მე-17 საუკუნის შუა ხანებში ქალაქ როგენსბურგის მკვიდრებმა და გერმანიის სუვერენულმა მთავრებმა იქ შეკრებილი იმპერატორის მეთაურობით საოცარი სანახაობის მომსწრე გახდნენ: 16 ცხენი ყველანაირად ცდილობდნენ გამოეყოთ თითოზე დამაგრებული ორი სპილენძის ნახევარსფერო. სხვა. რა აკავშირებდა მათ? "არაფერი" ჰაერია. და მაინც, რვა ცხენი, რომლებიც ერთი მიმართულებით იზიდავდნენ, რვა კი მეორე მიმართულებით, ვერ შეძლეს მათი განცალკევება. ასე რომ, მერმა ოტო ფონ გერიკემ საკუთარი თვალით აჩვენა ყველას, რომ ჰაერი სულაც არ არის „არაფერი“, რომ მას აქვს წონა და დიდი ძალით აწვება ყველა მიწიერ ობიექტს.

ეს ექსპერიმენტი ჩატარდა 1654 წლის 8 მაისს ძალიან საზეიმო ატმოსფეროში. სწავლულმა ბურგომისტერმა მოახერხა ყველა დაინტერესებულიყო თავისი მეცნიერული კვლევებით, მიუხედავად იმისა, რომ საქმე პოლიტიკური არეულობისა და დამანგრეველი ომების ფონზე მიმდინარეობდა.

"მაგდებურგის ნახევარსფეროებთან" ცნობილი ექსპერიმენტის აღწერა ფიზიკის სახელმძღვანელოებშია ხელმისაწვდომი. მიუხედავად ამისა, დარწმუნებული ვარ, რომ მკითხველი ინტერესით მოისმენს ამ ამბავს თავად გუერიკეს ტუჩებიდან, იმ „გერმანულ გალილეოს“, როგორც ზოგჯერ გამორჩეულ ფიზიკოსს უწოდებენ. 1672 წელს ამსტერდამში ლათინურად გამოჩნდა მოცულობითი წიგნი, რომელიც აღწერს მისი ექსპერიმენტების დიდ სერიას და, როგორც ამ ეპოქის ყველა წიგნს, ვრცელი სათაური ჰქონდა. Აქ არის:

ოტო ფონ გუერიკე

მაგდებურგის ახალი ექსპერიმენტები ე.წ
უჰაერო სივრცეში,
თავდაპირველად აღწერილი მათემატიკის პროფესორის მიერ
ვიურცბურგის უნივერსიტეტში კასპარ შოტის მიერ.

ამ წიგნის XXIII თავი ეძღვნება ჩვენთვის საინტერესო ექსპერიმენტს. აქ არის მისი პირდაპირი თარგმანი.

”ექსპერიმენტი, რომელიც ამტკიცებს, რომ ჰაერის წნევა აკავშირებს ორ ნახევარსფეროს ისე მყარად, რომ მათი დაშორება შეუძლებელია 16 ცხენის ძალისხმევით.

მე შევუკვეთე ორი სპილენძის ნახევარსფერო დიამეტრის სამი მეოთხედი მაგდებურგის წყრთა. მაგრამ სინამდვილეში, მათი დიამეტრი მხოლოდ 67/100 იყო, რადგან ხელოსნები, ჩვეულებისამებრ, ზუსტად ვერ ამზადებდნენ იმას, რაც საჭირო იყო. ორივე ნახევარსფერო სრულად პასუხობდა ერთმანეთს. ერთ ნახევარსფეროზე დამაგრებული იყო ამწე; ამ სარქველით შეგიძლიათ ამოიღოთ ჰაერი შიგნიდან და თავიდან აიცილოთ ჰაერი გარედან. გარდა ამისა, ნახევარსფეროებზე ამაგრებდნენ 4 რგოლს, რომლებშიც ცხენების აღკაზმულობაზე მიბმული თოკები ძაფები იყო. ტყავის ბეჭდის შეკერვაც შევუკვეთე; იგი გაჯერებული იყო სკიპიდარის ცვილის ნარევით; ნახევარსფეროებს შორის მოქცეული, ჰაერი არ უშვებდა მათში. ონკანში ჰაერის ტუმბოს მილი ჩასვეს და ბურთის შიგნით ჰაერი ამოიღეს. შემდეგ გაირკვა, თუ რა ძალით აჭერდა ორივე ნახევარსფერო ერთმანეთს ტყავის რგოლის მეშვეობით. გარე ჰაერის წნევა ისე მჭიდროდ აჭერდა მათ, რომ 16 ცხენმა (ჯახით) საერთოდ ვერ აშორებდა მათ, ან ამას მხოლოდ გაჭირვებით მიაღწიეს. როდესაც ნახევარსფეროები, რომლებიც დამორჩილდნენ ცხენების მთელი ძალის დაძაბულობას, დაშორდნენ, ისმოდა ღრიალი, როგორც გასროლისგან.

მაგრამ საკმარისი იყო ჰაერზე თავისუფალი წვდომის გახსნა ონკანის შემობრუნებით - და ადვილი იყო ნახევარსფეროების გამოყოფა ხელებით.

მარტივი გაანგარიშებით შეგვიძლია აგვიხსნათ, რატომ არის საჭირო ასეთი მნიშვნელოვანი ძალა (8 ცხენი თითოეულ მხარეს) ცარიელი ბურთის ნაწილების გამოსაყოფად. საჰაერო წნეხი ძალით დაახლოებით 1 კგ კვ.სმ-ზე; წრის ფართობი, რომლის დიამეტრი 0,67 კუბიტი (37 სმ) არის 1060 სმ 2. ეს ნიშნავს, რომ ატმოსფეროს წნევა თითოეულ ნახევარსფეროზე უნდა აღემატებოდეს 1000 კგ-ს (1 ტონას). ამიტომ, თითოეულ რვა ცხენს ტონა ძალით უწევდა გაძევება გარე ჰაერის წნევის დასაძლევად.

როგორც ჩანს, რვა ცხენისთვის (თითოეულ მხარეს) ეს არ არის ძალიან დიდი დატვირთვა. ამასთან, არ დაგავიწყდეთ, რომ, მაგალითად, 1 ტონა ტვირთის გადაადგილებისას, ცხენები გადალახავენ არა 1 ტონას, არამედ ბევრად უფრო მცირე ძალას, კერძოდ, ბორბლების ხახუნს ღერძზე და ტროტუარზე. და ეს ძალა არის - მაგისტრალზე, მაგალითად - მხოლოდ ხუთი პროცენტი, ანუ ერთი ტონიანი დატვირთვით - 50 კგ. (რომ აღარაფერი ვთქვათ იმ ფაქტზე, რომ რვა ცხენის ძალისხმევის შერწყმისას, როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, წევის 50% იკარგება.) მაშასადამე, 1 ტონა წევა შეესაბამება რვა ცხენის 20 ტონა ეტლს. ასეთი ჰაერის დატვირთვა უნდა ატარონ მაგდებურგის ბურგოსტერის ცხენებმა! თითქოს პატარა ორთქლის ლოკომოტივი უნდა გადაეყენებინათ, რაც მეტიც, რელსებზე არ იყო დაყენებული.

გამოითვლება, რომ ძლიერი ამწევი ცხენი ატარებს ეტლს მხოლოდ 80 კგ ძალით. შესაბამისად, მაგდებურგის ნახევარსფეროების რღვევისთვის, ერთიანი წევით, საჭირო იქნება 1000/80 = 13 ცხენი თითოეულ მხარეს.

მკითხველი ალბათ გაოცდება, როცა გაიგებს, რომ ჩვენი ჩონჩხის ზოგიერთი არტიკულაცია არ იშლება იმავე მიზეზით, როგორც მაგდებურგის ნახევარსფეროები. ჩვენი ბარძაყის სახსარი სწორედ ასეთი მაგდებურგის ნახევარსფეროებია. შესაძლებელია ამ სახსრის გამოვლენა კუნთოვანი და ხრტილოვანი კავშირებიდან, მაგრამ ბარძაყი არ ამოვარდეს: ატმოსფერული წნევა აწვება მას, ვინაიდან არ არის ჰაერი სახსარშორის სივრცეში.

ჩვენი ბარძაყის სახსრების ძვლები არ იშლება ატმოსფერული წნევის გამო,
ისევე როგორც მაგდებურგის ნახევარსფეროები შეჩერებულია.

„მაგდებურგის კუბიტი“ უდრის 550 მმ.
აღებულია წრის ფართობი და არა ნახევარსფეროს ზედაპირი, რადგან ატმოსფერული წნევა უდრის მითითებულ მნიშვნელობას მხოლოდ მაშინ, როდესაც ზედაპირზე მოქმედებს სწორი კუთხით; დახრილი ზედაპირებისთვის ეს წნევა ნაკლებია. ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვიღებთ სფერული ზედაპირის მართკუთხა პროექციას სიბრტყეზე, ანუ დიდი წრის ფართობზე.
***საათში 4 კმ სიჩქარით. საშუალოდ, ვარაუდობენ, რომ ცხენის გამწევ ძალა მისი წონის 15%-ია; ცხენი იწონის: მსუბუქი - 400 კგ, მძიმე - 750 კგ. ძალიან მოკლე დროში (საწყისი ძალისხმევა), წევის ძალა შეიძლება იყოს რამდენჯერმე მეტი.

- (ქალაქ მაგდებურგის სახელით). ორი სპილენძის ნახევარსფერო, შიგნით ცარიელი, ემსახურება ატმოსფერული წნევის დადასტურებას ყველა მიმართულებით. რუსულ ენაში შეტანილი უცხო სიტყვების ლექსიკონი. ჩუდინოვი A.N., 1910. MAGDEBURG HEMISPHERES from ... ... რუსული ენის უცხო სიტყვების ლექსიკონი

დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

ორი ლითონის ნახევარსფერო ერთმანეთთან მჭიდროდ დაჭერილი, რომელთა განცალკევება ძნელია, თუ მათ შორის სივრციდან ჰაერი ამოტუმბავს. მაგდებურგის ნახევარსფეროები გაკეთდა მაგდებურგში (აქედან სახელწოდება) 1654 წელს ო. გუერიკეს მიერ, რომელიც მათი დახმარებით ... ... ენციკლოპედიური ლექსიკონი

მაგდებურგის ნახევარსფეროები- Magdeburgo pusrutuliai statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. მაგდებურგის ნახევარსფეროები ვოკ. magdeburgische Halbkugeln, f; magdeburgsche Halbkugeln, f rus. მაგდებურგის ნახევარსფეროები, პრანკი. ნახევარსფეროები მაგდებურგში, ვ … ფიზიკურ ტერმინალში

- (ფიზიკური). ოტო ფონ გერიკე, მ. ბურგომისტერი, დიპლომატი და ფიზიკოსი, იყო პირველი, ვინც ეძებდა საშუალებებს გამოცდილებით ცარიელი სივრცის არსებობის დასამტკიცებლად [გუერიკემ ამას ვერ მიაღწია, მაგრამ სიცოცხლის განმავლობაში ტორიჩელმა აჩვენა სიცარიელის არსებობა (ტორიჩელის სიცარიელე) .. ....

ორი ერთმანეთთან მჭიდროდ დაჭერილი მეტალიკით. ნახევარსფეროები, რომელთა განცალკევება რთულია, თუ მათ შორის არსებული სივრციდან ჰაერი ამოტუმბავს. მ. ნივთები დამზადდა მაგდებურგში (აქედან სახელწოდება) 1654 წელს ო.გერიკეს მიერ, რომელმაც მათი დახმარებით ნათლად აჩვენა ... ... ბუნებისმეტყველება. ენციკლოპედიური ლექსიკონი

HEMISPHERE, hemispheres, შდრ. (წიგნი). 1. ცენტრში გამავალ სიბრტყეზე გაყოფით მიღებული გეომეტრიული ბურთის ნახევარი (მათ.). || ობიექტი, რომელსაც აქვს ეს ფორმა. თავის ტვინის ნახევარსფეროები (ადამიანის დიდი ტვინის ორი ნაწილი და ... ... უშაკოვის განმარტებითი ლექსიკონი

ენციკლოპედიური ლექსიკონი F.A. ბროკჰაუსი და ი.ა. ეფრონი

- (Pumpen, pompes, pumps) მილსადენებში წყლის ამწე, აგრეთვე გაზების იშვიათი და კონდენსაციის სხვადასხვა მანქანების უმეტესობის სახელწოდება. ამოქმედდეს წვეთი ან ელასტიური სითხე ღია მილში მისი ერთ-ერთი კვეთიდან ... ... ენციკლოპედიური ლექსიკონი F.A. ბროკჰაუსი და ი.ა. ეფრონი

სტატია ასახავს ქიმიის განვითარებას მისი საწყისებიდან, იმ დროიდან, როდესაც ადამიანმა ისწავლა ცეცხლის მოპოვება და შენარჩუნება და მადნებიდან ლითონების დნობა, შემდეგ ანტიკურ ეპოქაში და შუა საუკუნეებში ჩვენს დრომდე. .... კოლიერის ენციკლოპედია

სურათი 58. მარიოტის გემის მოწყობილობა. C ხვრელიდან წყალი თანაბრად მიედინება.
Რატომ ხდება ეს? გონებრივად მიჰყევით რა ხდება ჭურჭელში C ონკანის გახსნისას (სურ. 58). უპირველეს ყოვლისა, წყალი იღვრება მინის მილიდან; სითხის დონე მის შიგნით ეცემა მილის ბოლომდე. შემდგომი გადინებით, ჭურჭელში წყლის დონე უკვე ეცემა და გარე ჰაერი შემოდის მინის მილით; ის ბუშტუკებს წყალში და გროვდება მის ზემოთ ჭურჭლის თავზე. ახლა, B ყველა დონეზე, წნევა ტოლია ატმოსფერულის. ეს ნიშნავს, რომ წყალი C ონკანიდან გამოდის მხოლოდ BC წყლის ფენის წნევის ქვეშ, რადგან ატმოსფეროს წნევა ჭურჭლის შიგნით და გარეთ დაბალანსებულია. და რადგან BC ფენის სისქე რჩება მუდმივი, გასაკვირი არ არის, რომ ჭავლი მუდმივად ერთი და იგივე სიჩქარით მიედინება.
ახლა სცადეთ უპასუხოთ კითხვას: რა სიჩქარით გამოვა წყალი, თუ კორპს B ამოიღებთ მილის ბოლოზე?
გამოდის, რომ ის საერთოდ არ გამოვა (რა თქმა უნდა, თუ ხვრელი იმდენად მცირეა, რომ მისი სიგანე შეიძლება იყოს უგულებელყოფილი; წინააღმდეგ შემთხვევაში, წყალი გამოვა წყლის თხელი ფენის ზეწოლის ქვეშ, სისქის სიგანეზე). ხვრელი). სინამდვილეში, აქ შიგნით და გარეთ წნევა ტოლია ატმოსფერულის და არაფერი არ იწვევს წყლის გადინებას.
და თუ მილის ქვედა ბოლოზე მაღლა აიღებთ შტეფსელს, მაშინ არა მხოლოდ წყალი არ გამოვა ჭურჭლიდან, არამედ გარე ჰაერიც შევა მასში. რატომ? ძალიან მარტივი მიზეზის გამო: ჭურჭლის ამ ნაწილში ჰაერის წნევა ნაკლებია, ვიდრე ატმოსფერული წნევა გარეთ.
ასეთი არაჩვეულებრივი თვისებების მქონე ეს ჭურჭელი გამოიგონა ცნობილმა ფიზიკოსმა მარიოტმა და მეცნიერის სახელს „მარიოტის ჭურჭელი“ უწოდა.

დატვირთვა ჰაერიდან

მე-17 საუკუნის შუა ხანებში ქალაქ როგენსბურგის მკვიდრებმა და გერმანიის სუვერენულმა მთავრებმა იქ შეკრებილი იმპერატორის მეთაურობით საოცარი სანახაობის მომსწრე გახდნენ: 16 ცხენი ყველანაირად ცდილობდნენ გამოეყოთ თითოზე დამაგრებული ორი სპილენძის ნახევარსფერო. სხვა. რა აკავშირებდა მათ? "არაფერი" - ჰაერი. და მაინც, რვა ცხენი, რომლებიც ერთი მიმართულებით იზიდავდნენ, რვა კი მეორე მიმართულებით, ვერ შეძლეს მათი განცალკევება. ასე რომ, ბურგოსტატმა ოტო ფონ გერიკემ საკუთარი თვალით აჩვენა ყველას, რომ ჰაერი საერთოდ არ არის „არაფერი“, რომ მას აქვს წონა და დიდი ძალით აჭერს ყველა მიწიერ საგანს.
ეს ექსპერიმენტი ჩატარდა 1654 წლის 8 მაისს ძალიან საზეიმო ატმოსფეროში. სწავლულმა ბურგომატერმა თავისი მეცნიერული კვლევებით ყველას დაინტერესება მოახერხა, მიუხედავად იმისა, რომ საქმე პოლიტიკური არეულობისა და დამანგრეველი ომების ფონზე მიმდინარეობდა.
"მაგდებურგის ნახევარსფეროებთან" ცნობილი ექსპერიმენტის აღწერა ფიზიკის სახელმძღვანელოებშია ხელმისაწვდომი. მიუხედავად ამისა, დარწმუნებული ვარ, რომ მკითხველი ინტერესით მოისმენს ამ ამბავს თავად გუერიკეს ტუჩებიდან, იმ "გერმანულ გალილეოს", როგორც ზოგჯერ გამორჩეულ ფიზიკოსს უწოდებენ. 1672 წელს ამსტერდამში ლათინურად გამოჩნდა მოცულობითი წიგნი, რომელიც აღწერს მისი ექსპერიმენტების დიდ სერიას და, როგორც ამ ეპოქის ყველა წიგნს, ვრცელი სათაური ჰქონდა. Აქ არის:
ოტო ფონ გუერიკე

მაგდებურგის ახალი ექსპერიმენტები ე.წ

უჰაერო სივრცეში,

თავდაპირველად აღწერილი მათემატიკის პროფესორის მიერ
ვიურცბურგის უნივერსიტეტში კასპარ შოტის მიერ.
ავტორის საკუთარი გამოცემა
უფრო დეტალური და დამატებული სხვადასხვა
ახალი გამოცდილება.
ამ წიგნის XXIII თავი ეძღვნება ჩვენთვის საინტერესო ექსპერიმენტს. აქ არის მისი პირდაპირი თარგმანი.
”ექსპერიმენტი, რომელიც ამტკიცებს, რომ ჰაერის წნევა აკავშირებს ორ ნახევარსფეროს ისე მყარად, რომ მათი დაშორება შეუძლებელია 16 ცხენის ძალისხმევით.
მე შევუკვეთე ორი სპილენძის ნახევარსფერო დიამეტრის სამი მეოთხედი მაგდებურგის წყრთა. მაგრამ სინამდვილეში, მათი დიამეტრი მხოლოდ 67/100 იყო, რადგან ხელოსნები, ჩვეულებისამებრ, ზუსტად ვერ ამზადებდნენ იმას, რაც საჭირო იყო. ორივე ნახევარსფერო სრულად პასუხობდა ერთმანეთს. ერთ ნახევარსფეროზე დამაგრებული იყო ამწე; ამ სარქველით შეგიძლიათ ამოიღოთ ჰაერი შიგნიდან და თავიდან აიცილოთ ჰაერი გარედან. გარდა ამისა, ნახევარსფეროებზე ამაგრებდნენ 4 რგოლს, რომლებშიც ცხენების აღკაზმულობაზე მიბმული თოკები ძაფები იყო. ტყავის ბეჭდის შეკერვაც შევუკვეთე; იგი გაჯერებული იყო სკიპიდარის ცვილის ნარევით; ნახევარსფეროებს შორის მოქცეული, ჰაერი არ უშვებდა მათში. ონკანში ჰაერის ტუმბოს მილი ჩასვეს და ბურთის შიგნით ჰაერი ამოიღეს. შემდეგ გაირკვა, თუ რა ძალით აჭერდა ორივე ნახევარსფერო ერთმანეთს ტყავის რგოლის მეშვეობით. გარე ჰაერის წნევა ისე მჭიდროდ აჭერდა მათ, რომ 16 ცხენმა (ჯახით) საერთოდ ვერ აშორებდა მათ, ან ამას მხოლოდ გაჭირვებით მიაღწიეს. როდესაც ნახევარსფეროები, რომლებიც დამორჩილდნენ ცხენების მთელი ძალის დაძაბულობას, დაშორდნენ, ისმოდა ღრიალი, როგორც გასროლისგან.
მაგრამ საკმარისი იყო ჰაერზე თავისუფალი წვდომის გახსნა ონკანის შემობრუნებით - და ადვილი იყო ნახევარსფეროების გამოყოფა ხელებით.
მარტივი გაანგარიშებით შეგვიძლია აგვიხსნათ, რატომ არის საჭირო ასეთი მნიშვნელოვანი ძალა (8 ცხენი თითოეულ მხარეს) ცარიელი ბურთის ნაწილების გამოსაყოფად. საჰაერო წნეხი ძალით დაახლოებით 1 კგ კვ.სმ-ზე; წრის ფართობი, რომლის დიამეტრი 0,67 კუბიტი (37 სმ) არის 1060 სმ2. ეს ნიშნავს, რომ ატმოსფეროს წნევა თითოეულ ნახევარსფეროზე უნდა აღემატებოდეს 1000 კგ-ს (1 ტონას). ამიტომ, თითოეულ რვა ცხენს ტონა ძალით უწევდა გაძევება გარე ჰაერის წნევის დასაძლევად.
როგორც ჩანს, რვა ცხენისთვის (თითოეულ მხარეს) ეს არ არის ძალიან დიდი დატვირთვა. ამასთან, არ დაგავიწყდეთ, რომ, მაგალითად, 1 ტონა ტვირთის გადაადგილებისას, ცხენები გადალახავენ არა 1 ტონას, არამედ ბევრად უფრო მცირე ძალას, კერძოდ, ბორბლების ხახუნს ღერძზე და ტროტუარზე. და ეს ძალა არის - მაგისტრალზე, მაგალითად - მხოლოდ ხუთი პროცენტი, ანუ ერთი ტონიანი დატვირთვით - 50 კგ. (რომ აღარაფერი ვთქვათ იმ ფაქტზე, რომ რვა ცხენის ძალისხმევის შერწყმისას, როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, წევის 50% იკარგება.) მაშასადამე, 1 ტონა წევა შეესაბამება რვა ცხენის 20 ტონა ეტლს. ასეთი ჰაერის დატვირთვა უნდა ატარონ მაგდებურგის ბურგოსტერის ცხენებმა! თითქოს პატარა ორთქლის ლოკომოტივი უნდა გადაეყენებინათ, რაც მეტიც, რელსებზე არ იყო დაყენებული.
გამოითვლება, რომ ძლიერი ამწევი ცხენი ატარებს ეტლს მხოლოდ 80 კგ ძალით. შესაბამისად, მაგდებურგის ნახევარსფეროების გასატეხად, ერთიანი ბიძგით, საჭირო იქნება 1000/80 \u003d 13 ცხენი თითოეულ მხარეს.
მკითხველი ალბათ გაოცებული დარჩება იმის გაგებით, რომ ჩვენი ჩონჩხის ზოგიერთი არტიკულაცია არ იშლება იმავე მიზეზით, როგორც მაგდებურგის ნახევარსფეროები. ჩვენი ბარძაყის სახსარი სწორედ ასეთი მაგდებურგის ნახევარსფეროებია. შესაძლებელია ამ სახსრის გამოვლენა კუნთოვანი და ხრტილოვანი კავშირებიდან, მაგრამ ბარძაყი არ ამოვარდეს: ატმოსფერული წნევა აწვება მას, ვინაიდან არ არის ჰაერი სახსრთაშორის სივრცეში.

ახალი ჰერონის შადრევნები

უძველეს მექანიკოს ჰერონს მიეკუთვნება შადრევნის ჩვეულებრივი ფორმა, ალბათ, ცნობილია ჩემი მკითხველისთვის, აქვე შეგახსენებთ მის მოწყობილობას, სანამ ამ კურიოზული მოწყობილობის უახლესი მოდიფიკაციების აღწერას გადავიდოდი. ჰერონის შადრევანი (სურ. 60) შედგება სამი ჭურჭლისგან: ზედა ღია a და ორი სფერული b და c, ჰერმეტულად დახურული. ჭურჭელი დაკავშირებულია სამი მილით, რომელთა მდებარეობა ნაჩვენებია სურათზე. როდესაც a-ში ცოტა წყალია, ბურთი b ივსება წყლით, ხოლო c ბურთი ივსება ჰაერით, შადრევანი იწყებს მუშაობას: წყალი მიედინება მილის მეშვეობით a-დან c-მდე. ჰაერის გადაადგილება იქიდან ბურთში b; შემომავალი ჰაერის ზეწოლის ქვეშ, b-დან წყალი მიედინება მილში და შადრევანივით ურტყამს ჭურჭელს a. როდესაც ბურთი b ცარიელია, შადრევანი წყვეტს ცემას.

სურათი 59. ჩვენი ბარძაყის სახსრების ძვლები არ იშლება ატმოსფერული წნევის გამო, ისევე როგორც მაგდებურგის ნახევარსფეროები შეკავებული.

სურათი 60. უძველესი ჰერონის შადრევანი.

სურათი 61. ჰერონის შადრევანის თანამედროვე მოდიფიკაცია. ზემოთ - ფირფიტის მოწყობილობის ვარიანტი.
ეს არის ჰერონის შადრევნის უძველესი ფორმა. უკვე ჩვენს დროში, სკოლის მასწავლებელმა იტალიაში, გამოგონილმა თავისი ფიზიკური სწავლის მწირი ავეჯით, გაამარტივა ჰერონის შადრევანი და შეიმუშავა მისი ისეთი მოდიფიკაციები, რომ ნებისმიერს შეუძლია მოაწყოს უმარტივესი საშუალებებით (ნახ. 61). ბურთების ნაცვლად აფთიაქის ბოთლები გამოიყენა; მინის ან ლითონის მილების ნაცვლად რეზინის მილები ავიღე. ზედა ჭურჭელს არ სჭირდება პერფორაცია: შეიძლება უბრალოდ ჩასვათ მასში მილების ბოლოები, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 61 ზემოთ.
ამ მოდიფიკაციით, მოწყობილობა ბევრად უფრო მოსახერხებელია გამოსაყენებლად: როდესაც b ქილადან მთელი წყალი A ჭურჭელში ჩაედინება c ქილაში, შეგიძლიათ უბრალოდ გადააწყოთ b და c ქილები და შადრევანი კვლავ იმუშავებს; არ უნდა დაგვავიწყდეს, რა თქმა უნდა, წვერის სხვა მილზე გადანერგვაც.
შეცვლილი შადრევნის კიდევ ერთი მოხერხებულობა არის ის, რომ ის შესაძლებელს ხდის გემების ადგილმდებარეობის თვითნებურად შეცვლას და იმის შესწავლას, თუ როგორ მოქმედებს გემების დონეების მანძილი ჭავლის სიმაღლეზე.
თუ გსურთ ჭავლის სიმაღლის მრავალჯერ გაზრდა, ამის მიღწევა შეგიძლიათ აღწერილი მოწყობილობის ქვედა კოლბებში წყლის ვერცხლისწყლით, ხოლო ჰაერით წყლით (სურ. 62). მოწყობილობის მუშაობა ნათელია: ვერცხლისწყალი, რომელიც ასხამს c ქილიდან b ქილაში, ანაცვლებს მისგან წყალს, რის შედეგადაც ის შადრევანივით იფეთქებს. იმის ცოდნა, რომ ვერცხლისწყალი წყალზე 13,5-ჯერ მძიმეა, შეგვიძლია გამოვთვალოთ რამდენად მაღლა უნდა აიწიოს შადრევანი. დონის სხვაობა ავღნიშნოთ შესაბამისად h1, h2, h3. ახლა მოდით შევხედოთ ძალებს, რომლებითაც ვერცხლისწყალი მიედინება c გემიდან (სურ. 62) b-ში. შემაერთებელ მილში ვერცხლისწყალი ექვემდებარება ზეწოლას ორივე მხრიდან. მარჯვნივ, მასზე გავლენას ახდენს h2 ვერცხლისწყლის სვეტების სხვაობის წნევა (რაც უდრის 13,5-ჯერ უფრო მაღალი წყლის სვეტის წნევას, 13,5 h2) პლუს წყლის სვეტის h1 წნევა. წყლის სვეტი h3 იჭერს მარცხნივ. შედეგად, ვერცხლისწყალი ძალით გაიტაცა
13.5h2 + h1 - h3.
მაგრამ h3 - h1 = h2; ასე რომ, ჩვენ ვცვლით h1 - h3 მინუს h2-ით და ვიღებთ:
13.5h2 - h2 ანუ 12.5h2.
ამრიგად, ვერცხლისწყალი შედის b ჭურჭელში წყლის სვეტის წონის ზეწოლის ქვეშ, რომლის სიმაღლეა 12,5 სთ. თეორიულად, შადრევანი უნდა სცემოდეს კოლბაში ვერცხლისწყლის დონის სხვაობის ტოლი სიმაღლეზე, გამრავლებული 12,5-ზე. ხახუნი გარკვეულწილად აქვეითებს ამ თეორიულ სიმაღლეს.
მიუხედავად ამისა, აღწერილი მოწყობილობა იძლევა მოსახერხებელ შესაძლებლობას მაღალი თვითმფრინავის მისაღებად. იმისთვის, რომ აიძულოთ, მაგალითად, შადრევანი 10 მ სიმაღლეზე დაარტყას, საკმარისია ერთი ქილა აწიოთ მეორეზე დაახლოებით ერთი მეტრით. საინტერესოა, რომ, როგორც ჩვენი გამოთვლებიდან ჩანს, ფირფიტის a ამაღლება კოლბების ზემოთ ვერცხლისწყლით ოდნავადაც არ მოქმედებს ჭავლის სიმაღლეზე.

სურათი 62. მერკური წნევის შადრევანი. თვითმფრინავი ათჯერ აღემატება ვერცხლისწყლის დონეების სხვაობას.

მატყუარა გემები

ძველად - მე-17-მე-18 საუკუნეებში - დიდებულები მხიარულობდნენ შემდეგი სასწავლო სათამაშოთი: ამზადებდნენ კათხას (ანუ ქვევრს), რომლის ზემო ნაწილში იყო დიდი ნახატიანი ამონაჭრები (სურ. 63). ასეთი ღვინით დასხმული ფინჯანი შესთავაზეს უცოდინარი სტუმარს, რომელსაც დაუსჯელად სიცილი შეიძლებოდა. როგორ დალიოთ მისგან? თქვენ არ შეგიძლიათ მისი დახრილობა: ღვინო მრავალი ნახვრეტიდან გადმოიღვრება და არც ერთი წვეთი არ მიაღწევს თქვენს პირს. ეს მოხდება ისე, როგორც ზღაპარში:

სურათი 63. XVIII საუკუნის მიწურულის მატყუარა დოქი და მისი აგების საიდუმლო.
თაფლი, ლუდის დალევა,
დიახ, მან უბრალოდ დაისველა ულვაში.
მაგრამ ვინ იცოდა ასეთი კათხების მოწყობის საიდუმლო - საიდუმლო, რომელიც ნაჩვენებია ნახ. 63 მარჯვნივ, - მან თითით ჩასვა ხვრელი B, ამოიტანა პირში და სითხე ჭურჭლის დახრის გარეშე ჩააყოლა: ღვინო ამოდიოდა E ხვრელში, სახელურის შიგნით არხის გასწვრივ, შემდეგ მისი გაგრძელება C. ჭიქის ზედა კიდეს შიგნით და მიაღწია ნაკადს.
არც ისე დიდი ხნის წინ მსგავს ჭიქებს ჩვენი მეჭურჭლეები ამზადებდნენ. დამემართა ერთ სახლში მათი მუშაობის მაგალითის ნახვა, საკმაოდ ოსტატურად დამალული ჭურჭლის აგების საიდუმლოება; ფინჯანზე იყო წარწერა: "დალიე, მაგრამ არ დაასხა".

რამდენს იწონის წყალი გადაბრუნებულ ჭიქაში?

”რა თქმა უნდა, ის არაფერს იწონის: წყალი არ იკავებს ასეთ ჭიქას, ის იღვრება”, - ამბობთ თქვენ.
- და თუ არ გადმოიღვრება? მე ვკითხავ. - Რა იქნება შემდეგ?
ფაქტიურად გადაბრუნებულ ჭიქაში წყლის შენახვა შესაძლებელია, რომ არ გადმოიღვროს. ეს შემთხვევა ნაჩვენებია ნახ. 64. ამობრუნებულ შუშის თასს, ქვემოდან ერთ სასწორზე მიბმული, ავსებენ წყლით, რომელიც არ იღვრება, ვინაიდან ჭიქის კიდეები ჩაეფლო ჭურჭელში წყლით. ზუსტად იგივე ცარიელი ჭიქა დევს სასწორის მეორე ტაფაზე.
სასწორის რომელი ტაფა გადაწონის?

სურათი 64. რომელი თასი გაიმარჯვებს?
ის, რომელზედაც გადაბრუნებული წყლის ჭიქაა მიბმული, გაიყვანს. ეს ჭიქა განიცდის სრულ ატმოსფერულ წნევას ზემოდან და ატმოსფერულ წნევას ქვემოდან, სუსტდება ჭიქაში შემავალი წყლის წონით. ჭიქების დასაბალანსებლად საჭირო იქნებოდა მეორე ჭიქის თავზე მოთავსებული ჭიქის წყლით შევსება.
ამრიგად, ამ პირობებში, ამობრუნებულ ჭიქაში წყალი იწონის ისევე, როგორც ფსკერზე მოთავსებულ ჭიქაში.

რატომ იზიდავს გემები?

1912 წლის შემოდგომაზე შემდეგი ინციდენტი მოხდა ოკეანის ორთქლის გემთან ოლიმპიადასთან, რომელიც მაშინ მსოფლიოში ერთ-ერთ უდიდეს გემს წარმოადგენდა. ოლიმპიკი ღია ზღვაში მიცურავდა და თითქმის მის პარალელურად, ასობით მეტრის დაშორებით, დიდი სიჩქარით გავიდა კიდევ ერთი გემი, გაცილებით პატარა ჯავშანტექნიკა Gauk. როდესაც ორივე გემმა დაიკავა პოზიცია, რომელიც ნაჩვენებია ნახ. 65-ზე მოხდა რაღაც მოულოდნელი: პატარა გემმა სწრაფად გადაუხვია ტრასას, თითქოს რაღაც უხილავ ძალას დაემორჩილა, მშვილდი მიუბრუნდა დიდ ორთქლმავალს და, არ დაემორჩილა საჭეს, თითქმის პირდაპირ მისკენ დაიძრა. მოხდა შეჯახება. გაუკმა ცხვირი ოლმპიკს გვერდით მიადო; დარტყმა იმდენად ძლიერი იყო, რომ „გაუკმა“ „ოლიმპიკის“ გვერდზე დიდი ხვრელი გაუკეთა.

სურათი 65. ორთქლის გემების „ოლიმპიკის“ და „გაუკის“ პოზიცია შეჯახებამდე.
როდესაც ეს უცნაური საქმე საზღვაო სასამართლოში განიხილეს, გიგანტური "ოლიმპიკის" კაპიტანი დამნაშავედ ცნეს, რადგან, - ნათქვამია სასამართლოს განჩინებაში, - მან არ გასცა ბრძანება გზადაგზა მიმავალ "გაუკს". .
სასამართლომ აქ ვერ დაინახა, შესაბამისად, არაფერი უჩვეულო: კაპიტნის უბრალო დაუდევრობა, მეტი არაფერი. ამასობაში მოხდა სრულიად გაუთვალისწინებელი გარემოება: ზღვაზე გემების ურთიერთმიზიდვის შემთხვევა.
ასეთი შემთხვევები არაერთხელ ყოფილა, ალბათ ადრე, ორი გემის პარალელურად მოძრაობით. მაგრამ სანამ ძალიან დიდი გემები არ აშენდა, ეს ფენომენი არ გამოვლინდა ასეთი ძალით. როცა ოკეანეების წყლებმა „მცურავი ქალაქების“ ხვნა დაიწყო, გემების მიზიდულობის ფენომენი გაცილებით შესამჩნევი გახდა; სამხედრო გემების მეთაურები თვლიან მას მანევრირებისას.
დიდი სამგზავრო და სამხედრო გემების მახლობლად მცურავი მცირე გემების მრავალი ავარია ალბათ იმავე მიზეზით მოხდა.
რა ხსნის ამ მიმზიდველობას? რა თქმა უნდა, მიზიდულობაზე საუბარი არ შეიძლება იყოს ნიუტონის უნივერსალური მიზიდულობის კანონის მიხედვით; ჩვენ უკვე ვნახეთ (IV თავში), რომ ეს მიმზიდველობა ძალიან უმნიშვნელოა. ფენომენის მიზეზი სულ სხვა სახისაა და აიხსნება მილებში და არხებში სითხეების ნაკადის კანონებით. შეიძლება დადასტურდეს, რომ თუ სითხე მიედინება არხში, რომელსაც აქვს შეკუმშვა და გაფართოება, მაშინ არხის ვიწრო ნაწილებში ის უფრო სწრაფად მიედინება და არხის კედლებზე ნაკლებ წნევას ახდენს, ვიდრე ფართო ადგილებში, სადაც ის უფრო მშვიდად მიედინება და უფრო მეტ წნევას ახდენს. კედლებზე (ე.წ. „ბერნულის პრინციპი“).“).
იგივე ეხება გაზებს. ამ ფენომენს გაზების დოქტრინაში ეწოდება Clément-Desorme ეფექტი (ფიზიკოსების სახელით, რომლებმაც ის აღმოაჩინეს) და ხშირად მოიხსენიება როგორც "აეროსტატიკური პარადოქსი". პირველად ეს ფენომენი, როგორც ამბობენ, შემთხვევით შემდეგ ვითარებაში აღმოაჩინეს. საფრანგეთის ერთ-ერთ მაღაროში მუშას უბრძანეს გარე ადტის ღიობის დახურვა ფარით, რომლის მეშვეობითაც შეკუმშული ჰაერი მიეწოდებოდა მაღაროს. მუშა დიდხანს ებრძოდა ჰაერის ნაკადს, მაგრამ უცებ ფარმა თავისით დაარტყა ადიტი ისეთი ძალით, რომ ფარი საკმარისად დიდი რომ არ ყოფილიყო, შეშინებულ მუშაკთან ერთად სავენტილაციო ლუკში ჩასულიყო.
სხვათა შორის, აირების ნაკადის ეს თვისება ხსნის ატომიზატორის მოქმედებას. როდესაც ვბერავთ (სურ. 67) მუხლს a, რომელიც მთავრდება შეკუმშვით, ჰაერი, რომელიც შედის შეკუმშვაში, ამცირებს მის წნევას. ამგვარად, ჰაერი შემცირებული წნევით ჩნდება b მილის ზემოთ და, შესაბამისად, ატმოსფეროს წნევა ამოძრავებს სითხეს მინიდან მილის ზემოთ; ხვრელში სითხე შედის აფეთქებული ჰაერის ჭავლში და იფრქვევა მასში.
ახლა ჩვენ გავიგებთ, რა არის გემების მოზიდვის მიზეზი. როდესაც ორი ორთქლმავალი ერთმანეთის პარალელურად მიცურავს, მათ გვერდებს შორის წყლის ერთგვარი არხი მიიღება. ჩვეულებრივ არხში კედლები სტაციონარულია და წყალი მოძრაობს; აქ პირიქითაა: წყალი სტაციონარულია, მაგრამ კედლები მოძრაობს. მაგრამ ძალების მოქმედება საერთოდ არ იცვლება: მოძრავი წვეთოვანის ვიწრო ადგილებზე წყალი კედლებზე ნაკლებად იჭერს, ვიდრე ორთქლის ირგვლივ სივრცეში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ორთქლის გემების გვერდები ერთმანეთის პირისპირ განიცდიან ნაკლებ წნევას წყლის მხრიდან, ვიდრე გემების გარე ნაწილები. რა უნდა მოხდეს ამის შედეგად? გემები ერთმანეთისკენ უნდა მოძრაობდნენ გარე წყლის წნევის ქვეშ და ბუნებრივია, რომ პატარა გემი უფრო შესამჩნევად მოძრაობს, ხოლო უფრო მასიური თითქმის უმოძრაო რჩება. ამიტომ მიზიდულობა განსაკუთრებით ძლიერია, როცა დიდი გემი სწრაფად გადის პატარას.

ნახაზი 66. არხის ვიწრო ნაწილებში წყალი უფრო სწრაფად მიედინება და კედლებზე ნაკლებად იჭერს, ვიდრე განიერი.

სურათი 67. სპრეის იარაღი.

სურათი 68. წყლის დინება ორ მცურავ გემს შორის.
ასე რომ, გემების მოზიდვა გამოწვეულია წყლის შეწოვის მოქმედებით. ეს ასევე ხსნის რაპიდების საშიშროებას აბანოებისთვის, მორევების შეწოვის ეფექტს. შეიძლება გამოვთვალოთ, რომ წყლის დინება მდინარეში ზომიერი სიჩქარით 1 მ წამში იწევს ადამიანის სხეულში 30 კგ ძალით! ასეთი ძალის წინააღმდეგობა ადვილი არ არის, განსაკუთრებით წყალში, როდესაც საკუთარი სხეულის წონა არ გვეხმარება სტაბილურობის შენარჩუნებაში. და ბოლოს, სწრაფად მოძრავი მატარებლის უკან დახევის მოქმედება აიხსნება იგივე ბერნულის პრინციპით: მატარებელი საათში 50 კმ სიჩქარით მიათრევს ახლომდებარე ადამიანს დაახლოებით 8 კგ ძალით.
„ბერნულის პრინციპთან“ დაკავშირებული ფენომენები, თუმცა საკმაოდ გავრცელებულია, არასპეციალისტებს შორის ნაკლებადაა ცნობილი. ამიტომ სასარგებლო იქნება მასზე უფრო დეტალურად საუბარი. ქვემოთ მოცემულია ამონარიდი სტატიიდან ამ თემაზე, რომელიც გამოქვეყნებულია პოპულარულ სამეცნიერო ჟურნალში.

ბერნულის პრინციპი და მისი შედეგები

პრინციპი, რომელიც პირველად დანიელ ბერნულის მიერ 1726 წელს გამოცხადდა, ამბობს: წყლის ან ჰაერის ჭავლში წნევა მაღალია, თუ სიჩქარე დაბალია და წნევა დაბალია, თუ სიჩქარე მაღალია. ცნობილია ამ პრინციპის შეზღუდვები, მაგრამ ჩვენ მათზე აქ არ შევჩერდებით.
ბრინჯი. 69 ასახავს ამ პრინციპს.
ჰაერი აფეთქდება AB მილის მეშვეობით. თუ მილის განივი მონაკვეთი მცირეა, როგორც a-ში, ჰაერის სიჩქარე მაღალია; სადაც კვეთა დიდია, როგორც b-ში, ჰაერის სიჩქარე დაბალია. სადაც სიჩქარე მაღალია, წნევა დაბალია და სადაც სიჩქარე დაბალია, წნევა მაღალია. a-ში ჰაერის დაბალი წნევის გამო, სითხე C მილში იზრდება; ამავდროულად, ჰაერის ძლიერი წნევა b-ში იწვევს D მილში სითხის ჩაძირვას.

სურათი 69. ბერნულის პრინციპის ილუსტრაცია. AB მილის შევიწროებულ ნაწილში (a) წნევა ნაკლებია ვიდრე ფართო ნაწილში (b).
ნახ. 70 ტუბი T დამონტაჟებულია სპილენძის დისკზე DD; ჰაერი იფეთქება T მილის მეშვეობით და შემდგომ თავისუფალ დისკს dd. ორ დისკს შორის ჰაერს აქვს მაღალი სიჩქარე, მაგრამ ეს სიჩქარე სწრაფად იკლებს დისკების კიდეებთან მიახლოებისას, რადგან ჰაერის ნაკადის კვეთა სწრაფად იზრდება და დისკებს შორის სივრციდან გამომავალი ჰაერის ინერცია არის. გადალახოს. მაგრამ დისკის მიმდებარე ჰაერის წნევა დიდია, რადგან სიჩქარე დაბალია, ხოლო ჰაერის წნევა დისკებს შორის მცირეა, რადგან სიჩქარე მაღალია. აქედან გამომდინარე, დისკის მიმდებარე ჰაერი უფრო მეტ გავლენას ახდენს დისკებზე, მიდრეკილია მათი მიახლოებისკენ, ვიდრე ჰაერის ნაკადი დისკებს შორის, მიდრეკილია მათი დაშორებით; შედეგად, დისკი dd ეკვრის დისკს DD რაც უფრო ძლიერია, მით უფრო ძლიერია ჰაერის დენი T-ში.
ბრინჯი. 71 წარმოადგენს ნახ. 70, მაგრამ მხოლოდ წყლით. სწრაფად მოძრავი წყალი DD დისკზე არის დაბალ დონეზე და იზრდება აუზში უძრავი წყლის უფრო მაღალ დონემდე, როდესაც ის ტრიალებს დისკის კიდეებს. ამიტომ, დისკის ქვემოთ მოძრავ წყალს უფრო მაღალი წნევა აქვს, ვიდრე დისკის ზემოთ მოძრავ წყალს, რაც იწვევს დისკის აწევას. Rod P არ იძლევა დისკის გვერდითი გადაადგილების საშუალებას.

ნახაზი 70. დისკებთან მუშაობის გამოცდილება.

სურათი 71. დისკი DD ამოდის P ღეროზე, როდესაც მასზე ავზიდან წყლის ჭავლი ასხამს.
ბრინჯი. 72 ასახავს ჰაერის ჭავლში მცურავ მსუბუქ ბურთს. საჰაერო ხომალდი ურტყამს ბურთს და ხელს უშლის მის დაცემას. როდესაც ბურთი გამოდის ჭავლიდან, მიმდებარე ჰაერი უბიძგებს მას ჭავლში, რადგან დაბალი სიჩქარის ატმოსფერული ჰაერის წნევა მაღალია, ხოლო მაღალი სიჩქარის ჰაერის წნევა ჭავლში დაბალია.
ბრინჯი. 73 წარმოადგენს ორ გემს, რომლებიც მოძრაობენ გვერდიგვერდ მშვიდ წყალში, ან, რაც იგივეა, ორი ხომალდი გვერდიგვერდ დგას და მიედინება წყლის გარშემო. ნაკადი უფრო შეზღუდულია გემებს შორის სივრცეში და ამ სივრცეში წყლის სიჩქარე უფრო დიდია, ვიდრე გემების ორივე მხარეს. ამიტომ, გემებს შორის წყლის წნევა ნაკლებია, ვიდრე გემების ორივე მხარეს; გემების ირგვლივ არსებული წყლის უფრო მაღალი წნევა მათ ერთმანეთთან აახლოებს. მეზღვაურებმა კარგად იციან, რომ ერთმანეთის გვერდიგვერდ მცურავი ორი გემი ძლიერ იზიდავს ერთმანეთს.

სურათი 72. ბურთი, რომელსაც მხარს უჭერს ჰაერის ჭავლი.

სურათი 73. პარალელურად მოძრავი ორი გემი თითქოს იზიდავს ერთმანეთს.

ნახაზი 74. როდესაც გემები წინ მიიწევენ, გემი B აბრუნებს მშვილდს A გემისკენ.

ნახაზი 75. თუ ორ მსუბუქ ბურთულს შორის ჰაერი იფეთქება, ისინი ერთმანეთს უახლოვდებიან, სანამ არ შეხებიან.
უფრო სერიოზული შემთხვევა შეიძლება მოხდეს, როდესაც ერთი გემი მეორეს მიჰყვება, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 74. ორი ძალები F და F, რომლებიც აერთიანებს გემებს, მიდრეკილია მათი მობრუნებისა და B გემი L-ისკენ უხვევს მნიშვნელოვანი ძალით. შეჯახება ამ შემთხვევაში თითქმის გარდაუვალია, რადგან საჭეს არ აქვს დრო, რომ შეცვალოს გემის მიმართულება.
ნახ. 73 შეიძლება გამოვავლინოთ ჰაერის აფეთქებით ორ მსუბუქ რეზინის ბურთულს შორის, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახ. 75. თუ მათ შორის ჰაერი იფეთქება, უახლოვდებიან და ერთმანეთს ურტყამენ.

თევზის ბუშტის დანიშნულება

იმის შესახებ, თუ რა როლს ასრულებს თევზის საცურაო ბუშტი, ისინი ჩვეულებრივ ამბობენ და წერენ - ეს საკმაოდ დამაჯერებლად გამოიყურება - შემდეგს. სიღრმიდან წყლის ზედაპირულ ფენებში გამოსასვლელად თევზი აბერავს საცურაო ბუშტს; შემდეგ მისი სხეულის მოცულობა იზრდება, გადაადგილებული წყლის წონა საკუთარ წონაზე მეტი ხდება - და, ცურვის კანონის თანახმად, თევზი მაღლდება. აწევის შესაჩერებლად ან დაბლა ჩასასვლელად, ის, პირიქით, შეკუმშავს საცურაო ბუშტს. სხეულის მოცულობა და მასთან ერთად გადაადგილებული წყლის წონა მცირდება და თევზი არქიმედეს კანონის მიხედვით იძირება ფსკერზე.
თევზის საცურაო ბუშტის დანიშნულების ასეთი გამარტივებული იდეა თარიღდება ფლორენციული აკადემიის მეცნიერთა დროიდან (XVII ს.) და გამოთქვა პროფესორმა ბორელმა 1685 წელს. 200 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში იგი მიღებულ იქნა წინააღმდეგობის გარეშე. , მოახერხა სასკოლო სახელმძღვანელოებში დამკვიდრება და მხოლოდ ახალი მკვლევარების (მორო, შარბონელი) ნაშრომებით იქნა აღმოჩენილი ამ თეორიის სრული შეუსაბამობა,
ბუშტს უდავოდ აქვს ძალიან მჭიდრო კავშირი თევზის ცურვასთან, რადგან თევზი, რომელშიც ბუშტი ხელოვნურად იქნა ამოღებული ექსპერიმენტების დროს, წყალში დარჩენა მხოლოდ ფარფლებით შრომისმოყვარეობით შეეძლო და როცა ეს მუშაობა შეწყდა, დაეცნენ. ძირამდე. რა არის მისი ნამდვილი როლი? ძალიან შეზღუდული: ის მხოლოდ ეხმარება თევზს დარჩეს გარკვეულ სიღრმეზე - ზუსტად იქ, სადაც თევზის მიერ გადაადგილებული წყლის წონა უდრის თავად თევზის წონას. როდესაც თევზი, ფარფლების მუშაობით, ეცემა ამ დონეს, მისი სხეული, რომელიც განიცდის წყლის დიდ გარე წნევას, იკუმშება, იკუმშება ბუშტს; წყლის გადაადგილებული მოცულობის წონა მცირდება, ხდება თევზის წონაზე ნაკლები და თევზი უკონტროლოდ ეცემა ქვემოთ. რაც უფრო ქვევით ეცემა, მით უფრო ძლიერდება წყლის წნევა (1 ატმოსფეროზე ყოველ 10 მ-ზე დაწევისას), მით უფრო იწურება თევზის სხეული და მით უფრო სწრაფად აგრძელებს ვარდნას.
იგივე ხდება მხოლოდ საპირისპირო მიმართულებით, როდესაც თევზი, რომელმაც დატოვა ფენა, სადაც წონასწორობა იყო, ფარფლების მუშაობით გადადის უფრო მაღალ ფენებზე. მისი სხეული, რომელიც განთავისუფლდა გარე წნევის ნაწილისგან და კვლავ იფეთქება შიგნიდან საცურაო ბუშტით (რომელშიც გაზის წნევა აქამდე წონასწორობაში იყო მიმდებარე წყლის წნევასთან), იზრდება მოცულობაში და შედეგად. , ცურავს უფრო მაღლა. რაც უფრო მაღლა აწევს თევზი, მით უფრო ადიდებს მისი სხეული და, შესაბამისად, უფრო სწრაფად იზრდება მისი შემდგომი აწევა. თევზს არ შეუძლია ამის თავიდან აცილება "შარდის ბუშტის შეკუმშვით", რადგან მისი საცურაო ბუშტის კედლები მოკლებულია კუნთოვანი ბოჭკოებისგან, რომლებსაც შეუძლიათ აქტიურად შეცვალონ მისი მოცულობა.
პერელმან ია.ი. გასართობი მექანიკა. რ.ბონჩკოვსკის რედაქციით - კოოპერატივის გამომცემლობა, 1933. - 241გვ.
ჩამოტვირთვა(პირდაპირი ბმული) : zanim_mech.djvu წინა 1 .. 6 > .. >> შემდეგი

რაც ითქვა, სხვათა შორის გვიხსნის, რატომ განიხილება უძრავ სხეულთან ხახუნი მექანიკაში ძალად, თუმცა მას არ შეუძლია რაიმე მოძრაობა გამოიწვიოს.

ხახუნი არის ძალა, რადგან ის ანელებს მოძრაობას. ასეთ ძალებს, რომლებიც თავად ვერ წარმოქმნიან მოძრაობას, მაგრამ მხოლოდ შეუძლიათ შეანელონ უკვე წარმოქმნილი მოძრაობა (ან დააბალანსონ სხვა ძალები), მამოძრავებელი ან აქტიური ძალებისგან განსხვავებით უწოდებენ "პასიურს".

კიდევ ერთხელ ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ სხეულები მიდრეკილნი არ არიან დარჩნენ მოსვენებულ მდგომარეობაში, არამედ უბრალოდ რჩებიან მოსვენებულ მდგომარეობაში. განსხვავება აქ იგივეა, რაც ჯიუტ შინაურს შორის, რომელსაც ძნელია ბინიდან გასვლა, და იმ ადამიანს შორის, რომელიც შემთხვევით სახლშია, მაგრამ მზადაა დატოვოს ბინა ოდნავი პროვოკაციების შემთხვევაში. ფიზიკური სხეულები თავისი ბუნებით სულაც არ არიან „სახლის სხეულები“; პირიქით, ისინი უკიდურესად მოძრავნი არიან, რადგან საკმარისია თუნდაც ყველაზე უმნიშვნელო ძალის მიყენება თავისუფალ სხეულზე - და ის მოძრაობს. გამოთქმა „სხეული ცდილობს დაისვენოს“ ასევე შეუსაბამოა, რადგან დასვენების მდგომარეობიდან გამოყვანილი სხეული თავისთავად არ უბრუნდება მას, პირიქით, სამუდამოდ ინარჩუნებს მისთვის მიწოდებულ მოძრაობას (არყოფნის შემთხვევაში, რა თქმა უნდა, ძალების, რომლებიც ხელს უშლიან მოძრაობას).

იმ გაუგებრობების დიდი ნაწილი, რომლებიც დაკავშირებულია ინერციის კანონთან, გამოწვეულია ამ უყურადღებო სიტყვით „სწრაფვა“, რომელიც შეაღწია ფიზიკისა და მექანიკის სახელმძღვანელოების უმეტესობაში.

არანაკლებ რთულია სწორი გაგებისთვის ნიუტონის მესამე კანონი, რომელსაც ახლა მივმართავთ.

მოქმედება და რეაქცია

მსურს "გააღო კარი, შენ მას სახელურით მიიზიდე შენსკენ. ხელის კუნთი, იკუმშება, ბოლოებს აერთიანებს: თანაბარი ძალით ათრევს კარს და ტანს.

სამხრეთიდან მეორეზე. ამ შემთხვევაში, ცხადია, რომ თქვენს სხეულსა და კარს შორის ორი ძალა მოქმედებს, ერთი ეხება კარს, მეორე - თქვენს სხეულს. იგივე ხდება, რა თქმა უნდა, როდესაც კარი იღება არა შენზე, არამედ შენგან მოშორებით: ძალები აშორებენ კარს და შენს სხეულს.

რასაც ჩვენ აქ ვაკვირდებით კუნთების სიძლიერისთვის, მართალია ზოგადად ნებისმიერი სიძლიერისთვის, არ აქვს მნიშვნელობა რა ბუნებაა. თითოეული დაძაბულობა მოქმედებს ორი საპირისპირო მიმართულებით; მას აქვს, გადატანითი მნიშვნელობით, ორი ბოლო (ორი ძალა): ერთი მიმართულია სხეულზე, რომელზეც, როგორც ვამბობთ, მოქმედებს ძალა; მეორე მიმაგრებულია სხეულზე, რომელსაც ჩვენ აქტიურს ვუწოდებთ. მიღებულია მექანიკაში ნათქვამი მოკლედ - ზედმეტად მოკლედ ნათლად გაგებისთვის - ასე გამოვხატოთ: "მოქმედება ტოლია ნროტთან და მოქმედებასთან".

ამ კანონის მნიშვნელობა არის ის, რომ ბუნების ყველა ძალა ორმაგი ძალაა. ძალის მოქმედების გამოვლენის თითოეულ შემთხვევაში, თქვენ უნდა წარმოიდგინოთ, რომ სადღაც (სხვა ადგილას) არის სხვა ძალა ამის ტოლი, მაგრამ მიმართული საპირისპირო მიმართულებით. ეს ორი ძალა უშეცდომოდ მოქმედებს ორ წერტილს შორის, ცდილობს. დაახლოვდეს ან დაშორდეს.

მოდით განვიხილოთ (ნახ. 5) ძალები / \ QwK, რომლებიც მოქმედებენ ბავშვის ჰაერიდან ჩამოკიდებულ წონაზე

ბრინჯი. 5. ძალები (P9 Q, R)1, რომლებიც მოქმედებს ბავშვთა ბუშტის წონაზე. სად არიან მოწინააღმდეგე ძალები?

დაბურული ბურთი. ბურთის დარტყმა P, თოკის დარტყმა Q და ბობინის წონა Tv ერთი შეხედვით ერთი ძალებია. მაგრამ ეს მხოლოდ

რეალობისგან ყურადღების გადატანა; ფაქტობრივად, სამივე ძალიდან თითოეულისთვის არის მისი ტოლი, მაგრამ (მიმართულების ძალის საპირისპირო. კერძოდ, ძალის საპირისპირო ძალა P - მიემართება ბუშტს (ნახ. 6, ძალა F1); ძალა საპირისპირო. ძალა Q - მოქმედებს ru -KU (Qi) y R-ძალის საპირისპირო ძალა ვრცელდება გლობუსის ცენტრში (ძალა /?, სურ. 6), რადგან წონა მხოლოდ დედამიწას არ იზიდავს, არამედ იზიდავს მას.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი შენიშვნა. როდესაც ვკითხულობთ დაჭიმვის ოდენობას თოკში, რომლის ბოლოები დაჭიმულია 1 კგ ძალებით, არსებითად გვეკითხება ფასი 10-<копеечной почтовой марки. Ответ содержится в самом вопросе: веревка на-кг. Сказать «веревка растягивается двумя

ბრინჯი. 6. Ogvst წინა ფიგურის კითხვაზე: Pj9Q1Ji^-მოწინააღმდეგე ძალები.

გამოყვანილია 1-ის ძალით 1 კგ-ის ძალით“ ან „თოკი ექვემდებარება 1 კგ-ის დაჭიმვას“ ნიშნავს სიტყვასიტყვით იგივე აზრის გამოხატვას.

„ბოლოს და ბოლოს, 1 კგ-ის სხვა დაძაბულობა არ შეიძლება იყოს, გარდა იმისა, რაც შედგება ორი საპირისპირო მიმართულებით მიმართული ძალისგან, ამის დავიწყების შემდეგ ისინი ხშირად ხვდებიან უხეშ შეცდომებში, რის მაგალითებსაც ახლა მოგიყვანთ.

ორი ცხენის პრობლემა

ორი ცხენი ჭიმავს ზამბარის ფოლადის ეზოს თითოეული 100 კგ ძალით. რას აჩვენებს ფოლადის ეზოს ისარი?

ბევრი პასუხი: 100 + 100 = 200 კგ. პასუხი არასწორია. 100 კგ-იანი ძალები, რომლითაც ცხენები იზიდავენ, იწვევს,

ბრინჯი. 7. თითოეული ცხენი 100 კგ ძალით იზიდავს. რამდენი შოუ

გაზაფხულის მშვილდოსანი?

როგორც ახლა ვნახეთ, დაძაბულობა არის არა 200, არამედ მხოლოდ 100 კგ.

ამიტომ, სხვათა შორის, როცა მაგდებურგის ნახევარსფეროები 8 ცხენით იყო გადაჭიმული ერთი მიმართულებით და 8 საპირისპირო მიმართულებით, არ უნდა ვიფიქროთ, რომ ისინი 16 ცხენის ძალით იყო გადაჭიმული. დაპირისპირებული 8 ცხენის არარსებობის შემთხვევაში, დარჩენილი 8 არ მოახდენდა რაიმე გავლენას ნახევარსფეროებზე. ერთი რვა ცხენი შეიძლება შეიცვალოს მხოლოდ კედლით.

* გამოწვევა O

ბრინჯი. 8. რომელი ნავი დაჯდება პირველი?