Найцікавіші теми перельману з фізики. Позакласний захід "ця цікава фізика"

Запропоноване видання «Цікавої фізики» Я. І. Перельмана повторює чотири попередні. Автор протягом багатьох років працював над книгою, вдосконалюючи текст і доповнюючи його, і востаннє за життя автора книга вийшла 1936 року (тринадцяте видання). Випускаючи наступні видання, редакція не ставила собі за мету докорінну переробку тексту чи суттєві доповнення: автор так підібрав основний зміст «Цікавої фізики», що він, ілюструючи і поглиблюючи основні відомості з фізики, не застарів досі. Крім того, часу після 1936 р. пройшло вже так багато, що бажання відобразити новітні досягнення фізики призвело б і до значного збільшення книги, і зміни її «особи». Наприклад, авторський текст про принципи космічних польотівне застарів, а фактичного матеріалу у цій галузі вже так багато, що можна лише адресувати читача до інших книг, спеціально присвячених цій темі.

Чотирнадцяте та п'ятнадцяте видання (1947 та 1949 рр.) вийшли за редакцією проф. А. Б. Млодзеєвського. У підготовці шістнадцятого видання (1959–1960 рр.) взяв участь доц. У. А.Угаров. При редагуванні всіх видань, що вийшли без автора, лише замінено застарілі цифри, вилучено проекти, що не виправдали себе, зроблено окремі доповнення та примітки.

З ПЕРЕДМОВ АВТОРА ДО ТРИНАДЦАТОГО ВИДАННЯ

У цій книзі автор прагне не стільки повідомити читачеві нові знання, скільки допомогти йому «дізнатися те, що він знає», тобто поглибити і оживити основні відомості з фізики, які вже є у нього, навчити свідомо ними розпоряджатися і спонукати до різнобічного їх застосування . Досягається це розглядом строкатого ряду головоломок, хитромудрих питань, цікавих оповідань, кумедних завдань, парадоксів та несподіваних зіставлень з галузі фізики, що належать до кола повсякденних явищ або черпаються із загальновідомих творів науково-фантастичної белетристики. Матеріалом останнього роду укладач користувався особливо широко, вважаючи його найбільш відповідним цілям збірника: наведені уривки з романів і оповідань Жюля Верна, Уеллса, Марка Твена та ін. живі ілюстрації.

Упорядник намагався, як міг, надавати викладу зовні цікаву форму, повідомляти привабливість предмету. Він керувався тією психологічною аксіомою, що інтерес до предмета підвищує увагу, полегшує розуміння і, отже, сприяє свідомішому та міцнішому засвоєнню.

Всупереч звичаю, що встановився для подібного роду збірок, у «Займальній фізиці» дуже мало місця приділяється опису кумедних і ефектних фізичних дослідів. Ця книга має інше призначення, ніж збірники, які пропонують матеріал для експериментування. Головна мета «Цікавої фізики» - порушити діяльність наукової уяви, привчити читача мислити на кшталт фізичної науки і створити у пам'яті численні асоціації фізичних знань із найрізноманітнішими явищами життя, з тим, з чим він зазвичай входить у зіткнення. Установка, якої укладач намагався дотримуватися при переробці книги, була дана В. І. Леніним у наступних словах: «Популярний письменник підводить читача до глибокої думки, до вчення, виходячи з найпростіших і загальновідомих даних, вказуючи за допомогою нескладних міркувань або вдало обраних прикладів головні висновкиз цих даних, наштовхуючи думаючого читача на подальші та подальші питання. Популярний письменник не передбачає не думаючого, не бажає або не вміє думати читача, - навпаки, він передбачає в нерозвиненому читачі серйозний намір працювати головою і допомагаєйому робити цю серйозну та важку роботу, веде його, допомагаючи йому робити перші кроки та навчаючийти далі самостійно» [Ст. І. Ленін. Зібр. тв., вид. 4, т. 5, стор 285].

Зважаючи на інтерес, який виявляють читачі до історії цієї книги, наводимо деякі бібліографічні дані про неї.

«Цікава фізика» народилася чверть століття тому і була первістком у численній книжковій сім'ї її автора, яка налічує зараз кілька десятків членів.

«Цікавій фізиці» пощастило проникнути – як свідчать листи читачів – до найглухіших куточків Союзу.

Значне поширення книги, що свідчить про живий інтерес широких кіл до фізичних знань, накладає автора серйозну відповідальність за якість її матеріалу. Свідомістю цієї відповідальності пояснюються численні зміни та доповнення у тексті «Цікавої фізики» при повторних виданнях. Книжка, можна сказати, писалася протягом усіх 25 років її існування. В останньому виданні від тексту першого збережено лише половину, а від ілюстрацій - майже жодної.

До автора надходили від інших читачів прохання утримуватися від переробки тексту, щоб не змушувати їх «через десяток нових сторінок набувати кожного повторного видання». Чи подібні міркування можуть звільнити автора від обов'язку всіляко покращувати свою працю. «Цікава фізика» не художній твір, а твір науковий, хоч і популярний. Її предмет - фізика - навіть у початкових своїх підставах безперестанку збагачується свіжим матеріалом, і книга повинна періодично включати його до свого тексту.

З іншого боку, доводиться нерідко чути закиди у тому, що «Цікава фізика» не приділяє місця таким темам, як новітні успіхи радіотехніки, розщеплення атомного ядра, сучасні фізичні теорії тощо. Закиди такого роду – плід непорозуміння. «Цікава фізика» має цілком певну цільову установку; розгляд цих питань - завдання інших творів.

Поточна сторінка: 1 (загалом у книги 13 сторінок) [доступний уривок для читання: 4 сторінок]

Яків Перельман
Цікава фізика. Книга 1

Видавництво «РІМІС» – лауреат Літературної премії ім. Олександра Бєляєва 2008 року.

Текст і малюнки відновлено за книгою Я. І. Перельмана «Цікава фізика», що вийшла у видавництві П. П. Сойкіна (Санкт-Петербург) у 1913 р.

* * *

Визначний популяризатор науки

Співак математики, бард фізики, поет астрономії, герольд космонавтики – таким був і залишився у пам'яті Яків Ісидорович Перельман, чиї книжки розійшлися по всьому світу у мільйонах екземплярів.

З ім'ям цієї чудової людини пов'язане виникнення та розвиток особливого – цікавого – жанру наукової популяризації основ знань. Автор понад сто книг і брошур, він мав рідкісний дар захоплююче цікаво розповідати про сухі наукові істини, збуджувати пекучу цікавість і допитливість – ці перші ступені самостійної роботи розуму.

Досить хоча б навіть побіжно ознайомитися з його науково-популярними книгами та нарисами, щоб побачити особливу спрямованість творчого мислення їхнього автора. Перельман ставив своїм завданням показати звичайні явища у незвичайному, парадоксальному ракурсі, зберігаючи водночас наукову бездоганність їхнього тлумачення. Головною рисою його творчого методу було виняткове вміння здивувати читача, прикувати його з першого ж слова. «Ми рано перестаємо дивуватися, – писав Перельман у своїй статті «Що таке цікава наука», – рано втрачаємо здатність, яка спонукає цікавитися речами, які не торкаються безпосередньо нашого існування… Вода була б, без сумніву, найдивовижнішою речовиною в природі, а Місяць – найбільш вражаючим видовищем на небі, якби те й інше не траплялося на очі надто часто».

Щоб показати звичайне у незвичному світлі, Перельман блискуче застосовував метод несподіваного зіставлення. Гостро наукове мислення, величезна загальна і фізико-математична культура, вміле використання численних літературних, наукових і життєвих фактів і сюжетів, їх разюче дотепне, зовсім несподіване тлумачення призводили до появи захоплюючих науково-художніх новел та есе, які читаються з неослабом. Однак при цьому цікавість викладу не є самоціллю. Навпаки, не науку перетворювати на забаву та розвагу, а жвавість, художність викладу поставити на службу з'ясування наукових істин – така сутність літературного та популяризаторського методу Якова Ісидоровича. «Щоб не було верхогляду, щоб знали факти…» – цієї думки Перельман неухильно дотримувався протягом усієї своєї 43-річної творчої діяльності. Саме у поєднанні суворої наукової достовірності та цікавої, нетривіальної форми подачі матеріалу таїться секрет незмінного успіху книг Перельмана.

Перельман був кабінетним літератором, відірваним від живої дійсності. Він публіцистично оперативно відгукувався практичні потреби своєї країни. Коли 1918 року було видано декрет РНК РРФСР про запровадження метричної системи заходів і терезів, Яків Ісидорович перший опублікував кілька популярних брошур з цього приводу. Він часто виступав із лекціями у робітників, шкільних та військових аудиторіях (прочитав близько двох тисяч лекцій). На пропозицію Перельмана, підтриманому М. До. Крупської, 1919 року почав виходити (під його редакцією) перший радянський науково-популярний журнал «У майстерні природи». Не залишився Яків Ісидорович і осторонь реформи середньої школи.

Необхідно наголосити, що справжнім талантом відзначено також педагогічну діяльність Перельмана. Протягом кількох років він читав курси математики та фізики у вищих та середніх навчальних закладах. Крім того, їм було написано 18 підручників та навчальних посібниківдля радянської Єдиної трудової школи Два з них – «Фізична хрестоматія», випуск 2-ї, та «Новий задачник з геометрії» (1923 р.) удостоїлися дуже високої честі зайняти місця на полиці Кремлівської бібліотеки Володимира Ілліча Леніна.

У моїй пам'яті зберігся образ Перельмана – широко освіченої, виключно скромної, дещо соромливої, гранично коректної та привабливої людини, завжди готової надати потрібну допомогу своїм колегам. Це був справжній трудівник науки.

15 жовтня 1935 року у Ленінграді почав функціонувати Будинок цікавої науки – зрима, уречевлена експозиція книжок Перельмана. Сотні тисяч відвідувачів пройшли залами цього унікального у своєму роді культурно-освітнього закладу. Серед них був і ленінградський школяр Георгій Гречко – нині льотчик-космонавт СРСР, Герой двічі. Радянського Союзу, доктор фізико-математичних наук Доля двох інших космонавтів – Героїв Радянського Союзу К. П. Феоктистова та Б. Б. Єгорова – також пов'язана з Перельманом: у дитинстві вони познайомилися з книгою «Міжпланетні подорожі» та захопилися нею.

Коли почалася Велика Вітчизняна війна, яскраво проявилися патріотизм Я. І. Перельмана, його висока свідомість громадянського обов'язку перед Батьківщиною. Залишившись у блокованому Ленінграді, він, вже далеко не юнак (йому йшов 60-й рік), стійко переносив разом з усіма ленінградцями нелюдські муки та труднощі блокади. Незважаючи на ворожі артилерійські обстріли та повітряні бомбардування міста, Яків Ісидорович знаходив у собі сили, щоб, долаючи голод і холод, ходити пішки з кінця до кінця Ленінграда на лекції у військові частини. Армійським, флотським розвідникам, а також партизанам він читав лекції про вкрай важливу на той час справу – вміння орієнтуватися на місцевості та визначати відстані до цілей без жодних приладів. Так, і цікава наука служила справі розгрому ворога!

На превеликий жаль, 16 березня 1942 року Якова Ісидоровича не стало – він помер у блокаду з голоду…

Книги Я. І. Перельмана і донині продовжують служити народу – їх постійно перевидають у нашій країні, вони мають незмінним успіхом у читачів. Книги Перельмана широко відомі за кордоном. Вони перекладені на угорську, болгарську, англійську, французьку, німецьку та багато інших іноземних мов.

Одному з кратерів на звороті Місяця на мою пропозицію присвоєно назву «Перельман».

Академік В. П. Глушко

Витяги з передмови до книги «Доктор цікавих наук» (Г. І. Мішкевич, М.: «Знання», 1986).

Передмова

Пропонована книга за характером зібраного в ній матеріалу дещо відрізняється від інших збірок такого типу. Фізичним дослідам, у точному значенні слова, у ній відведено другорядне місце, першому ж план висунуті цікаві завдання, хитромудрі питання й парадокси у сфері початкової фізики, можуть служити цілям розумового розваги. Як подібний же матеріал залучені, між іншим, деякі белетристичні твори (Жюля Верна, К. Фламмаріона, Е. Пое та ін.), порушуються питання фізики. До збірки увійшли також і статті з деяких цікавих питань елементарної фізики, які зазвичай не розглядаються в підручниках.

З дослідів у книжку включені переважно ті, які як повчальні, а й цікаві, і, до того ж, можуть бути виконані з допомогою предметів, завжди під рукою. Досліди та ілюстрації до них запозичені у Тома Тіта, Тісандьє, Бойса та ін.

Вважаю приємним обов'язком висловити свою вдячність вченому лісівнику І. І. Полферову, який надав мені незамінні послуги при читанні останніх коректур.

С.-Петербург, 1912

Я. Перельман

Малюнок Стевіна на великій сторінці його книги («Диво і не диво»).

Глава I
Складання та розкладання рухів та сил

Коли ми швидше рухаємось навколо Сонця – вдень чи вночі?

Дивне питання! Швидкість руху Землі навколо Сонця ніяк, здавалося б, не може бути пов'язана зі зміною дня та ночі. До того ж, на Землі завжди в одній половині день, в іншій – ніч, тож саме питання, мабуть, не має сенсу.

Однак, це не так. Йдеться не про те, коли Землярухається швидше, а про те, коли ми, люди рухаються швидше у світовому просторі. А це змінює справу. Не забувайте, що ми здійснюємо два рухи: мчимо навколо Сонця і в той же час звертаємося навколо земної осі. Обидва ці рухи складаються- і результат виходить різний, залежно від того, чи ми знаходимося на денній або нічній половині Землі. Погляньте на креслення – і ви одразу побачите, що вночі швидкість обертання додаєтьсядо поступальної швидкості Землі, а вдень, навпаки, забираєтьсявід неї.

Мал. 1. Люди на нічній половині земної кулі рухаються навколо Сонця швидше, ніж денною.

Отже, вночі ми швидше рухаємось у світовому просторі, ніж вдень.

Так як кожна точка екватора пробігає в секунду близько півверсти, то для екваторіальної смуги різниця між південною та опівнічною швидкістю досягає цілої версти. 1
Верста – російська одиниця виміру відстані, що дорівнює п'ятистам сажням або 1 066,781 метра. - Прим. вид.

За секунду. Для Петербурга (що знаходиться на 60-й паралелі) ця різниця рівно вдвічі менша.

Загадка візкового колеса

Прикріпіть збоку до обода візкового колеса (або до велосипедної шини) білу облатку і спостерігайте за нею під час руху воза (або велосипеда). Ви помітите дивне явище: поки облатка знаходиться в нижній частині колеса, що котиться, вона видно цілком чітко; навпаки, у верхній частині колеса та ж облатка мелькає настільки швидко, що ви не встигаєте її розглянути. Що це таке? Невже верхня частина колеса швидше рухається, ніж нижня?

Ваше подив ще зросте, якщо ви станете порівнювати між собою верхні і нижні спиці колеса, що котиться: виявиться, що в той час, як верхні спиці зливаються в одне суцільне ціле, нижні залишаються видимі досить чітко. Справа знову ж таки відбувається так, ніби верхня частина колеса швидше котиться, ніж нижня. Проте ми твердо переконані, що колесо у всіх своїх частинах рухається рівномірно.

У чому розгадка цього дивного явища? Та просто в тому, що верхні частини всякого колеса, що котиться дійсно рухаються швидше, ніж нижні. Це здається з першого погляду абсолютно неймовірним, а тим часом так і є.

Просте міркування переконає нас у цьому. Згадаймо, що кожна точка колеса, що котиться, здійснює відразу два рухи: обертається навколо осі і в той же час рухається вперед разом з цією віссю. Відбувається складання двох рухів– і результат цієї будови зовсім не однаковий для верхньої та нижньої частини колеса. А саме, у верхній частині колеса обертальний рух додаєтьсядо поступального, тому що обидва рухи спрямовані в ту саму сторону. У нижній частині колеса обертальний рух спрямований у зворотний бік і забираєтьсявід поступального. Перший результат, звичайно, більше другого – і ось тому верхні частини колеса швидше переміщуються, ніж нижні.

Верхня частина колеса, що котиться, рухається швидше нижньої. Порівняйте переміщення AA" та BB".

Що це дійсно так, легко переконатися на простому досвіді, який рекомендуємо зробити при першому ж сприятливому випадку. Вставте в землю палицю поруч із колесом воза, що стоїть так, щоб ця палиця припадала проти осі (див. рис. 2). На обід колеса, у верхній і в нижній частинах, зробіть позначку крейдою; ці позначки – точки Aі Bна малюнку - прийдуть, значить, проти палиці. Тепер відкотіть віз трохи вперед (див. мал. 3), щоб вісь відійшла від палиці приблизно на 1 фут 2
Фут - (англ. foot– ступня) – британська, американська та староросійська одиниця виміру відстані, що дорівнює 30,48 сантиметрам. Не входить до системи СІ. - Прим. вид.

, – і зверніть увагу на те, як перемістилися ваші позначки. Виявиться, що верхня позначка – A– перемістилася значно більше, ніж нижня – B, Що тільки трохи відсунулася від палиці під кутом вгору.

Словом, і міркування і досвід підтверджують ту дивну на перший погляд думку, що верхня частина будь-якого колеса, що котиться, рухається швидше, ніж нижня.

Яка частина велосипеда рухається повільніше за всіх інших?

Ви знаєте вже, що не всі точки воза, що рухається, або велосипеда переміщаються однаково швидко, і що найповільніше рухаються ті точки коліс, які в даний моментстикаються із землею.

Зрозуміло, все це має місце тільки для котитьсяколеса, а не для такого, що обертається на нерухомій осі. У маховому колесі, наприклад, верхні і нижні точки обода рухаються з однаковою швидкістю.

Загадка залізничного колеса

У залізничному колесі відбувається ще більш несподіване явище. Ви знаєте, звичайно, що ці колеса мають на обід виступаючий край. І ось, нижня точка такого обода при русі поїзда переміщається зовсім не вперед, а назад! У цьому легко переконатися при міркуванні, подібному до попереднього, - і ми надаємо читачеві самому дійти до несподіваного, але цілком правильного висновку, що в поїзді, що швидко мчить, існують точки, які рухаються не вперед, а назад. Щоправда, цей зворотний рух триває лише мізерну частку секунди, але справа від цього не змінюється: зворотне переміщення (і при тому досить швидке – в два рази швидше за пішохода) все ж таки існує, всупереч нашим звичайним уявленням.

Мал. 4. Коли залізничне колесо котиться рейкою праворуч, точка Рйого обода рухається назад, ліворуч.

Звідки пливе човен?

Уявіть, що пароплав пливе озером, і нехай стрілка aна рис. 5 зображує швидкість та напрямок його руху. Навпереріз йому пливе човен, і стрілка bзображує її швидкість та напрямок. Якщо вас запитають, звідки відправився цей човен, ви відразу вкажете пункт Aна березі. Але якщо з тим же питанням звернутися до пасажирів пароплава, що пливе, то вони вкажуть зовсім інший пункт.

Відбувається це тому, що пасажири пароплава бачать човен, що рухається зовсім не під прямим кутом до його руху. Не слід забувати, що вони не відчувають свого руху. Їм здається, що самі вони стоять на місці, а човен мчить зі своєю швидкістю в зворотному напрямку(Згадайте, що ми бачимо, коли їдемо у вагоні залізниці). Тому для нихчовен рухається не тільки за напрямком стрілки b, але й у напрямку стрілки c, – яка дорівнює a, Але назад спрямована (див. рис. 6). Обидва ці рухи – дійсний і здається – складаються, і в результаті пасажирам пароплава здається, ніби човен рухається по діагоналі паралелограма, побудованого на bі c. Ця діагональ, позначена на рис. 6 пунктиром, виражає величину і напрямок руху, що здається.

Мал. 5. Човен ( b) пливе навперейми пароплаву ( a).

Ось чому пасажири будуть стверджувати, що човен відправився в B, а не в A.

Коли ми, несучи разом із Землею її орбітою, зустрічаємо промені якоїсь зірки, ми судимо про місце результату цих променів як і неправильно, як і вищезгадані пасажири помиляються у визначенні місця відплиття другого човна. Тому всі зірки здаються нам трохи переміщеними вперед шляхом руху Землі. Але оскільки швидкість руху Землі мізерна в порівнянні зі швидкістю світла (у 10.000 разів менше), то це переміщення вкрай мізерно і вловлюється тільки за допомогою точних астрономічних приладів. Явище це називається «аберації світла».

Мал. 6. Пасажирам пароплава ( a) здається, ніби човен ( b) пливе з точки B.

Але повернемося до розглянутої вище задачі про пароплав і човен.

Якщо вас подібні явища зацікавили, спробуйте, не змінюючи умов попереднього завдання, відповісти на запитання: яким напрямом переміщається пароплав для пасажирів човна? До якого пункту берега пароплав прямує, на думку пасажирів? Щоб відповісти на ці питання, вам потрібно на лінії aпобудувати, як раніше, паралелограм швидкостей. Діагональ його покаже, що для пасажирів човна пароплав здається пливучим у косому напрямку, ніби збираючись причалити до деякого пункту берега, що лежить (на рис. 6) правіше B.

Чи можна підняти людину на семи пальцях?

Хто ніколи не пробував робити цього досвіду, той напевно скаже, що підняти дорослу людину на пальцях – неможливо. Тим часом це виконується дуже легко та просто. У досвіді має брати участь п'ятеро людей: двоє підсовують свої вказівні пальці (обох рук) під ступні піднімається; двоє інших підпирають вказівними пальцями правої руки його лікті; нарешті, п'ятий підкладає свій вказівний палець під підборіддя піднімається. Потім по команді: – Раз, два, три! – усі п'ятеро дружно піднімають свого товариша, без помітної напруги.

Мал. 7. Сім'ю пальцями можна підняти дорослу людину.

Якщо ви проробляєте цей досвід вперше, то самі здивуєтеся, з якою несподіваною легкістю він виконується. Секрет цієї легкості у законі розкладаннясил. Вага дорослої людини дорівнює в середньому 170 фунтів 3
Фунт – одиниця виміру маси; 1 фунт = 0,454 кг. – Прим. вид.

; ці 170 фунтів тиснуть відразу на сім пальців, так що на кожен палець припадає лише близько 25-ти фунтів. Підняти одним пальцем такий вантаж для дорослої людини порівняно неважко.

Графін з водою підняти соломинкою

Цей досвід теж з першого погляду здається неможливим. Але ми вже бачили щойно, як необережно довіряти «першому погляду».

Візьміть довгу цільну міцну соломинку, зігніть її і введіть у графин з водою так, як показано на рис. 8: кінець її повинен упиратися в стінку графіна. Тепер можете піднімати – соломинка утримає графін.

Мал. 8. Графін із водою висить на соломинці.

Вводячи соломинку, треба стежити за тим, щоб частина її, що упирається в стінку графіна, була абсолютно пряма; в іншому випадку соломинка вигнуте - і вся система впаде. Тут вся справа в тому, щоб сила (вага графину) діяла строго за довжиноюсоломинки: у поздовжньому напрямку солома має велику міцність, хоча легко ламається в поперечному напрямку.

Найкраще попередньо навчитися виробляти цей досвід із пляшкою і лише потім спробувати повторити його з графином. Недосвідченим експериментаторам ми рекомендуємо про всяк випадок підстилати на підлогу щось м'яке. Фізика – велика наука, але графини розбивати нема чого…

Наступний досвід має з описаним велику подібність і заснований на тому самому принципі.

Проткнути монету голкою

Сталь твердіша за мідь, - і отже, під відомим тиском сталева голка повинна пробити мідну монету. Лихо лише в тому, що молоток, ударяючи по голці, зігне її і зламає. Потрібно, значить, обставити досвід так, щоб не дати голці можливості згинатися. Це досягається дуже просто: вставте голку в пробку її осі - і можете приступати до справи. Монету (копійку) покладіть на два дерев'яні брусочки, як показано на рис. 9, а на неї поставте пробку з голкою. Декілька обережних ударів – і монета пробита. Пробку для досвіду треба вибирати щільну та досить високу.

Мал. 9. Голка пробиває мідну монету.

Чому загострені предмети колючі?

Чи замислювалися ви над питанням: чому голка взагалі так легко пронизує різні предмети? Чому сукно чи картон легко проткнути тонкою голкою і так важко пробити товстим стрижнем? Адже в обох випадках діє, начебто, однакова сила.

У тому й річ, що сила не однакова. У першому випадку весь тиск зосереджується на вістря голки, у другому випадку та сама сила розподіляється на набагато більшу площу кінця стрижня. Площа вістря голки в тисячі разів менша за площу кінця стрижня, а отже, і тиск голки буде в тисячі разів більше, ніж тиск стрижня – при тому самому зусиллі наших м'язів.

Взагалі, коли йдеться про тиск, завжди необхідно, крім сили, брати до уваги також величину площі, на яку ця сила діє. Коли нам кажуть, що хтось отримує 600 руб. платні, то ми ще не знаємо, чи багато це чи мало: нам треба знати – на рік чи на місяць? Так само і дія сили залежить від того, чи розподіляється сила на квадратний дюйм. 4
Дюйм - (від нідерл. duim– великий палець) – російська назва для одиниці виміру відстані в деяких європейських неметричних системах заходів, що дорівнює 1/12 або 1/10 («десятковий дюйм») фута відповідної країни. Слово дюймвведено в російську мову Петром I на початку XVIII століття. Сьогодні під дюймом найчастіше розуміють англійський дюйм, рівний 2,54 смрівно. - Прим. вид.

Або зосереджується на 1/100 кв. міліметра.

З тієї ж причини гострий ніж ріже краще, ніж тупий.

Отже, загострені предмети через те колючи, а відточені ножі тому добре ріжуть, що на їх вістрях і лезах зосереджується величезна сила.

Глава II
Сила тяжіння. Важіль. Терези

Вгору по ухилу

Ми так звикли бачити вагомі тіла, що скочуються з похилої площини вниз, що приклад тіла, що вільно котиться по ній вгору, здається з першого погляду мало не дивом. Однак немає нічого легшого, як влаштувати подібне уявне диво. Візьміть смужку гнучкого картону, вигніть у вигляді кружка і склейте кінці – у вас вийде картонне кільце. До внутрішньої сторони цього кільця приклейте воском важку монету, наприклад, півтинник. Помістіть тепер це кільце біля основи похилої дощечки так, щоб монета припадала попереду точки опори вгорі. Відпустіть кільце – і воно саме покотиться вгору по ухилу (див. рис. 10).

Мал. 10. Кільце саме вкочується вгору.

Причина ясна: монета, в силу своєї ваги, прагне зайняти нижчу позицію в кільці, але, рухаючись разом з кільцем, тим самим змушує його котитися вгору.

Якщо ви хочете перетворити досвід на фокус і вразити ваших гостей, то повинні обставити його трохи інакше. До внутрішньої бокової сторони порожньої круглої коробки від капелюха прикріпіть якийсь важкий предмет; потім, закривши коробку та помістивши її належним чином на середину похилої дошки, запитайте гостей: куди покотиться коробка, якщо її не утримувати – вгору чи вниз? Зрозуміло, всі в один голос скажуть, що вниз, - і будуть здивовані, коли коробка на їхніх очах покотиться вгору. Нахил дошки має бути для цього, звичайно, не надто великий.

Запропоноване видання “Цікавої фізики” Я.І. Перельмана повторює чотири попередні. Автор протягом багатьох років працював над книгою, вдосконалюючи текст і доповнюючи його, і востаннє за життя автора книга вийшла 1936 року (тринадцяте видання). Випускаючи наступні видання, редакція не ставила собі за мету докорінну переробку тексту або суттєві доповнення: автор так підібрав основний зміст “Цікавої фізики”, що він, ілюструючи та поглиблюючи основні відомості з фізики, не застарів досі. З іншого боку, часу після 1936г. пройшло вже так багато, що бажання відобразити нові досягнення фізики призвело б і до значного збільшення книги, і зміни її “обличчя”. Наприклад, авторський текст про принципи космічних польотів не застарів, а фактичного матеріалу в цій галузі вже так багато, що можна адресувати читача до інших книг, спеціально присвячених цій темі.

Чотирнадцяте та п'ятнадцяте видання (1947 та 1949 рр.) вийшли за редакцією проф. А. Б. Млодзеєвського. У підготовці шістнадцятого видання (1959 – 1960 рр.) взяв участь доц. В.А.Угаров. При редагуванні всіх видань, що вийшли без автора, лише замінено застарілі цифри, вилучено проекти, що не виправдали себе, зроблено окремі доповнення та примітки.

У цій книзі автор прагне не так повідомити читачеві нові знання, скільки допомогти йому "дізнатися те, що він знає", тобто поглибити і оживити вже наявні у нього основні відомості з фізики, навчити свідомо розпоряджатися ними і спонукати до різнобічного їх застосування . Досягається це розглядом строкатого ряду головоломок, хитромудрих питань, цікавих оповідань, кумедних завдань, парадоксів та несподіваних зіставлень з галузі фізики, що належать до кола повсякденних явищ або черпаються із загальновідомих творів науково-фантастичної белетристики. Матеріалом останнього роду укладач користувався особливо широко, вважаючи його найбільш відповідним цілям збірника: наведені уривки з романів і оповідань Жюля Верна, Уеллса, Марка Твена та ін. живі ілюстрації.

Попри звичай, що встановився для подібного роду збірок, у “Займальній фізиці” дуже мало місця приділяється опису кумедних та ефектних фізичних дослідів. Ця книга має інше призначення, ніж збірники, які пропонують матеріал для експериментування. Головна мета "Цікавої фізики" - порушити діяльність наукової уяви, привчити читача мислити в дусі фізичної науки і створити в його пам'яті численні асоціації фізичних знань з різнорідними явищами життя, з усім тим, з чим він зазвичай входить у зіткнення. Установка, якої укладач намагався дотримуватися при переробці книги, була дана В. І. Леніним у таких словах: “Популярний письменник підводить читача до глибокої думки, до глибокого вчення, виходячи з найпростіших та загальновідомих даних, вказуючи за допомогою нескладних міркувань чи вдало обраних прикладів головні висновкиз цих даних, наштовхуючи думаючого читача на подальші та подальші питання. Популярний письменник не передбачає не думаючого, не бажає або не вміє думати читача, - навпаки, він передбачає в нерозвиненому читачі серйозний намір працювати головою і допомагаєйому робити цю серйозну та важку роботу, веде його, допомагаючи йому робити перші кроки та навчаючийти далі самостійно” [Ст. І. Ленін. Зібр. тв., вид. 4, т. 5, стор 285].

"Цікава фізика" "народилася" чверть століття тому і була первістком у численній книжковій сім'ї її автора, що налічує зараз кілька десятків членів.

“Цікавій фізиці” пощастило проникнути – як свідчать листи читачів – до найглухіших куточків Союзу.

Значне поширення книги, що свідчить про живий інтерес широких кіл до фізичних знань, накладає автора серйозну відповідальність за якість її матеріалу. Свідомістю цієї відповідальності пояснюються численні зміни та доповнення у тексті “Цікавої фізики” при повторних виданнях. Книжка, можна сказати, писалася протягом усіх 25 років її існування. В останньому виданні від тексту першого збережено лише половину, а від ілюстрацій - майже жодної.

До автора надходили від інших читачів прохання утримуватися від переробки тексту, щоб не змушувати їх “через десяток нових сторінок набувати кожного повторного видання”. Чи подібні міркування можуть звільнити автора від обов'язку всіляко покращувати свою працю. “Цікава фізика” не художній твір, а твір науковий, хоч і популярний. Її предмет - фізика - навіть у початкових своїх підставах безперестанку збагачується свіжим матеріалом, і книга повинна періодично включати його до свого тексту.

З іншого боку, доводиться нерідко чути закиди у цьому, що “Цікава фізика” не приділяє місця таким тем, як новітні успіхи радіотехніки, розщеплення атомного ядра, сучасні фізичні теорії тощо. Закиди такого роду - плід непорозуміння. "Цікава фізика" має цілком певну цільову установку; розгляд цих питань - завдання інших творів.

До "Цікавої фізики", крім другої її книги, примикає і кілька інших творів того ж автора. Одне призначено для порівняно мало підготовленого читача, який ще не приступав до систематичного вивчення фізики, і озаглавлено "Фізика на кожному кроці" (видання "Детіздату"). Два інших, навпаки, мають на увазі тих, хто закінчив вивчення середньошкільного курсу фізики. Це - "Цікава механіка" і "Чи знаєте ви фізику?". Остання книга є хіба що завершенням “Цікавої фізики”.

1936 р. Я. Перельман

Глава перша. ШВИДКІСТЬ. ДОДАТОК РУХІВ.

Як швидко ми рухаємось?

Спортивну дистанцію 1,5 км. хороший бігун пробігає приблизно за 3 хв. 50 сек. (Світовий рекорд 1958 р. - 3 хв. 36,8 сек.). Для порівняння із звичайною швидкістю пішохода – 1,5 м за секунду – треба зробити маленьке обчислення; тоді виявиться, що спортсмен пробігає в секунду 7 м. Втім, ці швидкості не цілком порівнянні: пішохід може ходити довго, цілі години, роблячи по 5 км на годину, спортсмен же здатний підтримувати значну швидкість свого бігу тільки короткий час. Піхотна військова частина переміщається бігом утричі повільніше за рекордсмена; вона робить 2 м на секунду, або 7 з лишком кілометрів на годину, але має перед спортсменом ту перевагу, що може робити набагато більші переходи.

Цікаво порівняти нормальну ходу людини зі швидкістю таких, що увійшли до прислів'я, повільних тварин, як равлик або черепаха. Равлик цілком виправдовує репутацію, що приписується їй приказкою: він проходить 1,5 мм за секунду, або 5,4 м за годину - рівно в тисячу разів менше за людину! Інша класично повільна тварина, черепаха, не набагато переганяє равлик: його звичайна швидкість – 70 м на годину.

Спритний поруч із равликом і черепахою, людина постане перед нами в іншому світлі, якщо зіставити його рух з іншими, навіть не дуже швидкими рухами в навколишній природі. Щоправда, він легко переганяє течію води у більшості рівнинних річок і не набагато відстає від помірного вітру. Але з мухою, що пролітає 5 м на секунду, людина може успішно змагатися хіба що на лижах. Зайця чи мисливського собаку людина не пережене навіть на коні кар'єром. Змагатися у швидкості з орлом людина може лише літаком.

Яків Перельман (Yakov Perelman), один із найвідоміших представників жанру науково-популярної літератури, народився 4 грудня 1882 року в повітовому місті Білостоку Гродненської губернії в родині рахівника та вчительки. По закінченню початкової школи 1895 року вступив до Білостоцького реального училища. Ще студентом училища, 1899 року опублікував свою першу статтю " З приводу очікуваного вогняного дощу " у місцевій газеті " Гродненські губернські відомості " . Торішнього серпня 1901 року Перельман вступив у Лісовий інститут у Санкт-Петербурзі. Вже на першому курсі він почав співпрацювати з журналом "Природа та люди", дебютувавши в ньому з нарисом "Століття астероїдів".

Популярність до Якова Перельмана прийшла в 1913 році, після того, як у видавництві Петра Сойкіна вийшла його перша книга "Цікава фізика". Книга не тільки мала неймовірний успіх у найширшого кола читачів, але й була добре прийнята в академічному середовищі, удостоївшись більш ніж прихильних відгуків учених.

У 1916 році вийшла друга частина "Цікавої фізики" Перельмана. За своє життя він опублікував велику кількість науково-популярних книг, присвячених різним галузям науки і техніки, багато з яких неодноразово перевидавались і продовжують перевидаватися й донині. Наочна та образна, а головне – захоплююча манера викладу принесла його книгам популярність серед мільйонів читачів.

У 1916 році, працюючи в петроградській Особливій нараді з палива, Перельман вніс пропозицію з метою економії палива перевести годинник на годину вперед, таким чином ставши першим у країні, хто запропонував ввести так званий декретний час.

З 1918 по 1923 рік Перельман був інспектором відділу Єдиної трудової школи Наркомосу РРФСР, викладав у різних навчальних закладах та складав навчальні програми з фізики, математики та астрономії. Він був членом редакційних колегій журналів "Наука і техніка", "Педагогічна думка", працював у відділі науки ленінградської "Червоної газети", а пізніше, на початку тридцятих років входив до президії Ленінградської групи вивчення реактивного руху, де завідував відділом пропаганди та займався першої радянської протиградової ракети.

У жовтні 1935 року в Ленінграді відкрився створений ним унікальний музей- Будинок цікавої науки, який у наочній та пізнавальній формі знайомив школярів із досягненнями науки та техніки. На жаль, практично всі експонати музею загинули під час війни і нині збереглися лише описи деяких із них. Під час блокади Ленінграда німецько-фашистськими військами, незважаючи на голод та важкі умови життя Яків Перельман продовжував працювати над статтями та книгами, читав лекції з орієнтування на місцевості без приладів бійцям Ленінградського та Червонопрапорного Балтійського флоту. На жаль, йому не довелося пережити блокаду - 16 березня 1942 року Яків Ісидорович Перельман помер від загального виснаження, викликаного голодом.

Книги (22)

5 хвилин на роздум

Книга містить розділи: «Завдання про небо та землю», «Загадки живої природи», «Почуття-обманщики», «5 хвилин на роздуми», «Чи вмієте Ви міркувати», «Цікаві завдання», «Цікаві числа», «Головоломки », «Забави та фокуси», «Ігри, забави та фокуси з сірниками», «Доміно», «Шахати», «Кросворди».

Швидкий рахунок

Найбільш прості та легко засвоювані прийоми швидкого усного рахунку. Вони розраховані на середні можливості і мають на увазі не громадські виступи на естраді, а потреби повсякденного життя.

Користуючись книжечкою повинні пам'ятати, що успішне оволодіння її вказівками передбачає не механічне, а цілком свідоме розпорядження прийомами і, більш-менш тривале тренування.

Вічні двигуни. Чому вони неможливі

«Вічним двигуном» називається така уявна машина, яка, не запозичуючи енергії ззовні, діяла б безперервно і робила б при тому деяку роботу.

Машина, яка б підтримувала безперервно тільки свій власний рух, не виконуючи жодної додаткової роботи, не була б «вічним двигуном» у строгому розумінні цих слів.

Далекі світи

«У неосяжному морі яскравих точок, що всеюють зоряне небо, є світила, які в мільйони разів ближче до нас і мають зовсім іншу природу, ніж решта зірок. Для побіжного погляду вони губляться серед тисяч інших; лише іноді яскравість деяких з них і спокійне, майже не мерехтливе світло привертає нашу увагу. І якщо, помітивши такі зірки, ми стежитимемо за ними день у день, запам'ятовуючи становище серед сусідніх, то незабаром виявимо у них істотну особливість...»

Живий підручник з геометрії

Перед вами книга відомого популяризатора науки Якова Ісидоровича Перельмана "Живий підручник геометрії", яка дуже відрізняється від відомої всім "Цікавої геометрії" - головним чином, своєю метою: ця книга носить швидше навчальний характер. Однак не поспішайте забирати книгу в довгу скриньку.

Це аж ніяк не сухий виклад навчального матеріалу. Виклад "Живого підручника геометрії" особливий, що полегшує засвоєння предмета. Тут допитливий читач знайде багато корисного, цікавого та доступного матеріалу, проілюстрованого кресленнями.

Цікава арифметика

Російською мовою є ціла низка оригінальних і перекладних збірників, які мають загалом ту ж мету, що і справжня книга: оживити шкільну математику введенням у неї цікавих завдань, цікавих вправ, цікавих теоретичних і практичних відомостей.

«Цікава арифметика» представляє здебільшого спробу запропонувати низку нових, ще не розроблених сюжетів арифметичних розваг.

Цікава геометрія

«Цікава геометрія» написана як для друзів математики, так і для тих читачів, від яких чомусь виявилися прихованими багато привабливих сторін математики.

Порушити у читача інтерес до геометрії або, кажучи словами автора, «навіяти полювання і виховати смак до його вивчення — пряме завдання цієї книги»...

Цікава геометрія на вільному повітрі та вдома

Книга написана не так для друзів математики, як для її недругів.

Вона має на увазі, головним чином, не тих, у кого є вже схильність до математики, і не тих, хто зовсім ще не приступав до її вивчення. Автор призначає книгу найбільше для тієї великої категорії читачів, які знайомилися в школі (або зараз ще знайомляться) з цією наукою без особливого інтересу і одухотворення, живлячи до неї в кращому разі лише холодну шанобливість. Зробити геометрію для них привабливою, вселити полювання і виховати смак до її вивчення — пряме завдання справжньої книги.

Цікава механіка

«Цікава механіка» - унікальний посібник з фізики та механіки видатного популяризатора науки Я.І.Перельмана, який допоможе розвинути інтелект дитини, легше засвоїти пройдений на уроках матеріал та суттєво розширити шкільну програму. Юному читачеві буде запропоновано цікаві приклади застосування основних законів механіки в техніці, спорті та навіть циркових трюках, а також захоплюючі фізичні вікторини.

Цікава фізика

Головна мета "Цікавої фізики" - порушити діяльність наукової уяви... це досягається розглядом строкатого ряду головоломок, хитромудрих питань, цікавих оповідань, кумедних завдань, парадоксів і несподіваних зіставлень з галузі фізики.

Цікава фізика. Книга 2

У пропонованій книзі, як і в першій, укладач прагне не стільки повідомити нові знання, скільки оживити та освіжити ті найпростіші відомості з фізики, які читач вже має.

Мета книги - порушити діяльність наукової уяви, привчити мислити у дусі фізики та розвинути звичку до різнобічного застосування своїх знань.

Цікаві завдання та досліди

До цієї збірки увійшли матеріали з різних книг видатного популяризатора науки Я.І. Перельмана, автором чи укладачем яких він був.

Юний читач знайде тут чимало цікавих дослідів та завдань із галузі фізики, математики, геометрії та інші наукові розваги.

Квадратура кола

З геометричних завдань, поставлених математиками давнини, виділяються три, чудові тим, що вони здобули надзвичайно широку популярність навіть серед не математиків. Ці завдання коротко формулюються так:

«Подвоєння куба»: побудувати ребро куба, об'єм якого вдвічі більший за об'єм даного куба.