Опыты без приборов (Рабиза) 1988 год - старые учебники

Скачать Советский учебник

 Опыты без приборов (Рабиза) 1988

Назначение: ИЗДАНИЕ РАССЧИТАНО НА САМЫЕ ШИРОКИЕ КРУГИ ЧИТАТЕЛЕЙ. Эта книжка — не учебник. Здесь не объясняются физические явления и законы, на которых основаны опыты. Все это вы найдете в курсе физики. Здесь же даны только самые необходимые объяснения, которые нужны, чтобы вам было понятно, для чего ставится опыт.

Такие простые опыты принято называть научными развлечениями. Научными потому, что, проделывая их, вы узнаете что-то новое о явлениях природы, задумаетесь, что происходит, заинтересуетесь причиной физических явлений. А развлечениями потому, что в таких опытах, как и в фокусах, есть что-то неожиданное, интересное. Многие из этих опытов придуманы очень давно, больше ста лет назад, а некоторым даже больше трехсот лет. Придуманы они известными учеными и часто описывались в книгах и журналах. Но простота, доступность и наглядность делают эти старые опыты интересными и сейчас. Некоторые из них не потеряют значения и в будущем. Им, безусловно, обеспечена вечная жизнь.

Простые опыты — начало вашего самостоятельного знакомства с некоторыми законами физики. Очень возможно, что когда-нибудь вы начнете делать и сложные модели, даже аппараты и машины, о которых так увлекательно рассказывается в журналах «Моделист-конструктор», «Юный техник», «Техника — молодежи», «Наука и жизнь». Но все это — потом. А пока начните с самого простого, доступного каждому из вас.

© ИЗДАТЕЛЬСТВО "Детская литература" Москва 1988

Авторство: Рабиза Ф.

Формат: DjVu, Размер файла: 21.2 MB

СОДЕРЖАНИЕ

ОТ АВТОРА 4

I. ДАВЛЕНИЕ ВОЗДУХА 6

II. СИЛЫ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ 11

III. КОЛЕБАНИЯ И ЗВУК 17

IV. ТРЕНИЕ 25

V. ЦЕНТР ТЯЖЕСТИ 29

VI. ИНЕРЦИЯ 33

VII. РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ 38

VIII. СВЕТ 41

IX. ТЕПЛОТА 56

X. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 64

XI. МАГНЕТИЗМ 69

XII. РАЗНЫЕ ОПЫТЫ 74

XIII. ОПЫТЫ С САМОДЕЛЬНЫМИ ПРИБОРАМИ 79

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 106

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

 КАК ОТКРЫВАТЬ СКАЧАННЫЕ ФАЙЛЫ?

👇

СМОТРИТЕ ЗДЕСЬ

 

Скачать бесплатный учебник  СССР - Опыты без приборов (Рабиза) 1988 года

СКАЧАТЬ DjVu

ОТКРЫТЬ: - отрывок из учебника...

 VIII. СВЕТ

Днем нам светит Солнце, ночью — Луна и уличные фонари, а дома — электрические лампочки. В старину улицы освещались газовыми фонарями, комнаты — свечами и керосиновыми лампами. В деревнях даже свечей не могли жечь, это было очень дорого, избы освещались лучинами — длинными щепками, которые невероятно коптили.

От своего источника свет направляется во все стороны, отражается от окружающих нас предметов и делает их видимыми.

Свет — это вид энергии. Распространяется он по прямой линии и строго подчиняется законам, о которых вы узнаете из курса физики.

В опытах, помещенных в этой главе, мы проследим, как ведет себя луч света, как он отражается, преломляется в разных прозрачных веществах, и даже увидим, как он может совсем исчезнуть среди бела дня.

КАРАНДАШИ В РОЛИ ЛУЧЕЙ

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

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

Для проверки строгой перпендикулярности нарисованной на бумаге линии к зеркалу проследите, чтобы

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

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

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

Всякий раз, изменяя угол между одним карандашом и перпендикуляром, нужно проделывать это и с другим карандашом, чтобы не нарушить

прямолинейности светового луча, который карандаш изображает.

К этому опыту мы с вами еще вернемся и проделаем его с настоящими световыми лучами.

ЗЕРКАЛЬНОСТЬ БУМАГИ

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

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

Возьмите лист очень гладкой бумаги и, прислонив его край к переносице, повернитесь к окну (этот опыт надо делать в яркий, солнечный день). Ваш взгляд должен скользить по бумаге. Вы увидите на ней очень бледное отражение неба, смутные си-

 

 

 

 

луэты деревьев, домов. И чем меньше будет угол между направлением взгляда и листом бумаги, тем яснее будет отражение. Подобным образом можно получить на бумаге зеркальное отражение свечи или электрической лампочки.

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

ОПЫТЫ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ЛУЧАМИ

Положите на расстоянии двух метров от настольной лампы — на одном с ней уровне — лист плотной белой бумаги. На одном краю бумаги укрепите расческу с крупными зубьями. Сделайте так, чтобы свет от лампы проходил на бумагу сквозь зубья расчески. Около самой расчески получится полоска тени от ее «спинки». На бумаге от этой теневой полоски должны идти параллельные полоски света, прошедшие между зубьями расчески.

Возьмите небольшое прямоугольное зеркало и поставьте его поперек светлых полосок. На бумаге появятся полоски отраженных лучей. Повер

ните зеркало, чтобы лучи падали на него под некоторым углом. Отраженные лучи тоже повернутся. Если мысленно провести перпендикуляр к зеркалу в месте падения какого-нибудь луча, то угол между этим перпендикуляром и падающим лучом будет равен углу отраженного луча. Как бы вы ни изменяли угол падения лучей на отражающую поверхность, как бы ни поворачивали зеркало, всегда отраженные лучи будут выходить под таким же углом.

Если нет маленького зеркала, его можно заменить блестящей стальной линейкой или лезвием безопасной бритвы. Результат будет несколько хуже, чем с зеркалом, но все-таки опыт провести можно. С бритвой или линейкой возможно проделать еще и такие опыты. Согните линейку или бритву и поставьте на пути параллельных лучей. Если лучи попадут на вогнутую поверхность, то они, отразившись, соберутся в одной точке.

Попав на выпуклую поверхность, лучи отразятся от нее веером. Для наблюдения этих явлений очень пригодится та тень, которая получилась от «спинки» расчески.

 

 

ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ЛИНЗА

Увеличительные стекла — линзы — применяются во многих бытовых приборах. Это и очки, и бинокль, и просто лупа, служащая для рассматривания маленьких предметов. Обыкновенные линзы, увеличивая, не дают искажений — они увеличивают равномерно по всем направлениям. Но существуют линзы, которые увеличивают, например, только по горизонтальному направлению. По вертикальному же направлению они никакого увеличения не дают. Изображение получается приплюснутым. Эти линзы называются цилиндрическими. Давайте сделаем такую линзу.

Это просто: возьмите обыкновенный (не граненый) чайный стакан и налейте в него воду. Линза готова! Чтобы посмотреть, как она работает, нужно взять кусочек белого картона и с помощью иголки и черной нитки вышить на нем знак «плюс». Вертикальная и горизонтальная черточки должны быть одинаковой длины и пересекаться точно под прямым углом. Поместите картонку со знаком «плюс» за стаканом с водой на расстоянии примерно в два сантиметра. Вы увидите, что горизонтальная нит

ка по толщине не изменилась, но стала длиннее вертикальной. А вертикальная нитка не изменилась по длине, но зато стала значительно толще. Поверните картонку, чтобы нитки поменялись местами: та нитка, которая была горизонтальной, станет вертикальной, а другая — горизонтальной. И опять вы увидите ту же картину, как и в первый раз. Это произошло потому, что наша цилиндрическая линза увеличивает только в горизонтальном направлении.

Цилиндрическая линза, вообще говоря, собирает световые лучи в линию. Но оказывается, при некоторых условиях она способна собрать лучи в точку. Сделайте в плотной бумаге отверстие на расстоянии пяти сантиметров от края и, вставив в это отверстие стакан с водой, немного поднимите бумагу, подложив под нее что-нибудь. Укрепите перед краем бумаги расческу. Теперь теневая полоса за расческой нам уже не нужна. Лучи света, проходящие между зубьями расчески, пройдут в стакан и, преломившись в воде, выйдут из другой стороны стакана, собравшись в одну точку, а затем снова разойдутся веером. Прозрачная среда материала, из которого сделана линза, отличается от воздуха и способна преломлять лучи, то есть менять их

 

направление. Конечно, стакан с водой далеко не идеальная цилиндрическая линза и в этом опыте нет четкого схождения лучей в одной точке, но представление об этом явлении получить можно.

ДВУХЭТАЖНАЯ ЛИНЗА

Разные прозрачные вещества и преломляют по-разному световые лучи. Вы только что познакомились с цилиндрической линзой, в которой световые лучи преломляет вода. Давайте превратим ее в двухэтажную линзу. В ней будут два разных преломляющих вещества, и поэтому увеличивать они будут по-разному.

На поверхность воды в стакане налейте слой касторового масла (если его нет — чистое постное масло) толщиной один сантиметр. Хорошо осветите стакан. Возьмите иголку и проткните слой масла в центре стакана. Пройдя масло, иголка должна войти в воду примерно на один сантиметр. Сбоку видно одну сплошную иголку, но... состоящую из частей разной толщины: нижняя часть иголки — та, что в воде,— стала потолще верхней, которую вы держите пальцами, а средняя, которая в масле,— толще всего.

Но сдвиньте немного иголку — влево или вправо к стенке стакана,—

 

и она неожиданно «распадется» на три части: верхняя зажата в ваших пальцах, нижняя часть иголки, находящаяся в воде, немного сдвинулась относительно верхней к краю стакана, а вот средняя совсем «уехала» к его краю...

Продолжайте двигать иголку. Видно, что быстрее всех движется средняя часть, затем — нижняя и, наконец, медленнее всех — верхняя часть иголки, находящаяся в воздухе. Иголка «распалась» на три части (конечно, только в оптическом смысле). Если ее вернуть обратно в центральную часть стакана или вынуть из него, она опять станет целой.

 

Отчего все так? А дело в том, что в воздухе преломления лучей, идущих от иголки, не происходит; в масле же и в воде, благодаря преломлению света в этих веществах, мы видим отдельные части иголки как бы не там, где они на самом деле находятся (см. рисунок). В воде это смещение меньше, чем в масле, ведь преломляющее свойство воды меньше.

РАССЕИВАЮЩАЯ ЛИНЗА

Но линзы не только дают увеличение (они, кстати, называются собирательными, служат для получения увеличенного изображения). Есть еще линзы, предназначенные и для уменьшения изображения. Их называют рассеивающими, и у них обязательно есть одна или две вогнутые поверхности. Сделаем такую линзу.

Возьмите маленький цилиндрический флакончик из-под лекарства (например, такой, в каком продается «бриллиантовая зелень», борная кислота и т. п.: у него хорошее прозрачное стекло, а закрывается он резиновой пробкой или пробкой из пластмассы). Хорошо его вымойте, налейте воду до самого края и закупорьте пробкой. Пока получилась небольшая собирательная цилиндрическая линза. Если ее приложить к расческе, хорошо видно, как она увеличивает зубья. Приложите нашу линзу к строчкам газеты — увидите увеличенные буквы.

А теперь сделайте из нее рассеивающую линзу. Для этого надо, чтобы одна сторона у нее была вогнутой. Выньте пробку и отлейте каплю воды. Закройте флакончик пробкой и поверните его набок. Под стенкой флакончика появился пузырек воздуха. Нужно добиться, чтобы он был очень маленький и совсем круглый.

 

Этот пузырек воздуха и образовал нужную нам вогнутость в поверхности воды. В этом месте наша линза стала рассеивающей. Разглядывая через нее зубья расчески или буквы газеты, вы увидите, что она уменьшает изображение. Но на нашу рассеивающую линзу влияет выпуклая стенка флакончика с другой стороны. Поэтому лучший результат получается, если рассеивающую линзу изготовить из плоского флакона.

САМОДЕЛЬНАЯ СФЕРИЧЕСКАЯ ЛИНЗА

Предыдущие опыты мы проделали с цилиндрической линзой как с самой простой, которую можно быстро изготовить своими руками. Но есть возможность быстро изготовить и сферическую плосковыпуклую линзу. К сожалению, у нее большой недостаток: она получается очень маленького размера.

Возьмите небольшое стекло. Хорошо его вымойте, вытрите, а затем немного потрите пальцем какой-нибудь небольшой его участок (или смажьте его тончайшим слоем любого жира). На это место капните из пипетки маленькую каплю воды — и линза готова. Если ее приблизить к кусочку тонкой проволоки или нитки, будет хорошо видно, насколько проволока увеличилась по сравнению с находящимся рядом ее продолжением.

Наша линза, конечно, очень несовершенна, по краям она дает сильные искажения.

 

 

★ ЕЩЕ УЧЕБНИКИ ИЗ РАЗДЕЛА "ФИЗИКА"

ВСЕ УЧЕБНИКИ ИЗ РАЗДЕЛА "ФИЗИКА"

Полное или частичное копирование материалов сайта разрешается только при указании активной ссылки : Источник материала - "Советское Время"

Яндекс.Метрика