У першій книзі «Цікавої фізики» описана «лупа часу», заснована на використанні кіноапарата. Тут розповімо про іншому способі досягнення такого ж ефекту, опирающемся на явище, яке було розглянуто в попередній статті.
Ми знаємо вже, що, коли диск з зачерненными секторами, робить 25 оборотів в секунду, висвітлюється щомиті 100 спалахами лампи, він здається оці нерухомим.
Диск для визначення швидкості обертання двигуна.
Уявіть собі, однак, що кількість спалахів зробилося рівним 101 в секунду. Протягом проміжку між такими двома послідовними частими спалахами диск не встигне повернутися, як колись, на повну чверть обороту, і, значить, відповідний сектор не дійде до початкового положення.
Око побачить його відсталим на соту частку колу. При наступній спалаху він здасться відсталим ще на соту частку кола і т. д. Нам здасться, що диск обертається назад, роблячи один оберт за секунду. Рух сповільнився в 25 разів.
Неважко зміркувати, як можна побачити те ж сповільнене обертання, але не в зворотний бік, а в нормальному напрямку. Для цього потрібно число спалахів світла не збільшити, а зменшити. Наприклад, при 99 спалахів в секунду диск здасться обертовим вперед, роблячи один оберт за секунду.
Ми маємо тут «мікроскоп часу» з 25-кратним уповільненням. Але цілком можливо отримати ще більше уповільнення. Якщо, наприклад, кількість спалахів доведено до 999 у 10 секунд (тобто 99,9 в секунду), диск буде здаватися вчиняє 1 оборот у 10 секунд; він має, значить, 250-кратне уповільнення.
Будь-швидке періодичне рух можна викладених прийомом уповільнити для нашого ока до бажаного ступеня. Це дає зручну можливість вивчати особливості руху досить швидких механізмів, сповільнюючи їх рух нашим «мікроскопом часу» в 100, 1000 і т. д. раз *.
Опишемо висновок спосіб вимірювання швидкості польоту кулі, заснований на можливості точно визначати число обертів диска, що обертається. На швидко обертається вал надягають картонний диск з зачерненными секторами і загнутими краями, так що диск має форму відкритої циліндричної коробки (див. рис. нижче). Стрілець пускає кулю вздовж діаметра цієї коробки, пробиваючи її стінку в двох місцях. Якби коробка була нерухома, обидва отвори лежали б на кінцях одного діаметра. Але коробка оберталася, і за той час, поки куля летіла від краю до краю, коробка встигла трохи повернутися, підставивши пулі натомість точки b в точку с. Знаючи число оборотів коробки і її діаметр, можна за величиною дуги bc обчислити швидкість руху кулі. Це - складна геометрична задача, з якою без праці впораються читачі, трохи володіють математикою.
Вимірювання швидкості польоту кулі.
* Розглянутий принцип лежить в основі застосовуваних на практиці приладів - стробоскопів, які використовуються для вимірювання частоти швидкозмінних процесів. Стробоскопи дають виключно велику точність вимірювань (наприклад, точність вимірювання електронним стробоскопом досягає 0,001 %). (Прим. ред.).
