другому, и не могут его раскачать.
Когда конструктор, создавая машину или корабль, забывает о явлении
механического резонанса, могут произойти серьезные поломки и аварии.
Так, например, французские конструкторы в достаточной степени не учли
этого явления, когда строили крупный океанский корабль «Нормандия».
Его корма при вращении гребных винтов начинала вибрировать так, что
с потолков летели разбитые лампочки, с полок — багаж, с коек —
пассажиры.
Строители мостов знают, насколько опасны ритмичные толчки,
совпадающие с собственными колебаниями моста. Однажды по Египетскому
мосту в Петербурге четким шагом проходила воинская часть. Мост
раскачался в такт дружному шагу и рухнул в реку. Вот почему большому
количеству людей не разрешается идти по мосту «в ногу». Перед входом
на мост подается команда, приказывающая колонне «сбить шаг», нарушить
ритм ходьбы; тогда мост не приобретает опасных колебаний.
Вот какое огромное практическое значение имеют выводы из тех
опытов над маятниками, о которых говорилось выше.
УПРУГИЙ УДАР
Более 200 лет тому назад, в 1748 году,
гений русской науки М. В. Ломоносов
писал: «Тело, побуждающее своим толчком
другое к движению, столь же теряет своего
движения, сколько сообщает другому,
движимому им».
Этот закон юные физики могут
проверить на опыте, построив простой, но
интересный прибор. Он представляет собой
два одинаковых шарика из твердого
упругого материала (из пластмассы или дерева).
Каждый шарик подвешивают на двух
шнурках, расходящихся кверху, чтобы он
мог качаться только в одной, общей для
обоих шариков, плоскости (рис. 40).
Расстояние между подвесами выбирают такое,
чтобы свободно висящие шарики едва
касались один другого.
Берут один шарик и отводят его в
сторону. Что произойдет, если отпустить
Рис. 40. Шарики на стойке. его? Обычно отвечают так: «столкнувшись,
50

оба шара начнут качаться». Однако это
ошибочный ответ. После того как отпускают
шар, он подлетает к соседу и ударяет его.
После удара первый шарик мгновенно
останавливается «как вкопанный»» а второй
отлетает далеко в сторону. Затем второй
возвращается, ударяет по первому, первый опять по
второму и т. д. Ударивший шарик каждый
раз остается неподвижным: при ударе он
отдал весь свой запас движения другому
шарику, равному ему по массе.
Опыт получается еще более интересным,
если стойку сделать подлиннее и на ней Рис. 41 Шесть шариков,
повесить не два, а шесть или восемь шариков
(рис. 41) строго в одну линию, так, чтобы ни один не выступал из общей
шеренги.
При ударе по шеренге крайним шариком все остальные останутся
неподвижными; в сторону отлетит только крайний шарик с
противоположного конца. Если отвести и отпустить сразу два шарика, то и с
противоположной стороны при ударе отскочат также два. Нетрудна
догадаться, что при ударе тремя шарами отлетят три. Но что
произойдет, если из шести подвешенных шаров отвести и отпустить четыре?
Ведь висящими остаются только два шарика. Результат окажется
неожиданным: отскочат все же четыре — два остававшихся и два из
тех, которые нанесли удар. Можно, отведя два шарика, отпустить их
не сразу, а по очереди. Тогда и с другого конца ряда отлетят два
с таким же промежутком времени. Пуская шарики с разными
интервалами, можно заставить их отбивать любой и совершенно правильный ритм.
«Секрет» поведения шариков прост: при ударе шарики немного
сжимаются в точках соприкосновения, но упругий материал тотчас же
принимает первоначальную форму, возвращая энергию, затраченную на сжатие.
При этом упавший шарик остается на месте. Если опыт ставить с
несколькими шариками, то толчок передается всем, и они сжимаются равномерно
с обеих сторон. Только у крайнего шарика сжимается (деформируется)
лишь одна сторона, он поднимается на такую же высоту, как и ударивший
(из-за сопротивления воздуха и нитей эта высота чуть меньше).
При ударе по шеренге сразу двумя шариками оба они падают с
одинаковой скоростью. Поэтому первый шарик не оказывает давления на
второй. Этот последний, достигнув шеренги, ударяет ее в первую очередь,
в результате чего отскакивает крайний с противоположной стороны. Но
лишь только ударивший шарик остановится, на него нажимает второй,
летевший вместе с ним. Создается второй толчок, он отбрасывает второй
шарик — крайний с противоположной стороны. Промежуток времени между
ударами двух-трех и более шаров ничтожно мал, и поэтому создается
впечатление, будто толчок общий.
51

Если из шести шариков ударяют четырьмя по двум оставшимся»
то отскакивают четыре. В этом случае два отскакивают потому, что они
получили удар от крайних, подлетевших, и расходуют энергию этих
последних, два же других шарика продолжают свой полет — им некому
передать свое движение.
„УПРЯМЫЕ0 ШАРИКИ
При движении по окружности возникает центробежная сила,
направленная от центра вращения. Проявление этой силы люди наблюдают
постоянно. Вода в ведре прижмется ко дну и не прольется, если ведро вращать,
несмотря на то, что оно окажется вверх дном, Луна, притягиваемая
Землей, неизменно остается в небе на том же расстоянии от нашей планеты.
Земля в своем движении вокруг Солнца никогда не упадет на наше
светило. Во всех этих случаях
действует центробежная сила: она
прижимает воду ко дну ведра,
удерживает небесные тела от сближения
под действием тяготения.
С помощью несложного
прибора можно поставить опыт, который
наглядно покажет действие
центробежной силы. Для этого
прибора понадобятся два небольших
(1—1,5 сантиметра в диаметре) ша-
Рис 42. Деревянная колодка и прибор рика. Из доски, толщина которой
«упрямые шарики». немного больше диаметра шариков,
выпилите колодку по рис. 42-а.
Сделайте в ней полукруглую выемку, которая с обеих сторон заканчивается
полочками с маленькими углублениями, где могут поместиться шарики.
Внизу длинным шурупом укрепите ручку, на которой полукруглая
колодка сможет свободно вращаться. С боков колодку закройте
прозрачными стенками из листового целлулоида или плексигласа,
вырезанными в форме полукругов. В готовый прибор остается положить
шарики и закрыть их сверху деревянной крышечкой, привинченной
к колодке (рис. 42-6).
Шарики будут свободно кататься по полукруглой выемке. Достигнув
ее верха, один из шариков может лечь на боковую полочку. Это удается
сравнительно легко. А вот разложить по полочкам оба шарика гораздо
трудней. Если удастся водворить на место первый шарик, то при попытке
загнать второй, первый скатится вниз» Работу придется начинать сначала
и повторять много, много раз, И как осторожно ни перекатывать шарики,—
разложить их по полкам не удастся» если не знать «секрета». А секрет
очень простой.
32

Берут приборчик за ручку и держат его вертикально. Шарики
при этом лежат в середине выемки. Потом быстро поворачивают прибор
вокруг вертикальной оси. Шарики мгновенно разлетаются в стороны и
занимают свои места на обеих полочках.
КОЛЬЦО НА ВОДЕ
Действие центробежной силы можно наблюдать и с помощью другого
прибора. На этот раз понадобится обыкновенная химическая колба,
емкостью в 0,5 литра и вырезанное из пробки колечко диаметром в 3,5
сантиметра и 5—6 миллиметров толщины. Перед тем как погрузить кольцо
в колбу, его хорошенько распаривают в кипятке и затем, осторожно сдавив,
просовывают сквозь горлышко в колбу. В колбу наливают столько воды,
чтобы уровень ее доходил чуть выше середины. Кольцо расправляется
в воде и принимает круглую форму. Колбу закрывают плотной пробкой
с отверстием в середине. В него вставляют круглую палочку такой длины,
чтобы ее нижний конец был слегка погружен в воду (рис. 43).
Верхний, выступающий над пробкой, конец палочки обрезают. Пробку
заливают сургучом. Палочка погружена в воду, кольцо плавает на воде.
Однако надеть плавающее кольцо на палочку не удается. И понятно
почему: конец палочки всегда погружен в воду, а кольцо плавает на ее
поверхности. Не зная «секрета», надеть кольцо на палочку никак не
удастся, как ни наклонять, ни поворачивать колбу. И тут «секрет» очень
прост: берут колбу за горлышко и вращают ее.
Вода в колбе тоже начинает вращаться. Вращаясь,
вода разбегается в стороны, поднимается у стенок
и опускается в середине сосуда. На
поверхности воды образуется воронка, совсем как в
стакане с чаем, когда его быстро помешивают ложечкой.
Теперь все происходит само собой: кольцо
опускается и надевается на обнажившийся конец
палочки. Таким же приемом снимают надетое на
палочку кольцо.
Действие центробежной силы, способной
разгонять воду к стенкам сосуда, широко
используется во многих областях техники.
Центробежная сила отделяет сливки от
молока во вращающихся барабанах сепараторов на
молочных фермах колхозов; служит основой
действия воздушных и водяных центробежных насосов.
Центробежная сила используется для
регулирования хода многих машин.
На советских заводах применяется центробеж- р н с 43. Как
ный способ литья. Расплавленный металл льют во кольцо?
43

вращающуюся форму. При этом он равномерно распределяется по стенкам
формы и уплотняется центробежной силой. Таким способом отливают,
например, чугунные трубы. Отливка получается прочной, гладкой, а
металла расходуется на нее меньше, чем при старом способе отливки в
неподвижные формы.
Рис. 44. Приспособление
для запуска волчка.
ВОЛЧОК
Волчок — хорошо известная всем игрушка. Это колесико, стоящее на
одной ножке — в положении явно неустойчивого равновесия,— способно,
вращаясь, долгое время не падать. Волчок — один из самых интересных
физических приборов, широко используемых во многих областях техники.
Какое же свойство волчка наиболее
интересно для науки и полезно в технике?
Свойство сохранять неизменным направление оси
своего вращения, Это чудесное свойство
волчка называется гироскопическим эффектом.
Чем быстрее вращается волчок, тем он
устойчивее. Вращающийся волчок не падает и даже
«сопротивляется», если его пытаются
опрокинуть. Чем тело массивнее и чем быстрее оно
вращается» тем сильнее обнаруживается его
свойство сохранять неизменным направление оси вращения.
Нетрудно сделать самодельный волчок. Наилучший — металлический
с тонкой серединой или спицами и толстым тяжелым ободом.
Как уже говорилось выше, волчок тем интереснее наблюдать, чем
быстрее он вращается. Пальцами («щелчком») нельзя запустить волчок
достаточно быстро. Поэтому лучше всего запускать его с помощью шнурка.
Приспособление для такого запуска (рис, 44) напоминает рогатку.
На эту рогатку опирают ось волчка,
пока сматывается бечевка, которой
запускают игрушку. Бечевку для
запуска наматывают на ось поближе к
диску, затем упирают ось в выемки
рогатки так, чтобы бечевка пришлась
между «рогами», и резко вытягивают
шнурок. Волчок начинает быстро
вращаться.
Пускают волчок в нормальном
вертикальном положении. Однако
волчок не упадет, вращаясь и в
наклонном положении.
Если пустить волчок на
небольшом фанерном щитке-подносе, то
*&
45. В
олчок взлетает и падает,
кувыркаясь.
54

Рис. 46. Простейший
гироскоп.
удается подбрасывать и снова ловить волчок
на щит (рис. 45). При некоторой сноровке
можно перебрасывать волчок с одного щита
на другой, как мяч, и ловить на ось. Пока
волчок вращается, ось его сохраняет свое
направление.
Еще интереснее запускать волчок в
специальной обойме — кольце. Ее устройство
ясно из рис. 46. В двух противоположных
точках прочного металлического кольца имеются
два винтика с углублениями в торцах. Волчок
упирается концами оси в эти углубления.
Запустив волчок в кольце, его можно
поставить на один из винтиков, прямо или
наклонно. Можно, оперев волчок винтиком на
протянутую через комнату нитку, сделать его
«канатоходцем». Волчок сохранит любое положение и не упадет с нитки.
Привяжите нитку к одному из винтиков кольца и, запустив волчок, подвесьте
его на нитке в горизонтальном положении. Волчок сохранит это положение,
пока быстро вращается.
Устойчивость вращающегося волчка хорошо используется жонглерами
цирка. Шляпы, кольца послушно летают в руках жонглера только потому,
что этим вещам придано вращательное движение.
Волчки служат и для более серьезных целей. Принцип волчка
используют в точных навигационных приборах. Ось тяжелого, быстро
вращающегося маховика, лежащего в специальном подвесе, всегда сохраняет свое
положение и направление в одну сторону. Этот прибор заменяет на
кораблях магнитный компас, ось волчка всегда указывает на север, куда ее
направили при запуске прибора. Такие компасы называются гирокомпасами,
маховики в них вращаются особыми двигателями с громадной скоростью
(20—30 тысяч оборотов в минуту). Нашей стране принадлежит первенство
в разработке сложной теории волчка. За выдающиеся работы в этой
области советскому ученому академику А. Н. Крылову в 1941 году была
присуждена Сталинская премия I степени.
Артиллерийские орудия, винтовки, револьверы имеют в стволе
винтовые нарезы, заставляющие вылетающий снаряд или пулю быстро
вращаться. Благодаря этому снаряды и пули не кувыркаются в полете, как,
например, брошенный камень, и летят все время в одном положении —
заостренной частью вперед. Движением торпеды в воде также управляет
волчок. Если она отклонится в сторону от заданного курса, гироскоп,
оставаясь в прежнем положении, автоматически переложит рули и вернет
торпеду на прежний курс. Примерно так же устроен и автопилот в самолете,
изобретенный более полувека назад нашим знаменитым ученым К. Э.
Циолковским.
УЬ

ВОДА В БУТЫЛКЕ
Опыты и приборы, описанные ниже, связаны со свойствами
жидкостей и газов. Эти свойства очень интересны и широко используются не
только в науке и технике, но и в повседневной жизни. Юным
физикам полезно ознакомиться с этими свойствами.
Вода из горлышка бутылки выливается толчками. Выпить из полной
бутылки хотя бы полстакана воды, не отнимая губ от горлышка,
невозможно. Как только из бутылки выльется немного воды, в сосуде образуется
пространство, где воздух разрежен. Давление воздуха в бутылке
оказывается меньше атмосферного и последнее не дает вылиться хотя бы капле,
пока в бутылку не ворвется немного воздуха, который восстановит
нормальное соотношение давлений.
Если в опрокинутую бутылку с водой вставить тонкую трубочку или
соломинку, доходящую до самого дна, то вода польется из горлышка
ровной струей. Ведь в бутылку будет все время входить воздух через
трубочку.
Вылить воду из бутылки ровной струей можно, если привести ее в
достаточно быстрое вращение. Вращаясь, вода разойдется к стенкам бутылки,
образовав в середине воронкообразный канал, через который будет
входить воздух. В этом случае помогает уже известная нам центробежная
сила.
Наличие давления воздуха можно наблюдать при помощи такого
простого опыта: в бутылку наливают воды до самого верха. Закрывают
пальцем отверстие и опрокидывают бутылку над блюдцем
с водой так, чтобы горлышко оказалось в воде.
Когда отнимают палец, вода из бутылки не
выливается. Давление воздуха на поверхность воды
в блюдце удерживает воду в бутылке.
Этот опыт пригодится, если юные физики
захотят соорудить удобную автоматическую поилку,
например для птиц. Понадобится бутылка, блюдечко
или маленькое корытце.
Бутылку, наполненную водой, укрепляют на
деревянной стойке или у колышка так, чтобы она прочно
держалась, вися вниз горлышком, в нескольких
сантиметрах от земли (рис. 47). Под бутылку, возможно
ближе к горлышку, ставят блюдечко или тарелку.
Поилка готова к действию.
По мере того как птицы будут выпивать воду,
она все время будет пополняться из бутылки»
устанавливаясь строго на одном уровне—уровне
горлышка бутылки. Как только уровень воды в блюдце
Рис. 47.
«Барометрическая» поилка для
РТИ11.
56

понизится и откроет горлышко бутылки, в сосуд ворвется пузырек
воздуха. Сразу же из бутылки выльется небольшая порция воды.
Горлышко снова погрузится под воду. Вода перестанет выливаться из
бутылки. Такая поилка очень удобна — пока в бутылке есть вода,
поилка всегда наполнена чистой водой.
СИЛА АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ
Поилка устроена на том же принципе, что и обычный ртутный
барометр— прибор, с помощью которого измеряют величину атмосферного
давления. Но в барометре вместо воды налита ртуть, а бутылка
заменена длинной стеклянной трубкой, запаянной в верхнем конце. Трубка
также заполнена целиком ртутью, и конец трубки опрокинут в чашечку
с ртутью.
Давление воздуха уравновешивает налитую в трубке ртуть. Когда
давление изменяется, уровень ртути в трубке поднимается или опускается.
Если давление усиливается, часть ртути из чашечки входит в трубку, если
уменьшается — ртуть выливается в чашку. По изменению уровня ртути
в трубке определяют величину давления воздуха. Кроме ртутных, есть еще
барометры металлические — анероиды. Это — запаянная металлическая
коробка, из которой выкачан воздух. С коробкой прибора соединена стрелка.
Вследствие изменения атмосферного давления коробка анероида
сдавливается то больше, то меньше. Стрелка при этом указывает величину
давления.
Барометр позволяет определить высоту местности; чем выше над
уровнем моря, тем меньше давление воздуха.
На шкалу барометра можно нанести цифры, указывающие высоту
в метрах,— такой прибор указывает высоту подъема над уровнем моря.
Такими барометрами-высотомерами пользуются летчики и альпинисты.
Простой опыт дает представление о силе атмосферного давления.
В стакан наливают до краев воду и накрывают его куском плотной бумаги
или открыткой. Придерживая открытку, переворачивают стакан кверху
дном. Открытка не падает, когда ее перестают придерживать, и вода из
стакана не выливается.
Вода изнутри нажимает на бумагу и прогибает ее. Воздух,
находящийся в стакане, занимает при этом больший объем и, следовательно,
разрежается. Его давление уменьшается по сравнению с давлением наружного
воздуха, которое и удерживает открытку.
Вот еще один несложный опыт. Опрокиньте пустой горячий стакан на
блюдце, наполненное холодной водой. Если сделать это быстро, пока ста-
57

кан еще не успел остыть, то вода из блюдца соберется под стаканом. Он
как бы всосет в себя воду из блюдца.
На самом деле не стакан всосет в себя воду, а давление
наружного воздуха «загонит» жидкость под стакан. Внутри горячего стакана
воздух нагрет. Воздух, как и все тела, расширяется при нагревании. В
опрокинутом в воду стакане воздух быстро остынет. При этом он сожмется,
и под стаканом создастся меньшее давление. Тогда давление
наружного воздуха втолкнет воду под стакан, и таким образом давления
уравняются.
Еще один опыт: на стол кладут линейку или небольшую дощечку
толщиной в 4—5 миллиметров так, чтобы на две трети длины линейка
лежала на столе, а на треть свешивалась за его край. Лежащую на столе
часть дощечки накрывают сложенной вдвое газетой.
От легкого удара по торчащему концу линейки она падает вместе с
газетой на пол. Но если быстро и сильно ударить палкой по линейке, то
линейка переломится у края стола, газета и скрытая под ней часть линейки
останутся лежать на столе. Это произойдет потому, что площадь газеты
большая и воздух давит на нее с большой силой. Давление воздуха
уравновешено, так как под газетой также находится воздух.
Медленно приподнимая газету, воздуху дают возможность войти под
газету. При резком же ударе по линейке воздух не успевает
постепенно занимать увеличивающееся под газетой пространство. Между
газетой и столом образуется пространство с разреженным воздухом,
давление сверху удерживает линейку у стола, наружный конец линейки
не выдерживает и ломается.
Атмосферный воздух давит на землю с силой около 1 килограмма
на каждый квадратный сантиметр поверхности. Давление вызывается
весом воздуха. Литр воздуха весит около 1,3 грамма. Значит, кубометр
воздуха в тысячу раз тяжелее—1,3 килограмма. Если, например,
комната имеет площадь пола 20 квадратных метров и высоту 4 метра, то
объем комнаты составит 80 кубометров и воздух в ней весит 80X1*3=104
килограмма.
Воздух имеет определенную плотность, он оказывает сопротивление
движению любого тела. Чем быстрее бежит человек или движется предмет,
тем сильнее становится сопротивление воздуха. Чтобы уменьшить
сопротивление воздуха, самолетам, например, придают особую, «обтекаемую»,
форму, при которой легче всего рассечь воздушную массу. Пули и снаряды
делают заостренными с той же целью.
Русские ученые С. А. Чаплыгин и Н. Е. Жуковский произвели
знаменитые опыты по исследованию обтекаемости тел. Для этой цели они
создали особый аппарат — аэродинамическую трубу — для «продувки»
предметов разной формы и изучения различных условий обтекания.
58

летающий пропеллер
Воздушный змей — древнее изобретение, а секрет его полета был
раскрыт и изучен лишь в прошлом столетии, и он положен в основу полета
самолета.
Тому, кто интересуется авиамоделизмом или планерным спортом,
важно изучить и усвоить основные законы полета. Это можно осуществить
на летающих моделях. Одна из таких моделей — «летающий пропеллер».
У него две лопасти, как у обычного пропеллера самолета. Они
наклонены в противоположные стороны. При вращении лопасти, так же
как и плоскость змея, набегают на встречные слои воздуха и,
создавая под собой повышенное давление, сами выталкиваются воздухом
вверх.
Двухлопастной пропеллер вырезают из жести или, лучше, тонкого
листка целлулоида. Размеры лопастей: длина 5—6, ширина — 2—2,5
сантиметра.
В центре между лопастями пробивают две дырочки, одну рядом с
другой, чтобы они соединились, образовав одно общее отверстие, по форме
похожее на восьмерку (рис. 48). Лопастям придают небольшой наклон,
одинаковый, но направленный в противоположные стороны.
Затем берут кусок
железной проволоки дли- ^г^
ной в 70 сантиметров и, (^^^rrsssssg^-^^^
согнув ее пополам,
свивают обе половины в виде
ровного плотного жгута,
оставляя на конце
небольшую петлю. Еще
понадобится кусочек
металлической трубочки длиной 3—4
сантиметра и такой
толщины, чтобы в нее свободно Рис. 48. Летающий пропеллер,
входил винтовой стержень
из скрученной проволоки.
Держа стержень вертикально за ручку-петлю, надевают на него
трубочку и затем пропеллер. В продолговатое отверстие пропеллера пройдут
обе проволоки винтового стержня. Они заставят пропеллер медленно
вращаться, опускаясь по стержню, как гайка по винту.
Когда пропеллер опустится на верхнюю часть трубочки, ее
берут одной рукой, а другой резко выдергивают винтовой стержень вниз.
Пропеллер быстро завертится и взлетит высоко вверх. Лопастям
пропеллера следует придать такой наклон, чтобы при выдергивании
стержня они вращались приподнятой стороной вперед, набегая на
окружающий воздух.
Пропеллер следует запускать осторожно.
59

ГЕРЭНОВ ФОНТАН
мй
Когда воздух сжимают, он сильнее давит на стенки сосуда, в котором
заключен. Если вдвое уменьшить объем закрытого сосуда с воздухом, то
давление изнутри возрастет в два раза. В технике часто используют
сжатый воздух. Им накачивают автомобильные шины, чтобы смягчить толчки
колес о дорогу. Сжатый воздух прижимает к колесам вагона тормозные
колодки, открывает двери в вагонах метро, трамвая и трол-
/;^Ч\ лейбуса. Отбойные молотки в угольных и рудных шахтах
работают также с помощью сжатого воздуха.
Сжатый воздух производит давление, потому что
стремится расшириться и снова занять тот объем, при котором
его давление сравняется с давлением окружающей
атмосферы.
Это можно показать на простом приборе — Героновом
фонтане. Он называется так потому, что изобретение его
приписывают древнему физику Герону Александрийскому.
В бутылку наливают воды (на одну треть) и закры-
вают плотной пробкой с отверстием. В отверстие вставляют
стеклянную трубку с узким заостренным концом. Трубка
доходит почти до самого дна бутылки, заостренный конец
торчит наружу (рис. 49).
Конец трубки берут в рот и сильно дуют в нее. Воздух
станет входить в бутылку, вырываясь из нижнего
отверстия трубки в виде мелких пузырьков. Воздух в бутылке
окажется под давлением, превышающим нормальное. Когда
пузырьки воздуха перестанут входить в бутылку, трубку отнимают от губ
Из нее ударит довольно высокий фонтан.
Фонтан бьет до тех пор, пока давление воздуха в бутылке не
сравняется с наружным.
Рис. 49.
Геронов
фонтан.
КАК ДУНОВЕНИЕМ ПОДНЯТЬ ЧЕЛОВЕКА
Сила, с которой человек способен выдувать воздух, невелика. Но при
известных условиях ее хватает даже на то, чтобы поднять человека.
Из плотной бумаги тщательно склеивают большой (60X60
сантиметров) плоский мешок, проверяя, чтобы воздух не мог проходить сквозь швы.
Мешок заклеивают со всех сторон. В один из его углов вводят небольшую
стеклянную или деревянную трубочку. Ее вклеивают так, чтобы воздух не
мог просочиться между трубкой и бумагой. На трубочку надевают длин-
ную резиновую трубку.
Готовый и просушенный мешок кладут на пол, покрывают листом
фанеры и предлагают кому-либо из присутствующих встать на
фанеру. Потом энергично вдувают в мешок через трубку воздух. Мешок начи-
60

нает раздуваться и поднимает фанеру вместе со стоящим на ней
человеком. Разумеется за один выдох надуть мешок не удается. Приходится
несколько раз набирать воздух в легкие, зажимая на это время резиновую
трубку.
Опыт удается не потому, что дующий обладает богатырской силой
легких. Суть его заключается в том, что площадь мешка велика. Вдувая
воздух, можно повысить его давление до 50 граммов на 1 квадратный
сантиметр сверх нормального. Такой избыток давления по сравнению с
давлением наружного воздуха составит, при полезной площади мешка около
3000 кв. сантиметров, 50X3000—150000 граммов = 150 килограммов, а эта
сила достаточна для того, чтобы поднять любого человека.
ПОДВОДНАЯ ЛОДКА
В нашей «подводной лодке» сжатый воздух заставляет бутылочку-
лодку опускаться под воду и всплывать. Для изготовления самоделки
нужна высокая стеклянная банка, кусок тонкой резины, который мог бы
покрыть отверстие банки, и небольшая квадратная бутылочка (из-под туши).
Бутылочку облепляют воском, придав ей форму
подводной лодки. Возле горлышка бутылки, которое
должно быть обращено книзу, с двух сторон
вдавливаются в воск свинцовые грузики, чтобы лодка
плавала всегда в одном положении — горлышком вниз.
Свинцовые грузы подбирают такого веса, чтобы
лодка едва плавала на поверхности и при небольшом
толчке опускалась под воду (рис. 50).
«Лодка» плавает потому, что она легче воды, но
легче очень не намного. Стоит несколько увеличить ее
вес, и она погрузится на дно.
Лодку осторожно опускают в банку,
наполненную почти до краев водой, и плотно завязывают
горловину резиной. Когда нажимают пальцем на
резиновую перепонку, лодка плавно идет ко дну. Давление
воздуха на воду увеличивается, она частично входит
в бутылочку, увеличивая вес лодки и сжимая
заключенный внутри воздух. Как только палец
отпускают, давление уменьшается. Лодка всплывает.
Всякое тело всплывает, если равно по весу вытесненной им воде (или
любой другой жидкости или газу). Если тело не равно им по весу, оно
тонет. Этот закон открыл знаменитый древнегреческий ученый Архимед.
Корабли (и подводные лодки) плавают потому, что они имеют вес,
равный весу воды, вытесняемой их корпусом. При погружении лодки
набирают в себя воду и этим увеличивают свой вес.
Рис. 50.
«Подводная лодка».
61

РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ
Рис. 51.
Реакция
вытекающей струи
отклоняет банку.
Газы или жидкости давят на стенки сосуда,
в котором они заключены. Давление всегда
направлено перпендикулярно к стенкам сосуда. Это
подтвердит и простой опыт.
Нужно взять консервную банку и подвесить ее
на нитках (рис. 51). Возле дна банки, в ее стенке,
пробивают дырочку и наливают в банку воду.
Разумеется, вода станет вытекать из банки. Струя
будет направлена перпендикулярно к стенке. Банка
же при этом отклоняется в противоположную струе
сторону.
Это отклонение вызывается разницей в давлениях.
На ту часть стенки банки, где расположена дырочка,
вода, выливаясь, оказывает меньшее давление, чем на
противоположную, и потому противоположная стенка
отклоняется. В физике говорят, что банка отклоняется
силой реакции вытекающей струи.
На принципе реакции вытекающей струи
построено много приборов, машин, двигателей.
РЕАКТИВНАЯ ТУРБИНКА
Есть такие морские животные, которые вбирают воду в полость
своего тела, сжимают ее и выбрасывают наружу. Эта сила выбрасываемой
воды — реактивная сила — движет животное в противоположную струе
сторону.
Реактивную силу в технике используют в двигателях. Такой
двигатель — простейшую реактивную турбину — нетрудно построить самим.
Берут небольшую жестяную банку (из-под консервов) и запаивают
ее крышку. В крышке (не в центре) просверливают круглое отверстие и
подбирают к нему плотную пробку. В стенках у самой крышки
прокалывают два небольших отверстия, одно против другого. В них впаивают
короткие кусочки жестяных трубочек.
Трубочки должны выступать не перпендикулярно стенкам банки, а под
некоторым углом к ним, и должны быть обращены в противоположные
стороны, оставаясь в плоскости, параллельной крышке банки (рис. 52).
К центру крышки банки припаивают проволочный крючочек. В банку
наливают немного воды, затыкают отверстие пробкой и подвешивают банку
на одной нитке над огнем. Когда вода закипит, пар начнет вырываться из
боковых трубочек, и сила реакции его вытекающих струй приведет банку
во вращение.
62

Эта самодельная вертушка
является паровым двигателем, но можно
соорудить реактивную вертушку с
водяными струями. В такую же банку
впаивают трубочки не в верхней части
стенок, а у самого дна.
Вода, налитая в банку, станет
вытекать из трубочек двумя
струйками и вращать висящую банку.
В водяную реактивную вертушку
даже не надо впаивать трубочек;
достаточно в ее стенках проколоть
несколько дырочек у самого дна.
Прокалывая жесть, наклоняют шило вдоль
стенки и тем самым придают
дырочке наклон. Из такой скошенной
дырочки водяная струя будет
выливаться по касательной к стенке банки.
РЕАКТИВНАЯ ЛОДКА
Самодельным реактивным двигателем можно снабдить маленькую
лодочку.
Небольшой дощечке придают форму лодки, на ней с помощью
проволочной подставки устанавливают пустую банку (от сапожной мази). В
боковой стенке банки прокалывают дырочку.
В банку наливают немного воды и ставят ее на подставку дырочкой
назад. Под банку подкладывают жестяную тарелочку с ваткой,
пропитанной спиртом, и поджигают. Когда вода закипит, струя пара будет бить из
дырочки назад, а лодка двинется вперед. Сила реакции струи вытекающего
пара будет подталкивать лодочку.
Советские конструкторы, используя реактивную силу, создали
прекрасные паровые и газовые турбины. Эти турбины движут корабли, приводят
в действие генераторы на электростанциях.
Сила реакции используется в летательных аппаратах. Самый простой
из них — ракета. Она летит потому, что образующиеся внутри нее газы
(от горения пороха или других веществ) с силой вырываются из обращенного
назад отверстия (так же, как и в паровом котелке лодочки). Маленькие
ракеты с яркими бенгальскими огнями часто пускают во время
праздничных иллюминаций. Ракета, начиненная взрывчатым веществом,— боевое
оружие. Еще в прошлом столетии русские военные изобретатели
Константинов и Засядко разработали и усовершенствовали конструкцию боевых
ракет.
'¦'/'''
Рис. 52. Паровая реактивная турбинка.
63

Снаряды гвардейских минометов — «катюш» в дни Великой
Отечественной войны разили фашистских захватчиков, Эти снаряды движет тоже
сила реакции.
Принцип ракеты использован при постройке двигателей для
быстроходных самолетов. На реактивных самолетах нет пропеллеров, реактивный
двигатель выбрасывает мощную струю газов, которые толкают самолет.
Ракета, в отличие от всех других летательных аппаратов, летит, ни
от чего не отталкиваясь, ни обо что не опираясь; движущее ракету
давление газов возникает внутри самой ракеты, Поэтому ракеты могут
двигаться в безвоздушном пространстве. Это делает ракету единственным
летательным снарядом, который можно применить для межпланетных
полетов. Знаменитый русский ученый Константин Эдуардович Циолковский
впервые разработал законы полета межпланетного ракетоплана.
ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ ТЕЛ
Каждый человек, едущий в поезде, слышит, как стучат колеса на
стыках рельсов. Рельсы уложены неплотно, между ними оставлены зазоры.
Всякий раз, когда колесо переходит с рельса на рельс, слышится
характерный стук. Зазоры оставлены между рельсами не случайно. Летом, когда
тепло, рельсы расширяются и становятся длиннее; зимой они
укорачиваются, так как при охлаждении металл сжимается. Зазоры нужны для того,
чтобы рельсы могли удлиняться и укорачиваться при изменениях
температуры, не нарушая исправности пути.
В технике часто используют способность тел изменять свой размер
в зависимости от температуры. Например, если хотят, чтобы обод туго
стянул колесо, его надевают в горячем виде. Охлаждаясь, обод сжимается
и сильно стягивает колесо.
На простом приборе можно
наглядно видеть, как расширяются тела
при нагревании.
На деревянную подставку в 30
сантиметров длиной прибивают две
стойки (рис. 53) высотой в 20
сантиметров. Стойки соединяют вверху
двумя перекладинами, прибитыми так,,
что стойки оказываются между
перекладинами. В середине перекладин
сквозь отверстия пропускают
короткую ось, которая может свободно
вращаться в отверстиях. На ось
Рис. 53. Этот прибор позволяет об- перпендикулярно к ней припаивают
наружить расширение тел от натре- стрелку — кусочек ^ проволочки в М
вания, сантиметров длиной.
64

Между стойками, на высоте 8
сантиметров от подставки, натягивают кусок
тонкой (0,3 миллиметра) медной
проволоки. В середине проволоки привязывают
другой кусок проволоки длиной 8 сантиметров,
а к противоположному концу этой
проволоки — нитку. Ее пропускают между
перекладинами, наматывают несколькими
оборотами на ось со стрелкой и закрепляют,
обвязав петлей вокруг основания стрелки.
Продолжение закрепленной за стрелку
нитки обматывают еще несколькими оборотами л гл ~
^ ^ Р и с. 54. Схема устройства
вокруг оси в ту же сторону и оттягивают прибора.
к одной из стоек. Здесь конец нитки
привязывают к пружинке, укрепленной на стойке. Привязывая, растягивают
предварительно пружинку.
Натянутая между стойками проволока связана со стрелкой. Как
только натяжение проволоки ослабнет, пружинка и нитка потянут ее кверху и
при этом повернут стрелку, за которой нужно установить картон с
нарисованной шкалой.
Натянутую проволоку нагревают горящей лучинкой или спиртовкой.
Нагреваясь, металл расширится. Проволока удлинится, и привязанная к ее
середине проволочка с ниткой оттянет нагреваемую проволоку вверх.
Стрелка при этом заметно отклонится в сторону.
Охлаждаясь, проволока сократится, натянет пружину и вернет стрелку
в прежнее положение. Схема прибора показана на рис. 54,
МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ термометр
Различные вещества расширяются при нагревании по-разному — одни
больше, другие меньше. Металлический термометр-сигнализатор дает
наглядное представление о расширении различных металлов.
Берут две металлические полоски длиной 250, шириной 10 и толщиной
0,3—0,6 миллиметра — одну железную, другую медную. Складывают обе
полоски вместе и просверливают в них сквозные дырочки по всей длине,
на расстоянии 3—4 сантиметра одна от другой. В эти дырочки плотно
вставляют заклепки и тщательно склепывают обе пластинки. Еще лучше
спаять их, вылудив предварительно смежные стороны. При нагревании
пластинка, составленная из разных металлов, выгибается дугой, причем
изогнутой наружу оказывается ее медная сторона: медь расширяется
больше железа.
Остывая, пластинка снова выпрямится. Чем сильнее нагреэ, тем круче
выгибается пластинка.
65

Чтобы соорудить
сигнализатор (рис. 55), один
конец пластинки укрепляют
в неподвижной подставке,
железом книзу. Против
другого, свободно
висящего, конца также
устанавливают подставку с
двумя выступами; один
выступ должен находиться
выше пластинки, другой —
ниже. В выступы
ввинчивают два шурупа так, что-
бы их концы, выступая со
стороны пластинки, немно-
Рис. 55. Металлический термометр — сигнализатор. го не ДОХОДИЛИ ДО нее Ес~
ли нагреть пластинку, то
она выгнется вверх и коснется конца верхнего шурупа. При охлаждении
пластинка выгнется вниз и коснется нижнего шурупа.
Провода от электрической батарейки присоединяют одним концом
к пластинке, другим — через лампочку или звонок — к верхнему или
нижнему шурупу. При изгибании пластинка коснется шурупа,
включит ток и подаст сигнал о том, что температура повысилась или
понизилась.
Можно включить в цепь оба шурупа. Тогда сигнал возникнет при
изменении температуры в любую сторону. Подвинчивая шурупы, можно
отрегулировать момент замыкания тока на любой нагрев пластинки.
К свободному концу пластинки прикрепляют длинную стрелку,
которая движется вдоль шкалы с делениями, отградуированными по
термометру.
Такие металлические термометры применяются в различных областях
техники: для измерения высоких температур, для автоматической подачи
сигнала, чтобы оповестить, когда в сушилках или печах изменилась
заданная температура, и для пожарной сигнализации.
РАСШИРЕНИЕ ГАЗОВ
Газы, как и твердые тела, расширяются при нагревании. Одно и то
же количество газа, расширившись, становится менее плотным, и потому
его удельный вес уменьшается. Поэтому нагретый газ, например воздух,
поднимается кверху; теплый воздух от печки или батареи отопления
оттесняется к потолку более плотным, холодным. Дым и пламя костра
поднимаются вверх, увлекаемые потоком нагретого воздуха; поднимаясь по
трубе, горячий воздух создает в топке печи тягу.
66

Более плотный, холодный воздух опускается книзу.
Поэтому даже возле хорошо замазанного окна
чувствуется, что тянет холодом. Это не значит, что уличный
воздух через стекло проникает в комнату,— это
комнатный воздух, охладившись у холодных стекол, быстро
опускается вниз к полу.
Простой опыт наглядно покажет расширение
воздуха.
В тонкостенную стеклянную колбу наливают
немного подкрашенной чернилами воды. Колбу закрывают
пробкой, сквозь которую пропущена тонкая стеклянная
трубка. Трубка доходит почти до самого дна колбы и
выступает над пробкой (рис. 56) сантиметров на 15.
Пробку тщательно заливают воском или сургучом,
чтобы воздух нигде не мог просочиться. Стоит взять колбу
в руки, как уровень воды в трубке быстро поднимется.
Если подержать колбу некоторое время в руках, то
можно заставить воду в трубке подняться выше пробки.
В нагретой руками колбе воздух нагрелся и,
расширившись, стал давить на воду, вгоняя ее в трубку.
Этот прибор настолько чувствителен, что, даже не трогая
колбы, а лишь приблизив к ней руки, можно заставить воду в трубке
подняться. Чтобы опыт хорошо получился, трубка должна быть очень
тонкая.
Рис. 56. Как
поднять уровень воды
в трубке?
вертящийся абажур
Ток нагретого от зажженной лампы воздуха может заставить
вращаться абажур. Такой абажур склеивают из плотной бумаги в виде
усеченного конуса. В центре его плоского дна
укрепляют изнутри маленький жестяной
прямоугольник с небольшим углублением
посередине. Это углубление-ямочку
выбивают тупым гвоздем. Ямочка обращена
внутрь абажура и находится точно в его
центре. Укрепляют жестянку, загнув кверху
ее концы и пропустив их в прорезы,
сделанные в бумаге. Сверху отогнутые концы
пригибают, зажав ими бумагу.
В днище абажура делают восемь
прорезов, расположенных по радиусу. Прорезы
немного не доходят до центра и края
днища. Края прорезов раздвигают вверх и
вниз и закрепляют в таком положении оди- р и с 57. Дно вертящегося
наковыми кусочками заостренных с обоих абажура.
67

концов спичек-распорок, слегка воткнутых в края бумаги (рис. 57). Дно
абажура превращается в подобие вентиляторной крыльчатки-турбинки.
Укрепив над электрической или керосиновой лампой вертикальную
проволочную спицу с заостренным концом, вешают на нее абажур так,
чтобы спица упиралась в лунку на жестянке. Вскоре абажур начинает
медленно вертеться. Поднимающийся над горящей лампой ток теплого
воздуха проходит сквозь лопасти турбинки и вращает их, как ветер
вращает крылья ветряной мельницы. Опыт следует производить с
соблюдением осторожности (чтобы не загорелся абажур).
РИСОВАНИЕ... ЗВУКОМ
Звуки можно услышать, но удается ли увидеть их? Слышимый
звук — это частые колебания воздуха, совершающиеся не реже 16 раз
в секунду и не чаще 20 тысяч в секунду. Колебания эти волнами
расходятся во все стороны и, достигая нашего уха, действуют на особые
слуховые нервы. Увидеть собственно звук нельзя, но вполне возможно увидеть
след звуковых колебаний. Такой отпечаток звуковых колебаний
представляет собой граммофонная пластинка. В сильную
лупу видны покрывающие ее волнистые
борозды. Это и есть следы звуковых колебаний,
нанесенные на пластинку.
Увидеть след звуковых колебаний удается
на простом самодельном приборе. Этот
прибор — ровная стальная или латунная пластинка
квадратной формы, каждая сторона которой
имеет около 30 сантиметров; толщина 1—2
миллиметра. В центре пластинки просверливают
отверстие и прочно привинчивают ее шурупом к
краю стола. Чтобы пластинка не касалась стола,
под нее помещают небольшой деревянный
цилиндрик или кубик с отверстием для шурупа.
Под шуруп с обеих сторон пластинки полезно
подложить круглые суконные прокладочки.
Затем по краю пластинки проводят скрипичным
смычком, натертым канифолью (рис. 58).
Пластинка начинает издавать чистый негромкий
звук. Прибор для рисования звуком готов.
Пластинку посыпают тонким слоем мелкого,
просеянного песка и водят по ее краю смычком,
HI а пальцем другой руки нажимают на противо-
положный ее край. На звучащей и, следова-
Рис. 58. Положение смычка тельно, колеблющейся пластинке начинают пля-
при «рисовании звуком». сать, подпрыгивать и, наконец, группироваться
т

песчинки, образуя правильную, четко обрисованную фигуру. Нажимая
пальцами на разные места пластинки, меняют тон ее звучания и
очертания узоров из песка. Чем выше тон, тем сложнее и мельче узоры.
Происхождение узоров объясняется так: звучащая пластинка
колеблется, но ее поверхность при этом дрожит неравномерно. Некоторые
участки сильнее раскачиваются вверх и вниз, другие — слабее, иные
остаются неподвижными. Подпрыгивающие песчинки скатываются с
дрожащих участков и собираются в неподвижных участках, так называемых
узлах, образуя симметричный узор. Подбирая пластинки разной толщины
и формы, нажимая пальцем на различные места пластинки, можно
получить множество различных узоров.
МУЗЫКАЛЬНЫЙ инструмент из картона
Высота звука зависит от частоты колебаний. Чем чаще колеблется
звучащее тело, тем выше издаваемый им звук. Можно смастерить
несложный инструмент из картона и фанеры, который будет издавать звуки
разной высоты.
Основные части вырезают из тонкой фанеры — это несколько кружков
по 10—12 сантиметров в диаметре.
По краю каждого кружка вырезают ножом острые зубцы
одинакового размера. Но на одних кружках зубцы частые, а на других более
редкие. На каждом кружке определенное количество зубцов (рис. 59).
Кружки насаживают на круглую деревянную палочку — ось,
устанавливают прямо и приклеивают столярным клеем. В центры торцов
деревянной оси вбивают по гвоздю без шляпки. На этих гвоздях-цапфах вся ось
будет вращаться в подставке. Подставка — кусок доски с двумя стойками,
укрепленными так, чтобы между ними поместилась ось с кружками.
В стоечках проделывают два отверстия-подшипника, в которых будут
вращаться гвозди-цапфы.
Ось с кружками приводят в быстрое вращение, пользуясь для этого
ременной передачей. Колесо
укрепляют на той же подставке и
снабжают рукояткой для
вращения. Между колесом и осью
кружков перекидывают передаточный
ремешок-шнурок. Вращая колесо
так, чтобы зубчатые кружки
быстро вертелись, приставляют к
зубцам одного из кружков полоску
плотного картона. Ударяясь о
зубцы, картон быстро колеблется, из- Рис 59 0бщий вид <<музь1К,аЛьного
давая чистый музыкальный звук. инструмента»*

Кружок с более частыми зубцами заставит картонную полоску
колебаться более часто — звук будет более высоким. Редкие зубцы вызовут
более низкий тон.
Можно подобрать число зубцов на кружках так, что, приставляя к
ним попеременно картонную полоску, удастся сыграть на этом
самодельном инструменте какой-нибудь определенный мотив.
МЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕЛЕФОН
Электрический телефон с проводами, батареей питания, с
электромагнитными трубками-наушниками — очень сложный прибор. Гораздо проще
механический. Таким телефоном можно пользоваться для переговоров на
коротких дистанциях. Проводом служит обычная прочная нитка или
тонкий шнурок, трубками — два картонных стаканчика.
Из картона или нескольких слоев толстой бумаги склеивают два
цилиндрика по 6 сантиметров диаметром и такой же высоты. Одну из
сторон каждого цилиндрика затягивают прочной пергаментной бумагой,
приклеенной к стенкам цилиндрика. Чтобы лучше натянуть бумагу, ее до
приклеивания слегка смачивают водой. Высыхая, бумага сжимается и
натягивается. В центре донышка каждого стаканчика прокалывают дырочку,
и снаружи в нее пропускают конец нитки. Чтобы нитка не выдернулась,
надевают на нее картонный кружок диаметром в 1 сантиметр и поверх
него завязывают узелок. Затем, смазав кружок клеем, втаскивают его
ниткой внутрь стаканчика. Кружок приклеивается к центру перепонки —
мембраны и прочно закрепляет нитку в трубке (рис. 60). Другой конец
нитки таким же образом закрепляют во второй трубке.
Двое «абонентов» берут по трубке и расходятся на такое расстояние,
чтобы нитка натянулась, свободно вися в воздухе и ни к чему не
прикасаясь. При разговоре один из «абонентов» прикладывает стаканчик к
губам, другой — приставляет стаканчик к уху. Так удается услышать речь
на расстоянии 40—60 метров. Звук передается по натянутой нитке гораздо
лучше, чем по воздуху.
В механическом телефоне
можно устроить и «вызывной звонок».
Для этого надо хорошенько
натереть канифолью небольшие участки
(20—30 сантиметров) нитки сразу
за трубками. Зажав иатертую
канифолью нитку между пальцами и
двигая их вдоль нитки, вызывают
в стаканчиках резкий звук. Такой
телефон можно протянуть между
Рис. 60. Трубки и шнурок механиче- комнатами или палатками в пионер-
ского телефона. ском лагере.
70

ЗВУКОУЛАВЛИВАТЕЛЬ
Для переговоров на очень большом
расстоянии можно применить систему
рупоров — звукоулавливатель.
Из картона склеивают три больших
рупора. Длина двух рупоров по метру,
диаметры их: в широкой части
раструба 25 сантиметров, в узкой— 1
сантиметр. Третий рупор имеет ту же длину,
тот же диаметр у раструба, но в узкой
части его диаметр 3 сантиметра. К
узкому концу этого рупора приклеивают
небольшой раструб для губ говорящего.
Все три рупора направляют строго в
одну сторону и укрепляют на общей
рейке. В середине устанавливают рупор с
раструбом, он служит для передачи. Два
боковых — звукоулавливатели. В узкие р и с- 61< Переговорные рупоры,
концы боковых рупоров вклеивают
жестяные или стеклянные трубочки, и на них надевают небольшие куски
резиновой трубки. Рейку с рупорами помещают на какой-либо подставке
так, чтобы перед ней удобно было сидеть и направлять аппарат в разные
стороны (рис. 61),
Для работы с прибором садятся перед средним рупором и приставляют
к ушам трубки от боковых рупоров,
Говоря в средний рупор и слушая через боковые, можно
переговариваться на довольно большом расстоянии.
С помощью двух таких приборов можно вести разговор на расстоянии
больше километра. Летом в лагере такой звукоулавливатель окажется очень
полезным и поучительным прибором.
МАГНИТНЫЙ „ОТГАДЧИК*
Магнит известен очень много лет, Уже в древнем Китае был изобретен
магнитный компас. В сказках и легендах упоминаются чудесные камни,
способные притягивать железо, В современной технике магнит
используется очень широко.
Ниже рассказывается о некоторых самодельных приборах, знакомящих
с постоянными магнитами.
Один из таких приборов — автоматический магнитный отгадчик —
позволяет узнать фамилию автора того или иного изобретения.
Для этого прибора понадобится плоский квадратный ящичек размером
30X30 сантиметров, глубиной 5 сантиметров, с крышкой, откидывающейся
71

на петлях (рис. 62). Внутри
ящичка помещают фанерный
диск диаметром в 25
сантиметров, свободно вращающийся на
оси. Специальная подкладка под
диском удерживает его на
высоте 1,5—2 сантиметров над
дном ящика. С нижней стороны
диска, обращенной ко дну
ящика, укрепляют сильно
намагниченный стальной стерженек
(длиной 5—7 сантиметров и
толщиной 3—6 миллиметров).
Стерженек располагают у края
диска вдоль радиуса и приклей-
Рис. 62. Магни-шый «отгадчик». ваЮт бумажными полосками.
Диск укрепляют в центре дна
ящика ка ось (шуруп). Ящик и диск окрашивают. Когда краска высохнет,
на диске пишут названия 10—12 крупнейших открытий или изобретений:
радио, электрическая дуга, периодическая система элементов, прожектор,
самолет, мертвая петля на самолете, паровая машина, электросварка,
электрическая лампочка, закон сохранения материи и энергии,
электродвигатель, трансформатор, электромагнитный телеграф. Все это — русские
открытия и изобретения! Первенство их творения принадлежит нашей
великой Родине.
Внутри, на борту ящика, укрепляют стрелку-указатель.
В центре на крышке ящика (снаружи), то есть над центром диска,
укрепляют обычный компас. Стрелка компаса примет то направление, в
котором расположен скрытый под диском магнит. Поворот диска с
магнитом вызывает такой же поворот стрелки компаса.
На крышке ящика, вокруг компаса, пишут фамилии авторов
изобретений, а также даты открытий, указанных на внутреннем диске: А. С. Попов
1895; В. В. Петров 1802; Д. И. Менделеев 1869; И. П. Кулибин 1779;
А. Ф. Можайский 1882; П. Н. Нестеров 1913; И. И. Ползунов 1766;
Н. Г. Славянов и Н. Н. Бенардос 1890; А. Н. Лодыгин 1873; М. В.
Ломоносов 1748; Б. С. Якоби 1834; П. Н. Яблочков 1882; П. Л. Шиллинг
1832. Открывая каждый раз крышку, поворачивают диск, устанавливая
название изобретения против указателя. Закрыв крышку и заметив положение
стрелки компаса, пишут против ее конца фамилию автора этого
изобретения. Например, диск установлен против слова «радио». Перед концом
стрелки компаса пишут: «А. С. Попов 1895». Надписи на крышке
располагают по радиусам, как и на диске.
В готовом приборе стрелка компаса безошибочно указывает
задуманную фамилию.
72

„ВОЛШЕБНАЯ" ТРУБКА
Вот еще один прибор, который можно соорудить с помощью магнита
и компаса.
Это «волшебная» трубка.
Дав кому-либо из непосвященных в секрет 8 картонных карточек, на
которых написаны цифры от 1 до 8, предлагают составить из них любое
число и, разложив карточки на столе, накрыть их бумагой или скатертью»
Затем один из участников подходит к столу и читает сквозь
«волшебную» трубку число.
N N S S S N
S S NN N S
Рис. 63. Карточки с цифрами для «волшебной» трубки.
«Волшебство» объясняется очень просто. Карточки склеивают из двух
листков картона, и между ними прокладывают тонкие полоски
намагниченной стали (например кусочки пружины от старого будильника, их легко
намагнитить, потерев о сильный магнит). Пластинки тщательно
выпрямляют и вклеивают в карточки в различном относительно цифр положении,
как показано на рис. 63.
Если класть на карточки компас, то его стрелка под действием
магнита примет над каждой карточкой разные положения. Для волшебной
трубки обычный карманный компас не совсем подходит. Нужно аккуратно
отрезать у него глухое дно, заменив его прозрачным, сделанным из
целлулоида или плексигласа. Иглу для стрелки туго вставляют в отверстие,
проделанное в центре дна, и укрепляют капелькой лака. На новом дне компаса
пишут цифры (рис. 64). На северный конец стрелки наклеивают
маленький бумажный треугольник, чтобы отличить этот конец от
противоположного.
Компас затем вклеивают в небольшую
картонную трубку у одного из ее концов. Другой конец
закрывают крышкой с небольшим отверстием в
центре.
Через это отверстие видна стрелка,
указывающая на одну из цифр.
Чтобы прочесть составленное из карточек и
скрытое бумагой число, нужно держать трубку
вертикально, вести ее над бумагой и читать на компасе
цифры, которые будет указывать стрелка.
Можно разнообразить фокус, заменяя цифры
на карточках и циферблате компаса названиями рис 54. Шкала компаса
городов, фамилиями и т. п. для «волшебной» трубки.
:J-"i
<ЧК
п
19
--Т-2\
К €
fr>
73

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЛЯСУНЫ
Когда расчесывают чистые сухие волосы целлулоидной гребенкой,
слышится потрескивание крошечных искр — волосы и гребенка
электризуются. Гребенка приобретает способность притягивать к себе легкие
предметы, например кусочки бумаги. При электризации, которую вызывает
трение гребенки о волосы, появляются электрические заряды на обоих
трущихся телах. Электрические заряды
бывают двух видов: положительные
и отрицательные. Тела, получившие
разноименные заряды, притягиваются
друг к другу, заряженные
одинаково — отталкиваются. Так, взаимно
отталкиваясь, приподнимаются
наэлектризованные волосы.
От трения электризуется не
только целлулоид, но и многие другие
вещества, например стекло, смола,
янтарь. Кстати, янтарь, на котором это
Рис. 65. Электрические плясуны явление было замечено еще в древнс-
в коробке. СТИ( дал название электричеству (по-
гречески янтарь — электрон).
Свойство тел электризоваться трением можно использовать для
устройства электрических плясунов.
Берут деревянную или картонную плоскую коробку любого размера,
высотой 4—5 сантиметров. Всю внутреннюю поверхность оклеивают
оловянной или алюминиевой фольгой. Крышку коробки делают из стекла или,
лучше, прозрачной пластмассы: целлулоида, плексигласа. Из тонкой бумаги
вырезают несколько фигурок, раскрашивают и кладут их в коробку. Затем
наглухо приклеивают крышку.
Фигурки спокойно лежат на дне коробки. Но как только стеклянную
крышку натирают шерстяной или шелковой тряпочкой, плясуны
электризуются, поднимаются и приходят в движение — вертятся и прыгают в
коробке (рис. 65).
РИСОВАНИЕ ЧЕРЕЗ ЗЕРКАЛО
Зеркало дает не правильное, а так называемое «зеркальное»
изображение. Если человек, глядя в зеркало, махнет, например, правой рукой, то
его двойник, стоящий «за стеклом», махнет левой. Выражение «зеркальное
изображение» означает, что в зеркале получается не точная копия, а
вывернутая. На основе этого закона можно соорудить забавный самодельный
прибор. Небольшое зеркальце размером около 20X15 сантиметров
укрепляют в рамке или на кусочке фанеры и сзади делают подкос-стойку.
74

С помощью этой стоики зеркало
устанавливают вертикально на небольшой
квадратной подставке из фанеры. На той же
подставке перед зеркалом помещают фанерный
или картонный козырек. Он держится
на стоечках, на высоте не ниже 10
сантиметров над подставкой, то есть на
половине высоты зеркала. Козырек отстоит от
зеркала сантиметров на пять.
На рис. 66 показан общий вид
прибора.
Когда прибор готов, под козырек на
подставку кладут лист бумаги и пробуют
нарисовать на нем, глядя в зеркало (так
как видеть бумагу мешает козырек), какую-
нибудь простую фигуру, хотя бы конверт.
Задача оказывается очень сложной. Карандаш не слушается, рука ведет его
неправильно,— в противоположную сторону, и в лучшем случае даже самый
незатейливый квадратик получается уродцем.
Происходит это потому, что видимое изображение — обратное.
Квадратик легко нарисовать даже с закрытыми глазами, но зеркало, давая
обратное изображение, «сбивает руку», нарушает привычную ориентировку.
Рис. 66. Зеркало и укрепленный
перед ним козырек.
„ВОЛШЕБНОЕ" ЗЕРКАЛЬЦЕ
Изготовьте маленькое ручное зеркальце, в котором можно увидеть
себя перевернутым вверх ногами. При повороте зеркала на 90 градз^сов
изображение повернется на 180 градусов. В таком «волшебном» зеркале
нет ничего удивительного, Его легко смастерить собственными руками.
Берут два одинаковых прямоугольных кусочка зеркала и укрепляют
их в картонной или фанерной коробочке так, чтобы они, прилегая к двум
смежным стенкам, стояли под углом 90°
друг к другу. Коробочку устанавливают
на прямоугольной рамке, как у обыч-
яого ручного зеркала. Посмотрев в
такое зеркало, человек увидит свое
изображение перевернутым. Причина
заключается в том, что лучи света попадают
в глаз человека, отражаясь не от
одного, а последовательно от двух зеркал.
Отраженные верхним зеркалом, лучи
отбрасываются на нижнее и уже оттуда
поступают в глаз. Лучи, отраженные
нижним зеркалом, проходят еще и через р и с. 67, «Волшебное» зеркальце.
75

верхнее. Таким образом, верхняя и нижняя части лица при двойном
отражении как бы меняются местами и переворачиваются.
Как устроить подобное зеркало, видно на рис. 67. Рамку с рукояткой
выпиливают из фанеры, края ее аккуратно закругляют, зачищают
шкуркой. Коробку для зеркал склеивают из плотного картона. Ее форма
представляет половинку кубика, разрезанного по диагонали вдоль двух
противоположных ребер. На краях коробки оставляют неширокие закраиики^
которыми она (вместе с вклеенными зеркалами) прикрепляется к рамке.
Зеркала отрезают точно по размеру смежных стенок коробки и вклеивают
одновременно так, чтобы края зеркал уперлись один в другой; щель в
стыке зеркал будет при этом наименее заметной. Благодаря тому, что
коробка шире отверстия в рамке, наружные кромки зеркал прочно
удерживаются ею, зеркала не отклеиваются и не выпадают.
Внутренние боковые стенки коробки окрашивают в черный цвет,
наружные — в светлый.
УДИВИТЕЛЬНАЯ ВИТРИНА
Поставленные под углом зеркала можно использовать и для другого,
более сложного прибора — небольшой стеклянной витрины. В ней можно
увидеть деревья, хоровод детей, беседку с колоннами,— все будет зависеть
только от того, с какой стороны зритель подойдет к витрине.
Для изготовления витрины берут десять одинаковых кусочков зеркала
шириной 10—12 и высотой 15—20 сантиметров. Кроме зеркал, понадобятся
еще пять кусочков обычного стекла, одинаковых по высоте с зеркалами, но
несколько шире.
Зеркала складывают попарно, амальгамой внутрь, и соединяют их
узкими полосками бумаги, наклеенными по их коротким сторонам; длинные
стороны не оклеивают. Из фанеры или толстого картона вырезают четыре
кружка: два из них радиусом равные ширине зеркал, два на 3 сантиметра
больше. На меньших кружках вычерчивают
правильные пятиугольники так, чтобы углы их
лежали на окружности. Из углов проводят к
центру прямые линии (рис. 68). Края кружков,
лежащие за границами пятиугольника, отрезают.
Один из пятиугольников будет служить
основанием витрины, другой — ее крышкой. На один
из них устанавливают пять приготовленных
ранее двухсторонних зеркальных стенок. Их
ставят на короткие стороны, так, что зеркальные
пластинки расходятся из центра звездой.
Второй пятиугольник прикрывает зеркальные стены
сверху. Зеркала приклеивают к пятиуголь-
Рис. 68. План витрины, никам полосками бумаги. Получается жесткая
76

Рис. 69. Клетка,
склеенная из зеркал.
Рис. 70. Схема отражения от зеркальных gtchok.
конструкция в виде пятигранной призмы или тумбы с пятью
зеркальными отсеками-ячейками (рис. 69). Щели в центре, где сходятся зеркала,
должны получиться узкими и мало заметными. Снизу и сверху
приклеивают два больших кружка — это подставка и крышка нашей витрины.
Вдвигая в один из отсеков карандаш или палец, вы увидите, как пять
карандашей или пять пальцев одновременно вдвигаются в витрину с
разных сторон и наконец сходятся в ее центре.
Почему видны именно пять предметов, а не два или не три? Это
легко понять, если посмотреть на рис. 70 и вспомнить основной закон
отражения, который говорит, что угол, под которым луч света падает на
плоскость зеркала, равен углу, под которым этот луч отражается. Если
между зеркалами находится предмет, то, конечно, виден не только он (1),
яо и его отражения в двух зеркалах (2, 3). Но так как зеркала обращены
друг к другу, то каждое из них посылает к нам изображение предмета,
отраженного его соседом (4, 5). В результате
получаются пять изображений одного предмета
в разных поворотах. Сами зеркала, конечно, не
видны, и зрителю представляется не узкий
уголок, а все пространство витрины, равномерно
заполненное одинаковыми предметами (рис. 71).
Можно заполнить все отсеки какими-нибудь
объемными макетами. Интереснее брать
симметричные и хорошо располагающиеся в круге
объекты, например круглый стол, беседку,
хоровод. Если в одном из отсеков поместить макет
маленькой столовой с накрытым столом, то
ставить круглый столик не следует, достаточно
одной пятой части стола, с одной ножкой,
то есть его сектора в 72°, приставленного плотно
в угол, образованный зеркалами. Тогда че- рис 71. Общий вид
тыре отражения дополнят наш сектор до полного витрины.
77

круга, и зритель увидит стол на пяти ножках. Отсеки с готовыми
макетами закрывают чистыми стеклами, вырезанными по размеру отсеков.
Места, где стекла соприкасаются друг с другом (на границах между
отсеками), проклеивают полосками плотной бумаги. Такая же полоска
прикрепит стекла к основанию и крышке витрины.
ПЕРИСКОП
С помощью двух маленьких зеркал можно построить прибор, который
позволит осматривать местность, оставаясь самому невидимым.
Два зеркала перископа помещают в концах трубы, под углом в 45°
к ее стенкам и параллельно друг к другу. Против зеркал в боковых
стенках трубы делают вырезы — окошечки. Трубу держат вертикально,
верхнее окошечко направляют на объект наблюдения. Лучи света, идущие от
объекта, падают на верхнее зеркало, отражаются от него и поворачивают
вниз, по трубе. Внизу второе зеркало снова отбрасывает лучи в сторону,
и в нижнем окошечке наблюдатель видит изображение того, на что
направлено верхнее зеркало (рис. 72-а). Перископ как бы поднимает глаз
наблюдателя над его головою. С помощью перископа можно вести
наблюдение, спрятавшись самому за какие-либо предметы или даже в глубокий
окоп или яму и выставив наружу только кончик трубы с окошечком.
Перископом вооружена и подводная лодка. Выставив над поверхностью моря
кончик перископа, командир лодки видит все вокруг.
Для изготовления прибора берут два маленьких прямоугольных зеркала.
Из фанеры или толстого картона склеивают трубу квадратного сечения
длиною в полметра. Концы трубы срезают под углом 45° так, чтобы
оба среза были строго параллельны друг другу. К ним
подбирают прямоугольные крышки такого размера, как и
срезы трубы. Против крышек, на выступающих стенках
трубы, прорезают окна: одно — почти во всю ширину
трубы и высотой равное высоте среза — это будет верхнее
окно (рис. 72-6); другое окно может быть меньших
размеров, вдвое ?же верхнего, но расположенное также против
середины наклонной крышки.
Зеркала наклеивают на внутренние поверхности
крышек. Верхнее — большое, почти во всю крышку, нижнее
зеркало, как и окно,— вдвое меньших размеров. Крышки
ставят на места, вклеивают их и заделывают все щели
\У \JBp темной толстой бумагой. Внутреннюю поверхность трубы
перископа зачерняют.
Глядя в небольшое нижнее окно, наблюдатель видит
Р 72 П - в Установлешюм за ним зеркале все, что происходит перед
стейший пери- верхним окном. Перископ можно выставить из ямы
скоп. или ограды, удобно держать его боком и наблюдать, спря-
78

тавшись самому за углом дома, забором или стволом дерева. Снаружи
будет торчать только маленький кончик трубки. Перископ пригодится не
только для того, чтобы украсить уголок занимательной физики, но и в
лагере во время проведения военных игр.
ГЕЛИОГРАФ
Гелиограф — это сигнальный прибор, передающий сигналы азбуки
Морзе с помощью солнечного зайчика. Зеркальце наводят на солнце, а его
отражение — «зайчик» — отбрасывают туда, где находится наблюдатель.
Направив отражение на наблюдателя и попеременно открывая и закрывая
зеркальце, можно передавать световые сигналы — «зайчики» на
значительное расстояние (даже в несколько километров).
Узенький лучик света идет от гелиографа строго в одном направлении,
куда он послан. Тот, кто находится немного в стороне от наблюдателя,
сигналов уже не заметит. На рис. 73 приведены схемы работы с гелиографом.
Когда солнце и наблюдатель расположены по одну сторону,
передающий пользуется только одним зеркалом (схема А). Если же солнце
находится за спиною, то пользуются гелиографом с двумя зеркалами. Второе
зеркало ставят «лицом» к первому. Первое зеркало отбрасывает лучи на
второе, отразившись от которого, лучи идут уже к наблюдателю (схема Б).
\\ i //
Р и с. 73. Схемы работы с гелиографом.
79

Для того чтобы посылать прерывистые сигналы, не обязательно
устраивать заслонки, достаточно наклонять одно из зеркал вверх или
вниз и тем мгновенно уводить луч из поля зрения наблюдателя
I елиограф делают так: на концах планки длиной в 40—50
сантиметров устанавливают 2 вилки, похожие на перевернутую букву П Вилки
выпиливают из доски или сгибают из полосового (обручного) железа
Каждую вилку укрепляют на одном шурупе, ввинченном в планку На
2Г' *** На °СЯХ* ВИЛКИ П0В°Рачиваются во все стороны. В вилках
между стоиками, также на осях-шурупах, укрепляют дощечки которые
могут поворачиваться вокруг горизонтальной оси. На этих дощечках-
зеркала, прикрепленные жестяными скобочками. Одно зеркало должно
вращаться довольно туго, так, чтобы оно могло сохранить праданнГ^му
положение, другое - наоборот, свободно качаться, но его качание ограни
качаТя С ТГТ10 ^^ пРи^епленного к Д°Щечке и стойке. Размах
ИЛ ~ ' сантиметра. Прикрепленная параллельно шнурку
резинка или пружинка всегда удерживают зеркало в определенном
положении, прижимая зеркало к упору. Отклонить зеркало от этого положения
МОЖНО' нажимая пальЦем на отогнутый конец оси зеркала. ПланкГ™
которой установлены оба зеркала, серединой укрепляется к концу палки
вотИк„°уИть1 вТемлю НИИ "^ П""" ^^^ ^ ™ ™ *™
МЫШКА В КОРОБКЕ
стекл^\егДГ^м^п? ^^ Т™6™ отРажать лучи света. Через оконные
стекла (если смотреть снаружи) видно не только то, что лежит за стеклом
но и часть улицы. Обычное стекло также способно отражать свет, хотя и
гораздо слабее, чем зеркало. Отражение будет особенно сильным если *а
стеклом темно, а отражающийся предмет хорошо освещен
«™»* °ЖН° СМ5Сте^ить любопытный прибор, основанный на зеркальном
отражении, но без единого зеркала. Это небольшая плоская коробочка (рГ
/4) с глазком-небольшой трубочкой сбоку. Если предварительно нажать
кнопку на крышке коробки и заглянуть в глазок, то в коробке будет ™
мышка. Как только нажмут вторую кнопку - мышка исчезнет, на ее месте
появится аппетитный кусочек
колбасы. . . Чтобы увидеть одновременно
мышку и колбасу, нажимают сразу обе
кнопки.
Устройство коробки показано на
рис. 75. Ее пространство по диагонали
перегорожено стенкой. Стенку на две
трети ее длины делают из фанеры или
картона, остальную часть — из
обычного оконного стекла. Стенка должна
&&
<3>
Рис. 74. Коробка для «мышонка».
80

Рис. 75. План коробки и схема
включения лампочек.
быть плотной, не иметь щелей,
особенно у дна и крышки. Сбоку в сгенку
коробки вклеивают короткую трубку с
небольшим отверстием — глазком.
Трубку располагают так, чтобы сквозь нее
виднелась не картонная, а стеклянная
часть перегородки. В противоположном
углу коробки по обе стороны
перегородки помещают две лампочки. Их можно
по очереди зажигать, нажимая кнспси,
но можно зажечь я обе сразу, Каждая
горящая лампочка освещает только
половину внутренности коробки. В одну
половину кладут маленькую вылепленную
из глины или папье-маше мышку. Она
сидит перед трубочкой за стеклом и
хорошо видна, когда в ее отделении светло.
Кусочек колбасы, сделанный из картона, кладут в другое отделение
коробки, сбоку от глазка, и видеть его, конечно, нельзя. Но стоит зажечь
лампу в этом отделении, как колбаса сразу станет видимой. Она
отразится в стекле (лучи света пойдут так, как указано пунктиром), и
наблюдателю покажется, что колбаса лежит там, где только что была мышка.
Самой мышки не видно, в ее отделении стало темно. Если зажечь обе
лампочки сразу, будут видны и мышка и колбаса, хотя колбаса при этом
видна хуже: свет, идущий из-за стекла, мешает, ослабляя отражение.
Годятся небольшие лампочки, например автомобильные, питают их от
звонкового трансформатора. Вместо выключателей удобнее воспользоваться
звонковыми кнопками. Схема включения лампочек указана на рис. 75.
Прежде чем вклеивать в коробочку мышку и колбасу, определяют, где
лучше всего их положить: кусок колбасы должен находиться перед носом
мышки.
ИНЕРЦИЯ ЗРЕНИЯ
Глаз человека не различает очень быстрых движений. Люди не видят,
например, летящего снаряда или пули, спиц очень быстро вращающегося
колеса. Если в одном и том же месте часто появляется и исчезает картинка
или предмет (чаще 12—14 раз в секунду), глаз не замечает их
исчезновения. Зрительное раздражение сохраняется в глазу между двумя
появлениями картинки. Это явление называется инерцией зрения. Инерцию
зрения можно иллюстрировать с помощью простого приборчика.
В массивном металлическом кружке, сантиметров 5—6 в диаметре и
толщиной миллиметра 3—4, с боков высверливают или набивают кернером
два небольших углубления, расположенные друг против друга по диаметру.

В прямоугольной дощечке длиной 20—25 и
шириной 8—10 сантиметров выпиливают
(ближе к одному краю) круглое отверстие такой
величины, чтобы кружок свободно мог в нем
повернуться. В боковые стенки дощечки
вбивают два гвоздика так, чтобы они немного
выступали остриями внутрь выреза (рис. 76),
Гвозди служат осями кружка. Затем
вытаскивают немного один гвоздь, вставляют кружок в
вырез так, чтобы один из гвоздей вошел острием
в углубление на борту кружка и забивают
второй гвоздик, направляя его в противоположное
углубление кружка. Кружок оказывается как бы
надетым на ось, вокруг которой он легко
вращается.
Теперь оклеивают обе стороны кружочка
белой бумагой и рисуют на одной стороне свире-
Рис 76. Дощечка с выре- пого льва и невдалеке от него маленького маль-
зом и осями. чика, спокойно стоящего против зверя (рис.
77-А). На другой стороне кружка рисуют
пустую клетку (рис. 77-Б). Ударив по кружку пальцем, заставляют его
быстро вращаться вокруг оси — гвоздиков. При этом к зрителю попеременно
обращается то сторона со львом, то с клеткой. Если кружок вращается
быстро, то оба изображения сливаются в глазу наблюдателя: лев и клетка
видны одновременно, и кажется, что лев находится в клетке, а мальчик —
снаружи (рис. 78). Мальчика на рисунке изображают у самого края
клетки.
При вращении кружка две картинки быстро сменяют одна другую.
Но так как обе они все время повторяются, глаз получает впечатление от
Л Г,
Рис 77. Рисунки для обеих сторон кружка
82

каждой из них, когда предыдущее
впечатление еще не успело исчезнуть. Создается
иллюзия, будто оба рисунка видны одновременно,
и лев все время сидит в клетке.
Свойство глаза сливать изображения
быстро движущихся картинок используют в
кино. Маленькие кадры с большой
скоростью — 24 раза в секунду — сменяют друг
друга перед объективом аппарата и,
следовательно, на экране. Меняются они не
равномерно, а прерывисто,— каждая смена кадра
происходит при закрытом объективе аппарата,
в это время экран затемнен, а когда он вновь
освещается, на нем виден уже следующий кадр.
Мы не замечаем отдельных кадров и Рис. 78. Лев в клетке.
смены освещения на экране — на нем плавно,
равномерно движется изображение. Движение получается потому, что
снимки на кадрах неодинаковые. Каждый немного отличается от
предыдущего. Если на экране человек поднимает руку за две секунды, то это
значит, что на экране промелькнуло 48 кадров (в секунду проходит 24 кадра).
СТРОБОСКОП
Можно сделать самодельный прибор «стробоскоп», который помогает
разъяснить принцип кино.
Из плотного картона или фанеры вырезают круг диаметром 30—40
сантиметров и разделяют его радиусами на 20 частей. По радиусам, отступя
от края кружка на 2—3 сантиметра, прорезают 20 щелей шириной 0,5 и
длиной 4 сантиметра. Под щелями аккуратно наклеивают 20 картинок,
нарисованных на одинаковых кусочках плотной бумаги. Картинки наклеивают
на равном расстоянии от центра кружка, все «ногами» к центру. Все
картинки должны быть одинакового размера и изображать одну и ту же
фигуру, но только в разных положениях. Можно, например, на первой
картинке нарисовать человека с топором в опущенной руке,— топор упирается
в полено. На следующей картинке фигура остается той же, только рука
поднята немного выше, топор приподнят над поленом. Так на 13—14-ти
картинках рука с топором будет подниматься все выше и выше. Остальные
6—7 картинок рисуют в обратном порядке — топор опускается все ниже,
пока не коснется полена.
Готовый диск стробоскопа надевают на ось из толстой проволоки.
Диск хорошо вертится, если в центре по обе стороны его прикрепляют по
половине разрезанной поперек катушки — широкую втулку (рис. 79).
При вращении диска картинки сливаются, образуя сплошной серый круг
Со стробоскопом в руках становятся перед зеркалом, обернув круг
83

картинками от себя и снова приводят во вращение.
Смотрят на отражение круга в зеркале сквозь щели.
Дровосек «оживает». Он поднимает топор и ударяет
им по полену, причем поднимается топор медленно,
а падает быстро.
Дровосек «оживает» потому, что сквозь щели
видны картинки на одних и тех же местах. Щели
попеременно открывают и закрывают отражение
кружка. Передвижения картинок не видно, и открываются
они только тогда, когда перед глазом оказывается
следующая щель и следующая картинка. Быстрота
скрадывает мелькание, и получается впечатление
движущегося изображения. Выше сказано, что топор
дровосека будет подниматься медленно, а падать
быстро. Не будем объяснять, почему это произойдет.
Подумайте и догадайтесь сами.
Показывая товарищам свои оптические приборы, можете попутно
задать им такой шуточный, но вполне правильный с точки зрения физики
вопрос: «Видели ли вы когда-нибудь зеркало?» Правильным ответом на
этот вопрос будет: «Нет, не видели».
Потому что зеркало видеть невозможно. Можно видеть его края, раму,
царапины или пыль на стекле, наконец, все то, что в нем отражается.
Само же зеркало совершенно невидимо.
Рис, 79. Стробоксоп.
ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
32. На этих картинках (рис. 80, 81, 82) художник изобразил сложную передачу
к точильному кругу, к колодезному вороту и велосипед, в котором цепная передача
заменена зубчатой. Во всех картинках допущены грубые ошибки (чисто физические).
Найдите их.
33. Возможно ли это? (Рис. 83).
34. Стержень уравновешен на опоре. Что
с ним произойдет, если одну половину загнуть на
конце? (Рис. 84).
35. Почему острый нож режет лучше, чем
тупой?
36. Правильны ли показания безменов?
(Рис. 85).
37. Когда вагон трогается с места, пассажиры
получают толчок назад. При торможении — вперед.
Что за сила толкает пассажиров?
38. Трогаясь с места, поезд часто начинает
движение не сразу вперед, а прежде осаживается
немного назад и уже после этого плавно начинает Рис. 80. Найдите ошибку!

набирать скорость. Для чего это делается? Неужели
машинист по рассеянности пускает паровоз в обратном
направлении?
39. Вы, вероятно, не раз забавлялись, бросая вдоль
поверхности воды плоские камешки и наблюдая, как они
летят, отскакивая от нее при ударе. Объясните, почему
камешки не сразу погружаются в воду, коснувшись ее?
40. В местах быстрого течения, там, где вода
направляемая неровностями дна или берега, начинает
крутиться, возникают водовороты. В центре крутящегося
водоворота на поверхности образуется иногда довольно
значительное углубление. Почему? Ведь поверхность воды
всегда стремится занять горизонтальное положение.
41. Два гимнаста равного веса взбираются вверх
по концам каната, перекинутого через неподвижный блок
(рис. 86). Один из гимнастов взбирается вдвое быстрее
другого. Который из них скорее доберется до блока?
42. Под
Рис. 81.
Здесь тоже ошибка.
82. Можно ли ехать на этом
велосипеде?
45. Где лучше полетит ракета
или с вершины высокой горы?
46. Может ли ракета лететь в безвоздушном
пространстве?
47. Что общего между ракетой и каракатицей?
48. Со стратостата упал ртутный барометр. Он
не поврежден и падает в вертикальном положении.
Каковы его показания во время падения?
49. Бросьте в воду камень и следите за круговыми
волнами, бегущими от места падения. Волны движутся
очень быстро. Но киньте на них соломинку, и вы
обнаружите, что она вовсе не. будет двигаться вместе с
волнами от места падения камня. Соломинка останется на
месте и будет только качаться, пропуская волны под
собой. Почему?
колеса паровоза иногда
сыплют песок. Зачем это делается?
43. Бросьте в реку несколько палок
или веток. Вы увидите, что те, которые
упали в воду дальше от берега, поплыли
быстрее, чем находящиеся возле самого
берега. Почему?
44. Под правой банкой муха
летает, под левой сидит. Весы находятся
в равновесии. Правая муха села на
стенку банки, левая взлетела. Что
произойдет с весами? (Рис. 87).
близ уровня моря
83. Возможно ли это?
8 3

~
7\
Рис. 84. Стержень
на опоре.
Рис. 85.
Что показывают
безмены?
труба из-под раковины умывальника изогнута в виде
50. Для чего выводная
двойного колена? (Рис. 88).
51. В двух стаканах налиты жидкости. В первом на поверхности плавает
кусок железа, на дне второго лежит кусок льда. Какие жидкости налиты в стаканах?
(Рис. 89).
52. Пустые чашки весов, находящихся в равновесии, погрузили в жидкости, левую
в воду, правую в керосин. Сохранится ли равновесие?
53. Два пионера, каждый из которых весил 40
килограммов, сели в лодку. Вес лодки — 80 килограммов
Сколько литров воды вытеснила погруженная лодка?
54. На одной чашке весов лежит камень весом
в 10 килограммов, а на другой железная гиря того же
веса. Останутся ли чашки в равновесии, если весы
погрузить в воду?
55. Для погружения на 10 метров подводная лодка
набирает в себя 100 тонн воды. Сколько воды ей надо
принять, чтобы погрузиться на 100 метров?
56. Канал проходит по акведуку над дорогой
В канал вошел пароход. Увеличилась ли нагрузка на
опоры акведука? (Рис. 90).
Рис. 86.
Кто раньше
доберется
до блока?
Рис. 87. Мухи в банках.
)

57. Один человек собирался спуститься на дно реки, взяв в рот для дыхания
длинную трубку, конец которой укреплен над водой. Это был бы самый простой способ
спуска водолазов, но дышать таким образом под водой нельзя. Почему?
58. Зачем в крышке чайника делается маленькая дырочка?
59. Рисунок 91 изображает участок городской улицы. Посмотрите внимательно
п скажите: в каких изображенных здесь предметах и для чего применяется сжатый
воздух или газ?
60. В прибрежных камышах вы, вероятно, не раз наблюдали небольших четырех-
ногих насекомых — водомерок, которые, перебирая своими длинными лапками, быстро
бегают по воде. Они не плавают, а именно бегают, касаясь воды только кончиками ног.
Скажите, почему их лапки не погружаются в воду, а опираются на нее, как на
твердую поверхность?
61. Посмотрите на рули
глубины и скажите —
всплывает подводная лодка или
погружается? (Рис. 92).
62. Для чего белке
большой хвост? А лисе?
63. Семена многих
деревьев имеют тонкие легкие
крылышки (клен, ель и др.).
Каково назначение этих крылышек?
64. По топкому
болотистому месту идти всегда очень
тяжело. При каждом шаге
приходится вытаскивать ногу,
затрачивая много сил на
преодоление. . . чего? р и с. 90. Пароход над дорогой.
87

Рис. 91. Где применяются сжатые газы?
65. Чтобы дирижабль мог лететь, его наполняют газом, более легким, чем воздух.
Не лучше ли совсем выкачать из него воздух? Ведь он будет еще легче? Полетит ли
он тогда?
66. Зачем при замазывании окон между рамами часто кладут куски древесного
угля или блюдце с солью?
67. Существует довольно верная примета, что ласточки, летающие низко над
землей, предвещают приближение дождя. Чем это объясняется?
68. Почему в ветреную погоду нам холоднее, чем в тихую, хотя термометр в обоих
случаях показывает одинаковую температуру?
69. Проволока телеграфных и электрических линий натянута между столбами очень
слабо и сильно провисает. Почему? Неужели монтеры не могли натянуть ее получше?
70. Зачем стальная ферма моста лежит на катках? (Рис. 93).
71. В сосуде с водой плавает кусок льда. Как изменится уровень воды после того,
как лед растает?
?±а
Рис. 92. Подводная лодка.
88

,U .пуд «-ft--*- --to i-; S-g^-rari
Рис. 93. Ферма моста опирается на катки.
72. Когда артиллерийский снаряд
полетит дальше — днем или ночью (при
одинаковом прицеле и заряде)?
73. Почему батарея центрального
отопления чаще всего помещается под
окном? (Рис. 94).
74. Высоко в небе парит ястреб.
Он не машет крыльями и однако
держится все время на одной высоте.
Что поддерживает его неподвижные
крылья?
75. Почему листья осины дрожат
даже в безветреную погоду?
76. Зачем в топке печи
устраивается решетка?
77. Мы дуем в печку, чтобы ее
разжечь, а на спичку,— чтобы погасить, то
есть одним и тем же действием достигаем
противоположных результатов. Почему?
78. Зачем на батарее центрального отопления устроены сложной формы
кольцевые трубы, а иногда на этих трубах имеются даже тонкие и широкие металлические
ребра? Кстати, такие ребра вы, вероятно, видели на цилиндрах мотоциклетных моторов
Одинаковую ли цель преследуют конструкторы мотоциклов и отопительных систем?
(Рис. 94 и 95).
79. Почему на зиму в окна вставляют вторую раму? Можно ли вместо этого
поставить в одну раму стекло вдвое большей толщины?
80. Которую раму надо замазывать на зиму: наружную или внутреннюю?
81. Как вы думаете, кто быстрее машет крыльями — муха, шмель или комар? Как
это можно определить?
82. Удары топора работающего вдали
человека слышны не тогда, когда топор падает,
а, наоборот, когда он поднимается. Почему это
происходит?
83. Вдали блеснула молния, через девять
секунд послышался гром. Можете ли вы
определить, на каком расстоянии произошел удар?
84. Гром — это треск огромной искры —
молнии, длится она долю секунды. Почему же
мы слышим долгие раскаты грома?
85. Недалеко от опушки леса часто можно
слышать эхо. Эхо — это отражение звука от
сплошной стены деревьев. Подумайте — на 0 л. „
Рис. 94. Батарея центрального
каком расстоянии от края леса надо крикнуть, отопления
89

чтобы услышать эхо ровно через
одну секунду?
86. Поезд вошел в железный
пролет моста. Ясно слышны
удары при каждом мелькании перед
окном железных балок фермы,
Что это за удары? Неужели
о мост колотится какая-нибудь
торчащая наружу часть вагона?
87. В приключенческих
романах часто описывается, как
опытные охотники, прислушиваясь к
отдаленному стуку копыт, ложатся
ча землю. Для чего они это
делают?
88. Вечером далекие звуки»
например стук повозки,
колокольчики идущего стада, слышны луч
ше, чем днем. Почему?
89. В хвойном лесу, даже при
слабом ветре, слышится низкий
гул. Лес шумит,— говорим мы
тогда. Шум леса происходит не от
того, что отдельные хвоинки трутся
одна о другую. А от Чего?
90. Северный конец стрелки
компаса притягивается к
северному полюсу Земли. Почему? Ведь
одноименные полюсы
отталкиваются (рис. 96).
91. Которая из лампочек
будет ярче светить? (Рис. 97).
92. Взгляните на широкую
реку или озеро против Солнца или
вечером — Луны. Прямо под
светилом по поверхности воды к вам
протянулась сверкающая дорожка.
Попробуйте отойти в сторону так,
чтобы эта дорожка осталась сбоку
от вас. Это невозможно. Дорожка
всегда будет поворачиваться и
следовать за вами. Почему?
93. Глядя с берега вы
хорошо видите сквозь воду дно реки,
но только у самого берега. Почему

дальше от него дно не видно, даже если
глубина там меньше, чем у берега?
94. В жаркий солнечный день отдельные
предметы видны неясно. Контуры их
расплывчаты, все кажется колышущимся и дрожащим
Почему?
95. Взяв любую прямую палку, опустите
ее в воду. Вы увидите, что палка изогнулась,
«переломившись» в том месте, где приходится
уровень воды. Опуская палку прямо
вертикально, вы увидите, что она стала короче.
Объясните причину.
96. Почему радуга появляется после до-
-кдя?
97. Почему виднеющийся на горизонте лес
голубоватой дымкой?
Рис. 97. Которая из лампочек
светит ярче?
кажется не зеленым, а подернутым
98, Почему на закате Солнце окрашивается в багрово-красный цвет?
91

НЕМНОГО МАТЕМАТИКИ
Знание математики, как и физики, необходимо во многих областях
человеческой деятельности. Школьники встречаются с математическими
задачами не только за партой или у классной доски. В походе, на
экскурсии бывает нужно определить пройденное расстояние, скорость
передвижения, высоту зданий, ширину рек. Однако под рукой не всегда оказываются
необходимые измерительные приборы.
Знание основ математики и умение применять их на практике позволит
пионеру, школьнику быстро решать многие, на первый взгляд трудно
разрешимые задачи.
Существует много различных приемов, которые могут пригодиться
в таких случаях. Все они основаны на применении простейших правил и
теорем геометрии.
Эти приемы следует знать, запомнить, чтобы при случае уметь ими
узеренно пользоваться.
ИЗМЕРЕНИЕ РАССТОЯНИЙ
При известном навыке можно определять расстояния «на глаз», не
прибегая к каким-либо расчетам или приборам. Славный русский полково-
дец Суворов был великим мастером глазомера, умел быстро
ориентироваться в пространстве, верно оценить достоинства и недостатки местности.
Глазомерная съемка — оружие топографа, изыскателя, геолога,
путешественника, воина.
Глазомерной съемке полезно научиться каждому пионеру, школьнику.
При глазомерной оценке следует помнить, что:
1) одинаковые по длине отрезки (расстояния) представляются тем
короче, чем дальше от наблюдателя они находятся;
92

2) отрезки кажутся тем короче, чем ниже, наши ТЩ
то есть ближе к земле, расположен глаз наблюда*
теля* Рис. 98. Спичка-
лЧ дальномер.
j) отрезки, просматриваемые продольно, то
есть лежащие не перпендикулярно к линии зрения, кажутся укороченными;
4) расстояния на местности, пересеченной долинами, ложбинами и
холмами, кажутся меньшими, чем они есть на самом деле;
5) если наблюдение ведут на ровной, пустынной, слишком
однообразной местности, то при ярком солнечном освещении расстояние кажется
меньшим. В сумерках же большим, чем в действительности.
Определить дальность расстояния иногда удается на слух. Если
слышатся редкие отрывистые звуки, например удары топора, выстрелы, то
в случае если виден источник возникновения звука (падение топора,
вспышка), расстояние определяют, считая секунды, прошедшие между
возникновением звука и моментом, когда он услышан. Известно, что
звук в воздухе распространяется со скоростью 330 метров в секунду.
Умножив количество сосчитанных секунд на 330, получают расстояние
в метрах.
Обычно расстояния приходится определять не только с большой
точностью, но и с молниеносной быстротой.
В таких случаях применяют специальные быстродействующие
приборы — дальномеры. Имеются не только оптические, но и радиодальномеры.
Честь создания их принадлежит нашей стране.
Разумеется, такого тонкого и необычайно сложного прибора, как
настоящий дальномер, школьникам не соорудить. Однако для приближенного
определения расстояний можно с успехом воспользоваться подручными
средствами.
Самый простой дальномер — это обыкновенная спичка. На ней
помечают цветным карандашом миллиметровые деления, как показано на
рис. 98. Прибор готов. С его помощью можно довольно точно определять
расстояние до предметов, истинные размеры которых известны.
Предположим, надо узнать расстояние до виднеющегося вдали
телеграфного столба. Стандартная высота телеграфных столбов — 8 метров.
Держа спичку вертикально в вытянутой вперед руке и глядя на нее
одним глазом, помещают ее так, чтобы верхний конец спички совпал
с вершиной столба. Затем медленно передвигая по спичке ноготь
большого пальца, останавливают его в том месте, которое приходится
против основания столба. Все остальное сводится к решению самой
простой задачи:
расстояние до столба высота столба
расстояние от глаза до спички количество миллиметров, отмеченных на спичке
93

Расстояние от глаза до пальцев вытянутой руки равно примерно 60
сантиметрам. (Эту постоянную величину для своей руки следует измерить
и запомнить.) Высота столба известна — 8 метров. Измеренная часть
спички оказалась, например, 12 миллиметров. Подставив в задачу наши
цифры получим (в миллиметрах):
8 00
61)0
12
ИЛИ
600 • 8 000
12
= 400000
или 400 метров.
Точно так же измеряют расстояние до человека (высота в среднем
1,7 метра), всадника (2,2 метра) и вообще до любого предмета, размер
которого нетрудно оценить с достаточной степенью точности.
Но как быть, если нужно узнать ширину реки, через которую нет
моста? Переплывать реку, таща за собой конец мерной веревки? Нет, это
уже не простой способ.
Здесь на помощь придет геометрия,— она дает несколько способов
решения этой задачи.
Способ первый (пригоден для измерения ширины реки с плоским,
пологим берегом).
Подойдя как можно ближе к воде, замечают на противоположном
берегу два каких-либо предмета, расположенных у самой воды. Взяв бечевку
или травинку и держа ее в вытянутых руках, закрывают один глаз. Глядя
поверх травинки на замеченные предметы, подгоняют ее длину так, чтобы
она как раз занимала промежуток между предметами (рис. 99). После
этого, сложив травинку пополам, отходят от реки под прямым углом до
тех пор, пока расстояние между
предметами снова не уложится
в укороченной вдвое травинке.
Достигнув этой точки,
отсчитывают, на сколько шагов отошли
от берега.
Это и будет ширина реки.
Когда наблюдатель
удаляется от какого-нибудь предмета на
двойное расстояние, то
кажущаяся величина этого предмета
также уменьшается вдвое. Вы
удалились от реки настолько,
что замеченная вами величина
(расстояние между предметами)
уместилась в половине длины
травинки, то есть стала вдвое
меньше. Следовательно, вы ока-
-J^r-
Рис. 99. Измерение с помощью травинки.
94

зались от
противоположного берега вдвое дальше.
Число сделанных от берега
шагов — половина этого
расстояния. Значит
вторая половина — ширина
реки.
Второй способ. Если
берег реки крутой и
отходить от нее в
перпендикулярном направлении
невозможно, применяют другой
способ — передвигаются
вдоль берега.
Встав против
заметного «а другом берегу
предмета, например куста,
берут кусок бумаги или
картона, имеющего форму
прямоугольного
равнобедренного треугольника (можно
сложить по диагонали квадратный листок). Держа треугольник
горизонтально, направив одну из его коротких сторон на замеченный предмет и не
поворачивая после этого треугольник, двигаются вдоль берега по
направлению второй стороны треугольника до тех пор, пока предмет не будет
находиться на продолжении длинной стороны треугольника, расположенной
к направлению движения под углом в 45° (рис. 100). Расстояние, которое
вы пройдете вдоль берега, будет равно ширине реки.
Известно, что в равнобедренном прямоугольном треугольнике,
независимо от его величины, короткие стороны (катеты) равны и расположены
под углом в 45° к длинной (гипотенузе). Такие треугольники, как говорят,
подобны. Двигаясь вдоль берега до того места, откуда точка на
противоположном берегу будет видна под углом в 45° к линии движения, отмеряют
сторону большого треугольника, подобного малому, бумажному, равную по
длине второй стороны; это и будет ширина реки.
Рис. 100. Измерение бумажным треугольником.
ЕЩЕ ДВА СПОСОБА
Выбирают на противоположном берегу реки прямо против себя (точки
А, рис. 101) куст, камень или иной ориентир (Е). Затем отходят вдоль
берега под прямым углом к направлению на ориентир на довольно
значительное расстояние (не меньшее, чем предполагаемая ширина реки)
и втыкают там колышек (В). Двигаясь дальше в том же направлении.
95

24^^?
.^^^-ч^ъй*^
^^Ж^:
Рис. 101. Измерение с помощью вех.
проходят еще такой
же отрезок, измеряя
длину шагами, и
также отмечают его
конец (С). Отсюда
отходят от реки под
прямым углом к
первоначальному
направлению движения
(А—С) до тех пор,
пока точка В не
окажется на одной
линии или, как говорят,
в створе с
ориентиром (точка D). В
результате на берегу
получится
треугольник BCD, равный
треугольнику ЕАВ.
Отрезок CD,
пройденный от берега, будет равен АЕ, то есть ширине реки.
Менее точный, но удобный и главное быстрый способ — измерение
с помощью козырька фуражки или кепки. Надвигают кепку низко на лоб
и наклоняют голову так, чтобы край козырька «касался» какой-либо
заметной точки — ориентира на противоположном берегу. При этом ориентир,
край козырька и глаз должны находиться на одной линии. Затем, не меняя
наклона головы,
осторожно поворачиваются
на каблуке одной ноги
и носке другой
настолько, чтобы перед глазами
оказался участок своего
берега. Замечают здесь
какой-либо предмет, так
же «касающийся»
козырька, как касался
ориентир на
противоположном берегу.
Запомнив этот предмет,
сосчитывают, сколько до
него шагов. Это будег .Р,- ^т*Л^>^^^
ширина реки. " v%,a, ,*^- - • .^у-
Рис. 102 поясняет
сущность способа. Рис. 102. Измерение с помощью козырька фуражки.
96

ИЗМЕРЕНИЕ ВЫСОТ
D
Рис. 103. Определение высоты по тени.
По тени. Чтобы
измерить высоту какого-
либо предмета, вовсе не
обязательно
подниматься на его вершину.
Приемов измерения с земли
очень много, и почти
все они основаны, как и
способы измерения
ширины реки, на свойствах
подобных треугольников.
В солнечную
погоду, когда все предметы
отбрасывают на землю
четкие тени, ими можно
воспользоваться для
измерения высот этих
предметов. Если бы лучи
солнца падали всегда
под углом 45°, то
длина тени была бы равна
высоте предмета, и, чтобы решить задачу, следовало бы измерить длину
тени (рис. 103). Но солнце поднимается на разную высоту, тени бывают
иногда короче, а в наших широтах обычно тени длиннее самих предметов.
Поэтому простого измерения недостаточно. Сначала приходится узнать,
на сколько тень длиннее самого предмета,— измерение делают для какого-
нибудь небольшого предмета, высота которого заранее известна. Берут
любой шест-трость или
пионерский посох,
ставят его вертикально и
измеряют сам посох и
длину его тени, затем
вычисляют, во сколько
раз тень шеста длиннее
его самого. Допустим,
что тень оказалась в
1,3 раза длиннее посоха,
значит и тень дерева
тоже в 1,3 длиннее его
высоты.
С помощью шеста.
Если солнца нет или
тень предмета измерить
Рис. 104, Измерение высоты с помощью шеста.
97

невозможно, то применяют
способ, который описан в романе
Жюль Верна «Таинственный
остров». Чтобы определить
высоту утеса, герои романа
установили в отдалении от него
вертикальный шест, высота
которого была точно известна. Отойдя
еще дальше от утеса, лежа на
земле, они установили точку,
откуда вершина утеса и вершина
шеста были видны на одной
линии. В результате получилось
два подобных треугольника:
вершина утеса — глаз
наблюдателя — подошва утеса и вершина
шеста — глаз наблюдателя —
основание шеста. Треугольники
эти подобны, так как все их
углы равны, а потому расстояние от глаза наблюдателя до шеста так
относится к расстоянию от глаза до утеса, как высота шеста к высоте
утеса:
АЕ : АС = DE : ВС (рис. 104).
Рис. 105. Измерение высоты треугольником.
Этим способом можно пользоваться в пасмурную погоду, когда не
видно солнца.
Бумажным треугольны,
ком. Бумажный
треугольник, которым пользуются
при измерении ширины
реки, пригодится юным
туристам и для
определения высоты любого
предмета. Желая определить
высоту дерева, держат
треугольник, приблизив один
из его острых углов к
глазу так, чтобы одна
короткая сторона была
параллельна земле, а другая
расположилась отвесно.
Медленно отходя от дерева,
находят точку, из которой
взгляд, скользя вдоль
¦¦¦ч^:^:1рм*-~^г.
Рис. 106. Измерение высоты с помощью лужицы.
98

длинной стороны треугольника, упрется в вершину дерева. Эта точка будет
отстоять от дерева на расстоянии, равном его высоте без роста самого
человека. Измерив это расстояние и прибавив величину своего роста,
получают высоту дерева. Необходимо следить, чтобы нижняя, короткая
сторона треугольника все время была параллельна земле, а боковая —
перпендикулярна (рис. 105).
После дождя. После дождя на земле остается много лужиц. Они
тоже могут пригодиться для измерения высоты предметов. Выбрав
лежащую невдалеке от измеряемого предмета лужицу, встают около нее
так, чтобы лужа была между человеком и предметом, и, отходя назад,
находят точку, из которой будет видна отраженная в воде вершина
предмета. Предмет во столько раз выше роста человека, во сколько раз
расстояние от него до лужицы больше расстояния от лужицы до человека
(рис. 106).
Вместо лужицы можно воспользоваться небольшим зеркальцем,
положенным на землю.
В этом случае получаются также два подобных прямоугольных
треугольника. Они подобны, так как у обоих имеются по два одинаковых угла:
прямые — АВС и DEC и острые АСВ и DCE. Эти последние равны, так
как, согласно закону физики, угол падения светового луча равен углу его
отражения.
Рис. 107. Измерение высоаы холма.
99

ложенной под его вершиной, подойти, конечно, невозможно. В этих случаях
применяют разные способы; самый простой из них — это способ
постепенного, ступенчатого измерения с помощью стакана воды. Берут стакан,
наполненный до краев водою, встают у подножия холма и, поднеся стакан
к глазам, смотрят на склон вдоль поверхности воды (уровень ее всегда
горизонтален). Запомнив на линии зрения какую-либо заметную точку,
поднимаются по склону до этой точки. Здесь проделывают то же самое
и, заметив на уровне воды следующую точку, снова поднимаются по склону.
Так продолжают подниматься, пока не достигнут вершины. Каждый этап
подъема — это ступенька, равная по высоте вашему росту. Если до
вершины холма пришлось сделать четыре подъема, то это значит, что холм
в пять раз выше роста человека.
Рис. 107 наглядно представляет сущность этого способа.
КРУТИЗНА СКЛОНА
Как определить крутизну склона холма в градусах, не имея
инструментов? Берут прямоугольный кусок бумаги (почтовую открытку), сгибают
ее так, чтобы складка разделила один из углов пополам. Получившиеся два
угла по 45° сгибают еще раз, каждый на три одинаковые части. Затем
распрямляют открытку. От одного из ее углов лучами расходятся складки,
которые делят прямой угол на шесть одинаковых частей по 15°. Если
перегнуть каждый угол еще раз посередине, то
получится 11 лучей, разделяющих угол открытки на
12 частей, каждая по 7°30'.
Теперь, взяв кусочек нитки с привязанным
к ней камешком — отвесом, прикладывают нитку
к разделенному складками углу открытки. При
изменениях наклона отвес будет скользить
вдоль складок поставленной в вертикальной
плоскости открытки (рис. 108). Чтобы измерить
крутизну, встают на вершину холма и, держа
открытку в вертикальной плоскости, углом, у
Рис. 108. Измерение кру- которого расположена нитка, к себе, «целятся»
тизны склона. вдоль верхней стороны открытки на подножье
склона так, чтобы линия зрения шла
параллельно уклону. Нитка, висящая вертикально, укажет на одну из
складок или на промежуток между ними. Отсчитывая количество
делений (ведя счет от ближайшего к себе), и помня, что каждое
целое деление равно 7°30', получают крутизну уклона, выраженную
в градусах,
100

ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТЕЙ
Течение реки. Глубину воды в реке или озере измерять придется,
конечно, только с лодки или плота, осторожно промеряя ее палкой;
если речка неглубокая, то проходя ее вброд. А как измерить скорость
течения?
Прямо против замеченного на противоположном берегу ориентира
вбивают колышек или веху. Затем, отойдя на заранее измеренное
расстояние вниз по течению, делают заметку против другого ориентира.
Получатся две визирные линии, пересекающие реку на определенном
расстоянии одна от другой. Выше первой линии бросают подальше от берега
палку и следят, когда она, плывя, пересечет эту линию. В этот
момент засекают время по часам и спешат к «финишу» — второй
вешке. Когда палка проплывет мимо нее, отмечают этот момент и
получают время, за которое палка прошла по течению известное расстояние.
Если оно составляет, например, 60 метров и палка проплыла его
в течение 5 минут, то скорость течения равна 60 : 5, то есть 12 метров
в минуту.
Едущих в поезде часто занимает вопрос: с какой скоростью они едут.
Скорость движения можно определить довольно точно и даже не одним,
а несколькими способами. Для этого нужны часы, лучше всего с секундной
стрелкой.
По столбам. Мимо окон идущего поезда быстро бегут назад
телеграфные столбы. Они мелькают через правильные промежутки времени потому,
что стоят на равных расстояниях один от другого — 50 метров. На один
километр приходится 19—20 столбов.
Зная это, определить скорость двигающегося поезда очень легко.
Стоит только «засечь» время и сосчитать определенное количество столбов,
промелькнувших перед окном. Отсчитав, например, 60 столбов, смотрят
на часы. Прошло, скажем, 4!/2 минуты. Значит, поезд прошел за это время
3 километра, то есть двигался со скоростью 1 километр в Vh минуты, или
40 километров в час.
По стуку колес. Можно определить скорость поезда иначе, не глядя
и окно и не считая столбов. Единицей измерения в этом случае послужит
длина рельсов.
Прислушиваются к ударам колес. Эти удары раздаются в тот миг,
когда колеса попадают на стык между рельсами. Все рельсы имеют
одинаковую длину, поэтому удары ритмичны. Зная длину рельса, то есть
расстояние, проходимое колесом от одного стыка до другого, нетрудно
произвести простой расчет скорости. Засекают время и считают удары. Длина
рельса на главных магистральных путях железных дорог — 12,8 метра.
Сосчитав число ударов в минуту, умножают на 12,8 (длина рельса).
Полученное число умножают на 60, делят на 1000 и получают скорость
101

поезда в километрах в час. Практически подсчет можно вести еще проще.
При длине рельсов в 12,8 метра число ударов за 46 секунд прямо дает
скорость в километрах в час. Удары (так же, как и столбы в первом
способе) надо считать от нуля (ноль, один, два, три. ..). Надо заметить, что
удары слышны от всех колес вагона. В двухосном (дачном) вагоне на
каждом стыке слышны два удара, от первой и от второй пары колес. В
четырехосном (поезда дальнего следования) вагоне каждая пара колес —
тележка — дает дробный удар. Считать надо весь перестук колес на одном
стыке. В дачном вагоне—«тук-тук-ноль!», «тук-тук-раз!», «тук-тук-два!»
и т. д. В пассажирском четырехосном — «тук-тук-тук-тук-раз!», «тук-тук-
тук-тук-два!» и т. д.
„СОБСТВЕННЫЕ- РАЗМЕРЫ
Полезно знать величины своего роста и шага. Чтобы проще всего
измерить пройденное расстояние, надо сосчитать количество шагов, но для
этого необходимо знать величину своего шага.
Величину шага определяют так: отмерив на земле прямую
линию, скажем, в 30 метров, проходят ее своим нормальным
шагом, считая шаги. Разделив 30 на полученное число шагов,
узнают среднюю длину одного шага. Положим, что на длине
30 метров уместилось 50 шагов. Разделив 30 на 50, получим:
30 : 50 = 3/5 = 0,6 метра = 60 сантиметров. Это и есть
ширина среднего шага.
Для перевода измеренного шага-
Рис. 109. ми расстояния в метры необходимо
Длина среднего количество шагов умножить на выра-
сустава пальца.
женную в метрах ширину одного шага.
Например, от лагеря до реки 630
шагов. Длина шага — 0,6 метра. Расстояние в метрах
равно 630X0,6=378 метров.
Размах рук человека обычно бывает равен его
росту. Чаще всего эти величины совпадают, но
возможны, конечно, и отклонения. Потому
соответствие своего размаха рук росту также полезно
проверить измерением.
Для приблизительного промера мелких
величин полезно запомнить длину среднего сустава
своего указательного пальца (рис. 109), величину
своей «четверти»,— расстояние между концами
большого пальца и мизинца растопыренной пятерни (рис. 110). Конечно
все эти меры очень неточны, но для быстрого примерного измерения на
походе, в экскурсии вполне пригодны.
Рис. 110. Величина
«четверти»,
102

ИЗМЕРЕНИЕ МОНЕТАМИ
Иногда мерами длины могут служить монеты. Размеры их совершенно
точны, и потому новые, не стертые и неповрежденные бронзовые монеты
пригодятся для разных измерений*
Копейка имеет в диаметре IV2 сантиметра, пятак — 2V2 сантиметра.
Составленные вместе, они дадут ровно 4 сантиметра. Из четырех пятаков
получится 10 сантиметров. Монетки достоинством в 2 и 3 копейки имеют
соответственно размеры 1,8 и 2,2 сантиметра. Уложенные в ряд, они дадут
Рис. 111. Приближенное измерение с помощью монет.
4 сантиметра. Рис. 111 изображает некоторые комбинации монет для
разных размеров. Зная эти стандартные размеры, с помощью монет можно
составить любые отрезки и для прямого измерения и для изготовления
измерительной линейки. Вес монет в граммах соответствует их цене.
САМОДЕЛЬНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Для приближенного измерения расстояний, высот, углов, даже времени
можно смастерить простые удобные приборы.
Дальномер. Его устройство показано на рис. 112. Это Т-образная
линеечка с ползунком. Ползунок лежит между двумя салазками основания,
в которых линеечка может свободно скользить вверх и вниз. При
выдвигании ползунка зазор между его перекладиной и обрезом салазок увели-
чивается. На ползунке намечены риски — черточки, проходящие мимо
шкалы, нанесенной на салазках. На шкале приведены деления, показываю*
щие расстояние в метрах.
Прибор держат в вытянутой руке. Выдвигают ползунок настолько,
чтобы наблюдаемый вдали предмет поместился точно между перекладиной
и началом салазок (рис. 113).
При этом черта-указатель на ползунке остановится против деления,
соответствующего расстоянию до предмета. На салазках можно поместить
сразу четыре шкалы для четырех типичных предметов, по которым можно
определить расстояние: человека (средний рост 1,7 метра), телеграфного
103

8
ю
°Ъ 20
4о
* 8
со
о
30
3
К
Р
8
50 3
d 5*
6
t?
¦ 10
«to
2,5
-* qo
столба (8 метров), всадника (2,2 метра),
трехэтажного дома (15—16 метров). Разметить шкалу
приборчика надо опытным путем, отходя от принятого
предмета на заранее измеренные расстояния.
Измерения получаются не слишком точные, но
для небольших расстояний в 200—400 метров
точность все же достаточна. Этот прибор можно с
успехом применять во время разведки в военной игре и
в туристских походах.
Высотомер. Высотомер можно изготовить из
прямоугольного куска фанеры или картона.
На рис. 114-А изображен квадрат с рядом
нанесенных на нем линий, расходящихся из одной точки.
Этот квадрат следует точно перерисовать на плотную
бумагу, увеличив вдвое, и, вырезав его, наклеить на
фанерный квадратик такой же величины. В точке, где
сходятся линии, надо укрепить нитку с грузиком —
отвес. Длина нитки — 16 сантиметров.
Пользование высотомером весьма несложно.
Прибор держат вертикально так, чтобы, глядя вдоль
верхнего обреза квадрата, на одной линии с ним видеть
вершину измеряемого предмета (рис. 114-Б).
Свободно висящая нитка с грузиком остановится при этом
против одной из линий. У каждой линии написана
цифра, указывающая, какую часть расстояния от
наблюдателя до измеряемого предмета составляет его
высота. Измерив расстояние, умножают его на
полученную цифру и узнают высоту предмета. К
полученному результату прибавляют величину своего роста:
ведь прибор держат не у самой земли, а против
глаз.
Эклиметр. Крутизну склона определяют при
помощи прибора, называемого эклиметром. На
квадратном кусочке картона или фанеры проводят циркулем
дугу, следя, чтобы центр ее был в одном из углов
квадрата. Дугу с помощью транспортира делят на
90 делений — градусов (можно разметить на ней не
все 90 делений, а 18 — в каждом по 5°). Более
мелкие отсчеты в пределах 5° определяют на глаз. На углу дощечки, из
которого описана дуга, укрепляют ниточку с грузом. При изменениях
наклона верхнего края дощечки нитка-отвес будет скользить вдоль
шкалы.
Эклиметром пользуются так: встав у подножья склона, держат дощечку
вертикально, ребром, у которого расположена цифра 90°, вверх;
прицеливаются вдоль этого ребра на вершину какой-нибудь палки, воткнутой пред-
¦8
- э *>
-10 °а
20
Рис.112.
Устройство
дальномера.
104

варительно на вершине склона. Высота
этой палки должна равняться росту
наблюдателя. При этом линия зрения пройдет
параллельно склону.
Нацелившись, прижимают нитку к
дощечке и читают цифру, против которой
останавливается отвес. Это и будет
крутизна склона, выраженная в градусах. При
работе вдвоем один поднимается на холм
и стоит там, а второй нацеливает прибор
на шапку первого наблюдателя.
Для определения крутизны ската
сверху поступают таким образом, но тогда
целятся через прибор не со стороны шкалы,
а со стороны, где прикреплена нитка
отвеса. Устройство эклиметра показано на
рис 115.
Компас. Для того чтобы определить
направление на какой-нибудь предмет,
нужно измерить угол между этим направлением и постоянным для любой точки
Земли направлением на север, точнее говоря, угол, образуемый магнитным
меридианом и направлением на нужный нам предмет на местности. Угол
этот называется азимутом. Азимуты, как и всякие углы, измеряются в
градусах от 0 до 360. В топографии отсчет градусов ведется от севера по
часовой стрелке. Азимут на восток равен 90°, азимут на юг— 180°, азимут
на запад — 270° и т. д. На рис. 116 изображен компас и азимуты: на
дерево— 45°, на фабричную трубу—150°, на мельницу — 310°.
Рис. 113. Работа с дальномером.
W
Рис. 114-А. Высотомер.
if
f
А'
(А
•Б. Работа с высотомером.
105

о '
//
*о ¦ /
Ч I I
го
I I
/о
*
Рис. 115. Эклиметр.
Рис. 116. Азимуты,
Для того чтобы по компасу определить азимут на какой-нибудь
предмет, надо, положив компас горизонтально, ориентировать его, то есть
расположить нулевое деление его шкалы в северном направлении, и отметить,
сколько делений шкалы заключено в секторе, образованном линией
Север — Юг и линией, направленной на заданный предмет. На шкале
компаса читают азимут, выраженный в градусах.
Если шкала-картушка компаса вертится вместе со стрелкой,
ориентировать компас не надо, нуль всегда будет направлен на север.
В походе отсчет азимута служит не только для определения
направления в начале пути, но и для контроля движения. Чтобы не сбиться с
пути, нужно почаще поглядывать на компас, сверяя свое направление с
показанием шкалы — лимба компаса. Иногда приходится идти не по прямой,
а по ломаной линии. Чтобы предварительно определить такой маршрут,
разбивают его на прямые участки и для каждой точки поворота
направления находят свой азимут, по которому надо двигаться дальше.
Простой, но вполне надежно действующий компас можно изготовить
самим. Его главная часть — магнитная стрелка, то есть стерженек из
намагниченной стали. Стрелкой может служить обычная швейная иголка
крупного размера. Иголку или полоску стали
хорошенько намагничивают, потерев о сильный
постоянный магнит. Намагниченная иголка, если
дать ей возможность вращаться свободно, будет
всегда поворачиваться одним концом на север.
Для этого лучше всего пустить ее плавать по
воде.
От обычной длинной пробки отрезают
небольшой ровный кружок — 6 или 8 миллиметров
высотой. В этом кружке делают ножом надрез рИс. 117. Поплавок компаса.
106

Риг.. 118. Карманные солнечные
часы.
точно по диаметру, вкладывают в этот
надрез иголку. Получается маленький
поплавок, на котором иголка плавает, Рис. 119. Круг звездных часов,
не касаясь воды (рис. 117). Поверх
иголки к пробке приклеивают (и для прочности прикрепляют скобочками
из тонкой медной проволоки) картушку компаса с обозначением 8 главных
направлений и градусной шкалы, предварительно определив, который из
концов иголки показывает на север. Этот конец помещают под острие
нарисованной на картушке стрелки с буквой С.
Для пользования компасом поплавок кладут на воду в стакан или
блюдечко с водой или просто в лужицу. Сосуд с водой не должен быть
железным, иначе компас будет давать неверные показания.
Карманные солнечные часы. Маленькие солнечные карманные часики—
очень полезный прибор. Изготовляют эти часы так: на квадратном кусочке
картона со стороной 7 сантиметров чертят круг радиусом 2 сантиметра.
Разбивают этот круг на 24 равные части, и у каждого деления ставят
цифры от 0 до 23. Писать начинают с цифры 13, которая должна быть
в самом низу, ближе всего к краю картона. Вправо от нее располагается
12, влево—14. Циферблат прокалывают в центре булавкой, втыкая ее
перпендикулярно к плоскости циферблата (рис. 118).
Циферблат в таких часах должен стоять наклонно, под разными
углами к горизонту, в зависимости от широты места. Для этого подклеивают
картонный треугольный подкос-подставку. Наклон среза подставки должен
иметь столько градусов, сколько нехватает до 90 от широты вашего места.
Картонный треугольник подклеивают под циферблат на бумажной или
матерчатой петле. С задней стороны циферблата укрепляют бумажное
гнездо, куда кладут булавку, когда часы разобраны. Для пользования часами
отгибают подставку, втыкают булавку в центр циферблата и ставят часы
на ровном месте «лицом» к северу. Тень булавки ложится при этом на
цифру, соответствующую данному часу.
107

Звездные часы. В ночное время по звездам можно не только
ориентироваться, но и определять время.
Видимое вращение небосвода заменяет часовой механизм. В звездных
часах стрелкой будет Большая Медведица.
Вид звездного неба меняется в течение года. Поэтому нельзя просто
заметить, в котором часу какое-либо созвездие бывает в определенном и
постоянном положении. В разные месяцы оно в один и тот же час стоит на
разной высоте. Но несложное приспособление устраняет это неудобство.
Из картона или фанеры вырезают два кружка. Один радиусом в 3,
другой — в 4 сантиметра. На меньшем круге делают обод (рис. 119),
разделенный на 12 частей — месяцев, со сходящимися от каждого деления
к центру черточками; черточка, идущая от деления «Сентябрь»,
продолжена до центра. На ней расположены звезды, образующие внутреннюю
стенку ковша Большой Медведицы. Центр кружка помещают в том месте,
где должна быть Полярная звезда.
На половине большого круга чертят дугу в 1 сантиметр шириной и
делят ее на 12 равных частей. Это будет циферблат. Над одной из черточек
ставят цифру 24. Цифру 24 надо написать в середине. По одну сторону
от нее— 1,2 и т. д.— до 6, по другую — 23, 22 и т. д. до 18 (рис. 120).
Готовые кружки соединяют общей осью из проволочки, пропущенной
через их центры,— и часы готовы. При вращении малого кружка Медведи-
Р и с. 120. Циферблат звездных часов.
108

Рис. 121. Звездные часы в собранном виде.
ца будет обходить вокруг центра так, как обходит она на небе вокруг
Полярной звезды. Чтобы узнать время, смотрят на небо и, найдя Большую
Медведицу, поворачивают ее изображение на кружке в такое же положение,
держа большой кружок перед собой цифрой 24 книзу. Название месяца,
в котором производят измерение, остановится против той цифры, которая
соответствует текущему часу. На рис. 121 видно, что при положения
ковша Большой Медведицы под Полярной звездой низко над горизонтом,
в начале октября часы будут показывать 23 часа.
КНИЖНАЯ ПОЛКА ЮНОГО ФИЗИКА И МАТЕМАТИКА
Перельман Я. И. Физика на каждом шагу. 1933.
Перельман
Перельман
Пе р е л ь м а н
Я. И. Физика на каждом шагу. 1933.
Я. И. Занимательная физика, I и II части, 1947.
__.ж Я. И. Занимательные задачи. 1938.
Перельман Я. И. Занимательная арифметика. 1936,
Перельман Я. И. Занимательная геометрия, 1949.
Ильин М. Рассказы о вещах. 1938.
Ильин М. Сто тысяч почему, 1934.

СБОРЫ, ИГРЫ, СОРЕВНОВАНИЯ
Здесь мы опишем некоторые коллективные игры, конкурсы, научные
соревнования. Они, наряду с предметными сборами, могут быть
использованы для расширения и углубления тех знаний, которые школьники
приобретают на уроках.
Такие коллективные занятия, организованные под руководством учи-
телей, приучают к самостоятельной работе, развивают любознательность,
находчивость, смекалку.
Не нужно строго придерживаться рекомендуемых здесь советов
и указаний. Они — лишь основа, канва для изобретательной выдумки
пионервожатого или для руководителей кружков юных астрономов,
физиков.
КОНКУРС НА РЕШЕНИЕ ЗАНИМАТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ
В этом конкурсе могут участвовать все желающие.
Задачи четко напишите крупными буквами на большом, красиво
оформленном листе бумаги и вывесьте на видном месте в коридоре школы. В
объявлении нужно указать также и условия конкурса: куда, кому и в каком
виде сдавать решения задач. Не забудьте объявить о наградах победителям
(премиях, похвальных отзывах и др.).
Если к участию в конкурсе хотите привлечь учеников соседней школы,
вывесьте такой же плакат и там, предварительно получив, конечно,
разрешение директора школы.
Вот примерный образец объявления о конкурсе;
110

ВНИМАНИЕ!
Кружок юных физиков 275 школы объявляет конкурс на
решение занимательных задач. Задачи конкурса не трудны.
Они требуют не специальной подготовки, а смекалки,
сообразительности и умения пользоваться теми знаниями, которые
получены в школе.
В состав жюри конкурса должны входить учащиеся-отличники,
старший вожатый. Возглавить жюри конкурса лучше всего учителю.
Перегружать конкурс множеством задач не следует. Пусть их будет
меньше, но зато каждая заставит хорошенько подумать, «поломать
голову».
Задачи для конкурсов постарайтесь составить сами, конечно под
руководством учителя, или подберите из этой и других книг. Очень многа
интереснейших задач можно найти в прекрасных книгах Я. И. Перельмана.
Конкурс можно посвящать вопросам физики, астрономии, математики,
географии.
Решения всех задач должны быть заранее приготовлены жюри и
храниться у руководителя. Жюри, при определении результатов конкурса,
будет оценивать не только правильность решения задачи, но и выдумку,
изобретательность участников конкурса: ведь многие задачи можно решить
различными способами, и преимущество должно быть отдано наиболее
интересному, как говорят — изящному решению.
О результатах конкурса обязательно следует известить его участников,
а имена победителей сделать известными всей школе.
ИГРЫ-СОРЕВНОВАНИЯ НА МЕСТНОСТИ
Летние игры-соревнования на местности вырабатывают умение
самостоятельно ориентироваться, производить измерения.
Одна из поучительных летних игр — движение по азимуту.
Выше мы уже рассказывали (см. стр. 105) о том, что такое азимут*
как его определяют и пользуются им. Умеющий двигаться по азимуту
никогда не заблудится. Он выберется из самой дремучей чащи, найдет в
горах правильное направление.
Вот несколько задач из этой области. Прежде чем заглядывать в
конец книги, где помещены ответы, постарайтесь сами, с компасом в руках,
решить эти задачи.
99. Отряд вышел из лагеря и прошел по азимуту 90° 2 километра. Здесь
направление изменилось; следующие 3 километра прошли по азимуту 180°. В конце этого
отрезка пути сделали привал. Отдохнув и позавтракав, снова двинулись, но авимут
111

нового направления был уже равен 270е. Через 2 километра азимут изменили,
увеличив его на 90°, и еще через 3 километра добрались до конца пути. Куда пришел отряд
н какой путь он проделал?
100. Я вышел из лагеря по азимуту 45°. Товарищ, выйдя из селения, лежащего
точно на северо-восток от лагеря, двигался по азимуту 225°. Могли ли мы
встретиться?
101. Мы вышли из дома и пошли точно на север. В пути повернули и пошли по
азимуту 120°. Через некоторое время снова повернули и пошли по азимуту 360°.
В каком направлении мы шли в конце пути?
102. Туда я шел прямо по азимуту 280°. По какому азимуту мне надо так же
прямо вернуться назад?
103. Выйдя из лагеря я прошел 5 километров по азимуту 25°. Здесь повернул
и прошел еще 5 километров по азимуту 315°. Отсюда хочу скорее попасть домой.
Укажите мне азимут кратчайшего направления в лагерь.
КАК ОРГАНИЗОВАТЬ ИГРУ „ДВИЖЕНИЕ ПО АЗИМУТУ0
На расстоянии 800—1000 метров от определенной точки в лагере
(например от мачты флага) ведущий игру намечает какой-либо
предмет, неизвестный участникам.
Это — финиш.
Участникам соревнования
даются указания, как надо
идти, чтобы достигнуть этой
неизвестной точки. Указания
даются в азимутах и
размерах прямых отрезков пути,
составляющих в общем
сложный, зигзагообразный
маршрут. Размеры можно
указывать в шагах или в метрах.
Последнее несколько
усложнит задачу. Путь можно
наметить даже обходный,
так, чтобы подойти к
финишу с противоположной
стороны. Каждому из
участников вручается компас и
записка с указанием
маршрута.
Выигрывает тот, кто
подойдет к финишу ближе всех.
При этом надо помнить, что
Рие. 122. Схемы движения по азимутам. идти следует как можно точ-
112

нее. Даже небольшое отклонение в начале пути отнесет точку финиша
далеко в сторону.
Предварительно, до игры, ведущий ее, например вожатый,
отправляется один на разведку маршрута. Выбрав примерно направление, он
отмечает первый азимут, скажем 105°, и начинает идти от намеченной
точки, считая шаги. Положим, он прошел 400 шагов. Здесь берется новый
азимут, например 45°, и снова прямой отрезок тщательно измеряется.
Через 300 шагов снова поворот, азимут 180°. Расстояние—200 шагов.
Придя в точку финиша, ведущий делает на ней невидимую для других
отметку. Схема А на рис. 122 изображает этот маршрут.
В записке, которую надо дать участнику игры, никаких схем не
дается. В ней надо написать только: «азимут 105° — 400 шагов; азимут
45°—300 шагов; азимут 180°—200 шагов. Стоп».
Каждый заканчивающий маршрут остается на своей точке финиша или
делает на ней свою метку. Когда все участники приходят, ведущий
показывает на настоящую точку финиша и определяет, кто подошел к ней
ближе всех.
Маршруты можно разнообразить как угодно, делать обходы, петли,
замкнутые или лучше почти замкнутые ходы. Пример такого сложного
хода дан на схеме Б (рис. 122). Данные этого маршрута таковы: азимут
40°— 130 шагов; азимут 155° — 200 шагов; азимут 15°—60 шагов; азимут
260°—160 шагов. Финиш расположен близко от старта.
Определение расстояния на глаз также может быть темой
соревнования. Наметив на местности ряд ориентиров, расположенных в различных
условиях (на холме, через лощину, на ровной местности и т. д.), и заранее
измерив расстояния до них, вожатый предлагает пионерам определить на
глаз эти расстояния и, никому не сообщая, записать на бумажке. Когда
все записки будут собраны, нетрудно определить, чьи подсчеты ближе
всего к действительным. Такие соревнования интересно проводить не только
днем, но и в сумерки. При этом ясно обнаружится, как искажает
представление о расстояниях слабая освещенность.
Измерение высот, определение ширины реки и прочие математические
упражнения также можно использовать для индивидуальных или групповых
соревнований.
Организация такого соревнования должна начаться с составления
условий. Надо определить, сколько и каких именно измерений должен
будет проделать каждый участник, наметить объекты измерения, возможно
точнее промерить их величины.
Для измерения высот можно выбрать деревья, здания, высокие мачты,
телеграфные столбы.
113

При измерениях расстояний в горизонтальном направлении не
обязательно брать ширину реки. Можно наметить вехами определенный участок
на поляне, например в сторону от дороги или канавы. Тогда линия дороги
будет направлять движение измеряющего (подобно береговой линии реки).
Выбор способа измерений лучше предоставить самим участникам
соревнования.
Результаты измерений должны быть записаны каждым участником и
переданы руководителю. Сравнение полученных результатов выявит
победителя, сумевшего наиболее точно решить задачи.
Для соревнований звеньев, в которых все задания выполняются
коллективно, на основе взаимной помощи, задания могут быть более сложными,
комбинированными.
Приводим несколько примеров.
1. Выйти из лагеря прямо на юг. Пройдя полкилометра, разделиться
на две группы. Первой группе продолжать движение по азимуту 135°,
второй — по азимуту 225°. По этим азимутам обеим группам пройти по
300 метров. Затем первая группа меняет направление на азимут 225°,
вторая— на азимут 135°, и по этим направлениям обе группы снова проходят
по 300 метров.
Далее обе группы продолжают движение по азимуту 275° до реки.
Подойдя к берегу, определяют скорость течения, ширину и возвращаются в
лагерь по кратчайшему пути.
По возвращении звенья должны доложить вожатому, что произошло в
точке поворота на азимут 275° (встреча двух групп), какова форма и
площадь участка, который обошли группы по периметру, какова скорость
течения и ширина реки и, наконец, азимут обратного пути.
Этот маршрут сравнительно прост, задания несложны, они требуют
лишь умения обращаться с компасом, знания элементарной геометрии и
физики.
Более сложное задание можно составить, например, так.
2. Выйти из лагеря по азимуту 350°, отойдя на 400 шагов, свернуть в ту
сторону, где солнце восходит 22 сентября; продвинувшись в этом
направлении еще на 300 шагов и подойдя к реке, измерить ее ширину с помощью
конверта от письма. От реки отойти в том направлении, куда бывает
направлена самая короткая тень от предмета. Покрыв расстояние, которое
звук проходит в одну секунду, встретить отдельное дерево. Измерить его
высоту, определить крутизну лежащего к западу от дерева холма и на
вершине этого холма воткнуть прямую палку так, чтобы она была
направлена на Полярную звезду.
Для выполнения задания можно пользоваться компасом,
транспортиром, почтовым конвертом.
Перед тем как давать подробные задания, вожатый должен сам
разведать маршрут и проделать необходимые измерения.
Особенно интересны и полезны будут такие игры, если ввести в них
также и элементы спортивного соревнования, то есть намечать маршруты
114

не на ровной, а на пересеченной местности, вводить, попутно с выполнением
основного задания, преодоление препятствий: заборов, рвов и т. д., ввести
в игру отдельные нормативы комплекса БГТО. В таком усложненном виде
соревнования, обогащая школьников знаниями и практическими навыками,
будут попутно способствовать укреплению сил, здоровья, физической
закалке.
КОНКУРС ОПЫТНЫХ ТУРИСТОВ
Этот конкурс можно провести между звеньями отряда. В решении
задач принимают коллективное участие все пионеры звена. Некоторые задачи
заставят задуматься над физической сущностью многих приемов, к которым
мы постоянно прибегаем.
Задачи этого конкурса составлены в виде рассказа о летней прогулке.
Поход (104). В тот день, когда солнце взошло ближе всего к северу,
отряд пионеров вышел в поход. Чтобы было не так жарко, ребята надели
светлые костюмы. Почему в черных всегда жарче? В час выхода отряда тени
от предметов были такой же длины, что и в 4 часа дня, но направлены
были в западную сторону. По лугу идти было легко, но когда пошли по
песку, ходьба сразу стала очень тяжелой. Вскоре вдали показался холм,
рядом с которым, перпендикулярно пути отряда, проходило шоссе с
телеграфной линией. Эта линия помогла ребятам почти безошибочно
определить высоту холма. Подниматься на его крутой склон было очень тяжело, и
ребята быстро запыхались и устали. Отдыхая на вершине, они при помощи
транспортира определили крутизну склона холма. С холма виднелось
расположенное невдалеке колхозное село. На окраине села высоко вверх торчало
коромысло колодезного «журавля». Кто-то спросил: «Какого рода рычаг
представляет собой это коромысло?» Невдалеке виднелся второй колодец.
Над ним был устроен не «журавль», а ворот с валом и рукояткой.
Рукоятка ворота — тот же рычаг первого рода, однако, подойдя к колодцу и
доставая из него ведро воды, пионеры воспользовались рукояткой как
рычагом второго рода. Как они это сделали? Заглянув внутрь, ребята с
удивлением увидели, что несмотря на жаркие дни и на то>, что колодец
стоит открытым, в глубине его сохранился толстый слой льда.
Подойдя к реке, на которой не было моста, решили определить ее
ширину. Тот же транспортир помог сделать это, не переправляясь на
другой берег. Определить скорость течения было, конечно, еще проще.
Купаясь, туристы нашли на дне реки большой красивый камень. В воде он
казался не тяжелым, но вытянуть его на берег было не просто, он оказался
гораздо тяжелее, как только его подняли над водой. Наблюдая за тем,
как от брошенных камешков бегут по воде круги, ребята задумались,
почему эти круги не вытягиваются течением, а все время остаются круглыми.
При разведении костра поднялся спор: с какой стороны надо его
разжигать: с той, откуда дует ветер, или с противоположной, защищен-
115

ной от ветра кучей хвороста? Крупная искра, с треском отлетевшая от
костра, обожгла кому-то руку и вызвала вопрос: почему костер
трещит?
Над костром повесили два чайника, один круглый, шарообразный,
другой — плоскодонный, цилиндрической формы, и заспорили, который
скорее закипит. Чтобы вода закипела скорее, чайники закрыли крышками.
Невдалеке стояла старая высокая ель. Пока грелся чай, ребята быстро
измерили ее высоту. Сделать это было весьма просто, потому что погода
была хорошая и небо оставалось совершенно ясным.
Быстро и незаметно прошел день в походе. Возвращаясь домой уже
вечером, путники встретились с одной загадкой. Дождя не было, но трава
вдруг оказалась мокрой. Откуда взялась на траве вода?
В этом коротком рассказе о летней прогулке пионерского отряда
заключено 20 задач. Герои рассказа решили все эти задачи хорошо. Да и вы
сможете это сделать.
Выигравшим считается тот (или те), чьи ответы будут наиболее
полными, ясными, правильными.
ВЕЧЕР ЗАНИМАТЕЛЬНОЙ НАУКИ
Большим, интересным событием в жизни школы может явиться
вечер занимательной науки. Конечно, без тщательной подготовки «вечер»
пройдет вяло и скучно и, пожалуй, не возбудит, а отобьет интерес ребят
к занимательной науке.
Программа «вечера» может быть самая разнообразная, ее нужно
тщательно разработать под руководством учителя. Если в школе есть кружки —
физический, астрономический и т. п., то их члены должны принять в
подготовке «вечера» самое активное участие, стать душою «вечера».
Прежде всего необходимо определить характер «вечера»* будет ли это
нечто вроде «научного концерта», где участники выступят перед
зрителями, или будут работать несколько уголков — математический, физический и
т. д., в которых будут демонстрировать занимательные опыты, проводить
викторину, конкурс и пр. Можно объединить то и другое, так будет всего
интереснее. Потому мы и возьмем это за основу того плана, который
приводим здесь в качестве примера.
Прежде всего нужно выделить группу организаторов, в которую
войдут лучшие математики, физики, астрономы. Они будут и авторами и
исполнителями программы. Надо ввести в организационную группу также
пионеров — художников, затейников. Возглавлять группу лучше всего
старшему вожатому. Во всей работе по подготовке и проведению вечера
занимательной науки несомненно помогут учителя.
О «вечере» надо оповестить всех учащихся школы. Можно повесить в
коридоре или зале объявление не совсем обычного порядка: объявление-
ребус (рис. 123).
116

Рис. 123. Ребус-объявление.
Надо приготовить пригласительные билеты. На билетах, помимо
обычного текста, можно написать небольшие математические, физические
задачки, вопросы и головоломки.
В зале, на эстраде или возвышении, надо поставить стол. Здесь будут
выступать «научные затейники», показывать опыты.
В отдельных местах зала или прилегающих к нему классах следует
расположить уголки: математический, физический, астрономический.
Посетители пройдут сюда после того, как закончится первая часть «вечера».
Итак, вечер занимательной науки начинается.
Школьники собрались в зале. Ведущий произносит краткое
вступительное слово примерно следующего содержания: «Мы не собираемся
показывать вам ни новейших достижений науки, ни чудес техники. Наша
задача — показать, что нет неинтересных, скучных наук. Даже такой
«сухой», по ошибочному мнению некоторых, предмет, как математика, таит
в себе массу увлекательных «чудес». Первое слово предоставляем
математике».
На зстраде большая черная доска. У доски школьник, ведущий
математическую часть вечера. В руках у него несколько конвертов. «В этих
конвертах,— говорит он,— заключаются результаты вычислений, которых
вы еще не делали, над числами, которых вы еще не задумали». Он
предлагает задумать любое значащее число меньше 10, умножить его на 3,
к результату прибавить 2, сумму умножить на 3, к итогу прибавить
задуманное число, первую цифру полученного числа зачеркнуть, к
оставшейся цифре прибавить 2, сумму разделить на 4, к полученному
прибавить 8. После этого ведущий передает публике конверт, говоря:
«Здесь результат вычислений над неизвестным мне числом» (в конверте
написано 10).
Другому также предлагается задумать любое число, удвоить его,
к полученному прибавить 1, полученное число умножить на 5, зачеркнуть
117

все цифры, кроме последней, оставшуюся цифру умножить саму на себя,
цифры результата сложить. В конверте — 7 — результат вычисления.
«Секрет» этого вычисления чрезвычайно прост: сложная вереница
действий над задуманным числом служит только маскировкой. В
результате задуманное число попросту отбрасывается, и настоящий результат
определяется теми цифрами, которые указаны в задачах. Вот, например,
такая задача:
Задумайте число меньше 10, удвойте его; полученное снова удвойте;
к результату прибавьте задуманное число; итог удвойте; к полученному
прибавьте 6; первую цифру итога зачеркните; к оставшемуся прибавьте
22; цифры итога сложите: осталось 10.
Легко проследить, что в результате действий, указанных во втором,
третьем, четвертом и пятом условиях, мы попросту умножаем задуманное
число на 10. Всякое целое число, умножаемое на 10, дает число,
оканчивающееся нулем, и, следовательно, прибавив к нему 6 и отбросив первую
цифру (десятки), мы в любом случае будем иметь 6. После этого
прибавляем к 6 также определенное задачей число 22. В результате всегда
получается 28, а 2 + 8=10. Как видите, без маскировочных действий
задача оказывается вот такой: сложите 6 и 22 и потом сложите 2 и 8.
Написав на доске ряд чисел: 1+2+3+4+5+.. .+97+98+99+100=?
юный математик предлагает быстро сказать, чему равна сумма всех чисел
этого ряда.
Если это покажется затруднительным, он обращает внимание
школьников на то, что сумма двух крайних чисел 100+1 равна 101, двух
ближайших к крайним 99+2 равна также 101, 98+3 тоже и т. д. до середины
ряда, где сложить придется 50+51.
Все симметричные числа двух половинок ряда дают 101 в сумме. А так
как в сотне таких пар 50, то сумма их равна 101X50=5050.
Этот прием может пригодиться всегда, когда понадобится сложить
последовательный ряд чисел.
Заключить свое выступление математик может несколькими шуточными
вопросаъш, но требующими для ответа сообразительности.
Написав на доске 13 и 14, математик спрашивает, какой
математический знак надо поставить между этими числами, чтобы получить число
больше 13 и меньше 14?
Может ли существовать линия (не окружность!), все точки которой
одинаково удалены от одной точки?
Эти вопросы не должны оставаться без ответа.
Если правильных решений не поступит, сообщите их сами: между 13
и 14 надо поставить знак десятичной дроби — запятую: 13,14. Получится
13 и четырнадцать сотых, то есть число, больше 13, но меньше 14.
Одинаково удалена от точки — центра шара любая линия,
нарисованная на его поверхности.
Математик уступает место физикам. Они покажут несколько
интересных опытов.
118

Один из юных физиков начинает выступление с того, что показывает
присутствующим пустой стакан. «Что в этом стакане?». Ему, конечно,
отвечают: «воздух».— «Совершенно верно, — говорит он, — воздух. А как вы
думаете, много тут воздуха?»
В результате дальнейшего разговора выясняется, что 4 стакана
воздуха весят более грамма, что воздух в зале весит больше, чем любой из
зрителей.
Рассказав о весе, давлении и сопротивлении воздуха и о том, как
давление и плотность воздуха используются в нашей технике (например
насосы, в которые жидкость нагнетается атмосферным давлением; самолеты,
не только опирающиеся своими крыльями о воздух, но и поднимаемые его
давлением и т. д.), физик со своими товарищами показывает несколько
опытов.
Если в школьном кабинете физики есть Магдебургские полушария и
воздушный насос, можно показать знаменитый опыт Герике. Вызвав на
эстраду несколько человек из зала, их просят разъединить сложенные
полушария, из которых выкачан воздух. Несмотря на все усилия, даже
6—8 человекам это сделать не удается: давление воздуха сильнее! Можно
также показать опыт с переламыванием линейки, прикрытой газетным
листом, с опрокинутым стаканом воды, поднятие человека дуновением. Эти
опыты описаны на стр. 57—62 этой книги.
В заключение физик спрашивает: нет ли в зале хорошего художника?
Если таковой находится, его приглашают на эстраду и просят нарисовать
что-либо на приготовленной заранее бумаге, лежащей на пюпитре.
Вместо карандаша художнику вручают подключенный к
аккумулятору гвоздь. Подойдя к стоящему на столе пюпитру с мокрой бумагой,
художник проводит по ней гвоздем и убеждается, что он оставляет
за собой зеленые линии. Художника просят нарисовать, например,
пионера. Когда фигура готова, помощник незаметно переключает провода
на аккумуляторе. Галстук пионера, к всеобщему удивлению, получается
красный.
Этот опыт настолько эффектен и прост, что его можно повторить
несколько раз, меняя заготовленную заранее в фотографической ванночке
бумагу и выполняя рисунки по желанию присутствующих.
Для подготовки этого опыта надо иметь автомобильный аккумулятор
на 12 вольт (еще лучше 2 аккумулятора, соединенные последовательно,—
24 вольта). Далее необходим лист алюминия или меди размером с
обычный портфель, немного желтой кровяной соли и несколько граммов
раствора фенолфталеина, который можно заменить несколькими таблетками
пургена (продается в любой аптеке).
Медный лист надо установить на какой-нибудь наклонной подставке.
К листу присоединяют звонковый провод, подключенный к аккумулятору.
К концу второго провода присоединяют крупный гвоздь (рис. 124).
Лист бумаги пропитывается раствором желтой кровяной соли и сырым
накладывается на медный лист. На мокрый лист с помощью ватного там-
119

Рис. 124. Пюпитр для рисования
электрохимическим способом.
пона наносится раствор
фенолфталеина (раствор 3—4 таблеток пургена на
полстакана воды).
Если по подготовленной таким
образом бумаге провести гвоздем, ток
с него пойдет через мокрую бумагу
на медный лист. За гвоздем при этом
будет оставаться яркий зеленый след.
При перемене направления тока,
то есть при перемене проводов
местами на клеммах аккумулятора, за
гвоздем потянется красный след —
результат реакции фенолфталеина. Так,
переключая провода, можно превращать
«карандаш» и рисовать им цветные
гвоздь то в зеленый, то в красный
картинки.
Объяснив «секрет» таинственного гвоздя, физик заканчивает свое
выступление.
Первая часть «вечера» окончена.
Школьники покидают свои места и расходятся по уголкам
занимательной физики, математики, астрономии. Перед выходом из зала каждый
получает листок для ответов на задачи конкурса. На листке три клетки.,,
в каждой стоят три номера. Этими же номерами помечают конкурсные
задачи. Ответ нужно писать против соответствующих номеров каждого
раздела. Вот примерный образчик такого листка:
Фамилия .
НА КОНКУРС
Класс I
1
Ф И 3 И К А
2 !
3
I 1
МА ТЕМАТИКА I
2
з - !
1
АСТРОНОМИЯ
2
3 .
120

В уголках занимательной науки проводят опыты, викторины,
предлагают задачи, головоломки. Те из них, которые включены в конкурс, имеют
четко написанные номера (в каждом разделе три задачи). В уголках
дежурят лучшие знатоки предмета — они ведут объяснения, показывают опыты,
УГОЛОК ЗАНИМАТЕЛЬНОЙ ФИЗИКИ
Обстановка зависит от места, где расположен уголок. В нем должен
быть стол для расстановки приборов, на стенках развешаны плакаты с
рисунками задач, головоломок и пр.
На столе расставлены самодельные приборы, описанные во втором
разделе этой книги. В уголке помещают и некоторые приборы из
физического кабинета, с которыми школьники смогут знакомиться самостоятельно
Например те же Магдебургские полушария с небольшим ручным насосом,
блоки, магниты.
Задачи выберите из тех, что помещены в конце раздела «Опыты
юных физиков» или придумайте сами. Их надо четко написать и снабдить
рисунками. Чем крупнее будут рисунки, тем лучше. Из общего числа задач
уголка три, назначенные на конкурс, должны иметь номера 1, 2 и 3.
УГОЛОК ЗАНИМАТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ
Обстановка уголка такая же, как и у физиков. Стол, на стенках
плакаты с задачами. Полезно заранее приготовить для уголка несколько
объемных математических экспонатов. Вот некоторые из них.
МИЛЛИОН ПОРТРЕТОВ
Из плотного сухого дерева выстругайте 10 одинаковых брусков. Размер
брусков: длина 150, сечение 20X20 миллиметров. Тщательно обработанные
бруски будут плотно прилегать друг к другу и, сложенные вместе,
образуют плоскость, на которой нужно нарисовать какой-либо силуэт.
Когда силуэт будет готов, поверните каждый из брусков на 90°, то есть
переложите на следующую грань, и на чистой поверхности нарисуйте
второй силуэт. Границы рисунка на каждой грани должны находиться на
одинаковом расстоянии от концов бруска. Таким же образом нарисуйте третий
и четвертый силуэты на следующих гранях (рис. 125). В результате на
каждом из 10 брусков будут нарисованы четыре варианта какой-нибудь
части силуэта. Сложенные вместе, бруски всегда будут давать цельный
профиль. Поворачивая их, можно будет изменять отдельные черты профиля
и получать каждый раз все новые и новые изображения.
121

При десяти четырехгранных
брусках будет 40 отдельных
деталей рисунка. Сколько же
разных профилей можно из них
сложить? Ответ для многих
совершенно неожиданный: миллион
сорок восемь тысяч пятьсот
семьдесят шесть!
Проверить это нетрудно
таким рассуждением: поворачивая
первый брусок, мы можем
получить четыре разных портрета.
Но этот брусок можно
приложить к четырем граням
второго и, следовательно, получить
4X4=16 вариантов. К каждому
из этих вариантов можно
приставить 4 грани третьего бруска и получить уже 16X4=64 варианта.
Таким образом, четвертый брусок даст уже 64X4=256 разновидностей,
пятый — 256X4=1024 и т. д. Наконец десятый — 262 144X4=1 048 576.
Если бы вы захотели просмотреть все портреты, которые можно
составить из нашего экспоната, на рассмотрение каждого затратив одну секунду,
вам пришлось бы без отдыха и остановки заниматься этим более 12 суток!
Рис. 125. Профиль, составленный из
десяти брусочков.
ПОДБЕРИ ПРОБКУ
Приготовьте гладкую фанерную доску размером 30X40 сантиметров.
В доске, по три в ряд, выпилите девять отверстий:
верхний ряд — крест, круг, квадрат;
второй ряд—треугольник, круг, прямоугольник;
третий ряд — прямоугольник, трапеция, треугольник.
Около доски — чашечка с
деревянными фигурами разной формы —
пробками. Каждая пробка может
плотно заткнуть все три отверстия
одного горизонтального ряда в
зависимости от того, какой стороной ее
вставить в отверстие.
На рис, 126 изображена доска и
пробки. Вырезать их нужно из
больших пробок острым ножом.
Рис. 126. Доска с фигурными отвер- На доске под отверстиями над-
стиями и пробки к ним. пись: «Можно ли сделать пробку та-
122

кой формы, чтобы ею можно было заткнуть любое из трех отверстий
одного ряда? Попробуйте подобрать такую пробку».
Нужная пробка, например для первого ряда отверстий должна иметь
форму, как бы составленную из пересекающихся плоскостей круга и
квадрата (на рисунке — справа).
АРИФМЕТИЧЕСКИЕ РЕБУСЫ
Кроме объемных и подвижных экспонатов, хорошо иметь в уголке
несколько таблиц с математическими задачами и ребусами.
Вот несколько таких задач.
v,27
/\ ??
??
8??
В этом примере на умножение многие цифры отсутствуют и заменены
значками. Посмотрите внимательно, не сможете ли вы путем рассуждения
восстановить все цифры и узнать множитель и произведение (/05).
Вот еще подобный пример. В нем оставлены всего две шестерки: одна
во множимом и вторая в произведении (106).
У 6А
ЛАЛЛ
ЛА
ЛЛ
ЛЛ
ЛЛА6
Попробуйте ответить самостоятельно на следующие вопросы:
107. Трое играли в шахматы. Каждый сыграл с обоими партнерами. Сколько
зсего было сыграно партий?
108. Два года назад я был втрое старше брата, а теперь вдвое старше, сколько
лет мне и брату?
109. Сколько у каждого из нас денег, если вдвоем мы имеем 2 р. 50 коп., а у
меня на 2 рубля больше, чем у вас?
110. Какое наибольшее число можно выразить тремя девятками?
111. Напишите 100 пятью тройками.
112. Как написать 31 пятью тройками?
АА<Х и * 10 12 Ъ
113. Что больше у-— или -^- -'
123

h-
<?, —
Рис. 127. Чему равна
площадь черного
квадрата?
Рис. 128. Чему равен
диаметр круга?
114. Найдите площадь черного квадрата (рис. 127).
115. Чему равен диаметр круга (рис. 128)?
116. Радиомачта укреплена растяжками. Растяжки длиной по 13 метров
прикреплены к кольям в 5 метрах от основания мачты. Какова высота мачты?
Рис. 129. Какова емкость бака?
Рис 130. Сколько здесь
треугольников?
117. На рис. 129 размеры бака даны в метрах. Сколько тонн воды вмещает бак?
118. Сколько здесь треугольников (рис. 130)?
УГОЛОК занимательной астрономии
К экспонатам и задачам уголка можно добавить картинку (рис. 131).
Обыкновенный ландшафт. Но всмотритесь в него внимательнее. Неужели
вам не бросаются в глаза пять, нет, даже восемь ошибок, допущенных
художником (119)}
На столе можно разложить 9 кружков, на каждом написано название
планеты. Надпись предлагает: «разложи планеты по порядку — от
ближней к Солнцу до самой дальней^.
124

Рис. 131. В картинке есть ошибки. Найдите их.
Заключительная часть «вечера» — объявление результатов конкурса.
Председатель жюри объявляет фамилии победителей. Им вручаются призы.
При хорошей подготовке и организации вечер занимательной науки
пройдет с большой пользой. Конечно, те задачи и опыты, которые здесь
указаны, вовсе не обязательно включать в программу. Многое можно
выбрать из того, что описано в предыдущих разделах книги, многое можно
подобрать из других книг или придумать самим, с помощью учителя.
ПИОНЕРСКИЕ СБОРЫ
Большую роль в жизни пионерской организации играют, как известно,
сборы. Они посвящаются большим политическим темам и внутренним
пионерским делам. Специальные тематические сборы можно посвящать
также различным вопросам науки и техники.
Такие сборы, делая более доходчивыми и понятными изучаемые в
школе предметы, помогут понять, как тесно связывается в СССР теория с
практической жизнью. Эти сборы расширят представление пионеров о
гигантской созидательной работе по строительству коммунизма, ведущейся под
руководством большевистской партии и нашего великого вождя товарища
Сталина, о громадном значении передовой советской науки.
125

Такие сборы надо сопровождать показом рисунков, моделей, опытов;
можно облечь сбор и в форму научно-фантастического «путешествия».
Подготовить и провести такие сборы может любой пионерские
отряд.
Вот, например, как провели один необыкновенный костер пионеры
одной из школ Ленинграда. Как-то в разговоре возник вопрос: как жили
бы люди, если бы не существовало огня? За этим вопросом последовали
другие: давно ли научились люди добывать огонь и пользоваться им, где
и как служит огонь человеку теперь? Тема всем показалась интересной.
Было решено провести специальный сбор, посвященный истории огня5.
провести:
КОСТЕР О КОСТРЕ
У пионеров слово не расходится с делом. Решение принято, — работа
сразу закипела. Прежде всего обратились за советом и помощью к
учителям истории и физики. Под их руководством подобрали книги, составили
план будущего сбора, начали готовить иллюстрации.
План включил в себя четыре раздела:
1. Как человек стал хозяином огня.
Огонь в природе (лесной пожар, возникавший чаще всего от молнии).
Огонь горит в пещере (польза огня, тепло, свет, отпугивание зверей,
приготовление пищи).
Хранение огня (неугасимый костер).
Человек научился добывать огонь (труд первобытного человека, изготовление
кремневых орудий, в процессе труда открытие: искры зажигают огонь).
Научившись добывать огонь, человек стал его полновластным хозяином.
2. Как огонь заставили работать.
Открытие выплавки металлов.
Первые «работы» огня (плавильные печи, обжиг глины).
Развитие техники (металлургии, керамика, стекло и т. д.).
Изобретение машин (водяной двигатель, зависимость заводов от водяного колеса).
И. И. Ползунов строит в 1766 году «огненную машину» — первый в мире
паровой двигатель промышленного типа.
Развитие паровых машин (паровоз, пароход, заводские машины). Роль России
в создании этих машин.
3. Огонь на войне.
Что такое порох (медленное и быстрое сгорание, взрыв).
Огнестрельное оружие (какая сила толкает снаряд, устройство пушки, как
устроена ракета).
Огонь — основа военной техники на воде, в воздухе и на земле (корабли, их
вооружение, самолеты, артиллерия, винтовки, мины, «катюши»).
Артиллерия — бог войны.
126

4. Огонь в наши дни.
Все, что мы видим вокруг, имеет отношение к огню (металл выплавлен и откован
в огне; кирпич обожжен в огне; огонь на тепловых станциях приводит в движение
машины, дающие электрический ток; в автомобильных и авиационных моторах тоже
огонь—сгорает бензин).
Бесконечное разнообразие использования огня советскими людьми в их
созидательной работе- Значение газа, угля, нефти в народном хозяйстве СССР.
Цифры послевоенного пятилетнего плана добычи топлива.
В работе по подготовке сбора участвовали все пионерки отряда.
Каждый раздел плана был поручен одному звену. Каждый вопрос
подготовляли все вместе, а вела одна из пионерок звена. Отрядные
художники нарисовали много картинок, иллюстраций. Были привлечены
к работе и члены физического кружка, которые подготовили и
показали несколько опытов и устроили костер, у которого и происходил
сбор.
Хорошо провести такой сбор летом, в лагере, у настоящего костра. Но
в школе костра не разведешь. Однако когда в назначенный зимний день
отряд вошел в затемненный зал, посередине его весело пылал
искусственный, сделанный юными электротехниками костер с красными лампочками
и вентилятором, который так живо развевал шелковые язычки «пламени»,
что к ним невольно хотелось протянуть руки погреться.
Сбор прошел очень интересно и живо. Он вызвал множество вопросов,
помог глубже понять ту великую силу науки и техники, которой вооружены
советские люди в своей борьбе за коммунизм.
Главное, от чего зависит успех таких сборов, это их тщательная
подготовка. Надо прочесть побольше книг, хорошо понять все вопросы, о
которых придется говорить. Подобрать литературу — самое важное в этой
подготовке. О ней надо посоветоваться со старшим вожатым, с учителем.
Большую помощь может оказать библиотекарь школы.
Хорошо, когда на сборе рассказ иллюстрируется. Пионеры, умеющие
рисовать, могут сделать набор картинок. К сбору о костре можно
нарисовать такие иллюстрации: дерево, подожженное молнией; костер в пещере
первобытных людей; очаг из камней; кремневые орудия; добывание огня
трением; древняя металлоплавильная печь; вид паровой машины Ползу-
нова; первый паровоз Черепановых; выстрел из пушки; разрез ракеты;
залп «катюши». Доменная печь. Современный советский паровоз «ИС»;
мощная турбина; самолет с реактивным двигателем; нефтяная вышка;
угольная шахта; железнодорожный состав с углем, трижды опоясавший
земной шар (для перевозки угля, добытого в 1950 году, потребовался бы
состав в 120 тысяч километров длиной).
127

Плакат с цифрами задания товарища Сталина нашей промышленности
на более длительный период:
1 50
60
500
60
МИЛЛИОНОВ
МИЛЛИОНОВ
МИЛЛИОНОВ
МИЛЛИОНОВ
ТОНН
тонн
тонн
тонн
стали.
чугуна.
угля.
нефти.
Хорошо подготовленный и проведенный сбор надолго запомнится
ребятами, даст им много новых знаний.
„ПУТЕШЕСТВИЕ" ПО ТРУБАМ ГАЗОПРОВОДА
Почти восемьдесят пять лет назад гениальный русский ученый
Д. И. Менделеев предсказал возможность передачи газа по трубам на
большие расстояния. Он писал, что со временем твердое горючее не нужно
будет добывать в шахтах и возить его за тридевять земель к месту
потребления, а достаточно будет его сжигать на месте (а также под землей) и
образующийся горючий газ направлять по трубам куда угодно. Долгое
время это замечательное открытие русского ученого приписывалось
англичанину Рамсэю.
Владимир Ильич Ленин писал, что такой способ добычи топлива —
подземная газификация — является одной из великих побед техники.
Смелое предвидение Д. И. Менделеева осуществилось и осуществляется
в больших масштабах лишь в наше, советское время — в великую
Сталинскую эпоху. По инициативе товарища Сталина в СССР построены
грандиозные газопроводы (Саратов — Москва, Дашава — Киев, Кохтла-Ярви —
Ленинград). Газификация крупных городов и промышленных центров
способствует улучшению санитарно-гигиенических условий, облегчает быт
трудящихся, дает громадную экономию топлива, освобождает от
необходимости загружать транспорт излишними перевозками угля.
Нет ничего удивительного в том, что газификацией интересуются не
только взрослые, но и школьники. В одной из школ было проведено очень
интересное и поучительное «путешествие» по трубам газопровода.
В этом «путешествии» приняли участие все пионеры отряда.
Выработав под руководством учителя физики план, распределили его
части между звеньями.
Всякое солидное путешествие начинается за столом, — с изучения карт,
книг, с расчетов. Так же было и здесь. Мальчики достали книги о
природном и искусственном горючем газе, о его использовании в быту и
промышленности, о том, как транспортируется, хранится, очищается газ, прежде
128

чем попадет к конечной цели своего долгого пути — к горелке. Поработать
ребятам пришлось немало: заглянули в учебник физики, в
энциклопедический словарь, разыскали газетные и журнальные статьи о строительстве
газопроводов, поговорили с шоферами газогенераторных машин, с
работниками, укладывающими газовую сеть. Наконец совершили настоящую
экскурсию на газгольдерную станцию. Каждое звено готовило не только
рассказ, но и схемы, иллюстрации.
В назначенный день, когда после линейки отряд собрался слушать
«отчет о путешествии», на стене появилась большая карта и целая выставка
иллюстраций и образцов материалов, из которых добывается газ. Достали
даже газовую горелку.
Пионеры первого звена начали свой рассказ с древних храмов
огнепоклонников, где неугасимо горели «священные» огни. Тайна этих огней
давным-давно раскрыта: это—горючий газ, выходящий через расщелины
из земли и сгорающий в кислороде воздуха. Месторождения естественного
газа встречаются довольно часто. Особенно много их — в нефтеносных
районах. Этот газ теперь собирают и направляют по трубам, и по ним газ
доходит до топок печей и кухонных горелок.
Древние огнепоклонники, не зная истинных причин выхода газа на
поверхность земли, считали неугасимый огонь священным и поклонялись
ему. Впрочем, жрецы-то знали об этом, но тщательно оберегали свой
«секрет», чтобы укреплять свою власть над темным и невежественным народом.
Газ добывают теперь не только из таких естественных «газовых
заводов», но также и искусственно.
Сжигая уголь в особых печах-реторах, получают из каменного угля,
из горючих сланцев и некоторых других ископаемых горючий газ.
Добывают горючий газ и из дерева, как это делают, например, в
газогенераторных машинах.
Рассказав о газе, о том, как его собирают и добывают искусственно,
первый отряд «путешественников» уступает место второму.
«Мы начали свое путешествие от того маленького крана, что стоит
у горелки нашей газовой плиты. По тонкой трубе мы дошли до большой
круглой коробки счетчика. Тут мы остановились. Ведь газ идет не от
горелки, а в горелку. Значит, надо начинать путешествие с другого конца».
И следующий рассказчик «повел» слушателей по той толстой длинной
трубе, что идет под землей, беря свое начало далеко — у громадных
батарей газового завода.
Эта труба тянется на сотни километров, и газ в нее нагнетается под
большим давлением.
Огромные насосы — компрессоры — гонят газ, заставляя его
непрерывно течь, как течет вода в водопроводе. Следующий «путешественник»
рассказывает о промежуточных насосных станциях, о тех сложных
автоматических устройствах, которые имеются на трассе газопровода; об огромных
баках-газгольдерах, куда поступает газ перед тем, как направиться в дома;
об очистителях, осушителях, редукторах, понижающих давление газа, иду-
129

щего в уличную сеть. Наконец «путешественники» добрались до
квартирного счетчика и далее — до горелки плиты...
Третье звено «путешественников» ознакомило ребят с теми выгодами,
которые дает использование газа. Пионеры узнали, что сжигают газ не
только в газовых плитах и водогреях. Автомобили, оборудованные особыми
баллонами, могут заправляться на станциях не бензином, а газом. Газа,
нагнетенного в баллоны под большим давлением, хватает машине на сотни
километров пробега,— экономится дорогой бензин.
Это увлекательное «путешествие» познакомило ребят с техникой
газификации, показало, какая большая и сложная техническая система связана
с маленькой горелкой в кухне.
В СТРАНУ ЗАГАДОК
Любая область нашей жизни дает огромный материал для
интереснейших наблюдений и выводов; надо только уметь внимательно смотреть,
и многое знакомое раскроет перед наблюдателем свои незнакомые стороны,
или неизвестное окажется простым и ясным. Особенно поучительны
физические явления, окружающие нас на каждом шагу.
Для проверки своей наблюдательности можно организовать «поход
наблюдательных в страну загадок». Участники похода распределяют между
собой районы наблюдения и разрабатывают план работ. Каждый пионер
должен подметить и разгадать несколько «научных загадок».
Можно вести наблюдения в трамвае, в кухне, на улице, в школе,
в цирке, в саду, даже на небе.
Рассмотрение донесений наблюдателей происходит на специальном
пионерском сборе отряда.
На одном таком сборе один из «разведчиков» рассказал о месте своего
наблюдения — кухне, в то время, когда мама готовила обед.
«Первая замеченная мною загадка была нетрудной: когда в
кастрюлю налили воду из водопровода, кастрюля почему-то не только внутри,
а и снаружи стала мокрой — отпотела. Почему это случилось? Откуда
взялась эта вода? Я вспомнил, что в воздухе, особенно в кухне, всегда
есть водяной пар. Соприкасаясь с холодными стенками кастрюли, пар
из воздуха сгущается, превращается в жидкую воду и оседает в виде
капелек. Вот и разгадка. В кастрюлю вода попала из крана, на
кастрюлю — из воздуха.
Со второй загадкой я встретился, когда закипели положенные в
кастрюлю макароны. Все знают, что молоко, закипая, «убегает» на плиту. Это
происходит оттого, что при нагревании на поверхности молока образуется
пленка, пузырьки пара скопляются под ней и поднимают всю пленку
выше бортов кастрюли. Вода или суп не убегают потому, что на их
поверхности пленки не образуется и пузырьки воздуха, свободно поднявшись,
лопаются. Над кипящими макаронами пленка тоже не образуется, но вода
130

все же часто перебегает через край. Почему? Посмотрев внимательно и
подумав, я увидел, что пузырьки над макаронами очень прочны; оказавшись
на поверхности, они лопаются не сразу, а остаются и постепенно
накапливаются в виде пены, которая и «вылезает» из кастрюли. Из макарон в
воду попадает клейкое вещество, делающее стенки пузырьков прочными.
Прочные пузырьки пены в данном случае являются только помехой. Но
в целом ряде случаев они выполняют и полезную работу. В огнетушителях,
например, струя пены, пузырьки которой наполнены углекислым газом,
гасит огонь. В горном деле крошечные пузырьки очищают руду от
ненужных примесей. В огромных баках вспенивают воду, и пена выносит на
поверхность крупинки руды, оставляя примеси на дне...»
«На перекрестке я увидел светофор, — доложил наблюдатель улицы,—
и не сразу ответил на вопрос — почему сигнал опасности, остановки —
красный, а не голубой, зеленый или какой-нибудь иной?
Решить эту загадку мне помог спустившийся туман. Уличные фонари,
уходящие цепочкой вдаль, в тумане стали красноватыми, и чем дальше, тем
фонарь казался краснее. Значит, решил я, синие и другие световые лучи
сильнее поглощаются и рассеиваются воздухом и находящимися в нем
водяными парами. Красные же лучи распространяются с меньшими
потерями. Потому сигнал опасности — красный, он дальше виден.
Применение в светофорах специальных стекол — линз — позволяет получить узкий
пучок света. Это еще больше способствует распространению красного
света.
Вторая загадка была более легкой. На стене дома висел большой
плакат: «Переходя улицу, помни, что транспорт сразу остановить нельзя»»
«Конечно,— подумал я,— даже бегущий человек не сразу может
остановиться, он всегда пробегает несколько лишних шагов по инерции». А
трамвай или автомобиль — машина тяжелая. Даже затормозив так, что колеса
перестанут вращаться, машина будет по инерции скользить еще далеко
вперед и ударит неосторожного пешехода, не желающего считаться с силой
инерции и правилами уличного движения, которые учитывают эту
силу».
Затем с рассказом выступил пионер, побывавший в цирке. Он говорил
о том, что тарелка, которую жонглер держит на острие палки,
поставленной на нос, не падает потому, что быстро вертится и, как волчок, сохраняет
устойчивость. Лошадь со всадником на спине мчится вокруг арены, сильно
наклоняясь к ее центру. Почему же они не падают? Потому что движутся.
Если бы лошадь остановилась в таком положении, она упала бы.
Двигаясь быстро по кругу, лошадь и всадник невольно наклоняются,
чтобы противостоять центробежной силе, направленной наружу от центра
арены.
Подметил загадку пионер и в поведении гимнаста, качавшегося на
трапеции. Чтобы раскачать эту трапецию, он начал слегка приседать. А
потом, чтобы остановить качание, он сделал то же самое. Почему одно и то
же движение дало противоположные результаты? Внимательное наблюдение
131

дало ответ и на этот вопрос: раскачиваясь, акробат приседал в такт
качаниям и каждый раз немного подгонял этим трапецию. Для остановки
же он сбил ритм, и его толчки оказались направленными в
противоположную качаниям сторону, попадали в разнобой с качаниями
трапеции. В физике это называется механическим резонансом. Когда
резонанс не возникает, качания затухают (об этом уже рассказывалось
на стр. 49).
В трамвае наблюдатели обнаружили множество загадок. Обычно
электрические приборы «питаются» по двум проводам, у троллейбуса их тоже
два. А трамвай довольствуется как будто только одним проводом.
Почему? Куда же отводится ток из его электродвигателей? Разгадка:
рельсы! Они служат трамваю вторым (обратным) проводом.
Вожатый ведет вагон, включая ток ручкой контроллера. Но если
последить за его работой, обнаружится, что значительную часть пути вагон
проходит с выключенным контроллером, то есть без тока. Какая же сила
движет его тогда? Ну, конечно же, сила инерции! Разогнав тяжелый вагон,
вожатый выключает ток и расходует тот запас движения, который
накопила масса трамвая. Закон инерции неплохо используется здесь для
экономии энергии.
Интересную загадку задали наблюдателям трамвайные лампочки.
В вагоне их всегда горит десять, пятнадцать или двадцать штук — всегда
число лампочек кратно пяти. Почему? Решить эту задачу оказалось не
просто. Пришлось обратиться за помощью к вожатому, от которого узнали,
что в трамвайных линиях применяется напряжение в 500 вольт. Лампочки
в вагоне, рассчитанные каждая на 110 вольт, включаются по пять штук
последовательно. Вот почему число горящих лампочек всегда кратно пяти.
Если перегорит одна, то погаснут все пять.
Путешествие в «страну загадок» прошло очень оживленно. Пионеры
принимали участие в разгадывании, предлагали новые задачи. Составили
даже большой список загадок «о том, что мы видим ежедневно». И
решили передать его пионерам соседней школы с просьбой поскорее дать
ответы.
Мы рассказали о трех тематических сборах, но их, конечно, можно
провести много, на самые разнообразные темы.
Вот некоторые из таких тем:
МАГНИТ
Цель сбора — ознакомить пионеров со свойствами постоянного
магнита и их практическим использованием.
Провести сбор можно в форме рассказа, сопровождаемого опытами.
По окончании рассказа нужно дать возможность всем участникам сбора
132

самостоятельно проделать различные опыты, организовать игры с
компасом и т. д.
Краткий план рассказа о магните:
а) легенда об открытии магнита;
б) действие магнита на железо и сталь;
в) взаимодействие двух магнитов;
г) земной магнетизм;
д) изобретение компаса, его действие и применение;
е) магнитные аномалии (Курская аномалия и ее промышленное значение);
ж) применение магнитов в технике.
Особенно важно на этом сборе тщательно подготовить опыты,
сделать простенькие приборы.
Прежде всего надо достать сильный постоянный магнит и с его
помощью намагнитить большую иголку. Эта иголка, плавая на пробковом
кружочке по воде, будет служить стрелкой компаса.
Далее необходимо достать и посильнее намагнитить два одинаковых
стальных стерженька, обязательно круглого сечения. Эти стерженьки
пригодятся для опытов со взаимодействием магнитов. Например положенные
на столе рядом, они будут откатываться один от другого.
С помощью напильника надо заготовить побольше железных опилок
и достать лист гладкого плотного картона. Насыпав опилки на картон, под
которым лежит магнит, вы увидите, что опилки соберутся в фигуру,
соответствующую направлению силовых линий магнита.
Наконец необходим обычный походный компас.
Очень полезно будет изготовить для сбора те «магнитные» экспонаты,
которые описаны выше (см. стр. 71—73).
Подготовлять и проводить сбор надо под руководством учителя. Он
поможет собрать приборы и укажет, как правильно использовать их.
Полезна игра-испытание «слепой полет». Она приучает к уверенному
пользованию компасом.
Для этой игры делают из картона подобие шляпы с широкими
жесткими полями. К полям по их краю пришивают длинную (50—60
сантиметров) завесу из светлой, но плотной ткани. Надетая на голову шляпа не
дает возможности видеть окружающее, хотя под шляпой можно видеть
компас, который играющий держит в руке. По этому компасу придется
ориентироваться «вслепую».
Можно предварительно указать расположение окружающих
предметов относительно стран горизонта и, закрыв затем лицо играющего
шляпой, повернуть его несколько раз на месте и спросить, к какому предмету
он обращен.
Более сложное задание: повернув играющего несколько раз на месте,
попросить подойти к какому-либо предмету. Можно, наконец, указывать
133

различные сложные маршруты движения по ломаным линиям, давая
играющему указания в отсчетах шкалы компаса (румбах или азимутах) и шагах.
Эти упражнения научат пионеров уверенно пользоваться компасом,
ознакомят с принципом вождения судов по компасу в открытом море или
самолетов в ночной мгле и тумане.
ПУТЕШЕСТВИЕ НА ЛУНУ
Цель сбора — ознакомить с биографией знаменитого деятеля науки
К. Э. Циолковского, с принципом реактивного движения, устройством
реактивных двигателей, русским приоритетом в этой области науки и
техники. Во второй части сбора ребята сообщают о движении Луны, ее
физической природе и т. п.
В качестве вывода — рассказ о полной возможности осуществления
межпланетных полетов, научно разработанных и предсказанных К. Э.
Циолковским.
ПЛАН СБОРА:
I. Фантастические проекты межпланетных путешествий (Ж. Берн, Уэльс и др.).
Неосуществимость этих проектов. К. Э. Циолковский и его «межпланетная ракета».
Почему летит ракета? Сила реакции. Устройство ракет. Ведущая роль русской ракетной
техники со времен Петра I. Советские реактивные минометы — «катюши». Реактивные
быстроходные самолеты.
II. Межпланетная ракета, ее устройство. Старт. В полете. Прибытие на Луну.
Снаряжение путешественников. Небо Луны. Рельеф лунной поверхности. Физические
условия на Луне. Движение Луны. Возвращение на Землю.
Для подготовки сбора пионеры отряда разделяются на две группы.
Первая группа — «инженеры» — «готовит» ракету. Вторая группа —
«астрономы» — подбирает описание того, что увидит путешественник на Луне.
Для первой части сбора надо приготовить рисунки, схемы и
действующие приборы для демонстрации реактивного движения. Простейший
прибор: резиновая трубка, в один конец которой вставлен кусок стеклянной
трубки, изогнутой под прямым углом. Дунув в свободный конец резиновой
трубки, можно заставить другой ее конец отклониться в противоположную
выходящей струе воздуха сторону.
Вторая часть сбора иллюстрируется рисунками, которые должны
выполнить юные художники. В книгах по ракетоплаванию имеется много
наглядных, интересных рисунков (сочинения К. Э. Циолковского, Я. И. Пе-
рельмана, Н. А. Рынина и др.).
Вот еще несколько тем, которые можно рекомендовать для отрядных
тематических сборов по физике.
134

„СЕКРЕТ* ВОДОПРОВОДНОГО КРАНА
Сбор имеет целью ознакомить ребят с устройством водопровода,
сложной системой насосов, напорных баков, фильтров и т. д.; напомнить
те законы физики, на которых основано устройство водопровода. Показать,
что, поворачивая кран у себя в квартире и набирая воду, мы пользуемся
работой сложного технического хозяйства, управляемого большим количе-
чеством людей.
ТРЕНИЕ
Сбор посвящен физическому явлению трения. Вопросы и ответы
должны показать, что трение не всегда бывает вредно. Наряду с заботой об
уменьшении трения в машинах (смазка, применение шариковых и
роликовых подшипников), приходится и искусственно увеличивать трение в целом
ряде случаев (без трения не только не мог бы сдвинуться с места ни
паровоз, ни автомобиль; вывалились бы все гвозди и винты; развалились
бы машины, постройки и т. д.).
ТАНК И ИГОЛКА
Знакомство с законами давления твердого тела на опору. Расширение
понятия об удельном давлении; о значении широких фундаментов
высотных зданий, назначении лыж, гусениц трактора и танка. Представление
о гигантских давлениях в тысячи атмосфер, которые развивает игла во
время шитья, и о ничтожных удельных давлениях в сотни граммов, которые
оказывает на землю тяжелый танк. Иллюстрируя эти положения опытами,
ребята получат ясное представление о связи между давлением и площадью
опоры.
ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ
Сбор, посвященный явлению теплового расширения тел, должен
показать, какое большое значение имеет это явление и как широко используется
оно в технике. Начать этот сбор можно с чтения рассказа Л. Н. Толстого
о ремонте стены парижского музея. Рассказать о стыках рельсов, о
провисании проводов воздушных линий. Рассказать о том, что бандажи и ободы
колес надеваются в горячем состоянии и, остыв, плотно сжимают колеса.
Необходимо напомнить и случаи, когда тепловое расширение разрушает
сооружения, растрескиваются каменные колонны и пр. Сбор должен дать
представление о том, как советские инженеры используют явление
теплового расширения для сооружения мостов, постройки машин и др.
135

Интересный сбор можно провести на тему: «тепловое действие
электрического тока».
Нагревание проводников электрическим током, используемое в
лампочках и плитах, нашло широкое применение в металлургии, медицине и
во многих других областях науки и практики. Рассказ об этом не только
напомнит школьникам о важном физическом явлении, но и ознакомит их
с передовыми методами советской техники, такими, как, например,
выплавка металлов в электропечах, индукционная закалка и т. п., напомнит
о великих открытиях русских электротехников — В. В. Петрова, А. Н.
Лодыгина, П. Н. Яблочкова и многих других.
Сбор на тему об электромагнитах можно построить примерно так же,
как и описанный выше сбор о простых магнитах. Опыты, которые пионеры
подготовят и проведут под руководством учителя, должны сопровождаться
рассказом о явлении электромагнитизма, о бесконечном разнообразии
использования электромагнитов в советской передовой технике (связь,
транспорт, заводская техника, автоматика).
Интересные тематические сборы юные физики могут проводить на
открытом воздухе. Здесь ничто не помешает демонстрировать настоящие
летающие модели, пользоваться огнем настоящего костра или рекой в
качестве бассейна для опытов.
Темой сбора может быть какой-нибудь отдельный закон физики, и
тогда необходимо возможно шире показать его применение в различных
отраслях техники. Можно задаться целью показать основные физические
положения, на которых основана какая-либо отрасль техники.
В одном из лагерей ленинградские пионеры провели интересный сбор
на тему: «Механика на спортивной площадке».
Местом сбора служила спортплощадка лагеря, наглядными
пособиями — инвентарь площадки. На сборе присутствовала вся дружина.
На площадке имелся обычный турник, качели для маленьких ребят —
доска, перекинутая через низкие козлы, и «гигантские шаги». Имелся
также столб с мячом на длинной веревке — спиральбол.
Рассказ о законах механики начали с равновесия. Установили в
положении равновесия доску на козлах. Затем на концы доски встали по одному
человеку. Третий, вставший на середину доски, не нарушал равновесия.
Но стоило ему наклониться в сторону, как равновесие нарушалось.
Та же доска помогла наглядно показать законы рычага. Сдвинув
доску так, что один конец ее отстоял вдвое дальше от опоры, чем другой,
пионеры смогли на ней качаться втроем: на коротком плече сидело двое
ребят, а на длинном — только один.
Вес одного мальчика, сидевшего на длинном плече рычага,
уравновесил двоих на коротком. При качаниях доски было ясно видно, что корот-
136

кое плечо поднимается не так высоко, как длинное. Но зато оно может
поднять двоих под действием тяжести только одного. Выигрыш в силе —
проигрыш в пути.
От закона инерции перешли к центробежной силе, возникающей при
уклонении движения от прямой. Мяч спиральбола, брошенный прямо,
удержанный веревкой, начинает вращаться вокруг столба. Центробежная сила
при этом натягивает веревку. Катаясь на «гигантских шагах», ребята на
себе испытали действие центробежной силы, относившей их высоко от
земли.
Третий раздел сбора посвятили качаниям маятника. Груз на длинной
веревке, перекинутой через турник, качался, как маятник. Время качания —
его период — оставался неизменным независимо от того, тяжелый или
легкий груз подвешивали к веревке. Зато при укорачивании веревки
период заметно уменьшался. Чем короче был маятник, тем быстрее он
совершал свои размахи. Показывая этот опыт, ребята напомнили о стенных
часах, ход которых убыстряют, укорачивая маятник. Если же часы спешат,
то маятник удлиняют.
Этот сбор, на котором спортплощадка превратилась в необычный
физический кабинет, где ребята освежили в памяти некоторые положения
механики, прошел очень весело и живо. Все пионеры проделывали
опыты сами.
Продолжением сбора явилась организованная вскоре экскурсия в
соседний колхоз. Здесь ребята ознакомились с сельскохозяйственными
машинами и увидели практическое применение и рычагов, и центробежной
силы, и многого другого, о чем они узнали зимой на уроках физики.
С большой пользой можно провести также сбор, посвященный
вопросам гидравлики и гидротехники.
Такой сбор важен и потому, что поможет школьникам глубже понять
физические основы грандиозных гидротехнических работ, осуществляемых
в нашей стране. Строительство по инициативе товарища Сталина
величайших в мире гидроэлектростанций (Куйбышевской, Сталинградской,
Каховской на Днепре и др.), каналов (Главного Туркменского, Северо Крымского
и др.) ведется на основе всех достижений науки и техники. Кроме того,
на этих сборах школьники расскажут и продемонстрируют на опытах
основные законы плавания кораблей, подводных лодок.
Проводить сбор нужно на берегу речки, ручья, пруда.
Вот какие опыты можно при этом подготовить и показать:
СООБЩАЮЩИЕСЯ СОСУДЫ
Если два или несколько сосудов сообщаются между собой, уровень
жидкости в них всегда устанавливается на одной высоте.
В морях и океанах, соединенных между собой проливами, уровень
воды одинаков. Возьмите две воронки или стеклянные трубки и соедините
137

Рис. 132. Модель шлюза и плотины на ручейке.
их концы длинной резиновой трубкой. Налитая в трубку вода всегда будет
стоять в концах трубки или воронках на одной высоте. Закон
сообщающихся сосудов широко используется в технике.
Одним из примеров технического применения сообщающихся сосудов
являются шлюзы. В нашей стране построено и строится много судоходных
каналов, гидростанций, перегородивших реки плотинами. Эти плотины
помешали бы судам плавать по реке, если бы не устроенные рядом шлюзовые
каналы. По шлюзам суда обходят плотину, как по лестнице, поднимаясь
или спускаясь с одного уровня воды на другой.
Перегородите ручей невысокой плотиной (проще всего из камней
и дерна). Выше плотины уровень воды поднимется, через стенку вода будет
срываться вниз водопадом. Рядом с плстинсй прокопайте небольшую
канаву, соединяющую верхний и нижний уровни. Эту канаву перегородите
двумя щитами из фанеры или доски. Между щитами образуется
изолированный участок канавы — шлюзовая камера.
Уровень воды в камере можно изменять. Приоткрыв верхний по
течению щит, вы сможете наполнить камеру водой до уровня ручья перед
плотиной; закрыв верхний щит и приоткрыв нижний,— выпустить воду из
камеры, сравняв ее уровень с уровнем ручья ниже плотины. Общий вид
модели шлюза показан на рисунке 132.
Для пропуска судна через шлюз вверх по течению поступают так
открывают нижний щит, и судно спокойно входит в камеру. Затем нижний
щит закрывают и, открыв специальную трубу в верхнем щите (в нашей
модели можно просто чуть приоткрыть сам щит), пускают воду в камеру
Вода постепенно заполняет камеру и поднимает судно. Когда уровень воды
138

в камере сравняется с верхним уровнем, верхний щит открывается и судно
спокойно выходит из камеры, обойдя таким образом плотину.
При проходе судна вниз по течению ворота открываются в обратном
порядке.
Через нашу модель шлюза можно пропускать в обоих направлениях
модели судов и любые плавающие предметы. Эта модель наглядно
ознакомит школьников с действием сооружений, обеспечивающих судоходство
на бесчисленных водных путях нашей Родины. После демонстрации на
сборе модели шлюза очень хорошо будет показать пионерам фотографии
гигантских шлюзов на Беломорско-Балгийском канале имени Сталина, на
Канале имени Москвы и др. Эти фотографии нетрудно найти в журналах.
По перегороженной Волге после сооружения на ней грандиозных
электростанций судоходство не нарушится, так как суда будут обходить
плотины по шлюзовым каналам.
ЗАКОНЫ ПЛАВАНИЯ КОРАБЛЯ
Закон Архимеда: «Тело, погруженное в жидкость, теряет в своем
весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость» можно хорошо
иллюстрировать опытами.
Большой сосуд (тазик, корыто) пустите плавать по воде. Сосуд
погружен неглубоко. Он легкий, и его уравновесило небольшое количество
зоды, вытесненной его днищем.
Затем в сосуд начинайте насыпать песок. По мере того как нагрузка,
то есть общий вес сосуда, увеличивается, он погружается все глубже,
вытесняет все больше воды, но всегда вес этой воды равен весу сосуда.
Любой плавающий корабль весит столько, сколько весит вытесненная
им вода.
Вес воды, вытесненной кораблем при его нормальной загрузке,
называется водоизмещением корабля. Если корабль перегружен и становится
тяжелее воды, которую он вытесняет своим корпусом, — он тонет.
Продолжая нагружать песком плавающий таз, можно довести его вес до того, что
он превысит вес вытесненной воды и пойдет на дно.
В подводных лодках используют закон Архимеда для погружения
и всплытия. Вода, впускаемая в специальные резервуары (цистерны),
увеличивает вес лодки и заставляет ее тонуть. Для всплытия вода из
резервуаров вытесняется сжатым воздухом за борт, и облегченная лодка снова
всплывает на поверхность.
Для демонстрации подобного опыта возьмите любую бутылку и
заткните ее горлышко пробкой, в которую плотно вставлены две стеклянные
трубочки; одна доходит почти до дна, вторая оканчивается сразу за
пробкой (рис. 133). На одну из трубочек надета длинная резиновая трубка.
Держа конец трубки в руках, пустите бутылку плавать по воде. Через
открытую трубочку в бутылку наберется вода, и бутылка погрузится на дно.
139

Если теперь подуть в резиновую трубку, воздух
подпадет в бутылку, вытеснит из нее воду, и
облегченная бутылка снова всплывет, совсем так, как
всплывают подводные лодки. Чтобы горлышко бутылки
всегда оставалось погруженным в воду, к нему
привязывают какой-либо груз.
Заготовив несколько подобных бутылок с
трубками, можно показать подъем затонувшего судна. Со-
ветские водолазы подняли со дна моря сотни больших
кораблей, пользуясь огромными стальными
понтонами. Наши бутылки — миниатюрные понтоны.
Возьмите какой-либо не очень тяжелый, но все
Рис. 133. Бутылка- же тонущий в воде предмет (например тот же жестя-
«понтон». HOg таз)# Привяжите к нему ваши бутылки с
трубками и, заполнив таз и бутылки водой, погрузите все
на дно ручья: «к найденному затонувшему кораблю водолазы прикрепили
затопленные понтоны». Затем, нагнетая ртом в трубки воздух, выгоните
из бутылки воду. Они станут легче воды и, всплывая, потянут за собой на
поверхность затопленный таз: «специальные компрессоры вгоняют в
понтоны воздух, и они, всплывая, поднимают судно».
Теперь остается только отбуксировать судно с понтонами в док.
Для того чтобы дать пионерам понятие, насколько значительна потеря
веса в воде, полезно заготовить несколько довольно тяжелых (2—3
килограмма) камней, привязанных на длинных бечевках к концам гибких
«удочек». Держа «удочки» в руках и погружая висящие на них камни
в воду, можно убедиться в уменьшении веса не только по собственному
мускульному ощущению, но и по резкому изменению изгиба удочек.
Несомненно в каждой дружине найдутся любители мастерить
различные модели-самоделки и т. п., они могут сделать для этого сбора
модели судовых движителей — колес и винта (устройство таких моделей
с резиновыми двигателями приводится во многих книгах юных
конструкторов и моделистов).
Если таких моделей будет построено несколько, можно организовать
состязание на дальность проплыва моделей и на скорость их хода.
КАК И ПОЧЕМУ ЛЕТАЕТ САМОЛЕТ?
Так может быть назван сбор, посвященный основам полета.
К этому сбору необходимо тщательно заранее подготовиться. Если
в лагере найдутся авиамоделисты, они смастерят летающие модели
планеров, самолетов; любители змейкового спорта построят воздушные змеи
разных конструкций.
Начать сбор надо с краткого рассказа об истории авиации, о
древней мечте человека взлететь в воздух, о том, как эти мечты были осуще-
140

ствлены впервые в мире русским изобрета- ^^^^^^^^^^^
телем А. Ф. Можайским, о достижениях 6^^^^™^"^ИИР '> «*-"
и героических подвигах наших сталинских
соколов — летчиков.
Раздав нескольким пионерам большие
куски картона или фанеры, ведущий сбор
предлагает пробежать, держа эти лрхсты
ребром к направлению движения. Затем
бег повторяют, но листы держат
плоскостью перед собой. Бежать становится го- ряс, 134. Самодельный
раздо труднее,— встречный воздух, уда- пропеллер,
ряясь о лист, сильно тормозит движение.
Пробежав еще раз, но держа лист на этот раз наклонно перед собой,
так, чтобы его передний край был выше заднего, школьники убеждаются
в том, что лист стремится подняться, «задраться» вверх. Встречный поток
воздуха нажимает снизу на наклоненную поверхность листа и приподнимает
его. Возникает «подъемная сила». Этой силой пользуются строители
самолетов. Ею пользуются и при запуске привязных змеев.
После опытов с листами картона переходят к запуску змеев. Один или
несколько змеев запускаются вверх с разбега. После того как они
поднялись, бежать уже не нужно. Достаточно, стоя на месте, не допускать
ослабления бечевки.
Змей привязан к бечевке так, чтобы был наклонен вперед, навстречу
движению воздуха, как и лист фанеры в предыдущем опыте. Бегущий
тянет бечевку и тянет за собой поддерживаемый воздухом щит змея.
Поднявшись, змей встречает движущийся поток воздуха — ветер, который и
поддерживает его, ударяя в наклоненную плоскость.
Первые самолеты были похожи на воздушных змеев, только без
веревки. Тяга осуществлялась воздушным винтом — пропеллером.
Для сбора надо изготовить несколько игрушечных пропеллеров,
вырезанных из легкой щепки и туго насаженных на тонкую палочку-ось
(рис. 134). Зажав ось между ладонями и раскрутив пропеллер, его можно
заставить подняться на несколько метров вверх.
Запуская простые модели самолетов с пропеллером, вращаемым
резиновым жгутом, ведущие сбор пионеры расскажут о назначении и действии
отдельных частей самолета, о том, как он управляется, как планирует.
Далее авиамоделисты должны сказать, что современные самолеты
держатся в воздухе не потому, что их плоские крылья немного наклонены
и встречают набегающий под них поток воздуха. Необходимо показать
разрез крыла современного самолета и объяснить, что его обтекаемый
воздухом профиль вызывает появление подъемной силы потому, что воздух
огибает крыло сверху и снизу с различной скоростью. Над крылом скорость
воздуха больше, чем под крылом. А из физики известно, что чем быстрее
движется воздушный поток, тем меньше в нем давление. Надо объяснить,
что круто выгнутая верхняя поверхность крыла длиннее, чем почти прямая
141

нижняя. Рассекаемый крылом воздух вынужден в одинаковое время пройти
различный путь над и под крылом, а так как путь этот сверху длиннее, то
скорость струи больше. Нижние струи воздуха давят на крыло снизу и
поднимают самолет. Теория полета разработана замечательным русским
ученым Н. Е. Жуковским — отцом русской авиации и С. А. Чаплыгиным.
Можно найти бесчисленное множество различных тем для сборов.
Любой вопрос науки, техники может послужить такой темой, дать обильный
материал для рассказов и иллюстраций.
Чрезвычайно интересными могут быть сборы «путешествия в завтра».
Гигантскими шагами движется вперед, развивается в нашей стране наука
и техника. Каждый день приносит нам новые победы над природой,
заставляющие ее еще полнее служить советскому народу, делать еще краше,
счастливее его мирную жизнь. Совершая воображаемое путешествие в
будущее, пионеры посетят гигантские энергетические установки,
использующие энергию рек, ветра, Солнца. Опишут, как они представляют себе
преображенные земли нашей Родины с ее новыми формами использования
энергии, новыми видами транспорта, машин, орудий. Фантазируя,
школьники, естественно, будут опираться на те факты, на те законы природы»
которые им известны, глубже усваивать их, приучатся делать обобщения.
«Сборы фантазии», развивая творческое воображение ребят, помогут
в учении не меньше, чем любые тематические сборы.
В задачу учителя входит направить фантазию школьников по
определенному руслу.
Успех проведения сборов в большой мере зависит от тщательности
и глубины подготовки, но не в меньшей степени важна здесь собственная
творческая инициатива ребят.
Сбор — это прежде всего результат их свободной самодеятельности.
Свободной, но, конечно, не пущенной «на самотек». Руководитель должен
подсказать, направить, помочь, однако отнюдь не навязывать детям
готовых схем.
Тематический предметный сбор не подменяет, не дублирует урок,
а служит его естественным развитием, продолжением. И если сами
школьники вполне самостоятельно будут подбирать материал для сбора и
разрабатывать его содержание, кругозор ребят значительно расширится,
знания будут прочнее.

ОТВЕТЫ НА ЗАДАЧИ, ПОМЕЩЕННЫЕ В КНИГЕ
1. У берегов Советского Союза, на Мысе Дежнева. Там через Берингов пролив
проходит линия смены дат и, следовательно, раньше, чем во всех других местах,
начинается каждый час суток.
2. Над нашей Родиной. Ее огромные просторы протянулись с запада на восток
почти на половину земного шара. Только что успеет Солнце зайти у западных границ
СССР, как у восточных снова поднимается над горизонтом.
3. Лондон лежит в нулевом часовом поясе, а Москва — во втором. Разница
между ними 3 часа. Один час прибавляется из-за декретной перестановки часов на
1 час вперед.
4. Можно. Если телеграмма была отправлена из Владивостока в 3 часа утра
21 мая, в Ленинграде было еще 8 часов вечера 20 мая,
5. На экваторе Солнце всегда восходит в 6 часов утра.
6. На экваторе.
7. В полдень.
8. В 13 часов.
9. На южном полушарии Земли, от полюса до тропика Козерога это утверждение
совершенно правильно.
10. Луна освещена справа, Солнце зашло правее домика.
11. На правой картинке серп Луны повернут рожками влево. Это бывает в первую
четверть лунного месяца, когда Луна восходит ранним вечером. Рожки серпа,
повернутые вправо, можно видеть только в последней четверти. Луна восходит тогда поздно
ночью и стоит на небе утром.
12. Рожки Луны повернуты вправо. Полнолуние уже было.
13. Конец. Диск Луны проходит перед Солнцем справа налево.
14. С Луны было бы видно затмение Солнца Землей.
15. На Луне, из-за больших размеров Земли.
16. С левой.
17. Левый.
18. Затмения бывают тогда, когда Солнце, Земля и Луна располагаются на одной
линии. Земля находится между Солнцем и Луной, и потому нам видна вся освещенная
половина лунного шара.
19. Солнечные затмения бывают только в новолуния. Тогда Луна, будучи ближе
к Солнцу, чем Земля, может заслонить собой Солнце. Кстати, это единственный случай,
когда Луна видна в новолуние.
145

20. Правый серп снаружи ограничен полукругом, а изнутри полуэллипсом. Так
может выглядеть только освещенная несколько сзади половина темного шара, значит
это Луна. Левый серп имеет контур, ограниченный двумя дугами круга. Снаружи край
Солнца, изнутри — край заслонившей его Луны.
21. Солнце гораздо дальше от нас, чем Луна, и потому видимая угловая величина
Луны представляется нам одинаковой с угловой величиной громадного, но далекого
Солнца.
22. Город А южнее. Он лежит на 60-й параллели. Город Б расположен на 65-й
параллели, на 550 километров севернее.
23. Звезда — раскаленное тело, подобное Солнцу, планета — небольшое холодное
тело, обращающееся вокруг Солнца и светящее отраженным солнечным светом.
24. Мерцание—преломление света звезды в движущихся слоях нагретого воздуха
25. Солнце слева. Хвост кометы всегда повернут в противоположную Солнцу
сторону.
26. Сириус — самая яркая звезда на нашем небе.
27. Пятна на Луне — более низкие места поверхности, впадины.
28. Марс имеет двух спутников.
29. На экваторе.
30. Солнечное затмение бывает, когда Луна оказывается между Солнцем и Землей.
31. Солнцестояние — день наивысшего или наинизшего положения Солнца в
полдень.
32. Искры, летящие из-под топора, указывают, что круг вертится по часовой
стрелке. Но для этого надо вращать ручку не в ту сторону, как нарисовано, а в
противоположную.
При вращении рукоятки по стрелке ведро будет опускаться, а не подниматься.
При нормальном вращении педалей велосипед поедет не вперед, а назад.
33. Неподвижный блок не дает выигрыша в силе. При такой системе человек не
сможет поднять груз больше, чем его собственный вес.
34. Загнутый конец поднимется. Центр тяжести переместится влево.
35. Острый нож передает давление руки на меньшую площадь разрезаемого
предмета. Удельное давление оказывается больше и легче разрушает разрезаемый
материал.
36. Не верны. В первом случае груз в один килограмм распределится на оба
безмена, каждый будет показывать по 500 граммов. Во втором случае груз в 2
килограмма действует целиком и на первый и на второй безмен. Оба покажут 2 килограмма
(вес самого безмена в расчет не принимается).
37. Сила инерции.
38. Осаживая поезд, машинист сдвигает вагоны. При этом сцепки между
вагонами провисают и, начиная движение вперед, вагоны трогаются не все одновременно,
а последовательно, один за другим. Так сдвинуть поезд паровозу гораздо легче.
39. Плотность воды очень велика. Велика и инерция ее массы. Подлетев к
поверхности под малым углом, камень при большой скорости встречается с водой как с
твердой поверхностью, не успевает раздвинуть ее верхние слои и отбрасывается от нее
упругостью под тем же углом, под каким упал. Когда скорость полета снижается, камень
подлетает к воде уже более отвесно и медленно и успевает частично погрузиться. При
этом он теряет скорость и тонет.
40. В крутящейся массе воды действует центробежная сила, разгоняющая ее от
центра вращения.
41. Оба достигнут блока одновременно.
42. Для увеличения трения между колесами и рельсами, что иногда необходимо
в дождливую погоду или зимой, когда рельсы покрыты снегом или коркой льда.
43. В середине реки масса воды движется быстрее, чем у берегов, трение о
которые тормозит прибрежные слои воды.
44. Весы останутся в равновесии.
45. С вершины горы ракета полетит быстрее, встречая меньшее сопротивление воздука
46. Может. Воздух не помогает, а только мешает ракете своим сопротивлением,
144

47. Каракатица движется, используя ту же силу, что и ракета — силу реакции
(выталкиваемой струи воды).
48. В падающем барометре относительная тяжесть отсутствует. Ртуть заполнит
всю трубку, и прибор не будет действовать.
49. Кажется, что вода перемещается вместе с волнами. Но на самом деле частицы
ее только качаются вверх и вниз на месте. Потому и соломинка только приподнимается
каждой проходящей под ней волной.
50. В изгибе трубы всегда стоит вода. Она служит как бы заслонкой, запирающей
сточную трубу.
51. Железо плавает в ртути, лед потонул в спирте.
52. Не сохранится. Чашка, погруженная в керосин, опустится. Она потеряет в весе
меньше, так как керосин легче воды.
53. По закону Архимеда, вес вытесненной воды равен весу лодки с грузом, то
есть 160 кг. 1 литр воды весит 1 кг, лодка вытеснила 160 литров.
54. Гиря перевесит, она вытеснит меньше воды и меньше потеряет в весе.
55т Столько же. Потеряв пловучесть, лодка будет погружаться до дна.
56. Пароход весит столько же, сколько вытесненная им вода. Нагрузка не
увеличивается (практически).
57. Давление воды повышается против атмосферного на 100 г на каждый метр
глубины. Даже на глубине 1 метра на грудную клетку будет действовать такое большое
давление, что мышцы не в состоянии будут его преодолеть и расширить легкие для
вдоха. Потому в водолазных костюмах всегда поддерживается давление воздуха,
равное давлению воды на глубине.
58. Для выхода пара. Без нее накопившийся под крышкой пар, создав
избыточное давление, может выгнать воду через носик.
59. Сжатый газ находит применение в шинах автомобиля, тормозах и
автоматических дверях трамвая, мяче, сатураторе для газированной воды, свистке милиционера,
револьвере (выстрел), моторе (взрыв горючей смеси), примусе.
60. Лапки водомерок не смачиваются водой и потому не проникают в глубину.
Поверхностная пленка воды слегка прогибается под небольшой тяжестью насекомого.
61. Рули наклонены нижней поверхностью навстречу движению. Вода нажимает
на них снизу, и лодка всплывает.
62. Белка совершает большие прыжки с дерева на дерево. Хвост помогает белке,
служа ей своеобразным стабилизатором. Хвост лисы помогает ей делать резкие
повороты на быстром бегу. Это своеобразный воздушный руль.
63. Благодаря легким крылышкам, семена легко подхватываются ветром и
разносятся на большие расстояния. Такое же назначение имеют и парашютики одуванчика.
Увлекаемые токами теплого воздуха, они поднимаются вверх и разлетаются по большой
территории.
64. Давления воздуха. Под вытаскиваемой из трясины ногой образуется
пространство, где воздух разрежен и давит слабее, чем наружный воздух сверху.
65. Дирижабль без воздуха был бы легче, но давление наружного воздуха
раздавило бы его.
66. Уголь и соль хорошо поглощают влагу. Они осушают воздух и предохраняют
наружную раму от запотевания и замерзания.
67. Ласточки на лету ловят насекомых. В сухую погоду насекомые летают высоко.
Перед дождем, когда воздух содержит больше влаги, крылышки насекомых, впитывая
эту влагу, тяжелеют. Насекомые не могут подниматься высоко и летают у поверхности
земли. За ними опускаются и ласточки.
68. Ветер усиливает испарение влаги с поверхности нашей кожи. При испарении
затрачивается теплота, отнимаемая этим процессом от нашего тела.
69. Провода подвешивают с провисанием для того, чтобы, сокращаясь зимой при
охлаждении, они не натянулись слишком сильно и не лопнули.
70. Удлиняясь и укорачиваясь при переменах температуры, мост подвигается на
катках вдоль опоры и не разрушает ее.
71. Уровень не изменится. Вода из растаявшего льда займет меньше места, чем
145

занимал лед, Но зато воды Прибавится за счет той части льдины, которая выступала
над поверхностью.
72. Днем, когда воздух менее плотен и оказывает снаряду меньшее сопротивление.
73. Поднимающийся от батареи теплый воздух омывает окно и не допускает
комнатный воздух охлаждаться при соприкосновении с холодными стеклами. Создается ток
воздуха по полу к окну, а не наоборот.
74. Ястреба поддерживают восходящие токи нагретого у земли воздуха.
75. Даже в самую тихую погоду над землей движутся вертикальные токи воздуха.
Теплые струи поднимаются вверх, холодные опускаются. Листья осины, имеющие
тонкие длинные черенки, чувствительны к самым ничтожным перемещениям воздуха.
76. Для сгорания дров нужен приток свежего воздуха. Так как огонь
распространяется вверх, воздух лучше подводить снизу через решетку.
77. Дуя в печку, мы увеличиваем приток воздуха и усиливаем горение. Для
слабого огонька спички дуновение слишком сильно, оно попросту срывает с нее пламя.
78. Трубам придается сложная форма, чтобы увеличить их поверхность,
отдающую воздуху тепло. Для того же устроены и ребра на цилиндрах моторов. Они лучше
отдают тепло воздуху и охлаждают мотор.
79. Заключенный между рамами воздух — плохой проводник тепла. Именно этот
воздух, а не стекло защищает комнату от холода. Увеличивать толщину одного слоя
стекла бесполезно.
80. Распространено мнение, что замазывать надо только внутреннюю раму. Это
неверно. Замазывать надо обе так, чтобы заключенный между ними воздух не имел
сообщения ни с наружным, ни с тем, который находится в комнате.
81. Быстрее всех машет крыльями комар, медленнее шмель. Определить это можно
по высоте звука, который издают крылья. Чем быстрее крылья колышут окружающий
воздух, тем выше звук.
82. Свет распространяется быстрее, чем звук. Мы тотчас видим момент падения
топора, а звук его слышим с опозданием.
83. Звук проходит в воздухе около 330 метров в секунду. Сосчитав число секунд,
отделяющих вспышку молнии от удара грома, и помножив полученное число на 330,
получим расстояние от удара в метрах. 330X9=2970 метров, почти три километра.
84. Раскаты грома — это многократное отражение звука от поверхности туч.
85. На расстоянии 165 метров.
86. Удары слышны в те моменты, когда мимо окна мелькают балки моста,
которые, колеблясь, звучат и, кроме того, отражают шум поезда.
87. Звук быстрее и лучше распространяется по твердым телам, чем по воздуху.
Приложив ухо к земле, можно услышать звук раньше, чем он будет слышен
в воздухе.
88. Вечером воздух холоднее и потому более плотен. Чем плотнее воздух, тем
лучше передает он звуковые колебания.
89. Шум происходит оттого, что струи воздуха, огибающие ветки и иголочки
хвои, образуют за ними маленькие вихри, издающие слабый шипящий звук. Сливаясь
вместе, эти слабые звуки образуют сильный шум леса.
90. Название полюсов условно. «Северным» называется тот конец стрелки,
который притягивается к Северному полюсу. Следовательно, на самом деле там Южный
полюс магнитного поля Земли.
91. При изображенном на рисунке последовательном соединении лампа в 25 ватт
будет гореть нормально, 200-ваттная светить вовсе не будет.
92. Дорожка образована множеством отражений Луны или Солнца от поверхности
мелких волн на воде. Эти отражения видны наблюдателю в тех местах, где углы
падения луча от светила на воду и отражения его от воды до глаза наблюдателя равны, и
лучи лежат в одной плоскости. С перемещением глаза, естественно, перемещается и
плоскость, в которой расположены эти два луча — падающий и отраженный,— и
дорожка всегда следует за наблюдателем.
93. Поверхность воды отражает падающие на нее лучи тем лучше, чем менее
круто они на нее падают. Глядя на воду вдаль от себя, мы видим блеск воды, тогда
146

как рядом с нами блеска нет. Здесь лучи света падают на воду круто, отражаются
ею гораздо меньше и не мешают различить лучи, идущие от подводных предметов и дна.
94. От земли поднимаются волны нагретого и потому менее плотного воздуха.
Проходящие сквозь них лучи света преломляются и искажают вид предметов.
95. В силу закона преломления света, находящийся под водой предмет как бы
приподнимается. Так, подводная часть палки кажется изогнутой или укороченной.
96. Радуга— результат разложения солнечного света на составляющие его
цветные лучи (спектр). После дождя в воздухе много мельчайших водяных капелек, в
которых и разлагаются солнечные лучи как в маленьких призмах.
97. Цветные лучи, входящие в состав белого света, рассеиваются воздухом
неодинаково. Сильнее всего рассеиваются синие и голубые лучи, потому слой воздуха между
наблюдателем и далеким лесом кажется, как и небо, голубоватым.
98. Лучи света от Солнца, стоящего низко над горизонтом, проникают сквозь
атмосферу под очень косым углом. Поэтому слой атмосферы, сквозь который они
должны пройти, оказывается весьма толстым. Находящиеся в воздухе пары воды, а
частично и просто пыль, сильнее всего поглощают и рассеивают синюю часть спектра,
и, следовательно, красные лучи доходят до нашего глаза с наименьшими потерями.
99. Отряд прошел по четырехугольному пути и пришел обратно в лагерь.
100. Мы шли навстречу друг другу и, конечно, встретились.
101. На север.
102. По азимуту 100 градусов.
103. Азимут кратчайшего направления в лагерь — 90°.
104. (поход).
1. 22-го июня, в день летнего солнцестояния.
2. Светлая одежда лучше всего отражает солнечные лучи.
3. В 10 часов утра.
4. Затрачивается лишняя работа на передвижение массы песка и трение между
песчинками.
5. Сравнили высоту холма с высотой телеграфного столба. Столб имеет
стандартную высоту 8 метров. Если холм казался вдвое выше его, значит его высота
16 метров, и т. д.
6. Идущий по ровному месту человек преодолевает главным образом трение
о дорогу, о воздух и т. д. Идущий в гору должен, кроме того, подниматься, то есть
преодолевать силу тяжести.
7. Укрепив нитку с отвесом у центра транспортира, наклонить его линейку
параллельно склону. Цифру, у которой остановится отвес, вычесть из 90. Разность
будет крутизна холма в градусах.
8. Рычаг 1-го рода.
9. Вертели рукоятку ворота в таком направлении, что цепь наматывалась на
вал с той стороны, куда обращена рукоятка. Обе точки приложения сил расположились
по одну сторону от точки опоры — оси вала.
10. Холодный воздух тяжелее теплого. Он не выходит из колодца, а теплый, более
легкий, не может в него опуститься. Прямые солнечные лучи в колодец не попадают.
11. См. раздел «Измерения» в предыдущей главе книги.
12. Тоже.
13. По закону Архимеда, тело теряет в весе столько, сколько весит
вытесненная им среда. Вытесненная камнем вода тяжелее вытесненного им же воздуха,
следовательно он меньше теряет веса в воздухе и в воде кажется легче.
14. Круги расходятся по поверхности воды, которая вся с одинаковой скоростью
движется вниз по течению. Вместе с ней движутся и круговые волны.
15. С наветренной стороны. Ветер будет нагонять пламя на топливо, а не
относить его в сторону.
16. В микроскопических канальцах древесины имеется вода. При нагревании она
испаряется, и пар с треском разрывает стенки каналов. В смолистых дровах также
вскипает смола.
17. Вода закипит скорее в том чайнике, нагреваемая поверхность которого боль-
147

ше. Наименьшей поверхностью обладает шар. Следовательно, шарообразный чайник
закипит последним.
18. Крышка уменьшает испарение с поверхности, на которое затрачивается часть
теплоты.
19. См. раздел «Измерения».
20. Из воздуха. Содержащиеся в нем пары воды при охлаждении приходят в
жидкое состояние и оседают в виде капель росы.
105. Только при умножении на 2 число 27 может дать произведение,
начинающееся цифрой 5, следовательно вторая цифра множителя — 2, первая цифра должна
быть больше 2, но 4 даст при умножении на 27 трехзначное число, значит вторая
цифра множителя — 3. Задача решена.
54
81
864
106. Первое частное произведение состоит только из двух цифр. Следовательно,
первая цифра множителя—1. Два других частных произведения также двузначные,
очевидно, что и другие цифры множителя — единицы. Зная множитель, равный 111,
нетрудно найти и множимое. По шестерке в конце произведения находим, что оно
равно 66.
107. Три партии.
108. Мне 8 лет, брату 4 года.
109. У меня 2 рубля 25 копеек, у вас—25 копеек.
110. Величайшее число, которое можно написать тремя девятками, будет 99°
девять в девятой степени в девятой степени. Девять в девятой степени — это значит,
что девять надо умножить само на себя девять раз. Девять в девятой степени в
девятой степени значит, что девять нужно умножить само на себя девять в девятой
степени раз. Число, которое при этом получится, так велико, что прочесть его просто
невозможно. Написанное на бумаге нормальным почерком, оно имело бы в длину около
900 километров.
111. ЗЗХЗ + 3/з=Ю0.
112. 33 + 3/з = 31.
113. Дроби одинаковы (Vio )•
114. Площадь черного квадрата равна половине площади большого квадрата.
115. Диаметр равен 10. Проведя вторую диагональ вписанного в четверть круга
квадрата, вы увидите, что она равна радиусу.
116. Мачта является катетом прямоугольного треугольника, образованного мачтой,
растяжкой и поверхностью земли. Сумма квадратов катетов равна квадрату гипотенузы,
следовательно,
52 + х2=132; 25 + х2=169; 169 — 25 = х2 = 144; V 144 = 12.
Высота мачты 12 метров.
117. 8X3X5= 120м.3 120 тонн.
118. 28 треугольников.
119. На картине ошибки: 1. Звезда видна между рожками Луны. 2. Луна
освещена солнцем справа, а горы слева. 3. Большая Медведица повернута не в ту сторону.
4. Созвездие Орион рядом с Большой Медведицей. 5. Ветер, судя по деревьям, дуст
в разные стороны. 6. Луна расположена возле Полярной звезды. 7. Рожки Луны
слишком длинны — они заходят за диаметр диска. 8. Луна непомерно велика, она больше
ковша Большой Медведицы.

П риложенне
ТАБЛИЦА ПЛАНЕТ
(для «астрономического колеса»)
Планеты
s й 5
я w g
о <
Ен о
Си о
Я о
< Он
м 2
Меркурий
Венера . .
Земля . .
Марс . . .
Юпитер ,
Сатурн . .
Уран . . .
Нептун . .
Плутон . .
58
108
149,5
228
778
1426
2868
4494
5897
L м 2
асе j
° я
м •< и
« «з
fflSUS
0,24
0,62
1,0
1,88
11,86
29,46
84
164,8
248,43
cd g»
i?> « cd
о ? °
ffl cd
° S «
Он Я м
© « о
88 суток
?
ч. 56 м.
ч 37 м.
ч. 51 м.
ч. 14 м.
ч. 45 м.
ч. 48 м.
Я л к
w 5й ©
5 R *
О К pq
S и S
« о а
47,83
34,99
29,76
24,11
13,05
9,64
6,8
5,43
4,82
* о ?
•< 2 л
и я §
s ч 2 л
1 8 &S
к5 2 2 <*
4800
12200
12757
6800
142700
120800
49700
53000

СОДЕРЖАНИЕ
От издательства 3
У юных астрономов 5
Обсерватория юных астрономов 5
Полуденная линия 7
Солнечные часы 9
Горизонтальный круг 10
Угломеры 11
Станок для зарисовки 14
Схема звездного неба 16
Подвижная звездная карта 18
Диаграмма солнечной системы 22
Астрономическое колесо 24
Луна и ее карта ... .... 25
Фазы Луны 26
Теллурий 28
Затмения 28
Самодельный телескоп 30
Наблюдения в телескоп 35
Несколько задач по астрономии }Ь
Книжная полка юных астрономов 40
Опыты юных физиков 41
Три вида равновесия 42
«Ванька-встанька» 43
Колесо, катящееся вверх 43
Двойной конус 44
Акробат 45
150

Маятник . . . > , ..•....,.,... 46
Маятник-гигант 47
Вертикальный маятник 48
Связанные маятники 49
Упругий удар 50
«Упрямые» шарики 52
Кольцо на воде 53
Волчок 54
Вода в бутылке 56
Сила атмосферного давления 57
Летающий пропеллер 59
Геронов фонтан 60
Как дуновением поднять человека 60
Подводная лодка 61
Реактивное движение 62
Реактивная турбинка 62
Реактивная лодка 63
Тепловое расширение тел 64
Металлический термометр 65
Расширение газев 66
Вертящийся абажур 67
Рисование. .. звуком 68
Музыкальный инструмент из картона 69
Механический телефон 70
Звукоулавливатель 71
Магнитный «отгадчик» 71
«Волшебная» трубка 73
Электрические плясуны 74
Рисование через зеркало 74
«Волшебное» зеркальце 75
Удивительная витрина 76
Перископ 78
Гелиограф 79
Мышка в коробке 80
Инерция зрения 81
Стробоскоп 83
Вопросы и задачи 84
Немного математики 92
Измерение расстояний 92
Еще два способа 95
Измерение высот 97
Крутизна склона 100
Измерение скоростей 101
«Собственные» размеры 102
Измерение монетами 103
151

Самодельные измерительные приборы ЮЗ
Книжная полка юного физика и математика Ю9
Сборы, игры, соревнования НО
Конкурс на решение занимательных задач 110
Игры-соревнования на местности 111
Как организовать игру «Движение по азимуту» 112
Конкурс опытных туристов 115
Вечер занимательной науки 116
Уголок занимательной физики 121
Уголок занимательной математики 121
Миллион портретов 121
Подбери пробку 122
Арифметические ребусы 123
Уголок занимательной астрономии 124
Пионерские сборы 125
Костер о костре 126
«Путешествие» по трубам газопровода 128
В страну загадок 130
Магнит 132
Путешествие на Луну 134
«Секрет» водопроводного крана 135
Трение 135
Танк и иголка 135
Тепловое расширение 135
Сообщающиеся сосуды 137
Законы плавания корабля 139
Как и почему летает самолет? 140
Ответы на задачи, помещенные в книге 143

ПОДВИЖНАЯ КАРТА ЗВЕЗДНОГО НЕБА
(К стр. 19)
Изображение звездного неба
Диск с вырезом