Файл: Перельман Я. И. - Занимательная физика. Книга 1 - 1983.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2020
Просмотров: 1521
Скачиваний: 12
большего
радиуса
,
скорость
,
а
следовательно
,
и
инерция
движения
сказываются
все
заметнее
.
Никакие
усилия
удержаться
на
месте
не
приводят
ни
к
чему
,
и
лю
-
ди
ослого
человека
на
экваторе
будет
примерно
на
300
гс
меньше
,
чем
на
полюсе
.
закрутить
спичку
между
пальцами
и
быстро
уронить
вертушку
на
гладкое
место
.
сбрасываются
с
«
колеса
смеха
».
Земной
шар
есть
,
в
сущности
,
такое
же
«
колесо
смеха
»,
только
гигантских
размеров
.
Земля
,
конечно
,
не
сбрасывает
нас
с
себя
,
но
она
все
же
уменьшает
наш
вес
.
И
на
экваторе
,
где
скорость
вращения
наибольшая
,
уменьшение
веса
по
этой
причине
доходит
до
1/300
доли
.
А
вместе
с
другой
причиной
(
сжатие
Земли
)
вес
каждого
тела
на
экваторе
уменьшается
,
в
общем
,
на
полпроцента
(
т
.
е
.
на
1/200),
так
что
вес
взр
Чернильные
вихри
Кружок
из
гладкого
белого
картона
проткните
в
центре
заостренной
спичкой
;
у
вас
получится
вертушка
,
изображенная
на
слева
.
Чтобы
заставить
ее
вертеться
на
заостренном
конце
спички
,
не
требуется
особой
лов
-
кости
;
достаточно
Рис
. 40.
Как
растекаются
чернильные
каши
на
вертящемся
бумажном
кружке
.
44
клась
в
сп
поэтому
иск
С
такой
вертушкой
можно
проделать
очень
показательный
опыт
.
Прежде
чем
ее
закружить
,
нанесите
на
верхнюю
сторону
кружка
несколько
мелких
чернильных
капель
.
Не
давая
им
засохнуть
,
заставьте
вертушку
вертеться
.
Когда
она
остановится
,
посмотрите
,
что
сделалось
с
каплями
:
каждая
из
них
расте
иральную
линию
а
все
эти
завитки
вместе
создают
подобие
вихря
.
Сходство
с
вихрем
не
случайно
.
О
чем
говорят
чернильные
завитки
на
кар
-
тонном
кружке
?
Это
следы
движения
чернильных
капель
.
Капля
претерпевает
то
же
,
что
испытывает
человек
на
вращающемся
диске
«
колеса
смеха
».
Уносясь
от
центра
действием
центробежного
эффекта
,
она
попадает
в
места
диска
,
обла
-
дающие
большей
круговой
скоростью
,
чем
скорость
самой
капли
.
В
этих
местах
кружок
выскальзывает
из
-
под
капли
,
опережает
ее
.
Дело
происходит
так
,
как
если
бы
капля
отставала
от
кружка
,
отступала
назад
от
радиуса
.
Путь
ее
ривляется
,
и
мы
видим
на
кружке
след
криволинейного
движения
.
45
»)
или
сходящиеся
к
месту
низкого
давления
(
в
«
циклонах
»).
Чернильные
завитки
–
уменьшенное
подобие
этих
ис
-
полинских
воздушных
вихрей
ести
.
Вот
интересный
опыт
,
показы
-
щая
»
сила
развивается
при
вращении
ю
о
буд
тянулся
по
радиусу
внутрь
колеса
.
Искусственная
тяжесть
оказалась
сильнее
естественной
*)
,
и
молодое
раст
действием
4)
.
ю
-
нибудь
полезную
работу
(
например
,
поднимает
груз
).
Такого
ме
-
хан
То
же
самое
претерпевают
воздушные
потоки
,
расходящиеся
от
места
высо
-
кого
давления
атмосферы
(
в
«
антициклонах
.
Обманутое
растение
При
быстром
вращении
центробежный
эффект
может
достигать
такой
вели
-
чины
,
что
превосходит
действие
силы
тяж
вающий
,
какая
значительная
«
отбрасываю
обыкновенного
колеса
.
Мы
знаем
,
что
молодое
растение
всегда
направляет
сте
-
бель
в
сторону
,
противоположную
силе
тяжести
,
т
.
е
.,
проще
говоря
,
растет
вверх
.
Но
заставьте
семена
прорастать
на
ободе
быстро
враща щегося
к леса
,
как
это
сделал
впервые
английский
ботаник
Найт
в
прошлом
столетии
.
Вы
увидите
изумительную
вещь
:
корешки
ростков
ут
направлены
наружу
,
а
стебельки
–
внутрь
,
вдоль
радиусов
колеса
(
. 41)
.
Мы
словно
обманули
растение
:
доба
-
вили
к
силе
тяжести
другую
силу
,
дейст
-
вие
которой
направлено
от
центра
колеса
наружу
и
превосходит
влияние
естест
-
венной
силы
тяжести
.
А
так
как
росток
тянется
всегда
в
сторону
,
противополож
-
ную
силе
тяжести
,
то
в
этом
случае
он
вы
-
Рис
. 41.
Бобовые
семена
,
проросшие
на
ободе
вра
-
щающегося
колеса
.
ение
выросло
под
ее
Вечные
двигатели
О
«
вечном
двигателе
», «
вечном
движении
»
часто
говорят
и
в
прямом
и
в
пе
-
реносном
смысле
слова
,
но
не
все
отдают
себе
отчет
,
что
,
собственно
,
надо
под
-
разумевать
под
этим
выражением
.
Вечный
двигатель
–
это
такой
воображаемый
механизм
,
который
безостановочно
движет
сам
себя
и
,
кроме
того
,
совершает
еще
каку
изма
никто
построить
не
смог
,
хотя
попытки
изобрести
его
делались
уже
давно
5)
.
На
рис
. 42
изображен
мнимый
самодвижущийся
механизм
–
один
из
древ
-
нейших
проектов
вечного
двигателя
,
иногда
и
теперь
возрождаемый
неудачли
-
выми
фанатиками
этой
идеи
.
К
краям
колеса
прикреплены
откидные
палочки
с
грузами
на
концах
.
При
всяком
положении
колеса
грузы
на
правой
стороне
бу
-
дут
откинуты
дальше
от
центра
,
нежели
на
левой
;
эта
половина
,
следовательно
,
*)
Современная
теория
о
природе
тяготения
(
теория
Эйнштейна
)
не
усматривает
здесь
,
впрочем
,
принципиальной
разницы
.
46
ется
его
ось
.
Так
думал
изобретатель
.
Между
тем
,
если
смастерить
такой
дви
за
,
слева
же
– 8.
Оказывается
,
что
вся
система
ура
mobile )
много
време
-
ни
ство
делать
золото
из
дешевых
металлов
.
У
емен
»
выведен
такой
мечтатель
в
ли
-
це
Б
ц
творчеству
человеческому
...
видишь
ли
,
добрый
мой
Мартын
:
дел
ни
один
не
двигался
.
В
каж
-
дом
Вот
еще
образчик
мнимого
вечного
двигателя
:
колесо
с
перекатывающимися
в
нем
тяжелыми
шариками
(
рис
. 43).
Изобретатель
воображал
,
что
шары
на
од
-
должна
всегда
перетягивать
левую
и
тем
самым
заставлять
колесо
вращаться
.
Значит
,
колесо
должно
вращаться
вечно
,
по
крайней
мере
до
тех
пор
,
пока
не
перетр
гатель
,
он
вращаться
не
будет
.
Почему
же
расчет
изобретателя
не
оправдыва
-
ется
?
Вот
почему
:
хотя
грузы
на
правой
стороне
всегда
дальше
от
центра
,
но
неиз
-
бежно
такое
положение
,
когда
число
этих
грузов
меньше
,
чем
на
левой
.
Взгляни
-
те
на
. 42:
справа
всего
4
гру
вновешивается
;
естественно
,
что
колесо
вращаться
не
станет
,
а
,
сделав
не
-
сколько
качаний
,
остановится
*)
.
Теперь
доказано
непреложно
,
что
нельзя
построить
механизм
,
который
вечно
двигался
бы
сам
собой
,
выполняя
еще
при
этом
какую
-
нибудь
работу
.
Совер
-
шенно
безнадежно
трудиться
над
такой
задачей
.
В
прежнее
время
,
особенно
в
средние
века
,
люди
безуспешно
ломали
головы
над
ее
разрешением
и
потратили
на
изобретение
вечного
двигателя
(
по
-
латыни
perpetuum
**)
и
труда
.
Обладание
таким
двигателем
представлялось
даже
более
заманчи
-
вым
,
чем
искус
Пушкина
в
«
Сценах
из
рыцарских
вр
ертольда
:
«
М а р т ы н
.
Что
такое
perpetuum mobile?
Б е р т о л ь д
. Perpetuum mobile,
то
есть
вечное
движение
.,
Если
найду
вечное
движе
-
ние
,
то
я
не
вижу
грани
ать
золото
–
задача
заманчивая
,
открытие
,
может
быть
,
любопытное
,
но
найти
perpetuunl mobile... O!..»
Были
придуманы
сотни
вечных
двигателей
,
но
случае
,
как
и
в
нашем
примере
,
изобретатель
упускал
из
виду
какое
-
нибудь
обстоятельство
,
которое
и
разрушало
все
планы
.
Рис
. 42.
Мнимое
вечно
движущееся
колесо
,
придуманное
в
средние
века
.
Рис
. 43.
Мнимый
вечный
двигатель
с
перекатывающимися
шариками
.
*)
Положение
равновесия
колеса
можно
определить
с
мощью
уравнения
моментов
.
**)
Произносится
: «
перп
é
туум
м
ó
биле
».
47
ной
ради
рекламных
целей
,
для
привлечения
внимания
публики
к
кафе
,
огромное
колесо
именно
подобного
рода
(
рис
. 44).
Конечно
,
этот
«
вечный
двигатель
»
не
-
лей
,
выс
ило
стороне
колеса
,
находясь
всегда
ближе
к
краю
,
своим
весом
заставят
колесо
вертеться
.
Разумеется
,
этого
не
произойдет
–
по
той
же
причине
,
как
и
с
колесом
,
изо
-
браженным
на
Тем
не
менее
в
одном
из
городов
Америки
устроено
было
заметно
приводился
и
действие
искусно
скрытым
посторонним
механизмом
,
хотя
зрителям
казалось
,
что
колесо
двигают
перекатывающиеся
в
прорезах
тяже
-
лые
шары
.
В
том
же
роде
были
и
другие
мнимые
образцы
вечных
двигате
Рис
. 44.
Мнимый
вечный
двигатель
в
Лос
-
Анжелесе
(
Калифорния
),
устроенный
ради
рекламы
.
тавлявшиеся
одно
время
в
витринах
часовых
магазинов
для
привлечения
публики
:
все
они
незаметно
приводились
в
движение
электрическим
током
.
Один
рекламный
«
вечный
двигатель
»
доставил
мне
однажды
немало
хлопот
.
Мои
ученики
-
рабочие
были
им
настолько
поражены
,
что
оставались
холодны
к
моим
доказательствам
невозможности
вечного
двигателя
.
Вид
шариков
,
кото
-
рые
,
перекатываясь
вращали
колесо
и
тем
же
колесом
поднимались
вверх
,
убеж
-
дал
их
сильнее
моих
доводов
;
они
не
хотели
верить
,
что
мнимое
механическое
чудо
приводится
в
действие
электрическим
током
от
городской
сети
.
Выруч
48
мен
.
Зная
это
,
я
посоветовал
слу
ответили
мне
сконфуженно
. –
Его
не
видно
:
прикрыт
газетой
...
Закон
сохранения
энергии
вновь
завоевал
у
них
доверие
и
более
уже
не
утра
-
чивал
его
.
ва
-
Щедрина
в
повести
«
Современная
идиллия
»
под
и
х
песко
из
спиц
н
вечного
движения
к
практике
применили
? –
начал
я
.
!
За
счастье
...
сь
,
что
и
спереди
и
сзади
–
ко
-
лесо
.
...
ем
остановилось
.
ъяснил
изобретатель
и
опять
напрягся
и
разма
это
,
а
так
...
Иной
раз
словно
пор
лч
-
ка
),
который
дан
был
ему
изобретателем
,
но
неизбежно
должно
было
остано
-
виться
,
когда
сообщенная
извне
энергия
истощилась
на
преодоление
трения
.
я
то
,
что
в
выходные
дни
ток
тогда
не
подавался
шателям
наведаться
к
витрине
в
эти
дни
.
Они
последовали
моему
совету
.
–
Ну
,
что
,
видели
двигатель
? –
спросил
я
.
–
Нет
, –
«
Зацепочка
»
Немало
русских
изобретателей
-
самоучек
трудилось
над
разрешением
заман
-
чивой
проблемы
вечного
двигателя
.
Один
из
них
,
крестьянин
-
сибиряк
Александр
Щеглов
,
описан
у
М
.
Е
.
Салтыко
менем
«
мещанина
Презентова
».
Вот
как
рассказывает
Щедрин
о
посещении
мастерской
этого
изобретателя
:
«
Мещанин
Презентов
был
человек
лет
тридцати
пяти
,
худой
,
бледный
,
с
большими
задумчивыми
глазами
и
длинными
волосами
,
которые
прямыми
прядями
спускались
к
шее
.
Изба
была
у
него
достаточно
просторная
,
но
целая
половина
ее
была
занята
большим
ма
-
ховым
колесом
,
так
что
наше
общество
с
трудом
в
ней
разместилось
.
Колесо
было
сквоз
-
ное
,
со
спицами
.
Обод
его
,
довольно
объемистый
,
сколочен
был
из
тесин
,
наподобие
ящи
-
ка
,
внутри
которого
была
пустота
.
В
этой
-
то
пустоте
и
помещался
механизм
,
составлявший
секрет
изобретателя
.
Секрет
,
конечно
,
не
особенно
мудрый
,
вроде
мешков
,
наполненны
одну
м
,
которым
предоставлялось
взаимно
друг
друга
уравновешивать
.
Сквозь
оторая
удерживала
колесо
в
состоянии
неподвижности
.
была
продета
палка
,
к
–
Слышали
мы
,
что
вы
зако
–
Не
знаю
,
как
доложить
, –
ответил
он
сконфуженно
, –
кажется
,
словно
бы
...
–
Можно
взглянуть
?
–
Помилуйте
Он
подвел
нас
к
колесу
,
потом
обвел
кругом
.
Оказало
–
Вертится
?
–
Должно
бы
,
кажется
,
вертеться
.
Канризится
будто
–
Можно
отнять
запорку
?
Презентов
вынул
палку
–
колесо
не
шелохнулось
.
–
Капризится
! –
повторил
он
, –
надо
импет
дать
.
Он
обеими
руками
схватился
за
обод
,
несколько
раз
повернул
его
вверх
и
вниз
и
,
на
-
конец
,
с
силон
раскачал
и
пустил
, –
колесо
завертелось
.
Несколько
оборотов
оно
сделало
довольно
быстро
и
плавно
, –
слышно
было
,
однако
ж
,
как
внутри
обода
мешки
с
песком
то
напирают
на
перегородки
,
то
отваливаются
от
них
;
потом
начало
вертеться
тише
,
тише
;
послышался
треск
,
скрип
,
и
,
наконец
,
колесо
совс
–
Зацепочка
,
стало
быть
, –
сконфуженно
об
хал
колесо
.
Но
во
второй
раз
повторилось
то
же
самое
.
–
Трения
,
может
быть
,
в
расчет
не
приняли
?
–
И
трение
в
расчете
было
...
Что
трение
?
Не
от
трения
адует
,
а
потом
вдруг
...
закапризничает
,
упрямится
–
и
шабаш
.
Кабы
колесо
из
настоя
-
щего
материалу
было
сделано
,
а
то
так
,
обрезки
кой
-
какие
».
Конечно
,
дело
тут
не
в
«
зацепочке
»
и
не
в
«
настоящем
материале
»»,
а
в
лож
-
ности
основной
идеи
механизма
.
Колесо
немного
вертелось
от
«
импета
» (
то