«Первые уроки натурфилософии для начинающих»

ПЕРВЫЕ УРОКИ ПО НАТУРФИЛОСОФИИ ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ.

ДЖОЗЕФ К. МАРТИНДЕЙЛ, ДОКТОР МЕДИЦИНЫ

БЫВШИЙ ДИРЕКТОР ГРАММАТИЧЕСКОЙ ШКОЛЫ МЭДИСОНА, ФИЛАДЕЛЬФИЯ; АВТОР «ИСТОРИИ СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ ДЛЯ ШКОЛ» И ДР.

ФИЛАДЕЛЬФИЯ: ELDREDGE & BROTHER, СЕВЕРНАЯ СЕДЬМАЯ УЛИЦА, № 17. 1881.

Зарегистрировано в соответствии с Актом Конгресса в 1872 году компанией ELDREDGE & BROTHER в Бюро библиотекаря Конгресса в Вашингтоне.

J. FAGAN & SON, ЭЛЕКТРОТИПЕРЫ, ФИЛАДЕЛЬФИЯ.

KEYSTONE PRESS, У. М. ДЖ. ДОРНАН

Предисловие.

При подготовке этой небольшой работы мы стремились доставить удовольствие и принести пользу тем, кто будет читать или изучать ее страницы.

Самые интересные, как и самые полезные для нас вещи — это те, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни; но мы должны обладать некоторыми знаниями об этих вещах, прежде чем сможем созерцать их с большим удовольствием или использовать с наибольшей выгодой.

Простые истины естествознания можно изучать в раннем возрасте, ибо для их понимания не требуется ничего, кроме обычного интеллекта, присущего мальчикам и девочкам. Такие факты не только ценны сами по себе, но и полезны для дисциплинирования ума, приучая его наблюдать за множеством изменений, постоянно происходящих вокруг нас, а также рассуждать и размышлять о них. Сформированные таким образом привычки к наблюдению и размышлению, вероятно, останутся с нами на всю жизнь; и они могут оказаться благом во многих отношениях, ибо не только добавят нам комфорта и удовольствия, но и порождают множество приятных мыслей.

Мы постарались сделать книгу, которую легко понять; в ней найдется лишь несколько научных терминов, так как ее язык — это язык повседневного общения; следовательно, она может заинтересовать семейный круг, и к ней могут обращаться любознательные мальчики и девочки за ответами на многие сложные вопросы, которые так часто возникают в их пытливых умах.

Многие ученики не имеют возможности посещать даже академию или среднюю школу. Именно для них эта книга особенно подходит, так как считается, что она содержит столько материала, сколько можно с удовлетворением и пользой преподать в наших государственных или частных школах; но для других учеников она станет ценным введением в более крупные и всеобъемлющие труды.

Всякий раз, когда рисунок мог проиллюстрировать факт и сделать его применение более понятным, он был сделан; но, безусловно, лучшие иллюстрации сотен фактов, объясненных в тексте, можно найти в окружающем нас мире, и внимание как ученика, так и учителя всегда должно быть направлено на этот надежный и неисчерпаемый источник.

Представляя эти «Знакомые уроки по натурфилософии» молодежи нашей страны, мы выражаем искреннюю надежду, что они помогут им лучше познакомиться с природными объектами, окружающими нас; что они побудят их наблюдать порядок, гармонию и красоту в природе повсюду; и что они помогут все больше обращать их мысли к Тому, Кто является Творцом и Правителем всего сущего.

Дж. К. М.

CONTENTS

PAGE CHAPTER I.—Astronomy. 9 The Earth and other Planets 9 The Moon 14 Eclipses 18 CHAPTER II.—Light. 22 Color 22 Refraction of Light 32 Reflection of Light 34 The Eye 38 CHAPTER III.—Heat. 42 Sources of Heat 42 Expansion by Heat 46 Conduction of Heat 54 Convection of Heat 59 Liquefaction 61 Latent Heat 63 Ebullition 65 Vaporization 66 Evaporation 69 Radiation 71 Reflection 73 Absorption 74 CHAPTER IV.—The Air. 77 Winds 96 CHAPTER V.—Water. 99 Springs and Streams 104 Fogs and Clouds 106 Dew 109 Frost 112 Rain, Snow, and Hail 113 Ice 116 CHAPTER VI.—Sound. 118 Conduction of Sound 122 Trumpets and Speaking-tubes 125 Velocity of Sound 127 Reflection of Sound 128 CHAPTER VII.—Matter. 131 CHAPTER VIII.—Attraction. 137 Cohesion and Adhesion 137 Capillary Attraction 140 Gravitation 141 Centre of Gravity 145 Specific Gravity 150 CHAPTER IX.—Motion. 154 CHAPTER X.—Mechanical Powers. 164 Lever 164 Wheel and Axle 174 Pulley 176 Inclined Plane 177 Wedge 180 Screw 181 CHAPTER XI.—Electricity. 183 Magnetism 187 Electro-Magnetism 189

ПЕРВЫЕ УРОКИ ПО НАТУРФИЛОСОФИИ.

ГЛАВА I. Астрономия.

Земля и другие планеты.

Рис. 1.

Какова форма Земли, на которой мы живем?

Она круглая, как мяч.

Какие еще названия даются Земле?

Ее называют Миром или Глобусом.

Как еще ее иногда называют?

Ее называют планетой.

Существуют ли другие планеты?

Да; некоторые из звезд называются планетами.

Является ли наша Земля или мир звездой?

Это звезда.

Почему другие звезды кажутся нам отличными от Земли?

Потому что они очень далеко от нас.

Что дает свет планетам?

Солнце дает свет планетам.

Центром чего является Солнце?

Солнце — центр Солнечной системы.

Остаются ли планеты на одном месте?

Планеты не остаются на одном месте, а постоянно движутся.

Как движутся планеты?

Они движутся вокруг Солнца.

Находятся ли некоторые планеты ближе к Солнцу, чем другие?

Да; некоторые планеты находятся гораздо ближе к Солнцу, чем другие.

Какая планета ближе всего к Солнцу?

Планета под названием Меркурий.

Какая планета идет следующей за Меркурием?

Планета под названием Венера.

А какая третья по расстоянию от Солнца?

Наша собственная планета, Земля.

Есть ли планеты еще дальше от Солнца?

Да; Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а также много планет поменьше.

Как движется каждая планета?

Она движется по своей собственной траектории или орбите вокруг Солнца, как показано на рис. 2.

Рис. 2.

Движется ли Земля всегда по одной и той же орбите вокруг Солнца?

Да; Земля движется по одной и той же орбите вокруг Солнца год за годом.

Сколько времени требуется Земле, чтобы совершить оборот вокруг Солнца?

365 days, 5 hours and 49 minutes, or one year.

Что составляет для нас год?

Год для нас — это время, необходимое Земле для совершения оборота вокруг Солнца.

Если Земля находится в определенном месте в полдень в день Нового года, когда она снова окажется в этом месте?

Через 5 часов и 49 минут после полудня в день Нового года следующего года.

Что же тогда Земля делает каждый год?

Земля движется вокруг Солнца и возвращается в то место, откуда начала путь, один раз в год.

Есть ли у Земли какое-либо другое движение, кроме движения вокруг Солнца?

Есть; она вращается вокруг своей оси.

Остается ли Земля на одном месте, вращаясь вокруг своей оси?

Нет; она продолжает двигаться по своей траектории вокруг Солнца.

Сколько раз она поворачивается вокруг своей оси, двигаясь вокруг Солнца?

Триста шестьдесят пять раз.

Сколько раз, следовательно, она поворачивается вокруг своей оси за один год?

Земля поворачивается вокруг своей оси триста шестьдесят пять раз в год.

Как называется время, которое требуется для одного поворота вокруг своей оси?

Оно называется днем.

Сколько дней в году?

В году триста шестьдесят пять дней.

Какие два движения, следовательно, имеет Земля?

Она вращается вокруг своей оси и в то же время движется вокруг Солнца.

Какое изменение на Земле происходит из-за ее движения вокруг Солнца?

Смена времен года.

Назовете ли вы времена года?

Зима, весна, лето и осень.

Следуют ли они друг за другом в обычном порядке?

Да; весна следует за зимой, лето за весной, осень за летом, зима за осенью, и весна снова за зимой.

Как часто у нас бывают эти времена года?

Так часто, как Земля совершает оборот вокруг Солнца, то есть один раз в год.

Какое изменение на Земле происходит из-за ее вращения вокруг своей оси?

Смена дня и ночи.

Где сейчас день?

День на той части Земли, которая обращена к Солнцу.

Где сейчас ночь?

Ночь на той части Земли, которая отвернута от Солнца.

Как часто у нас происходит смена дня и ночи?

Так часто, как Земля поворачивается вокруг своей оси, то есть один раз в двадцать четыре часа.

Что такое день?

День — это время от восхода до следующего восхода, от заката до следующего заката, от полудня до полудня или от полуночи до полуночи.

Что включает в себя день?

Он включает в себя как ночное, так и дневное время из двадцати четырех часов.

Когда на одной части Земли день, что на противоположной?

На противоположной части — ночь.

Когда у нас утро, что у людей, живущих на противоположной стороне Земли?

Когда у нас утро, у них вечер; когда у нас день, у них ночь; а когда у нас полдень, у них полночь.

На какой части Земли всегда день?

День на одной половине Земли, в то время как на другой половине — ночь.

Солнце кажется движущимся вокруг Земли; действительно ли это так?

Нет; оно не движется вокруг Земли.

Движется ли Земля?

Да; она поворачивается вокруг своей оси один раз в день.

Почему нам не кажется, что она движется?

Потому что мы движемся вместе с ней. Если мы находимся в вагоне поезда, деревья и дома вдоль дороги кажутся движущимися, а вагон — стоящим на месте; но вагон действительно движется, в то время как деревья и дома стоят неподвижно.

В каком направлении Земля вращается вокруг своей оси?

Земля вращается с запада на восток.

Где восходят Солнце, Луна и звезды?

Солнце, Луна и звезды восходят на востоке.

Учитель может с помощью мяча или небольшого глобуса легко сделать эти вещи настолько понятными, что их смогут усвоить даже маленькие дети.

Когда у нас восход солнца?

Когда часть Земли, на которой мы находимся, впервые попадает под солнечные лучи.

Когда у нас закат солнца?

Когда часть Земли, на которой мы находимся, выходит из-под солнечных лучей.

Луна.

Нам говорили, что Земля движется вокруг Солнца; движется ли какая-нибудь планета вокруг Земли?

Да; одна планета движется вокруг Земли.

Как называется эта планета?

Она называется Луной.

Рис. 3.

Как часто Луна движется вокруг Земли?

Один раз в 27 д. 7 ч. 43 мин.

Сколько времени проходит от новолуния до следующего новолуния?

Это 29 д. 12 ч. 44 мин.

Как часто у нас бывает новолуние?

Один раз каждые 29 д. 12 ч. 44 мин.

Как называется период от одного новолуния до другого?

Он называется лунным месяцем.

Все ли лунные месяцы одинаковой продолжительности?

Да; они все одинаковой продолжительности.

Существует ли какой-либо другой вид месяца?

Да; календарный месяц, как он указан в альманахах.

Сколько календарных месяцев в году?

В году двенадцать календарных месяцев.

Все ли календарные месяцы одинаковой продолжительности?

Нет; некоторые имеют тридцать один день, некоторые тридцать дней, и один — только двадцать восемь дней.

Когда мы лучше всего видим Луну и звезды?

Мы лучше всего видим их ночью.

От чего Луна и другие планеты получают свой свет?

Они получают свой свет от Солнца.

Что они делают с этим светом?

Они отражают его.

Как мы их видим?

Мы видим их благодаря свету, который они отражают.

Почему мы не видим Луну и звезды днем?

Потому что яркий свет Солнца скрывает их свет.

Есть ли звезды во всех направлениях вокруг Земли?

Звезды есть во всех направлениях вокруг Земли.

Откуда мы это знаем?

Потому что звезды можно увидеть из любой части Земли, когда наступает ночь.

Звезды находятся во всех направлениях вокруг Земли, точно так же, как мы можем представить себе яблоки во всех направлениях вокруг мальчика, который залез на дерево, полное этих плодов.

Какая планета движется вокруг Земли?

Луна движется вокруг Земли.

На какую часть Луны светит Солнце?

Оно светит на часть, обращенную к Солнцу.

Что Луна делает со светом, который она получает от Солнца?

Луна отражает свет, полученный от Солнца.

Как называется этот отраженный свет?

Он называется лунным светом, когда отражается от Луны.

Всегда ли та часть Луны, на которую светит Солнце, обращена к Земле?

Она не всегда обращена к Земле.

Когда вся часть Луны, на которую светит Солнце, обращена к Земле, как выглядит Луна?

Луна кажется круглой, и вся она, по-видимому, светится.

Как тогда называется Луна?

Она называется Полнолунием.

Когда ни одна часть Луны, на которую светит Солнце, не обращена к Земле, как выглядит Луна?

Мы вообще не видим Луну, и говорим, что луны нет.

Когда небольшая часть Луны, на которую светит Солнце, впервые поворачивается к Земле, как это называется?

Это называется Новой Луной.

Растет ли освещенная часть Луны?

Она кажется все больше и больше, пока вся Луна не будет освещена.

Как она тогда называется?

Она тогда называется Полнолунием.

Что тогда происходит?

Она кажется все меньше и меньше, пока вся освещенная часть не исчезнет.

Как называется Луна непосредственно перед тем, как исчезнет последняя часть?

Она называется Старой Луной.

Сколько времени проходит от одного полнолуния до другого?

Это лунный месяц.

Сколько полнолуний в году?

В году тринадцать полнолуний.

Солнце намного больше Луны?

Солнце во много тысяч раз больше Луны.

Почему Луна кажется почти такой же большой, как Солнце?

Потому что она гораздо ближе к нам.

Как далеко Луна от Земли?

The moon is nearly 240,000 miles from the earth.

Как далеко Солнце от Земли?

The sun is nearly 92,000,000 miles from the earth.

Сколько времени требуется свету Солнца, чтобы достичь Земли?

Это занимает около восьми минут; следовательно, свет Солнца должен проходить около двенадцати миллионов миль в минуту, или двести тысяч миль в секунду. С такой скоростью свет дошел бы от Луны до Земли чуть более чем за одну секунду. Это заняло бы не больше времени, чем один удар пульса или один тик часов.

Затмения.

Откуда мы знаем, что Земля круглая, как мяч?

Мы знаем, что Земля круглая, как мяч, потому что ее тень похожа на тень мяча.

Откуда еще мы знаем, что Земля круглая?

Мы также знаем, что Земля круглая, потому что мы можем совершить кругосветное путешествие или обогнуть ее.

Где мы можем увидеть тень Земли?

Мы можем увидеть тень на Луне, когда происходит лунное затмение.

На что похожа тень на Луне?

Она круглая, как тень мяча.

Когда Земля оказывается между Солнцем и Луной, куда падает тень Земли?

Тень Земли падает на Луну, как показано на рис. 4.

Рис. 4.

Как называется эта тень на Луне?

Она называется затмением Луны.

Откуда мы знаем, что Луна круглая?

Мы знаем, что Луна круглая, потому что ее тень похожа на тень Земли.

Когда происходит лунное затмение?

Когда она попадает в тень Земли.

Когда Луна полностью входит в тень Земли, как это называется?

Это называется полным затмением Луны.

Когда она частично входит в тень Земли, как это называется?

Это называется частным затмением Луны.

Когда Луна оказывается между Солнцем и Землей, куда падает тень Луны?

Тень Луны падает на Землю, как показано на рис. 5.

Рис. 5.

Что это вызывает?

Это вызывает затмение Солнца.

Когда Луна находится между Солнцем и Землей, можем ли мы видеть Солнце?

Нет; мы не можем видеть Солнце, потому что Луна препятствует прохождению солнечных лучей к нам.

Когда Луна препятствует попаданию солнечных лучей на нас, как это называется?

Это называется затмением Солнца.

Когда Луна препятствует попаданию всех солнечных лучей на нас, как это называется?

Это называется полным затмением Солнца.

Когда Луна препятствует попаданию лишь части солнечных лучей на нас, как это называется?

Это называется частным затмением Солнца.

Когда Солнце будет затмеваться?

Всякий раз, когда Луна оказывается между Солнцем и Землей.

Когда Луна будет затмеваться?

Всякий раз, когда Земля оказывается между Солнцем и Луной.

Кто создал Солнце, Луну и звезды?

Бог, Творец всего сущего, создал Солнце, Луну и звезды. Он поместил их на небесах, где они остаются в послушании Его воле. Он создал яркие лучи Солнца, чтобы освещать день и придавать красоту миру; но более слабые лучи Луны и звезд лучше всего видны ночью, когда Солнце скрыто.

ГЛАВА II. Свет.

Цвет.

Каким образом Солнце полезно для нас?

Оно дает тепло, которое согревает нас, и дает свет, чтобы мы могли видеть.

Полезно ли оно еще каким-либо образом?

Оно дает свет и тепло всем животным, а также всем растениям.

Что делает цветы и листья такими красивыми?

Свет и тепло от Солнца делают их красивыми.

Что созревает под воздействием света и тепла от Солнца?

Они способствуют созреванию яблок, вишен и других фруктов; также пшеницы, кукурузы и других злаков, делая их пригодными в пищу.

Когда наступает ночь или темно, можем ли мы различать объекты?

Нет; потому что все вещи тогда лишены цвета, и их нельзя увидеть.

Когда утром светает, что происходит?

Сначала мы видим окружающие нас объекты смутно; но по мере того, как становится светлее, мы видим их более отчетливо.

Все ли они показывают один и тот же цвет при свете?

Нет; они показывают разные цвета.

Что позволяет нам видеть цвет разных вещей?

Свет позволяет нам видеть цвет всего.

Какие виды света у нас есть?

У нас есть свет Солнца, Луны и звезд; также свет от горения любого вещества.

Показывает ли свет много цветов?

Он действительно показывает много цветов или оттенков цвета.

Как можно получить некоторые цвета?

Их можно получить путем смешивания других цветов.

Как можно получить фиолетовый цвет?

Смешав красный и синий цвета.

Как можно получить зеленый цвет?

Смешав синий и желтый цвета.

Как можно получить оранжевый цвет?

Смешав красный и желтый цвета.

Как свет исходит от Солнца?

Он исходит лучами или прямыми линиями.

Что можно сделать с лучом света?

Его можно разделить на разные цвета.

На сколько цветов можно разделить луч света?

На семь цветов, как цвета радуги.

Какие названия даются этим цветам?

Красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго, фиолетовый.

Как можно разделить эти цвета?

С помощью призмы или трехстороннего куска стекла.

Как это можно сделать?

Если солнечный луч, проходящий через отверстие в ставне темной комнаты, упадет на призму, он будет разложен при прохождении через призму и отобразится на противоположной стене в семи цветах радуги.

Рис. 6.

На рис. 6 D — это солнечный луч, проходящий через ставню. Когда он проходит через призму в точке E, он разделяется на семь цветов радуги, как показано на противоположной стене.

В каком порядке будут появляться эти цвета?

Они всегда будут появляться один над другим в названном порядке.

Как можно запомнить этот порядок?

С помощью слова Roy-g-biv, составленного из их начальных букв, начиная снизу.

Из чего создаются цвета радуги?

Из лучей света, исходящих от Солнца.

Когда видна радуга?

Радуга видна, когда Солнце светит сквозь капли воды, падающие через воздух.

Как капли воды помогают создать радугу?

Капли воды действуют как маленькие призмы и разделяют проходящие через них лучи света на цвета радуги.

Какие две вещи, следовательно, нужны для создания радуги?

Ливень и яркое солнце.

В какой части неба появляется радуга?

В части, противоположной той, где находится Солнце во время ливня.

Как выглядит радуга?

Она выглядит как огромная арка, охватывающая небо, и ее великолепные яркие цвета очень красивы.

Что мы можем помнить в отношении радуги?

Мы можем помнить, что Бог поместил Свою «радугу» в облаке как знак того, что мир больше не будет уничтожен потопом.

Где еще мы можем увидеть разнообразие цветов?

В мыльном пузыре.

Почему эти цвета постоянно меняются?

Потому что стенки пузыря постоянно становятся тоньше, и поэтому от них отражаются разные цвета.

Почему стенки мыльного пузыря становятся тоньше?

Потому что вода стекает к нижней части пузыря, пока его верх не станет настолько тонким, что лопнет.

Можем ли мы определить цвет любого объекта, прикоснувшись к нему?

Нет; мы должны увидеть его, чтобы определить его цвет.

Откуда мы это знаем?

Если есть два пальто, одно синее, а другое черное, мы не можем определить, какое из них синее, а какое черное, ощупывая их.

Что необходимо для того, чтобы видеть цвета?

Необходим свет; потому что все цвета происходят от лучей света.

Можем ли мы видеть разные цвета в самом луче?

Мы не можем; потому что Бог так смешал их вместе, что мы не можем их увидеть.

Когда большая часть лучей света проходит сквозь вещество, что говорят о нем?

Вещество называется прозрачным.

Назовите некоторые прозрачные вещества.

Стекло, лед, алмазы, воздух и чистая вода.

Когда сквозь вещество проходит лишь несколько лучей света, что говорят о нем?

Вещество называется полупрозрачным.

Назовите некоторые полупрозрачные вещества.

Кремень, слюда, очищенный рог и фарфор.

Когда сквозь вещество не проходит ни один луч света, что говорят о нем?

Вещество называется непрозрачным.

Назовите некоторые непрозрачные вещества.

Дерево, железо, уголь и гранит.

Можем ли мы видеть сквозь стеклянное окно?

Да; потому что стекло прозрачно, и свет проходит сквозь него.

Можем ли мы видеть сквозь зеркало?

Нет; потому что задняя сторона зеркала покрыта ртутью, которая препятствует прохождению лучей света сквозь него.

Что происходит со светом, падающим на зеркало?

Он отбрасывается от стекла.

Как это называется?

Это называется отражением.

Какие объекты являются хорошими отражателями света?

Те, которые имеют гладкие и полированные поверхности; такие как олово, серебро, золото и ртуть.

Какие объекты являются плохими отражателями света?

Те, которые имеют тусклые, неровные поверхности; такие как железо, дерево, ткань, кожа и ситец.

Из чего состоит каждый луч солнечного света?

Он состоит из семи цветов радуги.

Что делает зеркало с этими цветами?

Зеркало отбрасывает их все от своей поверхности.

Что делает стеклянное окно с этими цветами?

Стеклянное окно позволяет всем этим цветам проходить сквозь него.

Что делают непрозрачные вещества с этими цветами?

Они отбрасывают или отражают некоторые из них.

Отражают ли они все один и тот же цвет?

Нет; некоторые отражают один цвет, а некоторые — другой.

Какой цвет отражает трава?

Она отражает зеленый цвет; поэтому трава зеленая.

Что делает трава с другими цветами?

Она поглощает или скрывает их в себе.

Как мы узнаем цвет чего-либо?

Мы узнаем его по цвету, который он отражает.

Почему роза красная?

Потому что она отражает красный цвет и поглощает или скрывает другие цвета в себе.

Когда что-либо поглощает все цвета луча света, какой это цвет?

Это черный цвет.

Когда оно отражает все цвета света, какой это цвет?

Это белый цвет.

Почему буквы на этой странице черные?

Потому что они поглощают все цвета света и не отражают ни одного.

Почему бумага белая?

Потому что она отражает все цвета света и не поглощает ни одного.

Почему все вещи черные в темноте?

Потому что на них не падают лучи света; следовательно, им нечего отражать.

Отражает ли объект свой цвет во всех направлениях?

Он действительно отражает свой цвет во всех направлениях.

Откуда мы это знаем?

Потому что тысячи людей, находящихся в разных направлениях от одного и того же объекта, могут видеть его одновременно.

Как лучи цвета отражаются от объекта?

Они отражаются по прямым линиям.

Где должен находиться человек, чтобы увидеть объект?

Он должен находиться в таком положении, чтобы ничто не препятствовало прохождению лучей света по прямой линии от объекта к его глазам.

Какой цвет отражает красная лента?

Она отражает красный цвет.

Почему некоторые красные ленты более яркого красного цвета, чем другие?

Когда они отражают большое количество красных лучей, они имеют ярко-красный цвет; но когда они отражают лишь несколько красных лучей, они имеют тускло-красный цвет.

От чего зависит яркость или тусклость цвета?

Она зависит от количества отраженных лучей этого цвета.

Какое разнообразие это создает?

Это создает большое разнообразие в оттенках и тонах цвета.

Где можно увидеть многие из этих оттенков и тонов?

В красивых цветах, которые растут в лесах, полях и садах; в прекрасных оттенках листьев осенью; и в оперении птиц, которые прилетают к нам каждую весну и радуют нас своими песнями.

Чему могут научить нас эти вещи?

Они могут научить нас благости Божьей, давшей нам мир, полный красоты; и мы должны всегда чувствовать благодарность Ему за то огромное удовольствие, которое мы получаем, созерцая их.

Почему мы не можем отчетливо видеть свет лампы или свечи днем?

Потому что сильные лучи Солнца скрывают более слабые лучи лампы.

Почему мы не можем видеть звезды днем?

Потому что яркий свет Солнца скрывает их более слабый свет.

Когда мы лучше всего видим светлячков?

Ночью, когда темно; потому что в другое время свет Солнца скрывает их слабый свет.

Где мы можем увидеть их ночью?

Летающими во всех направлениях, похожими на кусочки огня, движущиеся в воздухе.

Отражает ли зеркало все цвета света, падающие на него?

Да; следовательно, луч света не меняется.

Когда объект синего цвета, почему отражается только синий?

Потому что это единственный цвет, падающий на стекло, и нет другого цвета для отражения.

Меняется ли цвет любого объекта при падении на зеркало?

Нет; цвет каждого объекта отражается от зеркала без изменений.

Отражают ли другие объекты обычно цвета, падающие на них?

Нет; они поглощают или скрывают цвет всех других объектов и отражают только свой собственный цвет.

Если бы каждый объект был хорошим отражателем цвета, как зеркало, что бы произошло?

Тогда каждый объект отражал бы цвет каждого другого объекта вокруг него, и возникла бы бесконечная путаница цветов.

Какие объекты отражают больше всего света?

Те, которые имеют белый или светлый цвет.

Какие объекты отражают меньше всего света?

Те, которые имеют более темный цвет; и чем ближе цвет к черному, тем меньше света он отражает.

Почему темнее, когда небо покрыто темными облаками, чем светлыми?

Потому что темные облака отражают меньше света, чем светлые.

Какое преимущество мы получаем от зеленого цвета травы и листьев?

Они отражают мягкий, приятный свет, который не ослепляет и не вредит нашим глазам.

Как было бы, если бы эти объекты были белыми?

Они ослепили бы нас количеством отраженного света.

Если мы хотим сделать комнату светлой, какого цвета должны быть стены?

Они должны быть белыми; а если оклеены обоями, то светлыми.

Почему темные обои затемняют комнату?

Потому что они поглощают часть лучей света, которые проникают через окна; следовательно, в комнате меньше света. Темные ковры или темная мебель затемняют комнату по той же причине.

Отличается ли свет от горящего тела от солнечного света?

Да; он отличается по интенсивности, по цвету и по многим другим признакам.

Какое влияние оказывает свет лампы на цвет некоторых веществ?

Он меняет их цвет.

Где мы можем найти пример этого?

При попытке подобрать цвета ниток или шелка ночью.

Почему цвет при свете лампы отличается от того, каким он является при дневном свете?

Потому что желтый цвет лучей лампы воздействует на цвет шелка, образуя третий цвет. Синий шелк становится зеленым при свете лампы, а красный шелк становится оранжевым.

Все ли люди способны отличить один цвет от другого?

Нет; некоторые страдают цветовой слепотой. Для таких людей все цвета кажутся одинаковыми.

Какие любопытные случаи цветовой слепоты можно упомянуть?

Доктор Митчелл рассказывает об офицере, который купил синий мундир и красный жилет, думая, что они одного цвета. Он также рассказывает о портном, который заштопал черный жилет куском малиновой ткани; и о другом, который пришил красный воротник к синему мундиру. Доктор Дальтон потерял кусок красного сургуча в траве и не мог его найти, потому что он и трава казались ему одного цвета.

Преломление света.

Как лучи света от Солнца доходят до нас?

Они доходят до нас по прямым линиям.

Когда лучи света переходят из одного вещества в другое, более плотное, что происходит?

Они преломляются или отклоняются от прямого пути.

Что говорят об этих преломленных лучах?

Говорят, что они преломлены.

Что подразумевается под преломлением?

Изгиб луча света при переходе из одного вещества в другое с разной плотностью; например, из воздуха в воду или из воды в воздух.

Где мы можем увидеть пример преломления?

В лучах света от стержня, один конец которого находится в воде.

Рис. 7.

Почему стержень кажется согнутым?

Потому что свет, исходящий от части стержня под водой, преломляется или изгибается на поверхности воды, в то время как свет от части над поверхностью доходит до глаза по прямым линиям; следовательно, стержень кажется согнутым на поверхности, как показано на рис. 7.

Как выглядит шест, когда один конец помещен в воду?

Он кажется согнутым там, где встречается с поверхностью воды.

Как выглядит часть стержня под водой?

Часть под водой кажется приподнятой, как можно увидеть на рис. 7.

Как выглядит дно пруда или ручья?

Оно кажется приподнятым, и вода не кажется такой глубокой, как есть на самом деле.

Почему это так?

Потому что свет от дна пруда преломляется или изгибается на поверхности воды; следовательно, дно кажется приподнятым.

Насколько дно пруда или ручья кажется приподнятым?

Примерно одна треть глубины воды.

Если глубина воды на самом деле составляет шесть футов, то какой она кажется?

Она кажется глубиной всего в четыре фута.

Что часто случалось из-за незнания этого факта?

Люди тонули, заходя в воду, которая оказывалась глубже, чем казалась.

Кажутся ли рыбы и другие предметы, плавающие в воде, приподнятыми?

Да; подобно дну ручья, они также кажутся расположенными от поверхности на две трети ближе, чем есть на самом деле.

Если мы хотим подстрелить рыбу острогой, что мы должны сделать?

Мы должны целиться ниже того места, где они кажутся, или бить по ним перпендикулярно.

Отражение света.

Когда мяч бросают в стену, как называется путь, по которому он движется?

Линия падения.

Когда мяч отскакивает обратно, как называется его путь?

Линия отражения.

Как называется угол, под которым мяч ударяется о стену?

Угол падения.

Как называется угол, под которым мяч отскакивает?

Угол отражения.

Когда луч света падает на зеркало, как называется путь, по которому он движется?

Линия падения.

Когда луч отражается, как называется его путь?

Линия отражения.

Угол падения — это угол между перпендикуляром и линией падения; а угол отражения — это угол между перпендикуляром и линией отражения. Эти два угла всегда равны друг другу, как показано на рис. 8.

Рис. 8.

Когда луч света падает на зеркало косо или под углом, что с ним происходит?

Луч отражается от стекла под тем же углом, под которым он падает на него.

Почему отражение солнца в пруду в полдень видно у самого края?

Потому что угол отражения равен углу падения; и наблюдатель должен находиться почти над тем местом, куда падают лучи, чтобы при отражении они могли попасть ему в глаз.

Где видно отражение утром или вечером?

Оно видно ближе к середине пруда; потому что солнечные лучи в это время падают на пруд более косо и отражаются к глазу также более косо.

Когда непрозрачный предмет помещают между свечой и стеной, почему появляется тень?

Потому что непрозрачный предмет препятствует падению лучей света на стену.

Почему тень становится больше, чем ближе предмет к свече?

Потому что лучи света расходятся от свечи во всех направлениях по прямым линиям, и чем ближе предмет, тем больше лучей он перехватывает, как показано на рис. 9.

Рис. 9.

На рис. 9 пусть L обозначает пламя свечи. Когда предмет помещен в точке A, тень на стене будет простираться от C до D; но когда предмет перемещают ближе, как в точку B, тень будет простираться от E до F.

Почему предмет кажется меньше, чем дальше он от нас находится?

Потому что угол, под которым свет от него падает на глаз, меньше на расстоянии, чем когда предмет находится близко к глазу.

Рис. 10.

На рис. 10 диаметр ближнего круга — от A до B; но диаметр более удаленного круга, хотя он такой же большой, кажется лишь от C до D.

Почему предмет становится более тусклым, чем дальше он от нас находится?

Потому что лучи света от него распространяются во всех направлениях; и в глаз попадает меньше лучей, когда он находится на расстоянии, чем когда он рядом.

Каково назначение телескопа?

Он используется для наблюдения за удаленными объектами.

Почему мы можем видеть удаленный объект более отчетливо с помощью телескопа, чем без него?

Потому что телескоп увеличивает изображение объекта, а также собирает больше света от этого объекта, чем собирает невооруженный глаз, тем самым делая изображение отчетливо видимым.

Какие объекты мы рассматриваем с помощью телескопа?

Мы рассматриваем небесные тела: солнце, луну и звезды.

Что такое подзорная труба?

Это оптический прибор, в основном используемый для наблюдения за удаленными объектами на земле.

Похожа ли подзорная труба на телескоп?

Подзорная труба очень похожа на телескоп, только она меньше.

Когда мы смотрим в подзорную трубу, как выглядят объекты?

Они кажутся приближенными к нам и выглядят крупнее.

Кем часто используются подзорные трубы?

Подзорные трубы часто используются людьми на борту судов во время морского плавания.

Какие инструменты у нас есть для увеличения мелких объектов?

У нас есть увеличительные стекла и микроскопы.

Что такое увеличительные стекла?

Это отдельные стекла или линзы, используемые для увеличения мелких объектов.

Кем используются увеличительные стекла?

Они используются ювелирами, часовщиками, граверами и другими людьми, которые изучают мелкие предметы.

Что такое микроскопы?

Это инструменты, используемые для изучения очень мелких объектов.

Как выглядит капля дождевой воды или уксуса под микроскопом?

Она кажется полной странных существ, которые постоянно находятся в движении.

Как выглядят самые маленькие насекомые?

Они кажутся такими же идеально сформированными, как и более крупные, которые видны невооруженным глазом.

Что можно увидеть с помощью микроскопа?

Тысячи вещей, слишком малых, чтобы мы могли их увидеть, если их не увеличить.

Какие очки используют близорукие люди?

Близорукие люди используют очки, самые толстые по краям и самые тонкие в центре.

Какие очки мы используем с возрастом?

С возрастом мы используем очки, самые тонкие по краям и самые толстые в центре.

Какая польза от очков?

Когда зрение нарушено, очки позволяют нам видеть объекты более четко.

Как должны быть сделаны очки?

Они должны быть сделаны так, чтобы объекты выглядели отчетливо, но не увеличивались и не уменьшались.

Как меняются глаза людей с возрастом?

Их глаза меняются так, что они лучше видят удаленные объекты, чем те, что находятся ближе, поэтому при чтении они держат книгу дальше от глаз.

Глаз.

Как называется та часть глаза, которая у разных людей бывает синей, серой или коричневой?

Она называется радужной оболочкой.

Что такое зрачок глаза?

Зрачок — это черное пятно или отверстие в центре радужной оболочки.

Рис. 11.

Каково назначение зрачка?

Зрачок — это окно глаза, и лучи света, попадающие в глаз, должны проходить через него.

Какую власть имеет радужная оболочка над зрачком?

Радужная оболочка обладает способностью делать зрачок больше или меньше в зависимости от количества света, которое она получает.

Как яркий свет влияет на радужную оболочку?

Он заставляет радужную оболочку сжиматься, так что зрачок становится меньше.

Как слабый свет влияет на радужную оболочку?

Он заставляет радужную оболочку расширяться, так что зрачок становится больше.

В чем преимущество радужной оболочки для глаза?

Радужная оболочка действует как часовой, защищая глаз от внезапного света.

Как внезапный свет влияет на глаз?

Внезапный свет причиняет глазу боль.

Какую форму имеет зрачок глаза?

У человека зрачок глаза круглый.

Каков размер зрачка глаза?

Зрачок варьируется от одной двадцатой до одной трети дюйма в диаметре, в зависимости от яркости света, попадающего в глаз.

Как еще наши глаза защищены от внезапного света?

С помощью наших век, которые можно закрыть и тем самым полностью перекрыть свет.

Когда мы переходим из хорошо освещенной комнаты на открытый воздух ночью, почему сначала кажется темнее, чем потом?

Потому что зрачок сначала сжат; но вскоре он расширяется и позволяет большему количеству лучей света проникнуть в глаз, так что ночь кажется менее темной.

Почему зрачок становится больше в сумерках?

Чтобы в глаз могло попасть больше лучей света, благодаря чему объекты можно видеть более отчетливо.

Почему сова или летучая мышь могут видеть ночью?

Потому что зрачок глаза у них довольно большой и пропускает много света.

Почему они остаются в темных местах в течение дня?

Потому что яркий дневной свет вредит их глазам.

Может ли изображение объекта сохраняться в глазу после того, как веки закрыты?

Может, на очень короткое время, что может доказать каждый, сначала посмотрев на какой-нибудь яркий объект, а затем закрыв веки.

Почему горящий уголь, быстро вращаемый вокруг, кажется кругом огня?

Потому что свет от него удерживается глазом короткое время, тем самым создавая видимость полного круга.

Почему мы не можем сосчитать столбы в заборе, когда быстро едем в вагоне?

Потому что свет от каждого столба попадает в глаз в такой быстрой последовательности, что он не может отличить один столб от другого.

Можно ли отчетливо видеть объекты, расположенные близко к глазу?

Нет; когда объекты находятся на расстоянии менее шести дюймов от глаза, их нельзя увидеть отчетливо.

Можно ли видеть объекты, когда они находятся на большом расстоянии от глаза?

Да; объекты можно видеть, даже когда они находятся в миллионах миль от нас; так, солнце видно, хотя оно находится в девяноста пяти миллионах миль от земли, а некоторые звезды, которые мы созерцаем на небе, находятся еще дальше, чем солнце.

Какая польза от глаза для нас?

Глаз дает нам представление о размере, форме, цвете, месте, расстоянии и движениях вещей вокруг нас, чтобы мы могли использовать их для улучшения нашего комфорта и счастья.

Что мы можем помнить о свете?

И сказал Бог: «Да будет свет»; и стал свет. Так день был отделен от ночи, и солнце было создано, чтобы посылать свои серебристые лучи на холмы и долины, поля и леса, заставляя редчайшие почки и прекраснейшие цветы появляться из безжизненной земли, хотя ни один глаз, кроме Всевидящего, не был там, чтобы созерцать их!

ГЛАВА III. Теплота.

Источники теплоты.

Что такое теплота?

Теплота — это агент, который вызывает ощущение тепла.

Можно ли увидеть теплоту?

Нет; теплоту нельзя увидеть, ее можно только почувствовать.

Когда мы касаемся вещества, которое горячее нас, что происходит?

Часть теплоты от этого вещества переходит к нам и вызывает ощущение тепла.

Когда мы касаемся вещества, которое холоднее нас, что происходит?

Часть теплоты от нас переходит к этому веществу, и мы испытываем ощущение холода.

Меняется ли количество теплоты в каком-либо веществе?

Да; воду можно нагреть до обжигающей температуры, или теплоту можно отнять у нее, пока она не замерзнет в лед.

Что заставляет вещество становиться холодным?

Отнятие теплоты у вещества заставляет его становиться холодным.

Тогда что такое холод?

Холод — это лишь отсутствие или недостаток теплоты.

Когда мы переходим из очень жаркой комнаты в умеренно теплую, что мы чувствуем?

Мы испытываем ощущение холода.

Когда мы переходим из очень холодной комнаты в умеренно теплую, что мы чувствуем?

Мы испытываем ощущение тепла, хотя комната не теплее, чем в первом случае.

Как еще мы можем доказать, что судим о тепле и холоде по нашим ощущениям?

Если подержать одну руку в довольно теплой воде, а другую в довольно холодной воде в течение нескольких мгновений, а затем погрузить обе руки в теплую воду, то теплая вода покажется холодной руке, которая была в теплой воде, и теплой руке, которая была в холодной воде.

Есть ли что-нибудь без теплоты?

Нет; самое холодное известное вещество все еще содержит некоторое количество теплоты.

Сколько видов теплоты существует?

Существует два вида теплоты.

Какие это два вида теплоты?

Теплота, сопровождаемая светом, как теплота от солнца или лампы; и теплота без света, как теплота от кипящей воды.

Из какого источника в основном исходит теплота?

Теплота в основном исходит от солнца, которое также является источником света.

Что говорится о теплоте и свете от солнца?

Теплота и свет от солнца приходят вместе в солнечном луче.

Из какого еще источника получается теплота?

Теплота получается от горения любого вещества.

Что еще производит горение любого вещества?

Оно часто производит свет.

Можно ли легко разделить свет и теплоту от солнца?

Их нельзя легко разделить.

Что делает стеклянное окно со светом и теплотой солнечного луча?

Оно позволяет и свету, и теплоте проникнуть в комнату, так что мы можем видеть одно и чувствовать другое.

Соединены ли свет и теплота от огня, как они соединены в солнечном луче?

Они не соединены; кажется, что они отделены друг от друга.

Что делает стеклянное окно со светом и теплотой от огня?

Оно позволяет свету пройти сквозь него; но оно задерживает теплоту.

Как это можно доказать?

Когда оконное стекло держат между лицом и огнем, оно защитит лицо от теплоты.

Существует ли теплота без света?

Да; многие вещества содержат теплоту, но не излучают свет.

Меняет ли свет количество теплоты в веществе?

Нет; кипящая вода так же горяча в темноте, как и на свету; а лед так же холоден днем, как и ночью.

Есть ли какой-нибудь другой источник теплоты?

Да; теплота производится путем трения или ударов веществ друг о друга.

Что произойдет от трения двух кусков дерева друг о друга?

Их можно тереть до тех пор, пока они не загорятся.

Как индейцы разводят огонь?

Терев два куска дерева друг о друга, пока они не загорятся.

Как производится теплота тормозами на железнодорожных вагонах?

Она производится трением колес вагона о тормоза.

Что можно увидеть, когда лошадь ударяет подковами о камень?

Можно увидеть маленькие искры огня, которые содержат теплоту.

Если кусок железа ковать, увеличится ли его теплота?

Его теплота увеличится.

Как это можно доказать?

Человек может, куя кусок холодного железа, сделать его раскаленным докрасна.

Могли бы мы жить без теплоты?

Нет; наши тела должны быть согреты, и это может быть сделано только с помощью теплоты.

Верно ли это для других живых существ?

Да; все животные и все растения погибли бы, если бы теплота была отнята.

Что мы должны чувствовать по отношению к этим вещам?

Мы должны чувствовать благодарность Всемудрому Творцу за то, что Он обеспечил нас как теплотой, так и светом из неиссякаемого источника — солнца.

Расширение от теплоты.

Как теплота обычно влияет на вещества?

Теплота расширяет их или делает их больше.

Расширяет ли теплота все металлы?

Да; все металлы расширяются от теплоты.

Когда железный стержень нагревается, он длиннее или короче, чем когда он холодный?

Он длиннее, чем когда он холодный.

Откуда мы это знаем?

Мы знаем это, измерив стержень, когда он холодный, и снова, когда он нагрет.

Будет ли стержень больше, а также длиннее?

Стержень будет больше.

Как мы можем это доказать?

Стержень, будучи раскаленным докрасна, не пройдет через такое же маленькое отверстие, как когда он холодный.

Как теплота и холод влияют на большинство веществ?

Теплота расширяет большинство веществ, а холод сжимает их.

Все ли металлы расширяются одинаково от теплоты?

Нет; некоторые металлы расширяются гораздо больше других.

Как теплота расширяет вещества?

Теплота раздвигает части или атомы объекта дальше друг от друга, и таким образом его размер увеличивается.

Что делает кузнец с шиной перед тем, как надеть ее на колесо?

Он нагревает шину докрасна.

Почему он нагревает шину докрасна?

Чтобы она увеличилась в размере и легче наделась на колесо.

Что происходит по мере остывания шины?

Она становится меньше и тем самым плотно скрепляет части колеса.

Когда в комнате разводят огонь, почему мебель часто издает щелкающий звук?

Потому что теплота расширяет дерево, и частицы издают щелкающий звук при разделении.

Почему печь издает треск по мере нагревания?

Частицы железа издают этот звук при расширении.

Если кусок стекла подержать в руке, станет ли стекло теплым?

Стекло станет таким же теплым, как рука.

Какая часть стекла будет нагрета первой?

Часть, касающаяся руки, будет нагрета первой.

Какая часть стекла будет нагрета последней?

Часть, наиболее удаленная от руки, будет нагрета последней.

Какая часть стекла будет расширена первой?

Часть, касающаяся руки, потому что она нагревается первой.

Какая часть будет расширена последней?

Часть, наиболее удаленная от руки, потому что она нагревается последней.

Если какое-либо другое теплое вещество коснется стекла, будет ли стекло нагрето таким же образом?

Стекло будет нагрето таким же образом.

Что часто является результатом этого неравномерного нагревания?

Стекло разбивается.

Почему стеклянные пластины или стаканы разбиваются, когда их помещают в горячую воду?

Они разбиваются, потому что часть, соприкасающаяся с горячей водой, расширяется больше, чем та, что находится дальше.

Почему ткань, смоченная в горячей воде и обернутая вокруг горлышка бутылки, ослабит пробку?

Потому что теплота от ткани расширяет горлышко бутылки раньше, чем пробку, так что пробка ослабляется.

Почему печные плиты часто ломаются?

Потому что они подогнаны друг к другу в печи так, что у них нет места для расширения без поломки.

Какое влияние оказывает холод на вещества?

Холод заставляет их сжиматься или становиться меньше.

Вещи расширяются неравномерно; сжимаются ли они также неравномерно?

Они действительно сжимаются неравномерно, и таким образом могут быть разбиты.

Почему ламповые стекла часто разбиваются, пока лампа горит?

Потому что теплота пламени заставляет их расширяться неравномерно.

Каким еще образом они разбиваются?

От прикосновения к ним сквозняка холодного воздуха или капли холодной воды, что заставляет их сжиматься неравномерно.

Почему они иногда разбиваются, когда лампа не горит?

Потому что на них дует поток холодного воздуха из окна или двери.

Расширяется ли ртуть при нагревании?

Как и другие металлы, ртуть расширяется по мере нагревания и сжимается по мере охлаждения.

Является ли ртуть твердым или жидким веществом?

В обычном виде она является жидкостью.

Для чего используется ртуть?

Она используется для заполнения трубок термометров.

Что такое термометр?

Это инструмент, используемый для измерения степени или количества теплоты в любом веществе.

Как теплота влияет на ртуть?

Теплота расширяет ртуть и заставляет ее подниматься в трубке.

Как холод влияет на ртуть?

Холод сжимает ртуть и заставляет ее опускаться в трубке.

Расширяет ли теплота жидкости больше, чем твердые тела?

Теплота действительно расширяет жидкости больше, чем твердые тела.

Почему жидкости расширяются больше, чем твердые тела?

Потому что частицы, из которых они состоят, легче разделяются или раздвигаются теплотой.

Если мы продолжим подводить теплоту к жидкости, что с ней станет?

Жидкость превращается в газ или пар.

Какой у нас есть обычный пример пара?

Вода при нагревании превращается в пар.

Назовите какой-нибудь газ.

Воздух, которым мы дышим, — это газ.

Как теплота влияет на воздух?

Теплота нагревает воздух и заставляет его расширяться.

Все ли твердые тела расширяются одинаково при нагревании?

Нет; некоторые твердые тела расширяются больше других; так, цинк расширяется больше железа, а железо больше стекла.

Все ли жидкости расширяются одинаково при нагревании?

Нет; жидкости, хотя и более чувствительны к теплоте, не расширяются так одинаково, как твердые тела.

Расширяются ли газы одинаково при нагревании?

Yes; gases expand uniformly; thus, 491 cubic inches of any gas, if heated one degree, will become 492 cubic inches.

Если одну чашку наполнить свинцом, а другую чашку такого же размера водой, что будет весить больше, свинец или вода?

Свинец будет весить больше, чем вода.

Какое вещество тяжелее, свинец или вода?

Свинец тяжелее воды.

Почему мы говорим, что свинец тяжелее воды?

Потому что чашка, полная свинца, будет весить больше, чем такая же чашка, полная воды, или любой объем свинца будет весить больше, чем равный объем воды.

Почему пробка легче воды?

Потому что любой объем пробки легче равного объема воды; чашка, наполненная пробкой, будет весить меньше, чем когда она наполнена водой.

Когда свинец кладут в воду, почему он опускается на дно?

Потому что свинец тяжелее равного объема воды.

Когда пробку кладут в воду, почему она поднимается на поверхность?

Потому что пробка легче равного объема воды.

Увеличивает ли теплота вес какого-либо вещества?

Теплота не увеличивает вес какого-либо вещества.

Откуда мы это знаем?

Потому что кусок железа в холодном состоянии весит столько же, сколько в раскаленном докрасна.

Когда жидкость нагревается, становится ли она легче или тяжелее?

При нагревании она становится легче, объем к объему.

Почему жидкость становится легче при нагревании?

Потому что та же самая жидкость расширяется и занимает больше места, хотя ее вес не увеличивается.

Почему галлон холодной воды будет весить больше, чем галлон горячей воды?

Потому что галлон холодной воды при нагревании составит больше, чем галлон горячей воды.

Когда мы получаем больше патоки, покупая ее в жаркую или в холодную погоду?

Мы получаем больше, покупая ее в холодную погоду, потому что галлон, купленный тогда, составит больше, чем галлон, когда погода станет теплее.

Расширяет ли теплота воздух и делает ли его легче?

Теплота действительно расширяет воздух и делает его легче.

Что делает воздух при нагревании?

Он поднимается вверх, потому что он легче, а холодный или более тяжелый воздух опускается, чтобы занять его место.

Какая часть комнаты, в которой есть огонь, самая теплая?

Часть у потолка самая теплая, потому что нагретый воздух всегда поднимается.

Почему мыльный пузырь поднимается?

Потому что он наполнен нагретым воздухом из легких и поэтому легче окружающего его воздуха.

Почему поднимаются воздушные шары?

Потому что они наполнены газом, который легче окружающего их воздуха.

Почему каштан раскалывается при жарке?

Потому что воздух в нем расширяется от теплоты, так что он разрывает скорлупу.

Почему каштан не раскалывается, когда в скорлупе сделано отверстие?

Потому что воздух может тогда выходить по мере расширения, не разрывая скорлупу.

Что происходит с воздухом в яблоке, когда яблоко запекается?

Воздух при нагревании прорывается сквозь кожуру яблока, увлекая за собой сок.

Почему яблоко становится мягким при запекании?

Потому что воздух в клетках яблока расширяется и разрушает эти клетки, так что яблоко становится мягким.

Какая часть яблока первой становится мягкой?

Внешняя, потому что она нагревается первой.

Почему все фрукты и овощи становятся мягкими при варке?

Потому что теплота расширяет воздух в них и таким образом разрушает их клетки, так что они становятся мягкими.

Почему дерево издает щелкающий звук при горении?

Потому что воздух в клетках дерева разрывает их, тем самым создавая звук.

Почему выбрасываются искры огня?

Потому что нагретый воздух разрывает клетки с такой силой, что выбрасывает маленькие кусочки горящего дерева.

Какие виды дерева щелкают больше всего?

Крупнозернистые виды, такие как каштан; в то время как мелкозернистые виды, такие как грецкий орех, редко сильно щелкают.

Почему сухое дерево щелкает больше, чем сырое?

Потому что сок в порах сырого дерева высыхает по мере того, как дерево становится сухим, и его место заполняется воздухом, так что в сухом дереве больше воздуха, чем в сыром.

Почему дым поднимается в дымоходе?

Потому что воздух в дымоходе нагревается огнем, и по мере того, как воздух поднимается, он уносит с собой дым.

Почему дымоход дымит, когда огонь только разжигают?

Потому что холодные стенки дымохода охлаждают нагретый воздух настолько быстро, что препятствуют его подъему к верху, и дым тогда опускается обратно в комнату.

Как дома отапливаются горячим воздухом?

Путем разведения огня в подвале, чтобы воздух при нагревании мог подниматься по трубам в разные части здания.

Есть ли какое-нибудь вещество, которое не сжимается от холода?

Да; вода, когда она близка к замерзанию, не сжимается от холода.

Что происходит с водой?

Когда она охлаждается почти до точки замерзания, она начинает расширяться, а когда замерзает, она расширяется еще больше.

Насколько расширяется вода при замерзании?

Она расширяется примерно на одну седьмую своего объема. То есть семь галлонов воды составят восемь галлонов льда.

Расширяется ли замерзающая вода с большой силой?

Да; она расширяется с большой силой.

Почему сосуды, содержащие воду, часто разбиваются холодной ночью?

По мере того как вода в них замерзает, она расширяется и разбивает сосуды.

Почему свинцовые и железные трубы часто лопаются зимой?

Потому что воде в них позволяют замерзнуть, и так как нет места для ее расширения, трубы лопаются.

Лед тяжелее или легче воды?

Лед легче такого же объема воды.

Насколько лед легче воды?

Восемь галлонов льда весят не больше, чем семь галлонов воды.

Защищает ли лед воду под ним от замерзания?

Лед действительно защищает воду от замерзания в очень значительной степени.

Если бы лед был тяжелее воды, что бы произошло?

Лед опускался бы на дно так же быстро, как образовывался, и наши ручьи каждую зиму промерзали бы до дна, тем самым уничтожая рыбу и других существ, живущих в них. В этом, как и во многих других отношениях, мы можем усвоить урок, что при сотворении мира Бог мудро создал все вещи, чтобы они служили какой-то полезной цели.

Теплопроводность.

Почему железо кажется холодным на ощупь холодным утром?

Потому что теплота переходит от руки к железу, тем самым вызывая ощущение холода.

Как называется переход теплоты от руки к железу?

Это называется теплопроводностью.

Когда один конец железного стержня помещают в огонь, нагревается ли весь стержень?

Весь стержень действительно нагревается.

Как это происходит?

Теплота огня передается от одной частицы к другой по всему стержню.

Как это называется?

Это называется теплопроводностью.

Что же тогда такое теплопроводность?

Это переход теплоты от одного тела к другому, с которым оно соприкасается, или от одной частицы тела к другой частице того же тела.

Какие тела являются хорошими проводниками теплоты?

Такие тела, как золото, платина, медь, серебро, железо, цинк, олово и свинец, в указанном порядке, являются лучшими проводниками теплоты.

Какие тела являются плохими проводниками теплоты?

Такие тела, как стекло, дерево, древесный уголь, шерсть, волос и мех.

Мех — самый плохой проводник теплоты из известных.

Почему кусок дерева, горящий с одного конца, не кажется горячим с другого конца?

Потому что дерево — плохой проводник, и теплота проходит через него медленно.

Почему кусок железа кажется холодным зимой?

Потому что железо — хороший проводник и очень быстро отводит теплоту от наших рук.

Почему мех кажется теплее железа зимой?

Потому что мех — плохой проводник и очень медленно отводит теплоту от наших рук.

Почему деревянная ручка насоса кажется менее холодной, чем железная?

Потому что дерево — не такой хороший проводник, как железо; следовательно, оно не отводит теплоту наших рук так быстро.

Почему ковер кажется теплее голого пола?

Потому что ковер — более плохой проводник, чем дерево пола, и не отводит теплоту наших тел так быстро.

Почему каменная мостовая холодит наши ноги зимой?

Потому что камень — хороший проводник и быстро отводит теплоту от наших ног.

Почему нагретое железо кажется нам горячим?

Потому что железо — хороший проводник и быстро отдает свою теплоту нашим телам.

Почему кусок ткани при нагревании не кажется горячим?

Потому что ткань — плохой проводник и отдает свою теплоту очень медленно.

Почему кусок дерева при нагревании остается горячим дольше, чем нагретый кирпич?

Потому что дерево — более плохой проводник, чем кирпич, и не отдает свою теплоту так быстро.

Почему кусок дерева лучше, чем железо или кирпич, чтобы согревать наши ноги во время путешествия?

Потому что он не отдает свою теплоту так быстро и поэтому остается теплым дольше, чем железо или кирпич.

Почему дерево или кирпич следует обернуть тканью?

Потому что ткань, будучи плохим проводником, помогает удерживать теплоту от быстрого ухода.

Почему железо кажется холоднее воды, когда оба имеют одинаковую температуру?

Потому что железо — лучший проводник, чем вода, и отводит теплоту от наших рук более быстро.

Являются ли жидкости хорошими проводниками теплоты?

Нет; жидкости — плохие проводники теплоты.

Является ли воздух хорошим проводником теплоты?

Нет; воздух — плохой проводник теплоты.

Являются ли газы такими же хорошими проводниками, как жидкости?

Нет; газы — более плохие проводники, чем жидкости.

Почему вода — лучший проводник, чем воздух?

Потому что частицы воды расположены ближе друг к другу, чем частицы воздуха.

Почему железо — лучший проводник, чем вода?

Потому что частицы железа расположены ближе друг к другу, чем частицы воды.