Все для дітей


Я. Перельман
"Цікава фізика". Книга 2.
Глава 2. Сила. Робота. Тертя

САМОВРІВНОВАЖУЮЧА ПАЛИЦЯ

На вказівні пальці розставлених рук покладіть гладку палицю, як показано на рисунку.


Досвід з лінійкою. Праворуч - кінець досвіду.

Тепер перемістіть пальці назустріч один одному, поки вони зійдуться впритул. Дивна річ! Виявиться, що в цьому останньому положенні палиця не перекидається, а зберігає рівновагу. Ви проробляєте досвід багато разів, змінюючи початкове положення пальців, але результат незмінно той же: палиця виявляється врівноваженою. Замінивши палицю креслярської лінійкою, тростиною з набалдашником, більярдним києм, статевої щіткою, - ви помітите ту ж особливість.

У чому розгадка несподіваного фіналу?

Насамперед, зрозуміло наступне: раз палиця виявляється врівноваженою на примкнутых пальцях, то ясно, що пальці зійшлися під центром ваги палиці (тіло залишається в рівновазі, якщо прямовисна лінія, проведена з центру тяжкості, проходить всередині кордонів опори).

Коли пальці розсунуті, велике навантаження припадає на той палець, який ближче до центру тяжіння палиці. З тиском росте і тертя: палець, ближчий до центру тяжіння, відчуває більшу тертя, ніж віддалений. Тому близький до центру тяжіння палець не ковзає під палицею; рухається завжди лише той палець, який далі від цієї точки. Як тільки палець рухався виявиться ближче до центру ваги, ніж інший, пальці міняються ролями; такий обмін відбувається кілька разів, поки пальці не зійдуться впритул. І так як рухається щоразу тільки один з пальців, саме той, який далі від центру тяжіння, то природно, що в кінцевому положенні обидва пальця сходяться під центром ваги палиці.

Перш ніж з цим досвідом покінчити, повторіть його з статевої щіткою і поставте перед собою таке запитання; якщо розрізати щітку в тому місці, де вона підпирається пальцями, і покласти обидві частини на різні чашки ваг, то яка чашка перетягне - з палицею або зі щіткою?


Той же досвід з статевої щіткою. Чому ваги не в рівновазі?

Здавалося б, раз обидві частини щітки врівноважували одна одну на пальцях, вони повинні врівноважуватися і на чашках ваг. Насправді ж чашка зі щіткою перетягне. Про причини неважко здогадатися, якщо взяти до уваги, що, коли щітка врівноважувалася на пальцях, сили ваги обох частин були додані до нерівних плечей важеля; у разі ж ваг ті ж сили прикладені до кінців рівноплечого важеля.

Для «Павільйону цікавої науки» в Ленінградському парку культури мною був замовлений набір палиць з різним положенням центру тяжіння; палиці рознімати на дві зазвичай нерівні частини як раз в тому місці, де знаходився центр тяжкості. Кладучи ці частини на терези, відвідувачі з подивом переконувалися, що коротка частина важче довгою.

Цікава фізика Я. Перельмана

 






Система Orphus

ПІДТРИМАЙТЕ САЙТ!

Вам сподобався наш сайт, і ви хотіли б підтримати його? Це дуже просто: розкажіть про нас друзям!
ДЕТАЛЬНІШЕ

  © 2014 Все для дітей