Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей

Посмотрим на поверхность так, чтобы в ней отражалась лампочка. Вы увидите, что по поверхности плавает тонкая радужная пленка. Налюбовавшись ею, попробуем перенести радугу на бумагу.

Возьмем черную бумагу (можно вырезать кусочек из глянцевого журнала, отлично подходит – там всегда есть черные куски на фотографиях).

Теперь аккуратно с краю подсунем бумагу под радужное пятно и поднимем кусочек бумаги с осевшей на нем пленкой. Только пальцами не трогайте! Пленка тут же скукожится и перестанет быть блестящей. Впрочем, опыт тем хорош, что его можно повторять много раз. Кроме кусочков черной бумаги и капелек лака, ничего и не надо!

На фотографии видно, что черный кусок бумаги стал весь с радужным отливом, как шея у селезня или райской птицы! Я положил его на край миски.

Оказывается, в природе именно это же свойство световых волн взаимодействовать между собой используют колибри, утки, голуби. На их перьях так устроена поверхность, что частично пропускает и отражает свет таким образом, чтобы зрителю казалось, что по оперению бежит радужная краска – синяя, зеленая, красная! Видели, как светится синим и даже фиолетовым шея у чистого, сытого голубя? Или перо на крыле селезня, особенно в брачный период? Тот же эффект.

Ну а мы эту радугу поймали на кусок бумаги!

92 Пульверизатор из соломинки

Для опыта нам потребуются: две соломинки (одна поуже, другая – пошире).

Стариннейший опыт, который демонстрирует закон, уже нам знакомый. Физик Бернулли в свое время понял, что если дует поток газа или воды, то образуется зона пониженного давления и этот поток «подсасывает» газ или воду из окружения.

Описывается он просто: надрежьте соломинку. Согните ее под прямым углом, чтобы образовалось отверстие. Погрузите в стакан с водой, чтобы отверстие было выше уровня воды, и дуньте. Из отверстия вылетят мелкие брызги.

Стал делать. Не тут-то было! То пузыри идут, то дуешь-дуешь, уже уши покраснели, а ничего никуда не вылетает.

Задумался. Понял, как опыт сделать на самом деле, чтобы получилось.

Во-первых, лучше взять две соломинки. Одну поуже, другую пошире. В широкую дуем, узкую ставим в воду. Чтобы вертикальная соломинка не падала, я ее просто поддерживал пальцами. А можно вырезать в пластмассовой крышке две дырки – в одну всунуть соломинку, а вторая дырка будет у нас для того, чтобы воздух проходил свободно в банку.

Во-вторых, надо, чтобы узкая соломинка не высовывалась из воды слишком высоко. Ведь сила «подсасывания» должна поднять воду до дырки, на это требуется энергия. Поэтому чем выше соломинка, тем сильнее надо дуть.

В-третьих, если вырезать разные дырки, складывать соломинки, то возникают неправильной формы края у дырки и потоки становятся непредсказуемыми (у меня из-за чуть отогнутого края часть потока с силой влетала в нижнюю соломинку, и вместо пульверизатора получился «бурбулятор» – пузыри шли).

Итак, вот работающий вариант опыта.

На фото видно: широкая белая соломинка приставлена к короткой красной под прямым углом, красная не слишком высоко выходит из воды.

Если не получается, еще больше снизьте высоту соломинки и дуйте сильнее! Обязательно получится!

93 Суп из карандаша

Для опыта нам потребуются: кастрюлька, деревянный карандаш, деревянная кисточка.

Есть такая русская поговорка: «Взялся за гуж – не говори, что не дюж». Немногие сегодня знают, что такое «гуж», зачем за него браться и почему с этим справиться может только очень сильный, то есть дюжий человек. Мы поставим простой опыт, который к тому же еще и очень забавный. Попробуем сделать гуж дома, на кухне. Оказывается, раньше, когда автомобилей не было и почти все ездили на лошадях, для перевозки грузов нужно было на лошадь надеть специальное приспособление. Это приспособление состояло из многих деревянных, кожаных, металлических систем, так вот гуж – это кожаная петля, которая крепилась к хомуту. Хомут – это деревянная дуга, согнутое почти пополам дерево. Кто «брался за гуж», тот должен был с усилием вставить дугу в крепления на оглобле. Поэтому и говорят, что слабому этого не сделать.

Но если для крепления дуги, хомута, была нужна сила – то какая же сила нужна, чтобы согнуть дерево в дугу? И как при этом дерево не лопалось? Оказывается, для того чтобы дерево стало податливым и его можно было сгибать, дерево нужно было распарить, сварить в воде – как варят суп! Давайте, проделаем следующее: возьмем обычный карандаш и положим его в небольшую кастрюльку, так чтобы он одним концом лежал на крае кастрюльки, а другим – на дне (как на фотографии). Я попробовал еще положить старую кисточку, тоже деревянную. Поварим на медленном огне все это хозяйство полчасика. Лучше, если у кастрюльки будет удобная ручка.

Через примерно полчаса варки я взял деревянную ложку и стал сверху давить на середину карандаша – очень медленно и осторожно, чтобы он не сломался. Карандаш начал сгибаться!

Вся хитрость в том, чтобы делать это очень медленно, спокойно и не сильно нажимать. Сначала будет почти незаметно, что он сгибается, а потом вы увидите, как древесина сгибается!

Тут есть еще одна хитрость: если вытащить карандаш, он выпрямится, потому что древесина будет стремиться к начальной форме. Надо сделать вот что: когда карандаш согнется, не убирая нажима (продолжая давить сверху), быстро перенести кастрюльку под струю холодной воды. Для этого я взял кастрюльку с удобной ручкой.

Карандаш и кисточка варятся в воде на плите. Я чувствую себя немножко глупо: но опыт обязательно удастся!

Как только карандаш остынет, он уже сохранит свою гнутую форму! Посмотрите, что у меня получилось, на фотографии.

Карандаш и кисточка, сваренные и согнутые древним методом.

Когда я пришел на работу и стал писать таким карандашом, все спрашивали у меня, как это возможно? И очень удивлялись. А я всем говорил, что тренирую свою силу мысли и гну карандаши взглядом. Как в фильме «Матрица» мальчик гнул ложки. Если вы сделаете себе такой гнутый карандашик, можно будет здорово повеселиться.

94 Кривое зеркало под рукой

Для опыта нам потребуются: ненужные компьютерные диски.

Легко, конечно, изучать движение света, когда он отражается от ровных поверхностей. А вот с кривыми, сложными поверхностями как быть? Давным-давно, в прошлом веке, был популярен в парках и местах для отдыха аттракцион «кривое зеркало». Люди платили деньги, чтобы зайти в комнату, где по стенкам висели кривые зеркала. Отражения были смешные, хотя я, честно говоря, этого аттракциона никогда не понимал, даже в детстве. Тем не менее как бы побаловаться с изменяющейся, кривой поверхностью, чтобы изучить повнимательнее поведение лучей света в этой поверхности? Я долго думал и вдруг понял, что надо сделать. Все-таки я работаю в одной из самых крутых компьютерных компаний – Ай-Би-Эм (IBM®). И каждый день имею дело с компьютерным оборудованием. Это и натолкнуло меня на мысль.