Dalam buku ini, penulis berusaha tidak begitu banyak untuk memberi tahu pembaca tentang pengetahuan baru, tetapi untuk membantunya "mempelajari apa yang dia ketahui", yaitu, untuk memperdalam dan menghidupkan kembali informasi dasar dari fisika yang sudah dia miliki, untuk mengajarinya secara sadar. buang mereka dan untuk mendorong aplikasi serbaguna mereka. . Ini dicapai dengan mempertimbangkan serangkaian teka-teki, pertanyaan rumit, cerita menghibur, masalah lucu, paradoks dan perbandingan tak terduga dari bidang fisika, terkait dengan rentang fenomena sehari-hari atau diambil dari karya fiksi ilmiah terkenal. Penyusun menggunakan bahan jenis yang terakhir ini secara luas, mengingat bahan tersebut paling sesuai untuk tujuan pengumpulan: diberikan kutipan dari novel dan cerita Jules Verne, Wells, Mark Twain, dan lain-lain. di dalamnya, selain godaan mereka, juga dapat memainkan peran penting dalam mengajar sebagai ilustrasi hidup.

Kompilator mencoba, sejauh yang dia bisa, untuk memberikan presentasi bentuk yang menarik secara lahiriah, untuk memberikan daya tarik pada subjek. Dia dipandu oleh aksioma psikologis bahwa minat pada subjek meningkatkan perhatian, memfasilitasi pemahaman dan, akibatnya, berkontribusi pada asimilasi yang lebih sadar dan bertahan lama.

Berlawanan dengan kebiasaan yang ditetapkan untuk koleksi semacam itu, dalam "Fisika Menghibur" sangat sedikit ruang yang diberikan untuk deskripsi eksperimen fisik yang lucu dan spektakuler. Buku ini memiliki tujuan yang berbeda dari koleksi yang menawarkan bahan untuk eksperimen. Tujuan utama "Fisika Menghibur" adalah untuk membangkitkan aktivitas imajinasi ilmiah, untuk mengajar pembaca berpikir dalam semangat ilmu fisika dan untuk menciptakan dalam ingatannya banyak asosiasi pengetahuan fisik dengan fenomena kehidupan yang paling beragam, dengan segala sesuatu yang biasanya berhubungan dengannya. Pengaturan yang coba dipatuhi oleh penyusun ketika merevisi buku diberikan oleh V.I. Lenin dengan kata-kata berikut: contoh kesimpulan utama dari data ini, mendorong pembaca yang berpikir untuk bertanya lebih jauh dan lebih jauh. Penulis populer tidak mengandaikan pembaca yang tidak berpikir, tidak mau atau tidak mampu berpikir; sebaliknya, ia mengandaikan pada pembaca yang belum berkembang niat serius untuk bekerja dengan kepalanya dan membantunya melakukan pekerjaan yang serius dan sulit ini, membimbingnya, membantunya untuk mengambil langkah pertama dan mengajarinya untuk melangkah lebih jauh sendiri.".

Mengingat minat yang ditunjukkan oleh pembaca dalam sejarah buku ini, kami menyajikan beberapa data bibliografi tentang itu.

"Fisika yang Menghibur" "lahir" seperempat abad yang lalu dan merupakan anak sulung dalam keluarga besar penulisnya, yang sekarang berjumlah beberapa lusin anggota.

"Fisika Menghibur" cukup beruntung untuk menembus - seperti yang dibuktikan oleh surat pembaca - ke sudut-sudut paling terpencil dari Union.

Distribusi buku yang signifikan, yang membuktikan minat kalangan luas dalam pengetahuan fisik, membebankan penulis tanggung jawab serius atas kualitas materinya. Kesadaran akan tanggung jawab ini menjelaskan banyaknya perubahan dan penambahan dalam teks "Fisika Menghibur" dalam cetak ulang. Buku itu, bisa dikatakan, ditulis selama 25 tahun keberadaannya. Dalam edisi terbaru, hampir setengah dari teks yang pertama telah diawetkan, dan hampir tidak ada ilustrasinya.

Penulis menerima permintaan dari pembaca lain untuk menahan diri dari mengerjakan ulang teks agar tidak memaksa mereka "karena selusin halaman baru untuk membeli setiap cetak ulang." Pertimbangan-pertimbangan seperti itu hampir tidak dapat membebaskan penulis dari kewajiban untuk meningkatkan karyanya dengan segala cara yang memungkinkan. "Fisika yang menghibur" bukan bagian dari seni, dan esainya ilmiah, meskipun populer. Subjeknya - fisika - bahkan pada fondasi awalnya terus diperkaya dengan materi segar, dan buku itu harus secara berkala memasukkannya ke dalam teksnya.

Di sisi lain, orang sering mendengar celaan bahwa "Fisika Menghibur" tidak mencurahkan ruang untuk topik-topik seperti kemajuan terbaru teknik radio, pemecahan inti atom, teori fisika modern, dll. Celaan semacam ini adalah buah dari kesalahpahaman. "Fisika Menghibur" memiliki pengaturan target yang jelas; pertimbangan pertanyaan-pertanyaan ini adalah tugas pekerjaan lain.

Untuk "Fisika Menghibur", selain buku keduanya, ada beberapa karya lain dari penulis yang sama. Satu ditujukan untuk pembaca yang relatif tidak siap yang belum memulai studi fisika yang sistematis, dan berjudul "Fisika di Setiap Langkah" (diterbitkan oleh "Detizdat"). Dua lainnya, sebaliknya, berarti mereka yang telah menyelesaikan kursus fisika sekolah menengah. Ini adalah "Mekanika yang menghibur" dan "Apakah Anda tahu fisika?". Buku terakhir adalah, seolah-olah, akhir dari "Fisika yang Menghibur".

Di halaman ini saya akan mengumpulkan buku-buku tentang fisika menghibur yang saya kenal: buku-buku yang saya miliki di rumah, tautan ke cerita dan ulasan tentang buku-buku semacam itu.

Silakan tambahkan di komentar buku ilmiah apa yang menghibur yang Anda ketahui.

N.M. Zubkov "Ilmu Lezat" Pengalaman dan eksperimen di dapur untuk anak-anak berusia 5 hingga 9 tahun. Sebuah buku kecil yang sederhana. Saya akan menurunkan usia, terlalu sederhana dan eksperimen terkenal, seperti mengambangkan telur di air asin dan membungkus es krim dengan mantel bulu. Sebagian besar jawaban untuk anak-anak "mengapa?". Meskipun, mungkin saya terlalu menuntut) Jadi, pada prinsipnya, semuanya bagus dan dapat dimengerti)

L. Gendenstein dan lainnya "Mekanika" adalah buku dari masa kecil saya. Di dalamnya, dalam bentuk komik, teman-teman berkenalan dengan hukum mekanika. Kenalan ini terjadi dalam permainan, dalam percakapan, secara umum, di antara waktu. Aku sangat menyukainya saat itu, dan masih menyukainya. Mungkin dengan dia gairah saya untuk fisika dimulai?

"Ensiklopedia Anak". Talmud ini juga dari masa kecil saya. Ini berisi 5 volume. Ada juga tentang seni, dan tentang geografi, biologi, sejarah. Dan yang satu ini alami. Berapa kali saya membukanya, saya sangat yakin bahwa ensiklopedia lama tidak seperti yang sekarang. Gambar-gambarnya benar-benar hitam putih (kebanyakan), tetapi ada lebih banyak informasi.

A. V. Lukyanova "Fisika nyata untuk anak laki-laki dan perempuan". Buku fisika pertama yang saya beli sendiri. Apa yang harus dikatakan? Tidak langsung terkesan. Bukunya format besar, gambarnya bagus, kertasnya tebal, harganya mahal. Dan nyatanya, tidak banyak. Tapi, pada prinsipnya, Anda bisa membaca, melihat gambar bersama anak Anda.

A. Dmitriev "Dada Kakek". Pamflet kecil ini adalah favorit saya. Hampir diterbitkan sendiri dalam desain, tetapi semua eksperimen, mainan ilmiah dijelaskan dengan cara yang sangat mudah diakses dan sederhana.

Tom Tit "Ilmu Menyenangkan". Di mana-mana buku ini sangat dipuji, tetapi saya juga tidak terlalu menyukainya. Eksperimen menarik. Tapi tidak ada penjelasan. Dan tanpa penjelasan, entah bagaimana hasilnya buruk.

Y. Perelman "Mekanika yang menghibur", "Fisika di setiap langkah", "Fisika yang menghibur". Perelman, tentu saja, adalah genre klasik. Namun, bukunya bukan untuk anak kecil.

Bruno Donath "Fisika dalam game". Sepertinya Tom Tit, hanya entah bagaimana lebih mudah pada persepsi saya dan penjelasan dari semua eksperimen dan permainan yang diberikan.

LA. Sikoruk "Fisika untuk anak-anak". Itu terlihat seperti Gendenstein "Mekanika" saya sejak kecil. Tidak, ini bukan komik, tapi kenalan dengan hukum fisika alam berjalan dalam percakapan dan di antara perbuatan. Saya tidak menemukan buku ini untuk dijual, karena saya hanya memilikinya dalam bentuk cetakan.

Nah, hobi terakhir saya adalah kartu dengan eksperimen ilmiah.

Ya.I. Perelman

Fisika menghibur

TAJUK RENCANA

Edisi yang diusulkan dari "Fisika Menghibur" pada dasarnya mengulangi yang sebelumnya. Ya. I. Perelman mengerjakan buku itu selama bertahun-tahun, memperbaiki teks dan melengkapinya, dan untuk terakhir kalinya selama kehidupan penulis buku itu diterbitkan pada tahun 1936 (edisi ketiga belas). Ketika menerbitkan edisi berikutnya, editor tidak menetapkan sebagai tujuan mereka revisi radikal teks atau penambahan signifikan: penulis memilih konten utama "Fisika Menghibur" sedemikian rupa sehingga, menggambarkan dan memperdalam informasi dasar dari fisika, itu belum ketinggalan zaman sampai sekarang. Selain itu, begitu banyak waktu telah berlalu sejak 1936 sehingga keinginan untuk berefleksi prestasi terbaru fisika akan mengarah pada peningkatan yang signifikan dalam buku ini dan perubahan pada "wajahnya". Misalnya, teks penulis tentang prinsip-prinsip penerbangan luar angkasa tidak ketinggalan zaman, tetapi bahan yang sebenarnya sudah ada begitu banyak di bidang ini sehingga orang hanya dapat merujuk pembaca ke buku lain yang secara khusus ditujukan untuk topik ini. Edisi keempat belas dan kelima belas (1947 dan 1949) diedit oleh prof. A.B.Mlodzeevsky. Penyusunan edisi keenam belas (1959-1960) ini dihadiri oleh Assoc. V.A.Ugarov. Saat mengedit semua publikasi yang keluar tanpa penulis, hanya angka usang yang diganti, proyek yang tidak membenarkan diri mereka sendiri ditarik, dan penambahan dan catatan terpisah dibuat.

Buku ini merupakan koleksi yang berdiri sendiri yang bukan merupakan kelanjutan langsung dari buku pertama Ilmu Fisika Menghibur. Keberhasilan koleksi pertama mendorong penulis untuk memproses sisa materi yang telah dia kumpulkan, dan dengan demikian buku kedua ini atau, lebih tepatnya, buku lain, yang mencakup departemen fisika yang sama, disusun.

Dalam buku yang diusulkan, seperti pada buku pertama, kompilator berusaha tidak terlalu banyak mengomunikasikan pengetahuan baru tetapi untuk menghidupkan kembali dan menyegarkan informasi paling sederhana tentang fisika yang sudah dimiliki pembaca. Tujuan dari buku ini adalah untuk merangsang aktivitas imajinasi ilmiah, untuk mengajar berpikir dalam semangat fisika dan untuk mengembangkan kebiasaan diversifikasi penerapan pengetahuan seseorang. Oleh karena itu, dalam "Fisika Menghibur" tempat kedua diberikan untuk deskripsi eksperimen spektakuler; teka-teki fisik muncul ke permukaan, tugas yang menarik, paradoks instruktif, pertanyaan rumit, perbandingan tak terduga dari bidang Fenomena fisik, dll. Dalam mencari materi tersebut, penyusun beralih ke lingkaran fenomena kehidupan sehari-hari, ke bidang teknologi, ke alam, ke halaman sains novel fiksi, - singkatnya, untuk segala sesuatu yang, berada di luar buku teks dan lemari fisik, mampu menarik perhatian pembaca yang ingin tahu.

Dalam menentukan buku bukan untuk dipelajari, tetapi untuk dibaca, penyusun mencoba, sejauh yang dia bisa, untuk memberikan lapisan dan bentuk yang menarik secara lahiriah, berdasarkan fakta bahwa minat pada subjek meningkatkan perhatian, meningkatkan kerja pemikiran dan , akibatnya, berkontribusi pada asimilasi yang lebih sadar. Untuk menghidupkan kembali minat dalam perhitungan fisik, beberapa artikel dari koleksi ini memperkenalkan materi komputasi (yang hampir tidak pernah dilakukan di buku pertama). Secara umum, kumpulan pemilihan materi ini ditujukan untuk pembaca yang agak lebih siap daripada buku pertama Fisika Menghibur, meskipun perbedaan dalam hal ini antara kedua buku sangat kecil sehingga mereka dapat dibaca dalam urutan apa pun dan tidak bergantung satu sama lain. Buku ketiga " Fisika yang menghibur itu tidak ada. Sebagai gantinya, penulisnya menyusun buku-buku berikut: "Mekanika yang menghibur", "Apakah Anda tahu fisika?" dan, sebagai tambahan, sebuah buku terpisah yang dikhususkan untuk astronomi: "Astronomi yang Menghibur."

1936 Y. Perelman

Bab pertama

HUKUM DASAR MEKANIKA

Cara termurah untuk bepergian

Penulis Prancis yang cerdas pada abad ke-17, Cyrano de Bergerac, dalam satirnya "History of States on the Moon" (1652) menceritakan, antara lain, tentang dugaan insiden semacam itu. kasus yang luar biasa. Mengejar eksperimen fisik, dia pernah, dengan cara yang tidak dapat dipahami, terangkat tinggi ke udara bersama dengan termosnya. Ketika, setelah beberapa jam, dia berhasil turun lagi ke tanah, kemudian, dengan takjub, dia mendapati dirinya tidak lagi berada di negara asalnya Prancis dan bahkan tidak di Eropa, tetapi di daratan Amerika Utara, di Kanada! Penerbangan tak terduga Anda melalui Samudera Atlantik penulis Prancis, bagaimanapun, merasa cukup alami. Dia menjelaskannya dengan fakta bahwa sementara musafir yang tidak disengaja dipisahkan dari permukaan bumi, planet kita terus berotasi ke timur seperti sebelumnya; itulah sebabnya, ketika dia tenggelam, di bawah kakinya alih-alih Prancis adalah daratan Amerika.

Tampaknya, cara bepergian yang murah dan mudah! Seseorang hanya perlu naik di atas Bumi dan tinggal di udara setidaknya selama beberapa menit untuk turun di tempat yang sama sekali berbeda, jauh ke barat. Alih-alih melakukan perjalanan yang membosankan melintasi benua dan lautan, Anda dapat menggantung tanpa bergerak di atas Bumi dan menunggu sampai itu sendiri menggantikan tujuan bagi para pelancong.

Sayangnya, cara yang luar biasa yang satu ini tidak lebih dari sebuah fantasi. Pertama, setelah naik ke udara, kita, pada dasarnya, belum terpisah dari dunia: kita tetap terhubung dengan cangkang gasnya, kita menggantung di atmosfernya, yang juga berpartisipasi dalam rotasi Bumi di sekitar porosnya. Udara (atau lebih tepatnya, lapisan bawahnya yang lebih padat) berputar bersama Bumi, membawa serta semua yang ada di dalamnya: awan, pesawat terbang, semua burung terbang, serangga, dll. Jika udara tidak berpartisipasi dalam rotasi bola dunia, kemudian berdiri di bumi, kita akan terus-menerus merasakan angin terkuat, dibandingkan dengan badai yang paling mengerikan yang akan tampak seperti bau lembut). Bagaimanapun, itu benar-benar acuh tak acuh: apakah kita diam, dan udara bergerak melewati kita, atau, sebaliknya, udara tidak bergerak, dan kita bergerak di dalamnya; dalam kedua kasus kami merasakan hal yang sama angin kencang. Seorang pengendara sepeda motor yang bergerak dengan kecepatan 100 km per jam merasakan angin sakal yang paling kuat bahkan dalam cuaca yang sangat tenang.

Gambar 1. Apakah mungkin untuk melihat bagaimana bola dunia berputar dari balon? (Gambar tidak untuk skala).

Ini pertama. Kedua, bahkan jika kita dapat naik ke lapisan atas atmosfer, atau jika Bumi tidak dikelilingi oleh udara sama sekali, kita bahkan tidak akan dapat menggunakan cara murah untuk bepergian yang diimpikan oleh satiris Prancis itu. Faktanya, terpisah dari permukaan Bumi yang berputar, kita terus bergerak dengan inersia pada kecepatan yang sama, yaitu, dengan kecepatan yang sama dengan pergerakan Bumi di bawah kita. Ketika kita turun lagi, kita menemukan diri kita di tempat yang kita pisahkan sebelumnya, sama seperti, setelah melompat di gerbong kereta yang bergerak, kita turun ke tempat yang sama. Benar, kita akan bergerak dengan inersia dalam garis lurus (pada garis singgung), dan Bumi di bawah kita - dalam busur; tetapi untuk waktu yang singkat hal ini tidak mengubah masalah.

"Bumi, berhenti!"

Penulis Inggris terkenal HG Wells memiliki cerita fantastis tentang bagaimana seorang pegawai tertentu melakukan keajaiban. Seorang pemuda yang berpikiran sangat sempit, dengan kehendak takdir, ternyata menjadi pemilik hadiah yang luar biasa: dia hanya perlu mengungkapkan keinginan apa pun, dan itu segera terpenuhi. Namun, hadiah yang menggiurkan itu, ternyata, tidak membawa masalah bagi pemiliknya maupun orang lain. Akhir cerita ini menjadi pelajaran bagi kita.

Setelah malam minum yang berkepanjangan, juru tulis mukjizat, takut pulang ke rumah saat fajar, berpikir untuk menggunakan hadiahnya untuk memperpanjang malam. Bagaimana cara melakukannya? Penting untuk memerintahkan tokoh-tokoh langit untuk menghentikan lari mereka. Petugas itu tidak segera memutuskan tindakan luar biasa seperti itu, dan ketika seorang teman menasihatinya untuk menghentikan Luna, dia, sambil memandangnya dengan penuh perhatian, berkata sambil berpikir:

“- Bagiku dia terlalu jauh untuk ini ... Bagaimana menurutmu?

Tapi kenapa tidak mencoba? - desak Meidig (itu nama temannya. - Ya. P.). - Tentu saja, itu tidak akan berhenti, Anda hanya akan menghentikan rotasi Bumi. Semoga ini tidak menyakiti siapa pun!

Hm, - kata Fotheringay (petugas - J.P.), - Baiklah, akan saya coba. Sehat…

Dia mengambil pose angkuh, mengulurkan tangannya ke seluruh dunia dan dengan sungguh-sungguh berkata:

Bumi, berhenti! Berhenti berputar! Sebelum dia bisa menyelesaikan kata-kata ini, teman-temannya sudah terbang ke luar angkasa dengan kecepatan beberapa lusin mil per menit.

Meskipun demikian, dia terus berpikir. Dalam waktu kurang dari satu detik, ia berhasil memikirkan dan mengungkapkan keinginan berikut kepada dirinya sendiri:

Apa pun yang terjadi, semoga saya hidup dan tidak terluka!

Harus diakui, keinginan itu diungkapkan pada saat yang tepat. Beberapa detik lagi - dan dia jatuh di tanah yang baru digali, dan di sekitarnya, tanpa membahayakannya, batu, pecahan bangunan, benda logam dari berbagai jenis bergegas; beberapa sapi malang juga terbang, menabrak tanah. Angin bertiup dengan kekuatan yang mengerikan; dia bahkan tidak bisa mengangkat kepalanya untuk melihat sekeliling.

Tidak bisa dimengerti, dia berseru dengan suara putus asa. - Apa yang terjadi? Badai, kan? Saya pasti telah melakukan sesuatu yang salah.

Melihat sekeliling sejauh angin dan ekor jaketnya yang berkibar memungkinkannya, dia melanjutkan:

Segalanya tampak baik-baik saja di surga. Inilah Bulan. Nah, dan yang lainnya ... Di mana kotanya? Di mana rumah dan jalanan? Dari mana datangnya angin? Aku tidak memerintahkan angin untuk menjadi.

Fotheringay mencoba berdiri, tetapi ini terbukti benar-benar mustahil, jadi dia bergerak maju dengan keempat kakinya, berpegangan pada batu dan tepian tanah. Namun, tidak ada tempat untuk pergi, karena, sejauh yang bisa dilihat dari balik lipatan jaket, yang tertiup angin di atas kepala penyihir reptil, segala sesuatu di sekitarnya adalah satu gambaran kehancuran.

Sesuatu di alam semesta telah memburuk secara serius, pikirnya, tetapi apa yang sebenarnya tidak diketahui.

Memang, itu telah memburuk. Tidak ada rumah, tidak ada pohon, tidak ada makhluk hidup apa pun - tidak ada yang terlihat. Hanya reruntuhan tak berbentuk dan pecahan heterogen yang tergeletak di sekitar, nyaris tak terlihat di antara seluruh badai debu.

Pelakunya semua ini tidak mengerti, tentu saja, ada apa. Namun itu dijelaskan dengan sangat sederhana. Setelah menghentikan Bumi sekaligus, Fotheringay tidak memikirkan inersia, tetapi sementara itu, jika gerakan melingkar tiba-tiba berhenti, ia pasti harus membuang semua yang ada di atasnya dari permukaan Bumi. Itulah sebabnya rumah, orang, pohon, hewan - secara umum, segala sesuatu yang tidak terkait erat dengan massa utama dunia, terbang secara tangensial ke permukaannya dengan kecepatan peluru. Dan kemudian semua ini kembali jatuh ke Bumi, pecah berkeping-keping.

Fotheringay menyadari bahwa keajaiban yang dia lakukan tidak terlalu berhasil. Karena itu, dia merasa sangat jijik dengan segala macam mukjizat, dan dia berjanji pada dirinya sendiri untuk tidak melakukannya lagi. Tetapi pertama-tama perlu untuk memperbaiki masalah yang telah dia lakukan. Masalah ini ternyata hebat. Badai mengamuk, awan debu menutupi bulan, dan di kejauhan terdengar suara air yang mendekat; Fotheringay melihat, dengan cahaya kilat, seluruh dinding air bergerak dengan kecepatan yang mengerikan menuju tempat dia berbaring. Dia menjadi bertekad.

Berhenti! dia menangis, berbalik ke air. - Tidak selangkah lebih maju!

Kemudian dia mengulangi perintah yang sama untuk guntur, kilat dan angin.

Semuanya tenang. Duduk di pahanya, pikirnya.

Bagaimana tidak membuat kekacauan lagi, pikirnya, lalu berkata: - Pertama, ketika semua yang saya pesan sekarang terpenuhi, biarkan saya kehilangan kemampuan untuk melakukan keajaiban dan menjadi sama seperti orang biasa. Kami tidak membutuhkan keajaiban. mainan yang terlalu berbahaya. Dan kedua, biarkan semuanya sama seperti sebelumnya: kota yang sama, orang yang sama, rumah yang sama, dan saya sendiri sama seperti dulu.

surat dari pesawat

Bayangkan Anda berada di pesawat terbang yang terbang cepat di atas bumi. Di bawah ini adalah tempat-tempat yang akrab. Sekarang Anda akan terbang di atas rumah tempat teman Anda tinggal. “Akan menyenangkan untuk mengiriminya salam,” terlintas di benak Anda. Anda dengan cepat menulis beberapa kata di selembar kertas catatan, mengikat catatan itu ke beberapa benda berat, yang nantinya akan kita sebut "beban", dan, setelah menunggu saat rumah tepat di bawah Anda, lepaskan beban dari Anda. tangan.

Kau di kepercayaan penuh, tentu saja, bahwa beban akan jatuh di taman rumah. Namun, itu jatuh di tempat yang salah sama sekali, meskipun taman dan rumah terletak tepat di bawah Anda!

Melihatnya jatuh dari pesawat, Anda akan melihat fenomena aneh: beban turun, tetapi pada saat yang sama terus berada di bawah pesawat, seolah-olah meluncur di sepanjang benang tak terlihat yang terikat padanya. Dan ketika beban mencapai tanah, itu akan jauh di depan tempat yang telah Anda uraikan.

Di sini hukum kelembaman yang sama dimanifestasikan, yang mencegah kita mengambil keuntungan dari saran yang menggoda untuk menempuh jalan Bergerac. Sementara kargo berada di pesawat, ia bergerak bersama dengan mobil. Anda membiarkan dia pergi. Tetapi, setelah terpisah dari pesawat dan jatuh, beban tidak kehilangan kecepatan awalnya, tetapi, jatuh, pada saat yang sama terus bergerak di udara ke arah yang sama. Kedua gerakan, vertikal dan horizontal, bertambah, dan sebagai hasilnya, kargo terbang ke bawah dalam garis melengkung, tetap sepanjang waktu di bawah pesawat (kecuali, tentu saja, pesawat itu sendiri mengubah arah atau kecepatan penerbangan). Beban terbang, pada dasarnya, dengan cara yang sama seperti tubuh yang dilempar secara horizontal, misalnya peluru yang dilempar dari pistol yang diarahkan secara horizontal, terbang: tubuh menggambarkan jalur melengkung, berakhir di ujung di tanah.

Perhatikan bahwa semua yang dikatakan di sini akan sepenuhnya benar jika tidak ada hambatan udara. Faktanya, resistensi ini memperlambat pergerakan kargo secara vertikal dan horizontal, akibatnya kargo tidak selalu berada tepat di bawah pesawat, tetapi agak tertinggal di belakangnya.

Penyimpangan garis tegak lurus bisa sangat signifikan jika pesawat terbang tinggi dan dengan kecepatan tinggi. Dalam cuaca tenang, beban yang jatuh dari pesawat yang terbang pada ketinggian 1000 m dengan kecepatan 100 km per jam akan jatuh 400 meter di depan tempat yang terletak secara vertikal di bawah pesawat (Gbr. 2).

Perhitungannya (jika kita mengabaikan hambatan udara) sederhana. Dari rumus untuk lintasan dengan gerak yang dipercepat secara seragam

kita mengerti itu

Oleh karena itu, dari ketinggian 1000 m, batu harus jatuh ke dalam

yaitu 14 detik.

Selama waktu ini, dia akan punya waktu untuk bergerak ke arah horizontal dengan

Pengeboman

Setelah apa yang telah dikatakan, menjadi jelas betapa sulitnya tugas seorang pilot militer yang diperintahkan untuk menjatuhkan bom tempat tertentu: dia harus memperhitungkan kecepatan pesawat, dan pengaruh udara pada benda yang jatuh, dan, di samping itu, juga kecepatan angin. pada gambar. 3 secara skematis diwakili cara yang berbeda, digambarkan dengan bom yang dijatuhkan dalam kondisi tertentu. Jika tidak ada angin, bom yang dijatuhkan terletak di sepanjang kurva AP; mengapa demikian - kami jelaskan di atas. Dengan angin yang kencang, bom dibawa ke depan dan bergerak. sepanjang kurva AG. Dengan angin sakal dengan kekuatan sedang, bom jatuh di sepanjang kurva AD jika angin di atas dan di bawah sama; jika, seperti yang sering terjadi, angin di bawah berlawanan arah dengan angin atas (atas - angin sakal, di bawah - angin belakang) , kurva jatuh mengubah penampilannya dan mengambil bentuk garis A E.

Gambar 2. Beban yang dilempar dari pesawat terbang tidak jatuh secara vertikal, tetapi sepanjang kurva.

Gambar 3. Jalur di mana bom dijatuhkan dari pesawat jatuh. AR - dalam cuaca tenang; AG - dengan angin sakal, AD - dengan angin sakal, AE - dengan angin sakal di atas dan angin sakal di bawah.

kereta api nonstop

Ketika Anda berdiri di peron stasiun stasioner dan kereta kurir bergegas melewatinya, lalu melompat ke dalam mobil saat bepergian, tentu saja, itu rumit. Tetapi bayangkan peron di bawah Anda juga bergerak dengan kecepatan dan arah yang sama dengan kereta. Apakah akan sulit bagi Anda kemudian untuk memasuki mobil?

Tidak sama sekali: Anda akan masuk dengan tenang seolah-olah mobil sedang diam. Karena Anda dan kereta bergerak ke arah yang sama dengan kecepatan yang sama, maka kereta benar-benar diam relatif terhadap Anda. Benar, rodanya berputar, tetapi bagi Anda tampaknya roda itu berputar di tempatnya. Sebenarnya, semua benda yang biasanya kita anggap tidak bergerak - misalnya, kereta api yang berdiri di stasiun - bergerak bersama kita di sekitar sumbu bola dunia dan mengelilingi Matahari; namun, dalam praktiknya, kita dapat mengabaikan gerakan ini, karena gerakan ini tidak mengganggu kita sedikit pun.

Akibatnya, sangat mungkin untuk mengatur agar kereta api, yang melewati stasiun, menerima dan menurunkan penumpang dengan kecepatan penuh, tanpa berhenti. Penataan semacam ini sering diatur di pameran untuk memungkinkan publik dengan cepat dan nyaman melihat pemandangan mereka yang tersebar di area yang luas. Titik-titik ekstrim dari area pameran, seolah-olah pita tak berujung, dihubungkan oleh kereta api; penumpang dapat masuk dan keluar gerbong kapan saja dan di mana saja dengan kecepatan penuh kereta.

Perangkat penasaran ini ditunjukkan dalam gambar terlampir. pada gambar. 4 huruf A dan B menandai stasiun ekstrim. Setiap stasiun memiliki platform tetap melingkar yang dikelilingi oleh piringan bundar besar yang berputar. Di sekitar cakram yang berputar dari kedua stasiun, tali dilewati, tempat mobil-mobil terpasang. Sekarang perhatikan apa yang terjadi saat disk berputar. Gerobak berjalan di sekitar cakram dengan kecepatan yang sama dengan putaran tepi luarnya; akibatnya, penumpang dapat melewati dari cakram ke gerbong tanpa bahaya sedikit pun, atau, sebaliknya, meninggalkan kereta. Meninggalkan mobil, penumpang berjalan di sepanjang piringan yang berputar ke pusat lingkaran sampai dia mencapai platform tetap; dan tidak sulit untuk berpindah dari tepi bagian dalam disk yang dapat dipindahkan ke platform tetap, karena di sini, dengan radius lingkaran yang kecil, kecepatan keliling juga sangat rendah). Setelah mencapai peron tetap internal, penumpang hanya perlu menyeberangi jembatan ke tanah di luar rel (Gbr. 5).

Gambar 4. Skema perkeretaapian nonstop antara stasiun A dan B. Perangkat stasiun ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 5. Stasiun kereta api nonstop.

Tidak adanya pemberhentian yang sering memberikan penghematan besar dalam waktu dan konsumsi energi. Di trem kota, misalnya, kebanyakan waktu dan hampir dua pertiga dari seluruh energi dihabiskan untuk percepatan gerakan bertahap saat meninggalkan stasiun dan melambat saat berhenti).

Di stasiun kereta api, bahkan platform bergerak khusus dapat dikeluarkan untuk menerima dan menurunkan penumpang dengan kecepatan penuh kereta. Bayangkan sebuah kereta kurir melewati stasiun stasioner biasa; kami ingin menerima penumpang baru di sini tanpa henti. Biarkan penumpang ini mengambil tempat duduk mereka untuk sementara waktu di kereta lain yang berdiri di jalur paralel berpihak, dan biarkan kereta ini mulai bergerak maju, mengembangkan kecepatan yang sama dengan kurir. Ketika kedua kereta bersebelahan, mereka tidak akan bergerak relatif satu sama lain: cukup dengan melemparkan jembatan yang akan menghubungkan gerbong kedua kereta, dan penumpang kereta tambahan akan dapat dengan aman berpindah ke kurir. Berhenti di stasiun akan menjadi, seperti yang Anda lihat, berlebihan.

Trotoar bergerak

Pada prinsip relativitas gerak, perangkat lain juga didasarkan, yang sampai sekarang hanya digunakan di pameran: yang disebut "trotoar bergerak". Untuk pertama kalinya mereka dilakukan di sebuah pameran di Chicago pada tahun 1893, kemudian di Pameran Dunia Paris pada tahun 1900. Berikut adalah gambar perangkat semacam itu (Gbr. 6). Anda melihat lima trotoar tertutup bergerak melalui mekanisme khusus satu di dalam yang lain dengan kecepatan yang berbeda.

Jalur paling ekstrem berjalan cukup lambat - dengan kecepatan hanya 5 km per jam; ini adalah kecepatan pejalan kaki yang biasa, dan tidak sulit untuk memasuki jalur yang merayap perlahan. Di sebelahnya, di dalam, berjalan jalur kedua, dengan kecepatan 10 km per jam. Akan berbahaya untuk melompat langsung dari jalan yang tidak bergerak, tetapi tidak ada biaya untuk melompat dari halaman depan. Memang: sehubungan dengan jalur pertama ini, merangkak dengan kecepatan 5 km, yang kedua, berlari dengan kecepatan 10 km per jam, hanya menghasilkan 5 km per jam; itu berarti bahwa mudah untuk berpindah dari yang pertama ke yang kedua seperti halnya berpindah dari bumi ke yang pertama. Jalur ketiga sudah bergerak dengan kecepatan 15 km per jam, tetapi tentu saja tidak sulit untuk beralih ke jalur itu dari jalur kedua. Sama mudahnya untuk berpindah dari jalur ketiga ke yang berikutnya, keempat, berlari dengan kecepatan 20 km / jam, dan, akhirnya, dari itu ke yang kelima, sudah bergegas dengan kecepatan 25 km per jam. Jalur kelima ini membawa penumpang ke titik yang dia butuhkan; dari sini, berturut-turut bergerak kembali dari strip ke strip, ia mendarat di tanah yang tak tergoyahkan.

Gambar 6. Trotoar bergerak.

hukum yang keras

Tak satu pun dari tiga hukum dasar mekanika yang mungkin sama membingungkannya dengan "hukum ketiga Newton" yang terkenal - hukum aksi dan reaksi. Semua orang mengetahuinya, mereka tahu bagaimana menerapkannya dengan benar bahkan dalam kasus lain, namun hanya sedikit yang bebas dari beberapa ambiguitas dalam pemahamannya. Mungkin, pembaca, Anda cukup beruntung untuk segera memahaminya - tetapi, saya akui, saya memahaminya sepenuhnya hanya sepuluh tahun setelah kenalan pertama saya dengannya.

Berbicara dengan orang yang berbeda, saya diyakinkan lebih dari sekali bahwa mayoritas siap untuk mengakui kebenaran undang-undang ini hanya dengan reservasi yang signifikan. Mereka dengan rela mengakui bahwa itu benar untuk benda yang tidak bergerak, tetapi mereka tidak mengerti bagaimana hal itu dapat diterapkan pada interaksi benda yang bergerak ... Tindakan, kata hukum, selalu sama dan berlawanan dengan reaksi. Artinya jika kuda menarik kereta, maka kereta menarik kuda kembali dengan gaya yang sama. Tapi kemudian gerobak harus tetap di tempatnya: mengapa tetap bergerak? Mengapa kekuatan ini tidak seimbang satu sama lain jika mereka sama?

Begitulah kebingungan yang biasa terkait dengan hukum ini. Jadi hukumnya salah? Tidak, dia memang benar; kita salah paham saja. Kekuatan tidak saling menyeimbangkan hanya karena mereka diterapkan pada tubuh yang berbeda: satu - ke kereta, yang lain - ke kuda. Kekuatannya sama, ya, tetapi apakah kekuatan yang sama selalu menghasilkan efek yang sama? Apakah gaya yang sama memberikan percepatan yang sama untuk semua benda? Bukankah aksi gaya pada benda bergantung pada benda, pada besarnya "resistensi" yang diberikan benda itu sendiri terhadap gaya?

Jika dipikir-pikir, menjadi jelas mengapa kuda menarik kereta, meskipun kereta menariknya kembali dengan kekuatan yang sama. Gaya yang bekerja pada kereta dan gaya yang bekerja pada kuda adalah sama setiap saat; tetapi karena kereta bergerak bebas di atas roda, dan kuda bersandar di tanah, jelas mengapa kereta menggelinding ke arah kuda. Pikirkan juga tentang fakta bahwa jika kereta tidak menolak penggerak kuda, lalu ... seseorang bisa melakukannya tanpa kuda: yang paling kekuatan lemah seharusnya membuat gerobak bergerak. Kuda itu kemudian dibutuhkan untuk mengatasi perlawanan kereta.

Semua ini akan lebih dipahami dan tidak membingungkan jika hukum itu tidak diungkapkan dalam bentuk pendek yang biasa: "aksi sama dengan reaksi", tetapi, misalnya, seperti ini: "gaya yang bereaksi sama dengan gaya yang bekerja. " Lagi pula, hanya gaya yang sama di sini, sedangkan tindakan (jika kita memahami, seperti yang biasanya dipahami, dengan "tindakan gaya" gerakan benda) biasanya berbeda, karena gaya diterapkan pada benda yang berbeda.

Sama saja ketika es kutub meremas tubuh Chelyuskin, sisi-sisinya menekan es dengan kekuatan yang sama. Bencana itu terjadi karena es yang kuat mampu menahan tekanan seperti itu tanpa runtuh; lambung kapal, meskipun baja, tetapi bukan benda padat, menyerah pada kekuatan ini, dihancurkan dan dihancurkan. (Rincian lebih lanjut tentang penyebab fisik kematian "Chelyuskin" akan dijelaskan kemudian, dalam artikel terpisah, pada hal. 44).

Bahkan jatuhnya tubuh secara ketat mematuhi hukum kontradiksi. Sebuah apel jatuh ke Bumi karena tertarik oleh bola dunia; tetapi dengan kekuatan yang persis sama, apel menarik seluruh planet kita ke dirinya sendiri. Sebenarnya, apel dan Bumi jatuh satu sama lain, tetapi kecepatan jatuh ini berbeda untuk apel dan Bumi. Gaya tarik-menarik yang sama besar memberi apel percepatan 10 m/s2, dan dunia- sebanyak kurang dari berapa kali massa Bumi melebihi massa sebuah apel. Tentu saja, massa bola dunia adalah jumlah yang luar biasa kali lebih besar daripada massa sebuah apel, dan oleh karena itu Bumi menerima gerakan yang sangat kecil sehingga secara praktis dapat dianggap sama dengan nol. Itulah mengapa kami mengatakan bahwa apel jatuh ke Bumi, alih-alih mengatakan: "apel dan Bumi saling jatuh").

Mengapa Svyatogor sang pahlawan mati?

Apakah Anda ingat cerita rakyat tentang Svyatogor the Bogatyr, yang memutuskan untuk mengangkat Bumi? Archimedes, menurut legenda, juga siap untuk melakukan hal yang sama dan menuntut tumpuan untuk tuasnya. Tapi Svyatogor kuat bahkan tanpa leverage. Dia hanya mencari sesuatu untuk dipegang, sesuatu untuk digunakan dengan tangan heroik. "Bagaimana saya menemukan daya dorong, jadi saya akan mengangkat seluruh Bumi!" Kesempatan itu muncul dengan sendirinya: sang pahlawan menemukan di tanah sebuah "tas tangan" yang "tidak akan bersembunyi, tidak akan terlipat, tidak akan naik."

Jika Svyatogor mengetahui hukum aksi dan reaksi, dia akan menyadari bahwa kekuatan heroiknya, yang diterapkan ke bumi, akan menyebabkan kekuatan penangkal yang sama, dan karena itu sama besarnya, yang dapat menariknya ke bumi.

Bagaimanapun, jelas dari epik bahwa pengamatan orang telah lama memperhatikan oposisi yang diberikan oleh bumi ketika mereka mengandalkannya. Orang-orang secara tidak sadar menerapkan hukum reaksi ribuan tahun sebelum Newton pertama kali memproklamirkannya dalam bukunya yang abadi " Dasar Matematika filsafat alam” (yaitu, fisika).

Apakah mungkin untuk bergerak tanpa dukungan?

Saat berjalan, kita mendorong dengan kaki kita dari tanah atau dari lantai; di lantai yang sangat halus atau di atas es yang tidak dapat didorong oleh kaki, tidak mungkin untuk berjalan. Saat bergerak, lokomotif ditolak oleh roda "penggerak" dari rel: jika rel dilumasi dengan oli, lokomotif akan tetap di tempatnya. Kadang-kadang bahkan (dalam kondisi es) untuk memindahkan kereta dari tempatnya, rel di depan roda penggerak lokomotif ditaburi pasir dari perangkat khusus. Ketika roda dan rel (pada masa awal perkeretaapian) dibuat bergigi, diasumsikan bahwa roda harus mendorong rel. Kapal uap ditolak dari air oleh bilah roda atau baling-baling onboard. Pesawat ditolak dari udara juga dengan bantuan sekrup - baling-baling. Singkatnya, di lingkungan apa pun suatu objek bergerak, objek itu bergantung padanya saat bergerak. Tetapi bisakah tubuh mulai bergerak tanpa dukungan di luar dirinya?

Tampaknya berjuang untuk melakukan gerakan seperti itu sama dengan mencoba mengangkat diri sendiri dengan rambut. Seperti yang Anda ketahui, hanya Baron Munchausen yang sejauh ini berhasil dalam upaya semacam itu. Sementara itu, justru gerakan yang konon mustahil inilah yang sering terjadi di depan mata kita. Memang benar bahwa tubuh tidak dapat menggerakkan dirinya sendiri sepenuhnya dengan kekuatan internal, tetapi dapat membuat sebagian materinya bergerak ke satu arah, sisanya ke arah yang berlawanan. Berapa kali Anda melihat roket terbang, tetapi pernahkah Anda memikirkan pertanyaan: mengapa ia terbang? Di roket, kami memiliki contoh yang jelas tentang jenis gerakan yang menarik minat kami sekarang.

Mengapa roket bisa lepas landas?

Bahkan di antara orang-orang yang telah mempelajari fisika, sering terjadi bahwa mereka mendengar penjelasan yang sepenuhnya salah tentang penerbangan roket: roket itu terbang karena ditolak oleh gasnya, yang terbentuk selama pembakaran bubuk mesiu di dalamnya, dari udara. Jadi mereka berpikir di masa lalu (roket adalah penemuan lama). Namun, jika sebuah roket diluncurkan di ruang hampa udara, roket itu tidak akan terbang lebih buruk, dan bahkan lebih baik, daripada di udara. Alasan sebenarnya untuk pergerakan roket sama sekali berbeda. Revolusioner Pertama Maret, Kibalchich, menyatakannya dengan sangat jelas dan sederhana dalam catatan bunuh dirinya tentang mesin terbang yang ia temukan. Menjelaskan struktur rudal tempur, ia menulis:

“Ke dalam silinder timah, tertutup di satu alas dan terbuka di pangkalan lainnya, sebuah silinder berisi bubuk mesiu dimasukkan rapat-rapat, memiliki rongga berupa saluran di sepanjang sumbunya. Pembakaran bubuk mesiu dimulai dari permukaan saluran ini dan menyebar dalam jangka waktu tertentu ke permukaan luar bubuk mesiu yang ditekan; gas yang terbentuk selama pembakaran menghasilkan tekanan ke segala arah; tetapi tekanan lateral gas saling seimbang, sedangkan tekanan di bagian bawah cangkang timah bubuk mesiu, tidak seimbang dengan tekanan yang berlawanan (karena gas memiliki saluran keluar bebas ke arah ini), mendorong roket ke depan.

Di sini, hal yang sama terjadi seperti ketika meriam ditembakkan: proyektil terbang ke depan, dan meriam itu sendiri ditolak kembali. Ingat "mundur" pistol dan senjata api apa pun secara umum! Jika meriam digantung di udara, tanpa bersandar pada apapun, setelah ditembakkan akan bergerak mundur dengan kecepatan tertentu, yaitu beberapa kali lebih kecil dari kecepatan proyektil, berapa kali lebih ringan dari meriam itu sendiri. Dalam novel fiksi ilmiah Jules Verne "Upside Down", orang Amerika bahkan berencana menggunakan kekuatan mundur dari meriam raksasa untuk melakukan tugas besar - "meluruskan poros bumi."

Roket adalah meriam yang sama, hanya saja ia tidak memuntahkan peluru, tetapi gas bubuk. Untuk alasan yang sama, apa yang disebut "roda Cina" juga berputar, yang mungkin Anda kagumi ketika mengatur kembang api: ketika bubuk mesiu terbakar dalam tabung yang menempel pada roda, gas mengalir keluar ke satu arah, tabung itu sendiri (dan dengan mereka roda) dapatkan gerakan yang berlawanan. Intinya, ini hanyalah modifikasi dari perangkat fisik terkenal - roda Segner.

Sangat menarik untuk dicatat bahwa sebelum penemuan kapal uap, ada proyek untuk kapal mekanik berdasarkan awal yang sama; suplai air kapal seharusnya dibuang menggunakan pompa bertekanan kuat di buritan; akibatnya, kapal harus bergerak maju, seperti kaleng-kaleng terapung yang tersedia untuk membuktikan prinsip yang sedang dipertimbangkan di ruang kelas fisika sekolah. Proyek ini (diusulkan oleh Ramsey) tidak dilaksanakan, tetapi dia bermain peran yang diketahui dalam penemuan kapal uap, saat ia mendorong Fulton untuk idenya.

Gambar 7. Mesin uap (turbin) tertua yang dikaitkan dengan Bangau dari Alexandria (abad ke-2 SM).

Gambar 8. Mobil uap yang dikaitkan dengan Newton.

Gambar 9. Mainan kapal uap dari kertas dan kulit telur. Bahan bakarnya adalah alkohol yang dituangkan ke dalam bidal. Uap yang keluar dari bukaan "ketel uap" (telur yang ditiup) menyebabkan kapal berlayar ke arah yang berlawanan.

Kita juga tahu bahwa mesin uap tertua, ditemukan oleh Heron dari Alexandria pada abad ke-2 SM, dibangun dengan prinsip yang sama: uap dari ketel (Gbr. 7) dialirkan melalui tabung ke dalam bola yang dipasang di sumbu horisontal; kemudian mengalir keluar dari tabung engkol, uap mendorong tabung ini ke arah yang berlawanan, dan bola mulai berputar. Sayangnya, turbin uap pahlawan di zaman kuno tetap hanya mainan yang aneh, karena murahnya tenaga kerja budak tidak mendorong siapa pun untuk menggunakan mesin secara praktis. Tetapi prinsip itu sendiri tidak ditinggalkan oleh teknologi: di zaman kita ini digunakan dalam konstruksi turbin jet.

Newton - penulis hukum aksi dan reaksi - dikreditkan dengan salah satu proyek paling awal dari mobil uap, berdasarkan prinsip yang sama: uap dari ketel yang dipasang di atas roda keluar ke satu arah, dan ketel itu sendiri berguling di berlawanan arah karena mundur (Gbr. 8).

Mobil roket, tentang eksperimen yang pada tahun 1928 banyak mereka tulis di surat kabar dan majalah, adalah modifikasi modern dari kereta Newtonian.

Untuk pecinta keahlian, berikut adalah gambar kapal uap kertas, juga sangat mirip dengan kereta Newton: dalam ketel uap dari telur kosong, dipanaskan dengan kapas yang direndam dalam alkohol dalam bidal, uap terbentuk; melarikan diri dengan jet ke satu arah, itu memaksa seluruh kapal uap untuk bergerak ke arah yang berlawanan. Namun, untuk membuat mainan instruktif ini, diperlukan tangan yang sangat terampil.

Bagaimana cara cumi-cumi bergerak?

Akan aneh bagi Anda untuk mendengar bahwa tidak sedikit makhluk hidup yang imajiner "mengangkat rambut" adalah cara biasa untuk memindahkan mereka di dalam air.

Gambar 10. Gerakan renang sotong.

Sotong dan, secara umum, sebagian besar cumi bergerak di air dengan cara ini: mereka mengambil air ke dalam rongga insang melalui celah lateral dan corong khusus di depan tubuh, dan kemudian dengan kuat mengeluarkan aliran air melalui corong tersebut; pada saat yang sama, menurut hukum kontradiksi, mereka menerima dorongan terbalik, cukup untuk berenang cukup cepat dengan sisi belakang tubuh ke depan. Sotong dapat, bagaimanapun, mengarahkan tabung corong ke samping atau ke belakang dan, dengan cepat memeras air darinya, bergerak ke segala arah.

Pergerakan ubur-ubur juga didasarkan pada hal yang sama: dengan mengontraksikan otot, ia mendorong air keluar dari bawah tubuhnya yang berbentuk lonceng, menerima dorongan ke arah yang berlawanan. Salps, larva capung, dan hewan air lainnya menggunakan teknik serupa saat bergerak. Dan kami masih ragu apakah mungkin untuk bergerak seperti itu!

Apa yang bisa lebih menggoda daripada meninggalkan dunia dan melakukan perjalanan melalui alam semesta yang luas, terbang dari Bumi ke Bulan, dari planet ke planet? Berapa banyak novel fantastis yang telah ditulis tentang hal ini! Siapa yang tidak membawa kita dalam perjalanan imajiner melalui benda-benda langit! Voltaire di Micromegas, Jules Verne di A Trip to the Moon dan Hector Servadacus, Wells di The First Men on the Moon, dan banyak penirunya melakukan perjalanan paling menarik di benda-benda langit, - tentu saja, dalam mimpi.

Apakah benar-benar tidak ada cara untuk mewujudkan mimpi lama ini? Apakah semua proyek jenaka yang digambarkan dengan masuk akal yang begitu menggoda dalam novel benar-benar tidak dapat direalisasikan? Di masa depan, kita akan berbicara lebih banyak tentang proyek perjalanan antarplanet yang fantastis; sekarang mari berkenalan dengan proyek sebenarnya dari penerbangan semacam itu, yang pertama kali diusulkan oleh rekan senegaranya K. E. Tsiolkovsky.

Bisakah Anda terbang ke bulan dengan pesawat? Tentu saja tidak: pesawat terbang dan kapal udara bergerak hanya karena mereka bersandar di udara, menolaknya, dan tidak ada udara antara Bumi dan Bulan. Di ruang dunia, umumnya tidak ada media yang cukup padat yang dapat diandalkan oleh "pesawat antarplanet". Artinya perlu diciptakan suatu alat yang dapat bergerak dan dikendalikan tanpa bergantung pada apapun.

Kita sudah akrab dengan proyektil serupa dalam bentuk mainan - dengan roket. Mengapa tidak membuat roket besar, dengan ruang khusus untuk orang, persediaan makanan, tangki udara, dan lainnya? Bayangkan apa yang dibawa oleh orang-orang di dalam roket stok besar bahan mudah terbakar I dapat mengarahkan ekspirasi gas eksplosif ke segala arah. Anda akan mendapatkan kapal surgawi nyata yang dapat dikontrol di mana Anda dapat berlayar di lautan ruang dunia, terbang ke Bulan, ke planet-planet ... Penumpang akan dapat, dengan mengendalikan ledakan, untuk meningkatkan kecepatan pesawat antarplanet ini dengan diperlukan bertahap sehingga peningkatan kecepatan tidak berbahaya bagi mereka. Jika mereka ingin turun ke suatu planet, mereka dapat, dengan memutar kapal mereka, secara bertahap mengurangi kecepatan proyektil dan dengan demikian melemahkan jatuhnya. Akhirnya, penumpang akan dapat kembali ke Bumi dengan cara yang sama.

Gambar 11. Proyek pesawat antarplanet yang disusun seperti roket.

Mari kita ingat bagaimana baru-baru ini penerbangan melakukan penaklukan malu-malu pertamanya. Dan sekarang - pesawat sudah terbang tinggi di udara, gunung, gurun, benua, lautan terbang di atas. Mungkin, "astronomi" akan memiliki perkembangan luar biasa yang sama dalam dua atau tiga dekade? Kemudian seseorang akan mematahkan rantai tak terlihat yang telah merantainya ke planet asalnya begitu lama, dan akan bergegas ke hamparan alam semesta yang tak terbatas.

Bagian dua

KEKUATAN. PEKERJAAN. GESEKAN.

Soal tentang angsa, udang karang, dan tombak

Kisah tentang bagaimana "angsa, udang karang, dan tombak membawa banyak barang bawaan" diketahui semua orang. Tetapi hampir tidak ada yang mencoba mempertimbangkan dongeng ini dari sudut pandang mekanik. Hasilnya sama sekali tidak mirip dengan kesimpulan fabulist Krylov.

Di depan kita adalah masalah mekanis untuk penambahan beberapa gaya yang bekerja membentuk sudut satu sama lain. Arah gaya-gaya tersebut didefinisikan dalam fabel sebagai berikut:

... Angsa menerobos awan,

Udang karang mundur, dan tombaknya menarik ke dalam air.

Ini berarti (Gbr. 12) bahwa satu gaya, daya dorong angsa, diarahkan ke atas; lain, tombak dorong (OV), - menyamping; ketiga, dorong kanker (OS), - kembali. Jangan lupa bahwa ada gaya keempat - berat kereta, yang diarahkan secara vertikal ke bawah. Fabel tersebut menyatakan bahwa “kereta masih ada,” dengan kata lain, bahwa resultan dari semua gaya yang diterapkan pada kereta adalah nol.

Apakah begitu? Ayo lihat. Angsa yang bergegas menuju awan tidak mengganggu pekerjaan udang karang dan tombak, bahkan membantu mereka: dorongan angsa, diarahkan melawan gravitasi, mengurangi gesekan roda di tanah dan di gandar, sehingga meringankan berat gerobak, dan mungkin bahkan benar-benar menyeimbangkannya - setelah semua bebannya kecil ("bagasi akan tampak ringan bagi mereka"). Membiarkan untuk kesederhanaan kasus terakhir, kita melihat bahwa hanya dua gaya yang tersisa: gaya dorong udang karang dan gaya dorong tombak. Tentang arah gaya-gaya ini, dikatakan bahwa "kanker bergerak mundur, dan tombak menarik ke dalam air." Tak perlu dikatakan bahwa air tidak berada di depan gerobak, tetapi di suatu tempat di samping (pekerja Krylov tidak berkumpul untuk menenggelamkan gerobak!). Ini berarti bahwa kekuatan kanker dan tombak diarahkan pada sudut satu sama lain. Jika gaya yang diterapkan tidak terletak pada satu garis lurus, maka resultannya tidak boleh sama dengan nol.

Gambar 12. Masalah angsa, udang karang, dan tombak Krylov, diselesaikan sesuai dengan aturan mekanika. Resultan (OD) harus membawa gerobak ke sungai.

Bertindak sesuai dengan aturan mekanika, kami membangun jajaran genjang pada kedua gaya OB dan OS, OD diagonalnya memberikan arah dan besaran resultan. Jelas bahwa gaya yang dihasilkan ini harus memindahkan kereta dari tempatnya, terutama karena beratnya sepenuhnya atau sebagian seimbang oleh dorongan angsa. Pertanyaan lain - ke arah mana kereta akan bergerak: maju, mundur, atau menyamping? Itu sudah tergantung pada rasio kekuatan dan pada besarnya sudut di antara mereka.

Pembaca yang memiliki beberapa latihan dalam penambahan dan penguraian gaya akan dengan mudah mengetahuinya bahkan dalam kasus ketika gaya angsa tidak menyeimbangkan berat kereta; mereka akan diyakinkan bahwa meskipun demikian kereta tidak dapat tetap diam. Hanya di bawah satu kondisi, kereta tidak boleh bergerak di bawah aksi tiga gaya ini: jika gesekan pada as dan di dasar jalan lebih besar dari upaya yang diterapkan. Tapi ini tidak konsisten dengan pernyataan bahwa "beban akan tampak bagi mereka dan mudah."

Bagaimanapun, Krylov tidak dapat dengan yakin menyatakan bahwa "kereta masih tidak bergerak", bahwa "sesuatu masih ada". Namun, ini tidak mengubah makna dongeng.

Berlawanan dengan Krylov

Kita baru saja melihat bahwa aturan sehari-hari Krylov: "ketika tidak ada kesepakatan di antara rekan-rekan, bisnis mereka tidak akan berjalan dengan baik" - tidak selalu berlaku dalam mekanika. Gaya dapat diarahkan ke lebih dari satu arah dan, meskipun demikian, memberikan hasil tertentu.

Hanya sedikit orang yang tahu bahwa pekerja yang rajin - semut, yang dipuji oleh Krylov yang sama sebagai pekerja teladan, bekerja sama dengan tepat sesuai dengan metode yang diejek oleh sang fabulist. Dan semuanya berjalan baik bagi mereka secara umum. Menyelamatkan lagi hukum penambahan kekuatan. Dengan hati-hati mengamati semut selama bekerja, Anda akan segera melihat bahwa kerja sama wajar mereka hanya terlihat: sebenarnya, setiap semut bekerja untuk dirinya sendiri, sama sekali tidak berpikir untuk membantu orang lain.

Berikut adalah bagaimana seorang ahli zoologi menggambarkan pekerjaan semut:

"Jika sebuah barang rampasan besar menyeret selusin semut tiba-tiba, lalu mereka semua bertindak dengan cara yang sama, dan penampilan kerja sama diperoleh. Tapi di sini mangsanya - misalnya, ulat - menangkap beberapa rintangan, di sebatang rumput, di atas kerikil. Anda tidak dapat menyeret lebih jauh ke depan, Anda harus berkeliling. Dan di sini terungkap dengan jelas bahwa setiap semut, dengan caranya sendiri dan tanpa menyesuaikan diri dengan rekan-rekannya, mencoba mengatasi rintangan (Gbr. 13 dan 14). Satu menyeret ke kanan, yang lain ke kiri; satu mendorong ke depan, yang lain menarik kembali. Mereka berpindah dari satu tempat ke tempat lain, menangkap ulat di tempat lain, dan masing-masing mendorong atau menarik dengan caranya sendiri. Ketika terjadi bahwa kekuatan pekerja berkembang sedemikian rupa sehingga empat semut akan menggerakkan ulat ke satu arah, dan enam ke arah lain, maka ulat pada akhirnya bergerak tepat ke arah enam semut ini, meskipun ada perlawanan. dari empat.

Mari kita beri (dipinjam dari peneliti lain) contoh instruktif lain yang dengan jelas menggambarkan kerja sama imajiner semut ini. pada gambar. Gambar 15 menunjukkan sepotong keju berbentuk persegi panjang yang telah ditangkap oleh 25 semut. Keju bergerak perlahan ke arah yang ditunjukkan oleh panah A, dan orang mungkin berpikir bahwa semut barisan depan menarik beban ke arah dirinya sendiri, barisan belakang mendorongnya ke depan, sedangkan semut samping membantu keduanya. Namun, ini bukan masalahnya, yang mudah diverifikasi: pisahkan seluruh peringkat belakang dengan pisau - beban akan merangkak lebih cepat! Jelas bahwa 11 semut ini menarik ke belakang, bukan ke depan: masing-masing mencoba membalikkan beban sehingga, bergerak mundur, menyeretnya ke sarang. Ini berarti bahwa semut belakang tidak hanya tidak membantu semut depan, tetapi juga mengganggu mereka, menghancurkan upaya mereka. Untuk menyeret sepotong keju ini, upaya empat semut saja sudah cukup, tetapi tindakan yang tidak konsisten mengarah pada fakta bahwa 25 semut menyeret beban.

Gambar 13. Cara semut menyeret ulat.

Gambar 14. Cara semut menarik mangsa. Panah menunjukkan arah upaya individu semut.

Gambar 15. Cara semut mencoba menyeret sepotong keju ke sarang semut yang terletak di arah panah A.

Fitur aksi bersama semut ini telah lama diperhatikan oleh Mark Twain. Berbicara tentang pertemuan dua semut, yang satu menemukan kaki belalang, dia berkata: "Mereka mengambil kaki di kedua ujungnya dan menarik dengan sekuat tenaga. sisi yang berlawanan. Keduanya melihat bahwa ada sesuatu yang salah, tetapi mereka tidak dapat memahami apa. Saling cekcok dimulai; perselisihan berubah menjadi perkelahian ... Rekonsiliasi terjadi, dan pekerjaan bersama dan tidak berarti dimulai lagi, dan seorang kawan yang terluka dalam perkelahian hanyalah penghalang. Mencoba dengan sekuat tenaga, seorang kawan yang sehat menyeret beban itu, dan dengan itu teman yang terluka, yang, alih-alih menyerahkan mangsanya, menggantung di atasnya. Dengan bercanda, Twain melontarkan pernyataan yang sangat tepat bahwa "semut bekerja dengan baik hanya jika diamati oleh seorang naturalis yang tidak berpengalaman yang menarik kesimpulan yang salah."

Apakah mudah untuk memecahkan kulit telur?

dalam daftar pertanyaan filosofis, di mana Kifa Mokievich yang bijaksana dari Jiwa-Jiwa Mati membingungkan kepalanya yang bijaksana, ada masalah seperti itu: “Yah, jika seekor gajah lahir di dalam telur, karena cangkangnya, teh, akan sangat tebal, Anda tidak akan menerobos dengan meriam; Anda perlu menemukan beberapa senjata api baru."

Filsuf Gogolian mungkin akan sangat heran jika dia mengetahui bahwa bahkan kulit telur biasa, terlepas dari kehalusannya, juga jauh dari hal yang halus. Menghancurkan telur di antara telapak tangan, menekan ujungnya, tidak begitu mudah; dibutuhkan upaya yang cukup besar untuk memecahkan cangkang dalam kondisi seperti itu.

Kekuatan kulit telur yang luar biasa seperti itu hanya bergantung pada bentuknya yang cembung dan dijelaskan dengan cara yang sama seperti kekuatan semua jenis kubah dan lengkungan.

Pada gambar terlampir. 17 menunjukkan kubah batu kecil di atas jendela. Beban S (yaitu, berat bagian atasnya dari pasangan bata), menekan batu tengah berbentuk baji dari lemari besi, menekan ke bawah dengan gaya yang ditunjukkan oleh panah A pada gambar. Tetapi batu tidak dapat bergerak ke bawah karena bentuknya berbentuk baji; itu hanya menekan batu tetangga. Dalam hal ini, gaya A diuraikan menurut aturan jajaran genjang menjadi dua gaya, yang ditunjukkan oleh panah C dan B; mereka diseimbangkan oleh ketahanan batu yang berdekatan, yang pada gilirannya diapit di antara batu yang berdekatan. Dengan demikian, gaya yang menekan lemari besi dari luar tidak dapat menghancurkannya. Di sisi lain, relatif mudah untuk menghancurkannya dengan kekuatan yang bekerja dari dalam. Ini adalah kesalahan, karena bentuk batu yang berbentuk baji, yang mencegahnya turun, tidak sedikit pun mencegahnya naik.

Gambar 16. Untuk memecahkan telur pada posisi ini, diperlukan tenaga yang cukup besar.

Gambar 17. Alasan kekuatan lemari besi.

Cangkang telur adalah kubah yang sama, hanya padat. Di bawah tekanan dari luar, itu tidak runtuh semudah yang diharapkan dari bahan rapuh seperti itu. Anda dapat meletakkan meja yang agak berat dengan kaki di atas empat telur mentah - dan mereka tidak akan dihancurkan (untuk stabilitas, perlu untuk menyediakan telur dengan ekstensi gipsum di ujungnya; gipsum dengan mudah menempel pada kulit jeruk nipis).

Sekarang Anda mengerti mengapa induk ayam tidak perlu takut memecahkan cangkang telur dengan berat tubuhnya. Dan pada saat yang sama, anak ayam yang lemah, yang ingin keluar dari penjara bawah tanah alami, dengan mudah menembus cangkang dari dalam dengan paruhnya.

Memecahkan cangkang telur dengan mudah dengan dampak samping satu sendok teh, kami bahkan tidak menduga seberapa kuatnya ketika tekanan bekerja padanya dalam kondisi alami, dan dengan pelindung apa yang dapat diandalkan alam melindungi makhluk hidup yang berkembang di dalamnya.

Kekuatan misterius bola lampu listrik, yang tampaknya sangat halus dan rapuh, dijelaskan dengan cara yang sama seperti kekuatan kulit telur. Kekuatan mereka akan menjadi lebih mencolok jika kita ingat bahwa banyak dari mereka (berongga, tidak berisi gas) hampir sepenuhnya kosong dan tidak ada dari dalam yang melawan tekanan udara luar. Dan jumlah tekanan udara pada bohlam listrik cukup besar: dengan diameter 10 cm, bohlam diperas di kedua sisi dengan kekuatan lebih dari 75 kg (berat manusia). Pengalaman menunjukkan bahwa bola lampu berongga dapat menahan tekanan bahkan 2,5 kali lebih banyak.

Berlayar melawan angin

Sulit membayangkan bagaimana kapal layar bisa "melawan angin" - atau, dalam kata-kata para pelaut, "diangkut". Benar, seorang pelaut akan memberi tahu Anda bahwa Anda tidak dapat berlayar langsung ke angin, tetapi Anda hanya dapat bergerak di bawah sudut lancip ke arah angin. Tetapi sudut ini kecil - sekitar seperempat sudut siku-siku - dan tampaknya, mungkin, sama-sama tidak dapat dipahami: apakah akan berlayar langsung melawan angin atau pada sudut 22 ° terhadapnya.

Namun, kenyataannya, ini tidak acuh tak acuh, dan sekarang kami akan menjelaskan bagaimana mungkin untuk bergerak ke arahnya dengan sedikit miring oleh kekuatan angin. Pertama, pertimbangkan bagaimana angin bekerja pada layar secara umum, yaitu di mana ia mendorong layar ketika bertiup di atasnya. Anda mungkin berpikir bahwa angin selalu mendorong layar ke arah bertiupnya. Tetapi tidak demikian: ke mana pun angin bertiup, ia mendorong layar tegak lurus terhadap bidang layar. Memang: biarkan angin bertiup ke arah yang ditunjukkan oleh panah pada Gambar. delapan belas; garis AB mewakili layar. Karena angin mendorong secara merata di seluruh permukaan layar, kami mengganti tekanan angin dengan gaya R yang diterapkan ke bagian tengah layar. Kami menguraikan gaya ini menjadi dua: gaya Q, tegak lurus layar, dan gaya P, diarahkan sepanjang itu (Gbr. 18, kanan). Gaya terakhir mendorong layar ke mana-mana, karena gesekan angin pada kanvas dapat diabaikan. Masih ada gaya Q yang mendorong layar tegak lurus.

Mengetahui hal ini, kita dapat dengan mudah memahami bagaimana kapal layar dapat melaju dengan sudut tajam ke arah angin. Biarkan garis KK (Gbr. 19) mewakili garis lunas kapal. Angin bertiup dengan sudut lancip ke garis ini ke arah yang ditunjukkan oleh deretan anak panah. Garis AB mewakili layar; itu ditempatkan sehingga bidangnya membagi dua sudut antara arah lunas dan arah angin. Ikuti pada gambar. 19 untuk dekomposisi kekuatan. Kami mewakili tekanan angin di layar dengan gaya Q, yang, kami tahu, harus tegak lurus terhadap layar. Kami menguraikan gaya ini menjadi dua: gaya R, tegak lurus terhadap lunas, dan gaya S, yang diarahkan ke depan sepanjang garis lunas kapal. Karena pergerakan kapal ke arah R memenuhi ketahanan air yang kuat (keel in kapal layar menjadi sangat dalam), maka gaya R hampir sepenuhnya seimbang dengan hambatan air. Hanya ada satu gaya S, yang, seperti yang Anda lihat, diarahkan ke depan dan, oleh karena itu, menggerakkan kapal pada suatu sudut, seolah-olah ke arah angin. Biasanya gerakan ini dilakukan secara zig-zag, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 20. Dalam bahasa pelaut, gerakan kapal seperti itu disebut "menempel" dalam arti kata yang sempit.

Gambar 18. Angin mendorong layar selalu tegak lurus terhadap bidangnya.

Gambar 19. Bagaimana Anda bisa berlayar melawan angin.

Gambar 20. Memotong kapal layar.

Bisakah Archimedes mengangkat Bumi?

"Beri aku pijakan dan aku akan mengangkat Bumi!" - seruan seperti itu dikaitkan oleh legenda kepada Archimedes, mekanik kuno yang brilian, yang menemukan hukum tuas.

Gambar 21. "Archimedes mengangkat Bumi dengan tuas." Ukiran dari buku Varignon (1787) tentang mekanika.

“Once Archimedes,” kita membaca dari Plutarch, “menulis kepada raja Syracusan Hieron, yang kepadanya dia adalah kerabat dan teman, bahwa dengan kekuatan ini semua beban dapat dipindahkan. Terpesona oleh kekuatan bukti, dia menambahkan bahwa jika ada Bumi lain, dia, setelah menyeberang ke sana, akan memindahkan tempat kita.

Archimedes tahu bahwa tidak ada beban seperti itu yang tidak dapat diangkat oleh gaya terlemah, jika Anda menggunakan tuas: Anda hanya perlu menerapkan gaya ini ke lengan tuas yang sangat panjang, dan memaksa lengan pendek untuk bekerja pada beban. . Oleh karena itu, dia berpikir bahwa dengan menekan lengan tuas yang sangat panjang, adalah mungkin untuk mengangkat beban dengan kekuatan tangan, yang massanya sama dengan massa bola dunia.

Tetapi jika ahli mekanik besar zaman dahulu mengetahui betapa besar massa bumi, dia mungkin akan menahan diri dari seruannya yang sombong. Bayangkan sejenak Archimedes diberi "Bumi lain", titik dukungan yang dia cari; bayangkan lebih jauh bahwa dia telah membuat tuas dengan panjang yang dibutuhkan. Tahukah Anda berapa lama waktu yang dibutuhkannya untuk mengangkat beban yang massanya sama ke dunia setidaknya satu sentimeter? Setidaknya tiga puluh ribu miliar tahun!

Memang. Massa Bumi diketahui para astronom; tubuh dengan massa seperti itu akan membebani Bumi angka bulat 6.000.000.000.000.000.000.000 ton.

Jika seseorang hanya dapat mengangkat 60 kg secara langsung, maka untuk "mengangkat Bumi", ia harus meletakkan tangannya di lengan tuas panjang, yang 100.000.000.000.000.000.000.000.000 kali lebih besar dari yang pendek!

Perhitungan sederhana akan meyakinkan Anda bahwa sementara ujung lengan pendek naik 1 cm, ujung lainnya akan menggambarkan busur besar di alam semesta 1000.000.000.000.000.000 km.

Perjalanan yang begitu jauh yang tak terbayangkan harus melalui tangan Archimedes, bersandar pada tuas, untuk "mengangkat Bumi" hanya dengan satu sentimeter! Berapa banyak waktu yang dibutuhkan untuk ini? Jika kita berasumsi bahwa Archimedes mampu mengangkat beban 60 kg ke ketinggian 1 m dalam satu detik (kapasitas kerja hampir satu tenaga kuda!), Maka dibutuhkan 100,000,000,000,000,000,000,000,000 detik untuk “mengangkat bumi” sebanyak 1 cm, atau tiga puluh ribu miliar tahun! Untuk sepanjang hidupnya yang panjang, Archimedes, menekan tuas, tidak akan "mengangkat Bumi" bahkan dengan ketebalan rambut tertipis ...

Tidak ada trik dari seorang penemu yang brilian yang akan membantunya mempersingkat periode ini secara nyata. "Aturan emas mekanika" menyatakan bahwa, pada mesin apa pun, kenaikan yang berlaku pasti disertai dengan kerugian yang sesuai dalam panjang perjalanan, yaitu, dalam waktu. Bahkan jika Archimedes membawa kecepatan tangannya ke kecepatan tertinggi yang mungkin di alam - hingga 300.000 km per detik (kecepatan cahaya), maka bahkan dengan asumsi yang begitu fantastis, ia akan "mengangkat Bumi" sebesar 1 cm hanya setelah sepuluh juta tahun kerja.

Orang kuat Jules Verne dan rumus Euler

Apakah Anda ingat atlet kuat Jules Verne, Matif? “Kepala yang luar biasa, sebanding dengan pertumbuhan raksasa; dada, mirip dengan bulu pandai besi; kaki - seperti batang kayu yang bagus, tangan - alat pengangkat yang sebenarnya, dengan kepalan tangan seperti palu ... "Mungkin, dari eksploitasi orang kuat yang dijelaskan dalam novel" Matthias Sapdorf ", Anda ingat kejadian luar biasa dengan kapal Trabokolo, ketika kami raksasa, dengan kekuatan tangan yang perkasa menunda turunnya seluruh kapal.

Berikut adalah bagaimana novelis menggambarkan prestasi ini:

“Kapal yang sudah dibebaskan dari penyangga yang menopangnya di sisi-sisinya, siap diluncurkan. Itu cukup untuk mengambil tambatan bagi kapal untuk mulai meluncur ke bawah. Sudah setengah lusin tukang kayu sibuk di bawah lunas kapal. Penonton mengikuti operasi dengan rasa ingin tahu yang hidup. Pada saat itu, mengitari tepi pantai, sebuah kapal pesiar kesenangan muncul. Untuk memasuki pelabuhan, kapal pesiar harus lewat di depan galangan tempat peluncuran Trabocolo sedang dipersiapkan, dan begitu dia memberi sinyal, perlu, untuk menghindari kecelakaan, menunda turun untuk kembali bekerja setelah perjalanan kapal pesiar ke saluran. Jika kapal - satu berdiri di seberang, yang lain bergerak dengan kecepatan tinggi - bertabrakan, kapal pesiar akan binasa.

Para pekerja berhenti memalu. Semua mata tertuju pada kapal yang anggun, yang layar putihnya tampak disepuh di bawah sinar matahari yang miring. Tak lama kemudian kapal pesiar itu menemukan dirinya tepat di seberang galangan kapal, tempat ribuan orang yang penasaran membeku. Tiba-tiba terdengar teriakan ngeri: "Trabokolo" bergoyang dan bergerak tepat pada saat kapal pesiar berbelok ke kanan ke arahnya! Kedua kapal siap bertabrakan; tidak ada waktu atau kesempatan untuk mencegah bentrokan ini. "Trabokolo" dengan cepat meluncur menuruni lereng ... Asap putih, yang muncul sebagai akibat gesekan, berputar di depan haluannya, sementara buritan sudah terendam air teluk (kapal turun buritan terlebih dahulu. - Ya.P.).

Tiba-tiba seorang pria muncul, merebut tambatan yang tergantung di depan Trabokolo, dan mencoba menahannya, membungkuk ke tanah. Dalam satu menit, dia melilitkan tali tambat pada pipa besi yang didorong ke tanah dan, dengan risiko hancur, memegang tali di tangannya dengan kekuatan manusia super selama 10 detik. Akhirnya tali tambatan putus. Tapi 10 detik ini sudah cukup: "Trabokolo", terjun ke air, hanya sedikit menyentuh kapal pesiar dan menyapu ke depan.

Kapal pesiar itu diselamatkan. Adapun orang yang bahkan tidak ada yang punya waktu untuk menyelamatkan - semuanya terjadi begitu cepat dan tidak terduga - itu adalah Matifu.

Mekanika mengajarkan bahwa ketika tali dililitkan di sekitar alas yang meluncur, gaya gesekan mencapai nilai yang besar. Semakin besar jumlah lilitan tali, semakin besar gesekan; aturan peningkatan gesekan sedemikian rupa sehingga ketika jumlah putaran meningkat dalam deret aritmatika, gesekan meningkat dalam deret geometri. Oleh karena itu, bahkan anak lemah, memegang ujung tali yang bebas, 3 - 4 kali luka pada poros tetap, dapat menyeimbangkan kekuatan yang sangat besar.

Di dermaga kapal uap sungai, remaja menggunakan teknik ini untuk menghentikan kapal uap mendekati dermaga dengan seratus penumpang. Bukan kekuatan fenomenal tangan mereka yang membantu mereka, tetapi gesekan tali pada tumpukan.

Matematikawan terkenal abad ke-18, Euler, menetapkan ketergantungan gaya gesekan pada jumlah putaran tali di sekitar tiang. Bagi yang tidak takut bahasa terkompresi ekspresi aljabar, kami menyajikan rumus Euler instruktif ini:

Di sini F adalah gaya yang dengannya usaha kita f diarahkan. Huruf e menunjukkan angka 2.718 ... (basis logaritma natural), k - koefisien gesekan antara tali dan dudukan. Huruf a menunjukkan "sudut berliku", yaitu rasio panjang busur yang ditutupi oleh tali dengan jari-jari busur ini.

Mari kita terapkan rumus pada kasus yang dijelaskan oleh Jules Verne. Hasilnya akan luar biasa. Gaya F dalam hal ini adalah gaya dorong kapal yang meluncur di sepanjang dermaga. Berat kapal dari novel diketahui: 50 ton. Biarkan kemiringan slipway menjadi 0,1; maka bukan berat penuh kapal yang bekerja pada tali, tetapi 0,1 darinya, yaitu 5 ton, atau 5000 kg.

mensubstitusikan semua nilai ini ke dalam rumus Euler di atas, kita mendapatkan persamaan

F yang tidak diketahui (yaitu, jumlah gaya yang diperlukan) dapat ditentukan dari persamaan ini menggunakan logaritma:

Lg 5000 = lg f + 2n lg 2.72, dari mana f = 9.3 kg.

Jadi, untuk mencapai prestasi itu, raksasa itu cukup menarik tali dengan kekuatan hanya 10 kilogram!

Jangan berpikir bahwa angka ini - 10 kg - hanya teoretis dan pada kenyataannya akan dibutuhkan lebih banyak upaya. Sebaliknya, hasil kami bahkan dilebih-lebihkan: dengan tali rami dan tumpukan kayu, ketika koefisien gesekan k lebih besar, upaya yang diperlukan sangat kecil. Jika saja tali itu cukup kuat dan dapat menahan ketegangan, maka bahkan seorang anak yang lemah pun dapat, dengan melilitkan tali 3-4 kali, tidak hanya mengulangi prestasi pahlawan Jules Verne, tetapi juga melampauinya.

Apa yang menentukan kekuatan simpul?

PADA kehidupan sehari-hari kita, tanpa curiga, sering mengambil keuntungan dari manfaat yang ditunjukkan kepada kita oleh rumus Euler. Apa itu simpul, jika bukan lilitan benang di sekitar roller, yang perannya dalam hal ini dimainkan oleh bagian lain dari benang yang sama? Kekuatan semua jenis simpul - biasa, "gazebo", "laut", dasi, busur, dll. - hanya bergantung pada gesekan, yang di sini dikalikan berkali-kali karena fakta bahwa kabelnya membungkus dirinya sendiri, seperti tali di sekitar batu tepi jalan. Ini mudah untuk diverifikasi dengan mengikuti lekukan renda di simpul. Semakin banyak tikungan waktu lebih benang membungkus dirinya sendiri - semakin besar "sudut berliku" dan, oleh karena itu, semakin kuat simpulnya.

Secara tidak sadar, penjahit memanfaatkan situasi yang sama saat menjahit kancing. Dia melilitkan benang berkali-kali di sekitar area materi yang ditangkap oleh jahitan dan kemudian mematahkannya; kalau saja utasnya kuat, tombolnya tidak akan lepas. Di sini aturan yang sudah kita kenal diterapkan: dengan peningkatan jumlah putaran benang dalam deret aritmatika, kekuatan menjahit meningkat dalam deret geometri.

Jika tidak ada gesekan, kami tidak dapat menggunakan kancing: benang akan terlepas karena beratnya dan kancing akan terlepas.

Jika tidak ada gesekan

Anda lihat betapa beragam dan terkadang gesekan yang tak terduga terjadi di lingkungan sekitar kita. Gesekan mengambil bagian, dan, terlebih lagi, sangat signifikan, di mana kita bahkan tidak menyadarinya. Jika gesekan tiba-tiba menghilang dari dunia, banyak fenomena biasa akan berlangsung dengan cara yang sama sekali berbeda.

Menulis dengan penuh warna tentang peran gesekan Fisikawan Prancis Guillaume:

“Kami semua kebetulan keluar ke dalam kondisi es: berapa banyak usaha yang kami perlukan untuk menahan agar tidak jatuh, berapa banyak gerakan konyol yang harus kami lakukan untuk melawan! Ini memaksa kita untuk menyadari bahwa biasanya tanah yang kita pijak memiliki properti berharga yang membuat kita tetap seimbang tanpa banyak usaha. Pikiran yang sama terjadi pada pas ketika kita mengendarai sepeda di trotoar yang licin atau ketika seekor kuda tergelincir di aspal dan jatuh. Dengan mempelajari fenomena seperti itu, kita sampai pada penemuan konsekuensi yang menyebabkan gesekan. Insinyur berusaha untuk menghilangkannya di mobil sebanyak mungkin - dan mereka melakukannya dengan baik. Dalam mekanika terapan, gesekan disebut sebagai fenomena yang sangat tidak diinginkan, dan memang demikian, tetapi hanya di area khusus yang sempit. Dalam semua kasus lain, kita harus berterima kasih pada gesekan: itu memungkinkan kita untuk berjalan, duduk, dan bekerja tanpa takut buku dan tinta akan jatuh ke lantai, bahwa meja akan meluncur hingga menyentuh sudut, atau pena terlepas dari tangan kita. jari.

Gesekan adalah fenomena umum sehingga, dengan pengecualian langka, kita tidak perlu meminta bantuan: gesekan itu datang kepada kita dengan sendirinya.

Gesekan berkontribusi pada stabilitas. Tukang kayu meratakan lantai sehingga meja dan kursi tetap di tempatnya. Piring, piring, gelas, diletakkan di atas meja, tetap tidak bergerak tanpa banyak perhatian di pihak kami, kecuali jika kasing ada di kapal selama penggulungan.

Bayangkan bahwa gesekan dapat dihilangkan sepenuhnya. Maka tidak ada benda, apakah itu seukuran balok batu atau sekecil butiran pasir, yang akan pernah bertumpu satu sama lain: semuanya akan meluncur dan berguling sampai berada pada tingkat yang sama. Jika tidak ada gesekan, Bumi akan menjadi bola tanpa gundukan, seperti cairan.

Untuk ini kita dapat menambahkan bahwa jika tidak ada gesekan, paku dan sekrup akan terlepas dari dinding, tidak ada satu benda pun yang dapat dipegang, tidak ada angin puyuh yang akan berhenti, tidak ada suara yang akan berhenti, tetapi akan bergema tanpa henti, bergema tanpa henti. , misalnya , dari dinding ruangan.

Pelajaran objek yang meyakinkan kita tentang pentingnya gesekan diberikan kepada kita setiap saat oleh hujan es. Terperangkap olehnya di jalan, kami mendapati diri kami tidak berdaya dan selalu dalam bahaya jatuh. Berikut adalah kutipan instruktif dari surat kabar (Desember 1927):

“London 21. Karena lapisan es yang tebal, lalu lintas jalan dan trem di London terasa sulit. Sekitar 1.400 orang dirawat di rumah sakit dengan lengan, kaki, dll yang patah.”

Gambar 22. Kereta luncur dengan muatan teratas di jalan yang tertutup es; dua kuda membawa 70 ton kargo. Di bawah ini adalah jalan es; Sebuah jalur; B - selip; C - salju yang dipadatkan; D - pondasi tanah jalan.

"Dalam tabrakan di dekat Hyde Park, tiga mobil dan dua mobil trem hancur total karena ledakan bensin ..."

"Paris, 21. Es hitam di Paris dan sekitarnya telah menyebabkan banyak kecelakaan ..."

Namun, gesekan yang dapat diabaikan di atas es dapat berhasil dieksploitasi secara teknis. Kereta luncur biasa sudah menjadi contoh. Ini bahkan lebih baik dibuktikan dengan apa yang disebut jalan es, yang diatur untuk memindahkan kayu dari lokasi penebangan ke kereta api atau ke titik fusi. Di jalan seperti itu (Gbr. 22), yang memiliki rel es yang halus, dua kuda menarik kereta luncur yang memuat 70 ton kayu gelondongan.

Penyebab fisik dari bencana Chelyuskin

Dari apa yang telah dikatakan sekarang, orang tidak boleh langsung menyimpulkan bahwa gesekan terhadap es dapat diabaikan dalam semua keadaan. Bahkan pada suhu mendekati nol, gesekan terhadap es seringkali cukup signifikan. Sehubungan dengan pekerjaan pemecah es, gesekan es laut kutub terhadap pelapisan baja kapal dipelajari dengan cermat. Ternyata itu sangat besar, tidak kurang dari gesekan besi pada besi: koefisien gesekan pelat kapal baja baru di atas es adalah 0,2.

Untuk memahami apa arti angka ini bagi kapal saat berlayar di es, mari kita lihat Gambar. 23; itu menggambarkan arah gaya yang bekerja di papan MN kapal ketika es didorong. Gaya tekanan es diuraikan menjadi dua gaya: R, tegak lurus papan, dan F, diarahkan secara tangensial ke papan. Sudut antara P dan R sama dengan sudut a dari sisi miring terhadap vertikal. Gaya gesekan es Q terhadap sisi sama dengan gaya R dikalikan dengan koefisien gesekan, yaitu dengan 0,2; kita memiliki: Q = 0.2R. Jika gaya gesekan Q lebih kecil dari F, gaya terakhir menyeret es bertekanan di bawah air; es meluncur di sepanjang sisi, tidak punya waktu untuk membahayakan kapal. Jika gaya Q lebih besar dari F, gesekan mengganggu geser es yang terapung, dan es, dengan tekanan yang berkepanjangan, dapat menghancurkan dan mendorong sisi.

Gambar 23. "Chelyuskin", dipakai di dalam es. Bawah: Gaya yang bekerja di atas MN kapal karena tekanan es.

Q'F kapan? Sangat mudah untuk melihat itu

oleh karena itu, harus ada ketidaksetaraan:

dan karena Q \u003d 0.2R, maka ketidaksetaraan Q "F mengarah ke yang lain:

0.2R "R tg a, atau tg a" 0.2.

Menurut tabel, kami mencari sudut yang tangennya 0,2; itu sama dengan 11°. Oleh karena itu, Q "F ketika a" 11°. Ini menentukan kemiringan sisi kapal ke vertikal mana yang memastikan navigasi yang aman di es: kemiringan harus setidaknya 11 °.

Sekarang mari kita beralih ke kematian Chelyuskin. Kapal ini, bukan pemecah es, berhasil melewati seluruh utara rute laut, tetapi di Selat Bering terjebak dalam es.

Es membawa Chelyuskin jauh ke utara dan menghancurkannya (pada Februari 1934). Masa tinggal heroik Chelyuskins selama dua bulan di gumpalan es yang terapung dan penyelamatan mereka oleh pilot pahlawan telah dilestarikan dalam ingatan banyak orang. Berikut adalah deskripsi dari bencana itu sendiri:

“Logam kuat lambung tidak langsung lewat,” kepala ekspedisi, O. Yu. Schmidt, melaporkan di radio. - Terlihat bagaimana gumpalan es yang terapung ditekan ke samping dan bagaimana lembaran selubung di atasnya menonjol, menekuk ke luar. Es melanjutkan gerak majunya yang lambat namun tak tertahankan. Lembaran besi yang membengkak dari pelapis lambung robek di jahitannya. Paku keling terbang dengan retakan. Dalam sekejap, sisi pelabuhan kapal terkoyak dari palka haluan ke ujung belakang geladak ... "

Setelah apa yang dikatakan dalam artikel ini, penyebab fisik bencana harus jelas bagi pembaca.

Konsekuensi praktis mengikuti dari ini: ketika membangun kapal yang dimaksudkan untuk navigasi di es, perlu untuk memberikan sisi kemiringan yang tepat, yaitu tidak kurang dari 11 °.

tongkat keseimbangan diri

Tempatkan tongkat halus di jari telunjuk tangan yang direntangkan, seperti yang ditunjukkan pada gambar. 24. Sekarang gerakkan jari-jari Anda ke arah satu sama lain hingga menyatu dengan erat. hal aneh! Ternyata dalam posisi terakhir ini tongkat tidak terbalik, tetapi mempertahankan keseimbangannya. Anda melakukan percobaan berkali-kali, mengubah posisi awal jari, tetapi hasilnya selalu sama: tongkat seimbang. Jika Anda mengganti tongkat dengan penggaris gambar, tongkat dengan kepala, tongkat biliar, sikat lantai, Anda akan melihat fitur yang sama. Apa petunjuk untuk akhir yang tidak terduga? Pertama-tama, berikut ini jelas: karena tongkat seimbang pada jari-jari yang menempel, jelas bahwa jari-jari telah berkumpul di bawah pusat gravitasi tongkat (tubuh tetap seimbang jika garis tegak lurus ditarik dari pusat gravitasi melewati dalam batas-batas dukungan).

Ketika jari-jari direntangkan, beban yang lebih besar jatuh pada jari yang lebih dekat ke pusat gravitasi tongkat. Dengan tekanan, gesekan juga meningkat: jari yang lebih dekat ke pusat gravitasi mengalami lebih banyak gesekan daripada jari yang jauh. Oleh karena itu, jari yang dekat dengan pusat gravitasi tidak tergelincir di bawah tongkat; selalu bergerak hanya jari yang lebih jauh dari titik ini. Segera setelah jari yang bergerak lebih dekat ke pusat gravitasi daripada yang lain, jari-jari itu berubah peran; Pertukaran ini berlangsung beberapa kali sampai jari-jari menyatu. Dan karena hanya satu jari yang bergerak setiap kali, yaitu yang lebih jauh dari pusat gravitasi, maka wajar jika pada posisi terakhir kedua jari bertemu di bawah pusat gravitasi tongkat.

Gambar 24. Pengalaman dengan penggaris. Di sebelah kanan adalah akhir percobaan.

Gambar 25. Percobaan yang sama dengan sikat lantai. Mengapa timbangan tidak seimbang?

Sebelum Anda menyelesaikan percobaan ini, ulangi dengan sikat lantai (Gbr. 25, di atas) dan ajukan pertanyaan ini kepada diri Anda sendiri; jika Anda memotong kuas di tempat yang ditopang oleh jari-jari Anda, dan meletakkan kedua bagian pada skala yang berbeda (Gbr. 25, di bawah), lalu cangkir mana yang akan ditarik - dengan tongkat atau kuas?

Tampaknya karena kedua bagian kuas seimbang satu sama lain di jari, mereka juga harus seimbang pada timbangan. Pada kenyataannya, cangkir dengan kuas akan menarik. Alasannya tidak sulit untuk ditebak, jika kita memperhitungkan bahwa ketika sikat seimbang pada jari, bobot kedua bagian diterapkan pada lengan tuas yang tidak sama; dalam kasus keseimbangan, gaya yang sama diterapkan pada ujung tuas lengan yang sama.

Untuk "Paviliun Ilmu Menghibur" di Taman Budaya Leningrad, saya memesan satu set tongkat dengan posisi pusat gravitasi yang berbeda; tongkat dipisahkan menjadi dua bagian yang biasanya tidak sama persis di tempat di mana pusat gravitasi berada. Menempatkan bagian-bagian ini pada timbangan, pengunjung terkejut melihat bahwa bagian yang pendek lebih berat daripada yang panjang.

Bab Tiga

SIRKULASI SELURUH.

Mengapa bagian atas pemintal tidak jatuh?

Dari ribuan orang yang bermain dengan gasing saat kecil, tidak banyak yang bisa menjawab pertanyaan ini dengan benar. Bagaimana, pada kenyataannya, menjelaskan fakta bahwa gasing berputar, ditempatkan secara vertikal atau bahkan miring, tidak terbalik, bertentangan dengan semua harapan? Kekuatan apa yang menahannya dalam posisi yang tampaknya tidak stabil? Bukankah gravitasi bekerja padanya?

Ada interaksi kekuatan yang sangat aneh di sini. Teori atas tidak sederhana, dan kami tidak akan menyelidikinya. Mari kita uraikan hanya alasan utama yang menyebabkan bagian atas yang berputar tidak jatuh.

pada gambar. 26 menunjukkan bagian atas berputar ke arah panah. Perhatikan bagian A dari peleknya dan bagian B, di seberangnya. Bagian A cenderung menjauh dari Anda, bagian B ke arah Anda. Ikuti sekarang gerakan apa yang diterima bagian-bagian ini ketika Anda memiringkan sumbu atas ke arah Anda. Dengan dorongan ini, Anda memaksa bagian A untuk bergerak ke atas, bagian B untuk bergerak ke bawah; kedua bagian menerima dorongan tegak lurus terhadap gerakan sendiri. Tetapi karena kecepatan keliling bagian-bagian piringan sangat tinggi selama rotasi cepat bagian atas, kecepatan tidak signifikan yang Anda laporkan, menambahkan dengan kecepatan lingkaran tinggi titik, memberikan resultan, sangat dekat dengan lingkaran ini. , dan gerakan bagian atas hampir tidak berubah. Dari sini jelas mengapa puncak, seolah-olah, menolak upaya untuk membalikkannya. Semakin besar bagian atasnya dan semakin cepat ia berputar, semakin keras ia menolak untuk terbalik.

Gambar 26. Mengapa bagian atas tidak jatuh?

Gambar 27. Bagian atas yang berputar, yang dilempar, mempertahankan arah asli porosnya.

Inti dari penjelasan ini berhubungan langsung dengan hukum inersia. Setiap partikel bagian atas bergerak dalam lingkaran pada bidang yang tegak lurus terhadap sumbu rotasi. Menurut hukum inersia, partikel pada setiap momen cenderung bergerak dari lingkaran ke garis lurus yang bersinggungan dengan lingkaran. Tetapi setiap garis singgung terletak pada bidang yang sama dengan lingkaran itu sendiri; oleh karena itu, setiap partikel cenderung bergerak sedemikian rupa sehingga selalu berada pada bidang yang tegak lurus terhadap sumbu rotasi. Oleh karena itu, semua bidang di atas, yang tegak lurus terhadap sumbu rotasi, cenderung mempertahankan posisinya di ruang angkasa, dan oleh karena itu, tegak lurus yang sama terhadapnya, yaitu sumbu rotasi itu sendiri, juga cenderung mempertahankan arahnya.

Kami tidak akan mempertimbangkan semua gerakan bagian atas yang terjadi ketika gaya asing bekerja padanya. Ini akan membutuhkan penjelasan yang terlalu rinci, yang mungkin akan tampak membosankan. Saya hanya ingin menjelaskan alasan keinginan setiap benda yang berputar untuk menjaga arah sumbu rotasi tidak berubah.

Properti ini banyak digunakan teknologi modern. Berbagai perangkat gyroscopic (berdasarkan properti bagian atas) - kompas, stabilisator, dll. - dipasang di kapal dan pesawat.

Takovo penggunaan yang bermanfaat sederhana, tampaknya, mainan.

Seni juggler

Banyak trik luar biasa dari berbagai program juggler juga didasarkan pada sifat benda yang berputar untuk mempertahankan arah sumbu rotasi. Izinkan saya mengutip dari sebuah buku menarik oleh fisikawan Inggris Prof. Spinning Top John Perry.

Gambar 28. Bagaimana koin terbang dengan putaran.

Gambar 29. Sebuah koin yang dilempar tanpa putaran jatuh dengan posisi acak.

Gambar 30. Sebuah topi yang dilempar lebih mudah ditangkap jika telah diberi rotasi pada sumbunya.

“Saya pernah menunjukkan beberapa eksperimen saya di depan penonton sambil minum kopi dan merokok tembakau di gedung megah Victoria Concert Hall di London. Saya mencoba menarik perhatian pendengar saya sebanyak yang saya bisa, dan berbicara tentang fakta bahwa cincin datar harus diputar jika ingin dilempar sehingga dapat ditunjukkan terlebih dahulu di mana cincin itu akan jatuh; mereka bertindak dengan cara yang sama jika mereka ingin melempar topi kepada seseorang sehingga dia dapat menangkap benda ini dengan tongkat. Anda selalu dapat mengandalkan hambatan yang diberikan oleh benda yang berputar ketika arah sumbunya diubah. Saya melanjutkan untuk menjelaskan kepada pendengar saya bahwa begitu moncong meriam telah dipoles dengan mulus, orang tidak akan pernah bisa mengandalkan keakuratan penglihatan; sebagai hasilnya, barel senapan sekarang sedang dibuat, yaitu mereka dipotong menjadi dalam moncong meriam adalah alur spiral di mana tonjolan peluru meriam atau proyektil jatuh, sehingga yang terakhir harus menerima gerakan rotasi ketika kekuatan ledakan bubuk mesiu membuatnya bergerak di sepanjang saluran meriam. Karena itu, proyektil meninggalkan meriam dengan gerakan rotasi yang ditentukan dengan tepat.

Hanya itu yang bisa saya lakukan selama kuliah ini, karena saya tidak mahir melempar topi atau cakram. Tetapi setelah saya menyelesaikan kuliah saya, dua pemain sulap muncul di panggung - dan saya tidak bisa mengharapkan ilustrasi yang lebih baik dari hukum yang disebutkan di atas daripada yang diberikan oleh masing-masing trik yang dilakukan oleh kedua seniman ini. Mereka melemparkan topi berputar, simpai, piring, payung satu sama lain ... Salah satu pemain sulap melemparkan ke udara seluruh baris pisau, menangkapnya lagi dan lagi melemparkannya dengan sangat akurat; hadirin saya, yang baru saja mendengar penjelasan dari fenomena ini, bersukacita; dia memperhatikan rotasi yang diberikan oleh juggler ke setiap pisau, melepaskannya dari tangannya sehingga dia pasti bisa tahu di posisi apa pisau itu akan kembali padanya. Saya kemudian terheran-heran karena hampir tanpa kecuali trik juggling yang ditampilkan malam itu merupakan ilustrasi dari prinsip di atas.

Solusi baru untuk masalah Columbus

Columbus memecahkan masalahnya yang terkenal tentang cara mengatur telur terlalu sederhana: dia memecahkan cangkangnya. Keputusan seperti itu, pada dasarnya, salah: setelah memecahkan kulit telur, Columbus mengubah bentuknya dan, oleh karena itu, tidak meletakkan telur, tetapi tubuh lain; karena inti dari tugas ini adalah bentuk telur: dengan mengubah bentuk, kami mengganti telur dengan tubuh lain. Columbus memberikan solusi bukan untuk tubuh yang dicari.

Gambar 31. Solusi dari masalah Columbus: telur berputar sambil berdiri di ujungnya.

Sementara itu, adalah mungkin untuk memecahkan masalah navigator hebat tanpa mengubah bentuk telur sedikit pun, jika kita menggunakan properti atas; untuk melakukan ini, cukup dengan mengatur telur dalam gerakan rotasi di sekitar sumbu panjangnya, dan telur akan, tanpa terbalik, berdiri selama beberapa waktu di ujung yang tumpul atau bahkan tajam. Bagaimana melakukan ini - menunjukkan Gambar: telur diberikan gerakan rotasi dengan jari. Saat Anda melepaskan tangan Anda, Anda akan melihat bahwa telur terus berputar tegak selama beberapa waktu: masalahnya terpecahkan.

Untuk percobaan, Anda tentu harus mengambil telur rebus. Pembatasan ini tidak bertentangan dengan kondisi masalah Columbus: setelah mengusulkannya, Columbus segera mengambil telur dari meja, dan, mungkin, bukan telur mentah yang disajikan di meja. Anda hampir tidak akan dapat membuat telur mentah berputar tegak, karena massa cairan internal dalam hal ini adalah rem. Omong-omong, ini adalah cara sederhana untuk membedakan telur mentah dari telur rebus - trik yang diketahui banyak ibu rumah tangga.

Berat "Hancur"

"Air tidak mengalir keluar dari bejana yang berputar - air tidak mengalir bahkan ketika bejana dibalik, karena rotasi mengganggu ini," tulis Aristoteles dua ribu tahun yang lalu. pada gambar. 32 menggambarkan pengalaman spektakuler ini, yang tidak diragukan lagi akrab bagi banyak orang: dengan memutar seember air cukup cepat, seperti yang ditunjukkan pada gambar, Anda mencapai bahwa air tidak mengalir bahkan di bagian cara ember diputar terbalik.

Dalam kehidupan sehari-hari, merupakan kebiasaan untuk menjelaskan fenomena ini dengan "gaya sentrifugal", dengan pemahaman bahwa gaya imajiner yang seharusnya diterapkan pada tubuh dan menyebabkan keinginannya untuk menjauh dari pusat rotasi. Kekuatan ini tidak ada: perjuangan yang ditentukan tidak lain adalah manifestasi dari inersia, dan setiap gerakan dengan inersia dilakukan tanpa partisipasi kekuatan. Dalam fisika, gaya sentrifugal dipahami sebagai sesuatu yang lain, yaitu gaya nyata yang digunakan benda yang berputar untuk menarik benang yang menahannya atau menekan jalur lengkungnya. Gaya ini tidak diterapkan pada benda yang bergerak, tetapi pada penghalang yang mencegahnya bergerak dalam garis lurus: ke ulir, ke rel pada bagian jalan yang melengkung, dll.

Beralih ke rotasi ember, mari kita coba memahami alasan fenomena ini, tanpa menggunakan konsep yang ambigu " gaya sentrifugal". Mari kita bertanya pada diri kita sendiri: kemana aliran air akan mengalir jika sebuah lubang dibuat di dinding ember? Jika tidak ada gravitasi, pancaran air dengan inersia akan berjalan sepanjang garis singgung AK ke lingkaran AB (Gbr. 32). Gravitasi, di sisi lain, menyebabkan jet berkurang dan menggambarkan kurva (parabola AR). Jika kecepatan keliling cukup tinggi, kurva ini akan terletak di luar lingkaran AB. Pancaran itu menunjukkan kepada kita jalan yang dilaluinya, ketika ember berputar, air akan bergerak jika ember yang menekannya tidak mengganggu. Sekarang jelas bahwa air sama sekali tidak cenderung bergerak secara vertikal ke bawah, dan karena itu tidak mengalir keluar dari ember. Itu bisa mengalir keluar hanya jika ember diputar dengan lubang ke arah rotasinya.

Gambar 32. Mengapa air tidak keluar dari ember yang berputar?

Hitung sekarang kecepatan ember yang harus diputar dalam percobaan ini agar air dari ember tidak tumpah. Kecepatan ini harus sedemikian rupa sehingga percepatan sentripetal ember yang berputar tidak kurang dari percepatan gravitasi: maka jalur yang dilalui air untuk bergerak akan berada di luar lingkaran yang dijelaskan oleh ember, dan air tidak akan tertinggal di belakang ember di mana saja. Rumus untuk menghitung percepatan sentripetal W adalah sebagai berikut;

di mana v adalah kecepatan keliling, R adalah jari-jari lintasan melingkar. Karena percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah g = 9,8 m/s2, kita memiliki pertidaksamaan v2/R" = 9,8. Jika kita menempatkan R sama dengan 70 cm, maka

Kemampuan cairan untuk ditekan ke dinding bejana yang berputar di sekitar sumbu horizontal digunakan dalam teknologi untuk apa yang disebut pengecoran sentrifugal. Dalam hal ini, penting bahwa cairan yang tidak homogen dikelompokkan berdasarkan berat jenis: komponen yang lebih berat terletak lebih jauh dari sumbu rotasi, yang ringan menempati tempat yang lebih dekat ke sumbu. Akibatnya, semua gas yang terkandung dalam logam cair dan membentuk apa yang disebut "kerang" dalam pengecoran dilepaskan dari logam ke bagian dalam, bagian berongga dari pengecoran. Produk yang dibuat dengan cara ini padat dan bebas dari cangkang. Pengecoran sentrifugal lebih murah daripada cetakan injeksi konvensional dan tidak memerlukan peralatan yang canggih.

Anda adalah Galileo

Bagi pecinta sensasi yang kuat, hiburan yang sangat aneh kadang-kadang diatur - yang disebut "ayunan sialan". Ada ayunan seperti itu di Leningrad. Saya tidak harus mengayunkannya sendiri, dan oleh karena itu saya akan memberikan deskripsinya di sini dari koleksi kesenangan ilmiah Fedo:

“Ayunan itu digantungkan dari batang horizontal kuat yang dilempar ke seberang ruangan pada ketinggian yang diketahui di atas lantai. Ketika semua orang duduk, petugas yang secara khusus ditugaskan untuk ini mengunci pintu depan, melepaskan papan yang berfungsi untuk pintu masuk, dan, menyatakan bahwa dia sekarang akan memberikan kesempatan kepada penonton untuk melakukan perjalanan udara kecil, mulai mengayunkan ayunan dengan lembut. . Setelah itu, dia duduk kembali dan berayun, seperti kusir di belakang, atau meninggalkan aula sama sekali.

Sementara itu, ayunan ayunannya semakin besar; dia tampaknya naik ke ketinggian mistar gawang, lalu melampauinya, lebih tinggi dan lebih tinggi, dan akhirnya menggambarkan lingkaran penuh. Gerakan semakin cepat semakin terasa, dan para pengayun, meskipun sebagian besar sudah diperingatkan sebelumnya, mengalami sensasi mengayun dan gerakan cepat yang tidak diragukan lagi; bagi mereka tampaknya mereka bergegas terbalik di ruang angkasa, sehingga mereka tanpa sadar meraih bagian belakang kursi agar tidak jatuh.

Tapi di sini cakupannya mulai berkurang; ayunan tidak lagi naik ke ketinggian mistar gawang, dan setelah beberapa detik berhenti sepenuhnya.

Gambar 33. Skema perangkat "ayunan setan".

Pada bagian yang sebenarnya, ayunan itu tergantung tidak bergerak sepanjang waktu sementara eksperimen berlanjut, dan ruangan itu sendiri, dengan bantuan mekanisme yang sangat sederhana, memutar sumbu horizontal melewati penonton. berbeda jenis furnitur melekat pada lantai atau dinding aula; lampu, disolder ke meja sehingga tampak mudah terbalik, terdiri dari bola lampu pijar yang tersembunyi di bawah tutup besar. Petugas, yang, tampaknya, mengayunkan ayunan, memberikan dorongan ringan, pada dasarnya, menyesuaikannya dengan getaran ringan aula dan hanya berpura-pura mengayun. Seluruh situasi berkontribusi pada keberhasilan penipuan sepenuhnya.

Rahasia ilusi, seperti yang Anda lihat, sangat sederhana. Namun, jika sekarang, sudah mengetahui apa masalahnya, Anda menemukan diri Anda di "ayunan setan", Anda pasti akan menyerah pada penipuan. Begitulah kekuatan ilusi!

Ingat puisi Pushkin "Gerakan"?

Tidak ada gerakan, - kata orang bijak berjanggut.

Jika platform berputar diberikan kelengkungan sedemikian rupa sehingga pada kecepatan tertentu permukaannya pada setiap titik tegak lurus dengan yang dihasilkan, maka seseorang yang ditempatkan di lantai akan merasakan semua titiknya seperti pada pesawat horisontal. Perhitungan matematis menemukan bahwa permukaan melengkung seperti itu adalah permukaan benda geometris khusus - paraboloid. Ini dapat diperoleh dengan memutar gelas setengah penuh air secara cepat di sekitar sumbu vertikal: kemudian air naik di tepi, tenggelam di tengah, dan permukaannya berbentuk paraboloid.

Jika, alih-alih air, lilin cair dituangkan ke dalam gelas dan rotasi dilanjutkan sampai lilin mendingin, maka permukaannya yang mengeras akan memberi kita bentuk paraboloid yang tepat. Pada kecepatan rotasi tertentu, permukaan seperti itu, seolah-olah, horizontal untuk benda berat: bola yang ditempatkan di titik mana pun di atasnya tidak menggelinding ke bawah, tetapi tetap pada level ini (Gbr. 36).

Sekarang akan mudah untuk memahami struktur bola "terpesona".

Bagian bawahnya (Gbr. 37) adalah platform berputar besar, yang diberi kelengkungan paraboloid. Meskipun rotasinya sangat halus karena mekanisme yang tersembunyi di bawah platform, namun orang-orang di platform akan merasa pusing jika benda-benda di sekitarnya tidak bergerak bersama mereka; untuk mencegah pengamat mendeteksi gerakan, platform ditempatkan di dalam bola besar dengan dinding buram, yang berputar dengan kecepatan yang sama dengan platform itu sendiri.

Gambar 36. Jika gelas ini diputar dengan kecepatan yang cukup, maka bola tidak akan menggelinding ke bawah.

Gambar 37. Bola "Terpesona" (bagian).

Begitulah perangkat korsel ini, yang menyandang nama bola "terpesona" atau "ajaib". Apa yang Anda alami ketika Anda berada di peron di dalam bola? Saat berputar, lantai di bawah kaki Anda horizontal, apakah Anda berada di sumbu di mana lantai benar-benar horizontal atau di tepi di mana ia dimiringkan 45°. Mata dengan jelas melihat cekungan, sementara perasaan berotot menunjukkan bahwa ada tempat yang datar di bawah Anda.

Indikasi dari kedua indra bertentangan satu sama lain dengan cara yang paling tajam. Jika Anda berpindah dari satu ujung peron ke ujung lainnya, akan tampak bagi Anda bahwa seluruh bola besar, dengan ringannya gelembung sabun, telah berguling ke sisi lain di bawah berat tubuh Anda: lagi pula, pada setiap titik Anda merasa seperti Anda berada di bidang horizontal. Dan posisi orang lain yang berdiri di peron secara miring akan tampak sangat tidak biasa bagi Anda: bagi Anda secara harfiah akan terlihat bahwa orang-orang berjalan di dinding seperti lalat (Gbr. 39).

Air yang dituangkan ke lantai bola ajaib akan menyebar dalam lapisan yang rata di sepanjang permukaan melengkungnya. Tampaknya bagi orang-orang bahwa air di sini berdiri di depan mereka seperti dinding miring.

Gagasan biasa tentang hukum gravitasi tampaknya dibatalkan dalam bola yang luar biasa ini, dan kita dibawa ke dunia keajaiban yang luar biasa ...

Sensasi serupa dialami pilot saat menikung. Jadi, jika dia terbang dengan kecepatan 200 km per jam di sepanjang kurva dengan radius 500 m, maka bumi akan tampak baginya terangkat dan dimiringkan 16 °.

Gambar 38. Posisi sebenarnya dari orang-orang di dalam bola "pesona".

Gambar 39. Posisi yang disajikan masing-masing dari dua pengunjung.

Gambar 40. Rotasi laboratorium - posisi sebenarnya.

Gambar 41. Posisi nyata dari laboratorium berputar yang sama.

Di Jerman, di kota Göttingen, dibangun untuk penelitian ilmiah laboratorium berputar serupa. Ini (Gbr. 40) adalah ruang silinder dengan lebar 3 m, berputar dengan kecepatan hingga 50 putaran per detik. Karena lantai ruangan itu datar, selama rotasi, tampak bagi pengamat yang berdiri di dinding bahwa ruangan itu bersandar, dan dia sendiri bersandar pada dinding miring (Gbr. 41).

teleskop cair

Bentuk terbaik untuk cermin teleskop pemantul adalah parabola, yaitu bentuk yang persis seperti yang diasumsikan oleh permukaan cairan dalam bejana yang berputar dengan sendirinya. Perancang teleskop berusaha keras untuk membentuk cermin menjadi bentuk seperti itu. Membuat cermin untuk teleskop membutuhkan waktu bertahun-tahun. fisikawan Amerika Wood menghindari kesulitan-kesulitan ini dengan mengatur cermin cair: memutar merkuri dalam wadah lebar, ia memperoleh permukaan parabola ideal yang dapat memainkan peran cermin, karena merkuri memantulkan sinar cahaya dengan baik. Teleskop Wood dipasang di sumur dangkal.

Kerugian dari teleskop, bagaimanapun, adalah bahwa guncangan sekecil apa pun membuat permukaan cermin cair dan mendistorsi gambar, serta fakta bahwa cermin horizontal memungkinkan untuk secara langsung melihat hanya orang-orang termasyhur yang berada di puncak.

"Lingkaran Sialan"

Anda mungkin akrab dengan trik sepeda memusingkan yang kadang-kadang dilakukan di sirkus: seorang pengendara sepeda mengendarai satu putaran dari bawah ke atas dan menggambarkan lingkaran penuh, meskipun faktanya dia harus naik terbalik di bagian atas lingkaran. Di arena, jalur kayu diatur dalam bentuk lingkaran dengan satu atau lebih ikal, seperti yang ditunjukkan pada gambar 42 kami. Seniman turun dengan sepeda di sepanjang bagian yang miring dari lingkaran, lalu dengan cepat lepas landas dengan kuda bajanya. ke atas, di sepanjang bagian melingkarnya, membuat putaran penuh, secara harfiah ke bawah kepala, dan dengan aman bergerak turun ke tanah.

Gambar 42. "Lingkaran sialan." Kiri bawah - skema untuk perhitungan.

Trik sepeda yang membingungkan ini bagi penonton tampak seperti seni akrobatik yang tinggi. Penonton yang bingung bertanya pada dirinya sendiri dengan bingung: kekuatan misterius apa yang membuat pemberani itu tetap terbalik? Orang-orang yang tidak percaya siap untuk mencurigai tipuan yang cerdik di sini, tetapi sementara itu tidak ada yang supernatural dalam triknya. Ini sepenuhnya dijelaskan oleh hukum mekanika. Sebuah bola bilyar yang dilempar di sepanjang jalan ini akan melakukan hal yang sama dengan keberhasilan yang sama. Ada miniatur "lingkaran sialan" di ruang fisika sekolah.

Akhir uji coba gratis.

Jika Anda berpikir fisika adalah pelajaran yang membosankan dan tidak perlu, maka Anda salah besar. Kita fisika menghibur Dia akan memberi tahu Anda mengapa seekor burung yang duduk di kabel listrik tidak mati karena sengatan listrik, dan seseorang yang jatuh ke pasir hisap tidak dapat tenggelam di dalamnya. Anda akan mengetahui apakah memang tidak ada dua kepingan salju yang identik di alam dan apakah Einstein adalah pecundang di sekolah.

10 fakta menyenangkan dari dunia fisika

Sekarang kami akan menjawab pertanyaan yang menjadi perhatian banyak orang.

Mengapa seorang masinis kereta mundur sebelum berangkat?

Alasan untuk ini adalah gaya gesekan statis, di bawah pengaruh gerbong yang berhenti. Jika lokomotif hanya bergerak maju, kereta mungkin tidak bergerak. Oleh karena itu, ia sedikit mendorong mereka kembali, mengurangi gaya gesekan statis menjadi nol, dan kemudian memberi mereka percepatan, tetapi ke arah lain.

Apakah ada kepingan salju yang identik?

Sebagian besar sumber mengklaim bahwa di alam tidak ada kepingan salju yang identik, karena beberapa faktor mempengaruhi pembentukannya sekaligus: kelembaban dan suhu udara, serta jalur penerbangan salju. Namun, fisika yang menghibur mengatakan: Anda dapat membuat dua kepingan salju dengan konfigurasi yang sama.

Ini secara eksperimental dikonfirmasi oleh peneliti Karl Liebbrecht. Setelah menciptakan kondisi yang benar-benar identik di laboratorium, ia memperoleh dua yang secara lahiriah identik kristal salju. Benar, perlu dicatat bahwa kisi kristal mereka masih berbeda.

Di manakah tempat penampungan air terbesar di tata surya?

Jangan pernah menebak! Penyimpanan sumber daya air yang paling banyak di sistem kita adalah Matahari. Airnya berupa uap. Konsentrasi tertingginya tercatat di tempat-tempat yang kita sebut "bintik-bintik di Matahari". Para ilmuwan bahkan menghitung bahwa di wilayah ini suhunya satu setengah ribu derajat lebih rendah daripada di bagian lain dari bintang panas kita.

Apa penemuan Pythagoras yang diciptakan untuk memerangi alkoholisme?

Menurut legenda, Pythagoras, untuk membatasi penggunaan anggur, membuat cangkir yang dapat diisi dengan minuman memabukkan hanya sampai batas tertentu. Itu layak melebihi norma bahkan dengan setetes, dan seluruh isi cangkir mengalir keluar. Penemuan ini didasarkan pada hukum kapal yang berkomunikasi. Saluran melengkung di tengah cangkir tidak memungkinkan untuk diisi sampai penuh, "membebaskan" wadah dari semua isi jika tingkat cairan di atas tikungan saluran.

Apakah mungkin mengubah air dari konduktor menjadi isolator?

Fisika menghibur mengatakan: Anda bisa. Konduktor arus bukanlah molekul air itu sendiri, tetapi garam yang terkandung di dalamnya, atau lebih tepatnya ionnya. Jika mereka dihilangkan, cairan akan kehilangan kemampuannya untuk menghantarkan listrik dan menjadi isolator. Dengan kata lain, air suling adalah dielektrik.

Bagaimana cara bertahan hidup di lift yang jatuh?

Banyak orang berpikir: Anda harus melompat saat kabin menyentuh tanah. Namun pendapat ini tidak tepat, karena tidak mungkin untuk memprediksi kapan pendaratan akan terjadi. Karena itu, fisika menghibur memberikan saran lain: berbaring telentang di lantai lift, mencoba memaksimalkan area kontak dengannya. Dalam hal ini, gaya tumbukan tidak akan diarahkan ke satu bagian tubuh, tetapi akan didistribusikan secara merata ke seluruh permukaan - ini akan secara signifikan meningkatkan peluang Anda untuk bertahan hidup.

Mengapa seekor burung yang duduk di kabel tegangan tinggi tidak mati karena sengatan listrik?

Tubuh burung tidak dapat menghantarkan listrik dengan baik. Dengan menyentuh kawat dengan cakarnya, burung itu membuat koneksi paralel, tetapi karena itu bukan konduktor terbaik, partikel bermuatan tidak bergerak melaluinya, tetapi di sepanjang inti kabel. Tetapi begitu burung itu bersentuhan dengan benda yang ditanahkan, ia akan mati.

Pegunungan lebih dekat ke sumber panas daripada dataran, tetapi di puncaknya jauh lebih dingin. Mengapa?

Fenomena ini memiliki penjelasan yang sangat sederhana. Atmosfer transparan bebas melewatkan sinar matahari tanpa menyerap energinya. Tapi tanah menyerap panas dengan sempurna. Dari situlah udara kemudian menghangat. Selain itu, semakin tinggi kepadatannya, semakin baik yang diterima dari tanah energi termal. Tetapi tinggi di pegunungan, atmosfer menjadi menipis, dan karena itu lebih sedikit panas yang "berlama-lama" di dalamnya.

Apakah pasir hisap bisa menyedot?

Dalam film, seringkali ada adegan di mana orang "tenggelam" di pasir hisap. Dalam kehidupan nyata, menurut fisika menghibur, ini tidak mungkin. Anda tidak akan bisa keluar dari rawa berpasir sendirian, karena untuk menarik hanya satu kaki, Anda harus berusaha sekuat tenaga untuk bangun. mobil penumpang Rata-rata berat badan. Tetapi Anda juga tidak dapat tenggelam, karena Anda berurusan dengan fluida non-Newtonian.

Tim penyelamat menyarankan dalam kasus seperti itu untuk tidak melakukan gerakan tiba-tiba, berbaring telentang, rentangkan tangan ke samping dan tunggu bantuan.

Apakah tidak ada yang ada di alam, lihat videonya:

Kasus luar biasa dari kehidupan fisikawan terkenal

Ilmuwan luar biasa, sebagian besar, adalah fanatik di bidangnya, mampu melakukan apa saja demi sains. Jadi, misalnya, Isaac Newton, yang mencoba menjelaskan mekanisme persepsi cahaya oleh mata manusia, tidak takut bereksperimen pada dirinya sendiri. Dia memasukkan probe gading tipis yang diukir ke dalam mata, secara bersamaan menekan bagian belakang bola mata. Akibatnya, ilmuwan melihat lingkaran pelangi di depannya dan membuktikan dengan cara ini: dunia yang kita lihat tidak lain adalah hasil dari tekanan cahaya pada retina.

Fisikawan Rusia Vasily Petrov, yang hidup pada awal abad ke-19 dan mempelajari listrik, memotong lapisan atas kulit di jarinya untuk meningkatkan kepekaannya. Pada saat itu, tidak ada amperemeter dan voltmeter yang dapat mengukur kekuatan dan kekuatan arus, dan ilmuwan harus melakukannya dengan sentuhan.

Reporter itu bertanya kepada A. Einstein apakah dia menuliskan pemikiran besarnya, dan jika dia melakukannya, lalu di mana - di buku catatan, buku catatan atau berkas khusus. Einstein melihat buku catatan reporter yang besar dan berkata, "Sayang! Pikiran nyata sangat jarang muncul di kepala sehingga tidak sulit untuk mengingatnya.

Tetapi orang Prancis Jean-Antoine Nollet lebih suka bereksperimen pada orang lain.Melakukan eksperimen di pertengahan abad ke-18 untuk menghitung kecepatan transmisi arus listrik, ia menghubungkan 200 biksu dengan kabel logam dan mengalirkan tegangan melalui mereka. Semua peserta dalam percobaan berkedut hampir bersamaan, dan Nolle menyimpulkan: arus mengalir melalui kabel, yah, oh, sangat cepat.

Cerita itu einstein yang hebat adalah pecundang di masa kecilnya, hampir setiap anak sekolah tahu. Namun, pada kenyataannya, Albert belajar dengan sangat baik, dan pengetahuan matematikanya jauh lebih dalam daripada yang dibutuhkan kurikulum sekolah.

Ketika bakat muda mencoba masuk ke Sekolah Tinggi Politeknik, ia mencetak skor tertinggi di subjek profil- matematika dan fisika, tetapi dalam disiplin lain ia memiliki sedikit kekurangan. Atas dasar ini, dia ditolak masuk. pada tahun depan Albert menunjukkan hasil yang cemerlang dalam semua mata pelajaran, dan pada usia 17 tahun menjadi mahasiswa.

Ambillah, beri tahu teman Anda!

Baca juga di website kami:

menampilkan lebih banyak

Nadezhda Lifanova
Proyek "Fisika Menghibur"

Proyek untuk anak-anak prasekolah yang lebih tua

« Fisika menghibur»

Target proyek: Mengenalkan anak pada sains - fisika, fisik fenomena atas dasar aktivitas eksperimental.

Bahan-bahan yang digunakan: kutipan dari buku-buku Akim Milovanov « Fisika untuk anak-anak» , Elena Kachur "Ensiklopedia Anak dengan Chevostik "Memukau fisika» , A Kuznetsova "Percakapan di pagi hari atau fisika untuk anak-anak» , L. L. Sikoruk « Fisika untuk anak-anak» .

Bekerja dengan orang tua: Libatkan orang tua dalam partisipasi aktif di proyek.

Daftar eksperimen yang dimaksudkan untuk dilakukan orang tua di rumah dengan anak-anak:

Pengalaman dengan menentukan ketinggian air.

Bereksperimen dengan membekukan gula "Lolipop Berwarna".

Gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari.

Album untuk menggambar dengan air.

Buat kalender pertumbuhan dan berat badan anak dari lahir sampai lulus proyek.

Libatkan anak dalam menimbang bahan makanan.

Apakah perabotan di rumah itu rata?

Mengatasi berat badan dalam air "Apakah mudah bagi kita untuk berenang?"

Mengendarai perahu.

Menonton ikan di akuarium.

Membuat dan menerbangkan layang-layang.

Jalan-jalan ke planetarium.

Ajarkan perilaku aman dalam kehidupan sehari-hari saat menggunakan peralatan listrik dan di bawah sinar matahari.

Rencana kerja untuk bulan Oktober sebagai bagian dari proyek« Fisika menghibur»

minggu Topik Tugas

1 Pelajaran pengantar : "Apa fisika?» Perkenalkan anak pada konsep "ilmu", « fisika» , "ilmuwan", ilmuwan terkenal fisikawan. Bangkitkan minat pada ilmu ini, keinginan untuk mengetahui hukum-hukumnya.

2 "Tubuh dan Materi". Untuk memberikan anak-anak pengetahuan praktis bahwa semua mata pelajaran di fisika disebut tubuh, dan sifat-sifat benda (terbuat dari apa)- zat.

3 "Cairan, gas dan padatan".

Untuk memperkenalkan anak-anak dengan sifat-sifat padat, cair dan benda gas.

4 "Mengapa angin bertiup?" Untuk memberikan pengetahuan praktis kepada anak-anak tentang bagaimana angin terjadi.

rencana kerja november

minggu Topik Tugas

1 "Sifat benda padat, cair, dan gas" Untuk memperkenalkan anak-anak dengan sifat-sifat bentuk padat, cair dan gas.

2 “Uap juga air! Atau kenapa hujan? Untuk memberi anak-anak pengetahuan praktis tentang apa itu penguapan. Menjelaskan siklus air di alam.

3 "Kenapa turun salju?" Beri anak-anak pengetahuan praktis tentang prosesnya pembekuan. Perkenalkan molekul air.

4 "Apakah es membeku atau mengapa kita membutuhkan gaya gesekan?" Perkenalkan anak-anak pada gaya gesekan.

rencana kerja desember

Tugas Topik

1

2 "Kekuatan Kapiler dan Keajaiban Berwarna" Untuk memperkenalkan anak-anak dengan kekuatan kapiler air. Untuk memberikan pengetahuan praktis tentang gaya kapiler air.

rencana kerja bulan januari

Tugas Topik

3 "Rahasia gravitasi. Berat atau hukum gravitasi universal " "beratnya" dan nilai bobot dalam fisika - gravitasi. Memberikan pengetahuan praktis tentang berat badan dan penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari.

4 "Rahasia gravitasi. Pusat gravitasi". Untuk memberi anak-anak pengetahuan praktis tentang apa itu pusat gravitasi.

rencana kerja bulan februari

Tugas Topik

1 "Rahasia gravitasi. Keberlanjutan». Memberikan pengetahuan praktis kepada anak-anak tentang apa itu keberlanjutan.

2 “Mengatasi berat badan dalam air. Hidrolika". Perkenalkan anak pada konsep "hidrolika". Memberi ide-ide praktis tentang mengatasi berat badan dalam air.

3 "Mematahkan Berat Badan di Udara". Untuk memberikan ide-ide praktis kepada anak-anak tentang mengatasi berat badan di udara.

4 "Mematahkan Berat di Luar Angkasa". Untuk memberikan ide-ide praktis kepada anak-anak tentang mengatasi berat badan di luar angkasa.

rencana kerja bulan Maret

Tugas Topik

1 "Kisah Angin tentang Suara" Perkenalkan anak pada konsep "suara".

2 "Suara atau mengapa Bunny memiliki telinga yang panjang?" Untuk memberi anak-anak pengetahuan praktis tentang arti bunyi.

3 "Saat itu muncul, itu akan merespons!" Ajari anak apa adanya "gema". Pelajari tentang sifat-sifat suara.

4 "Kisah radio tentang arus listrik". Perkenalkan anak pada konsep "listrik", "saat ini". Memperkenalkan sifat-sifat arus.

rencana kerja bulan april

Tugas Topik

1 "Listrik di rumah" Memberikan anak pengetahuan praktis tentang listrik dalam kehidupan sehari-hari, untuk mengajarkan aturan keselamatan saat menggunakan peralatan listrik.

2 "Apa itu magnet?" Untuk memberikan pengetahuan praktis tentang kemagnetan benda.

3 “Apa itu optik? Atau Rahasia Cahaya". Perkenalkan anak-anak ke bagian fisika - optik. Pelajari tentang pemantulan cahaya.

4 "Aku berbaring di bawah sinar matahari! Atau mengapa kita memakai kacamata hitam? Beri anak-anak pengetahuan praktis tentang kekuatan sinar matahari. Pelajari cara aman di bawah sinar matahari.

Hasil proyek:

1. Membangkitkan minat kognitif yang mantap pada dunia di sekitar kita, sifat segala sesuatu pada anak-anak dan orang tua.

2. Memberikan pengetahuan praktis dan mengajarkan bagaimana menerapkan pengetahuan ini dalam kehidupan tentang air, berat, cahaya, suara, listrik.

Catatan: Minggu ketiga dan keempat bulan Desember dan minggu pertama dan kedua Januari didedikasikan untuk mini Tahun Baru proyek"Tahun Baru di Gerbang dan Misteri Natal".