Александр Дмитриев - Как понять сложные законы физики. 100 простых и увлекательных опытов для детей и их родителей

Помните, я рассказывал, как муравей не может преодолеть силы натяжения жидкости и «вязнет» в обычной капле. А насколько велики эти силы на самом деле? Давайте проделаем следующий опыт. Нам понадобится подсолнечное масло и ситечко для процеживания чая. Оно обычно сделано в форме полукруглой сеточки с частыми ячейками. Через эти ячейки вода протекает свободно, а чаинки застревают и их можно выбросить.

Сухое ситечко надо густо намазать подсолнечным маслом. Потом взять чайную ложечку и аккуратно, не касаясь пальцами сеточки, начать подливать воду в ситечко. Вы увидите, что вода не вытекает! Несмотря на то что в ситечке есть дырочки, вода не может проскочить через дырочки.

Силы поверхностного натяжения держат воду в виде капелек между жирными металлическими проволочками

Для опыта нам потребуется:зонтик.

Для этого опыта нам понадобится зонтик и несколько капель воды. А также несколько минут, чтобы разобраться с одной очень интересной теорией. В России почти два столетия назад жил человек по фамилии Кропоткин. Он получил очень хорошее техническое и военное образование и остался в истории как человек, разработавший идеи анархизма.

Но П.А. Кропоткин был еще и серьезным ученым. Он пытался ответить на довольно сложные вопросы строения и происхождения нашей Земли, как образуются горы и возникают моря… Одним из очень важных вопросов был вопрос о происхождении так называемых моренных гряд. Что это такое?

На необъятных просторах нашей Родины в полях можно обнаружить огромные камни, валуны, которые лежат как бы грядами. Словно какой-то гигант сложил ряды из этих многотонных валунов. Происхождение таких гряд на плоской равнинной территории представляло загадку для ученых. Что это? Остатки гор или холмов? Нет, ведь вокруг – твердое плато, огромная «каменная спина», и гор на ней быть не могло.

Кропоткин предложил довольно интересную теорию. На Крайнем Севере существует толстая шапка льда, намерзшей воды, – ледники. Эти ледники не стоят на месте, они ползут. Правда, очень медленно, по нескольку сантиметров в сутки, но за сотни тысяч лет могут покрыть большие расстояния, в тысячи километров. Если ледник в сутки проползает десять сантиметров, то за десять тысяч лет он проползет уже около сорока тысяч километров, то есть обернется вокруг Земли! На самом деле лед, конечно, тает по дороге, но все-таки может покрывать расстояния в тысячи километров за достаточно длительное время.

Вот при своем движении лед «сгребал» камни по пути, а в тех местах, где края ледника остановились и потом растаяли, камни легли грядами, как водоросли и мусор ложатся в линию после того, как схлынет принесшая их волна. Но что же приводит лед в движение? Почему он двигается? Тут действуют две силы. На полярную шапку все время «намерзает» новый лед, который давит вниз и во все стороны и выдавливает края ледника, толкает их вниз, к экватору. С другой стороны, давайте не забывать, что Земля вертится. И это означает, что на все предметы действует так называемая центробежная сила.

Теперь – опыт. Давайте представим, что обычный зонтик – это северная часть Земли, Северное полушарие. Раскроем зонтик и поставим вертикально. Теперь пусть кто-нибудь капнет каплю воды недалеко от вершины зонтика. Капля будет «стоять» на месте: на самой вершине зонтик почти плоский, капля не скатывается вниз. Но стоит нам раскрутить зонтик – как капля поползет к краю!

В старой книге Перельмана этот опыт тоже дается – для изучения центробежной силы. Только там в перевернутый зонтик кидается мячик. Если зонтик закрутить, то мячик выскакивает. Тоже интересно!

Более того, мы увидим, что след от капли дает нам кривую линию, то есть капля ползет «вниз и вбок». Это действует еще одна сила, сила Кориолиса. Был такой ученый, который обнаружил действие этой силы, – поэтому ей дали его имя.

То есть на ледяные горы действует сила, которая сдвигает их к экватору, в более теплые места. Так что, может быть, Кропоткин был и прав со своей теорией ледника!

Правда, есть еще одна теория, не менее изящная. Согласно этой теории на месте нашей страны до Уральских гор простиралось холодное море. Ледяные глыбы откалывались от полярной шапки, падали в это море и плыли до другого берега – как раз где-то у Самары… И несли с собой скальные куски с севера, которые набирали еще в самом начале. Достигнув берега, они таяли и оставляли камни грядами. Правда красивая теория? Ученые не могут до сих пор выбрать, какая из теорий «правильная», но это и не так важно. Зато мы познакомились с силами, действующими на каждого из нас, – хоть мы их и не замечаем.