Здравствуй, физика!

Длинную палку с точкой опоры называют рычагом. Это очень древнее приспособление. О рычаге сказал великий механик и математик древности Архимед из Сиракуз: «Дай мне точку опоры — и я переверну весь мир!»

Палка, подсунутая под шкаф, — это рычаг. И ты своим «птичьим» нажимом поднимаешь на ней «бегемота»— целый шкаф.

Каждая половинка щипцов для орехов — это рычаг. Поэтому «птичка» — твои пальцы — осиливает «бегемота» — сопротивление твердого ореха.

И каждая половинка ножниц — тоже рычаг. Поэтому «птичка» — твоя рука — на этот раз осиливает сопротивление толстой жести.

Посмотри внимательно на рисунки и сообрази, где находится в каждом случае точка опоры, где приложенная сила («птичка») и где сопротивление («бегемот»).

Птичкина хитрость

В чем же все-таки птичкина хитрость? Как это у нее получается, что она перетягивает бегемота? И как рука поднимает шкаф? И как удается раздавить орех? Ведь никакого постороннего двигателя во всех этих опытах нет. А сила все же увеличивается.

Дело, конечно, в том, что концы рычага имеют разную длину. Мы ведь подвигали карандаш совсем близко к бегемоту. И тогда только птичке удавалось этого бегемота поднять. Еще бы, она ведь опускалась с большой высоты, чтобы приподнять неподатливого бегемота едва на какой-нибудь сантиметр!

И шкаф тоже был приподнят совсем немного. А рука сделала большое движение! Так получалось и с ножницами, и со щипцами для орехов. Птичка может поднять бегемота, только ухватившись за длинный конец рычага. Но при этом ей нужно пройти большой путь. А бегемот сдвигается совсем немного.

Оказывается, сила птички увеличивается во столько раз, во сколько ее конец рычага длиннее. Собственно, не конец, а вся часть рычага от точки опоры до конца, до того места, где сидит птичка. Эта часть рычага называется плечом. Так вот, если одно плечо длиннее другого вдвое — и сила увеличивается тоже вдвое. Плечо длиннее в десять раз — и сила удесятерится!

Рычажные весы

Вспомни, как тебя взвешивали при врачебном осмотре. Стоя на платформе весов, ты играл роль «бегемота» из нашего предыдущего опыта. А роль птички исполняла гиря, которую передвигала по коромыслу весов медицинская сестра. Конечно, эти весы устроены сложнее, чем в нашем опыте. В них спрятаны два рычага, расположенные один за другим. Но основной принцип тот же самый. Гиря по коромыслу передвигалась далеко, а движение платформы весов было едва-едва заметным.

Очень похожи по устройству и большие товарные, так называемые десятичные весы. Их можно увидеть на товарных складах и в багажных отделениях станций железной дороги. На почте взвешивают посылки тоже на рычажных весах. Хозяйственные, кухонные весы чаще выпускают пружинными, со стрелкой и циферблатом. Но иногда в кухне можно увидеть и рычажные весы.

Ты тоже можешь сделать кухонные рычажные весы.

Рычагом, да заодно уже и чашкой этих весов, будет служить поварешка, подвижной гирей — шумовка, точкой опоры для рычага тут будут зубья вилки. Они лежат на шляпках двух гвоздей, воткнутых в пробку. Другой конец вилки вставлен в крючок поварешки вместе с кусочком пробки, чтобы не выпадал.

На стене проведи горизонтальную линию. Как это сделать — объяснено дальше, в главе «О воде и трубах» («Как повесить картину?»). Взвешивая груз, передвигай шумовку до тех пор, пока поварешка не установится параллельно этой линии.

На коромысле почтовых и медицинских весов нанесены деления. И на ручке поварешки их тоже нужно будет нанести. Сперва отметь положение шумовки на поварешке без груза. Потом положи в черпак поварешки груз в 0,5 кг и передвигай шумовку, пока снова не установишь равновесие. Отметь и это положение шумовки. Промежуток между двумя отметками раздели по линейке на пять равных частей и проставь около делений цифры: 0; 0,1 кг; 0,2 кг и так до 0,5 кг. Весы готовы!

Глава четвертая. ПОЧЕМУ НЕ УПАЛИ ШАХМАТЫ!

Шахматы и инерция

Слово «инерция» я впервые услышал в детстве. Отец мой был заядлым любителем шахмат. И если к нам в дом приходил какой-нибудь шахматист, отец немедленно доставал массивный ящик из пальмового дерева. Там хранились шахматы, тоже пальмовые, а крышка служила доской. Это был приз, полученный за победу в каком-то турнире. И весь вечер отец и гость, увлекшись игрой, оставались глухи и немы, не отвечали на вопросы, не слышали, когда их звали ужинать.

Это очень сердило мою маму. Она любила, чтобы все делалось вовремя, чтобы гости поддерживали интересный разговор и уж, во всяком случае, садились за стол по первому зову. И вот однажды, когда ужин успел совершенно остыть, а оба шахматиста в ответ на все призывы только мычали что-то невнятное, мама в отчаянии схватила край скатерти, на которой стоял пальмовый ящик, и дернула что было сил.

Мама хотела прекратить ненавистную игру. Но каково же было ее изумление, когда скатерть легко выдернулась из-под ящика, а шахматы даже не шелохнулись!

Мама так и остолбенела со скатертью в руках. Шахматисты посмотрели на нее и расхохотались. Тут и у мамы вся злость прошла. Она тоже принялась смеяться.

— Вот видишь, — сказал отец, вытирая слезы от смеха. — Видишь, что значит инерция!

— Да уж… — ответила мама. — И у вас инерция не меньше, чем у ваших шахмат. Вас тоже с места не сдвинешь!

И мы сели ужинать. А я все думал: «Что же это такое — инерция? И почему не упали шахматы?»

Шашки тоже не падают!

Тебе, наверное, хочется повторить опыт, который, сама того не желая, проделала когда-то моя мама. Но не со всякими шахматами он получается. Нужна достаточно тяжелая доска с гладким, полированным дном. И скатерть нужна гладкая, скользкая, из шелковой или льняной ткани.

Впрочем, если у тебя есть деревянная шахматная доска или просто гладкий стол, ты можешь проделать похожие опыты с шашками.

Первый опыт будет такой. На доску поставь 10–12 шашек столбиком, одну на другую. Немного поупражнявшись, ты научишься быстрым ударом линейки выбивать нижнюю шашку, не свалив тех, что стояли на ней.

Второй опыт с шашками тоже очень прост. На край доски положи полоску писчей бумаги, а на нее поставь столбиком несколько шашек. Попробуй потянуть за бумажку.

Если потянешь медленно, шашки поедут вместе с бумагой. Но если дернуть очень резко, бумажка останется у тебя в руках, а шашки не шелохнутся!

Три опыта с монетами

Красивый опыт можно проделать с тяжелой монетой, лучше всего с металлическим рублем. Полоску гладкой бумаги положи одним кондом на край ровного стола. На эту полоску поставь на ребро рублевую монету.