«Первые уроки натурфилософии для начинающих»

Это производит облако.

Что такое облако?

Облако — это просто туман, находящийся выше в воздухе.

Поднимаются ли туманы когда-нибудь в воздух?

Да; они часто поднимаются и таким образом образуют облака.

Что заставляет пар в воздухе конденсироваться в облака?

Холод заставляет его конденсироваться в облака.

Становится ли воздух холоднее по мере нашего подъема?

Да; чем выше мы поднимаемся, тем холоднее становится атмосфера.

Что происходит с паром в воздухе по мере его подъема от земли?

Пар конденсируется в облака в верхних слоях воздуха.

Почему мы чаще всего видим облака на вершине горы?

Потому что пар в воздухе конденсируется в облака из-за холода на вершине горы.

Когда в воздухе образуется облако?

Когда теплый влажный ветер встречается с холодным ветром, его пар конденсируется и образуется облако.

Часто ли облака образуются таким образом?

Да, облака часто быстро образуются таким образом.

Что происходит с облаком, когда оно попадает в более теплый поток воздуха?

Оно снова превращается в пар, так что его становится не видно.

Как же тогда облако в небе может очень быстро исчезнуть?

Попадая в более теплый поток воздуха, облако превращается в пар и таким образом может быстро исчезнуть.

Бывают ли облака на разной высоте?

Да, некоторые облака касаются земли, в то время как другие находятся высоко в воздухе.

Почему в ясный день облака находятся выше?

Потому что в воздухе меньше влаги, и поэтому он поднимается выше, прежде чем его пар конденсируется в облака.

Почему в дождливый день облака находятся ниже?

Потому что в воздухе так много влаги, что она конденсируется в облака вблизи земли.

Высоко ли находятся облака во время грозы?

Нет, во время грозы облака редко поднимаются выше одной трети мили и очень часто находятся гораздо ближе к поверхности земли.

Есть ли разница в толщине облаков?

Да, некоторые из них имеют толщину всего в несколько дюймов, в то время как другие достигают мили или более в толщину.

Когда солнце вот-вот взойдет, какой из семи цветов света появляется первым?

Первым появляется красный цвет.

Когда солнце заходит, какой из семи цветов исчезает последним?

Красный цвет исчезает последним.

Почему облака красные непосредственно перед восходом солнца?

Потому что они окрашиваются красным лучом света до того, как появятся другие лучи.

Почему облака красные после заката?

Потому что они окрашиваются красным лучом света после того, как другие лучи уже исчезли.

Роса.

Что такое роса?

Роса — это влага, которая собирается на растениях и других предметах в течение ночи.

Что вызывает появление росы на каком-либо предмете?

Воздух, соприкасающийся с этим предметом, конденсирует свой пар, так что вода оседает на нем в виде росы.

Одинаковое ли количество росы собирается на всех предметах?

Нет, на одних предметах ее собирается гораздо больше, чем на других.

На каких предметах ее собирается больше всего?

На тех, которые лучше всего излучают или отдают тепло.

Почему предметы, которые являются хорошими излучателями, собирают больше всего росы?

Потому что они быстро отдают свое тепло после заката и к утру становятся настолько холодными, что конденсируют пар в соприкасающемся с ними воздухе, вызывая оседание росы на своих поверхностях.

Какие предметы являются лучшими излучателями тепла?

Трава, дерево, листья растений и, по сути, все вещи растительного происхождения.

Какие же предметы собирают больше всего росы?

Растения собирают больше всего росы.

Какая польза от росы для растений?

Она снабжает их влагой и заменяет дождь.

Когда бывает самая сильная роса?

Когда воздух неподвижен, а небо свободно от облаков.

Почему ветер препятствует выпадению росы?

Потому что воздух, соприкасающийся с травой и другими предметами, сменяется так быстро, что не успевает охладиться настолько, чтобы оставить росу.

Почему роса бывает самой сильной, когда воздух неподвижен?

Потому что воздух остается в контакте с травой и другими предметами до тех пор, пока не охладится настолько, чтобы оставить росу.

Почему в облачную ночь выпадает мало росы?

Потому что облака препятствуют излучению тепла от земли; следовательно, земля и находящиеся рядом с ней предметы остаются слишком теплыми, чтобы вызвать появление росы.

Почему в ясную ночь выпадает сильная роса?

Потому что в это время ничто не препятствует свободному излучению тепла от земли; следовательно, она быстро остывает, что вызывает сильную росу.

Как можно предотвратить образование росы на каком-либо предмете?

Поместив над этим предметом укрытие.

Как укрытие предотвращает образование росы?

Оно препятствует отдаче тепла накрытым предметом, так что он не охлаждается настолько, чтобы вызвать оседание росы.

Почему под деревьями выпадает мало росы?

Потому что деревья препятствуют свободному излучению тепла от предметов под ними; следовательно, под деревьями образуется мало росы.

Почему каменные стены «потеют»?

Потому что стены охлаждают соприкасающийся с ними воздух, так что его пар конденсируется в воду и оседает на стенах.

Почему «потение» камней предвещает дождь?

Потому что это показывает, что воздух содержит большое количество влаги.

Когда говорят, что сосуд с водой «потеет»?

Когда капли воды собираются на внешней стороне сосуда, говорят, что он потеет.

Почему кувшин с холодной водой потеет?

Потому что пар в воздухе, соприкасающемся с холодным кувшином, конденсируется во влагу и оседает на кувшине.

Почему кувшин больше всего потеет перед дождем?

Потому что в это время воздух содержит большое количество влаги.

Почему кувшин не будет потеть в хорошую погоду?

Потому что в хорошую погоду воздух содержит лишь небольшое количество влаги.

Почему влага иногда собирается на стеклянном окне в теплой комнате?

Потому что стекло охлаждает воздух и заставляет его влагу собираться в виде мелких капель на стекле.

Что делает стекло достаточно холодным, чтобы конденсировать пар в воздухе?

Холодный воздух снаружи комнаты, соприкасающийся со стеклом.

Откуда берется влага в воздухе теплой комнаты?

Она берется от дыхания людей и от пара из чайника.

Что происходит, когда дыхание направляют на холодный предмет, например, на кусок стекла или металла?

Влага в дыхании конденсируется холодным предметом и собирается в виде мелких капель воды на его поверхности.

Иней.

Когда температура воздуха опускается ниже тридцати двух градусов, что происходит с влагой, собравшейся на растениях и других предметах?

Влага замерзает.

Как называется эта замерзшая влага?

Она называется инеем.

Что же тогда такое иней?

Иней — это замерзшая влага на стенах и оконных стеклах, а также замерзшая роса на растениях и других предметах.

На каких предметах мы находим больше всего инея?

Больше всего инея находится на предметах, на которых больше всего росы.

Как называется замерзшая сильная роса?

Она называется изморозью.

Когда бывает изморозь?

Сильные заморозки бывают, когда воздух полон влаги.

Почему сильный иней предвещает дождь или снег?

Потому что это показывает, что воздух содержит много влаги.

Следуют ли за сильными заморозками обычно дождь или снег?

Да, сильный иней в течение двух последовательных утр чаще всего сопровождается дождем или снегом в течение нескольких часов.

Дождь, снег и град.

Что такое мгла?

Мгла — это очень мелкие капли воды, падающие сквозь воздух.

Когда эти капли становятся крупнее, как это называется?

Это называется дождем.

Что вызывает дождь?

Дождь вызывается внезапным охлаждением воздуха над землей.

Как охлаждение воздуха вызывает дождь?

Холод конденсирует пар в воздухе, так что влага вытесняется в виде капель, которые падают на землю.

Что происходит с дождем, падающим на землю?

Часть его остается на поверхности земли и либо снова поглощается воздухом, либо уносится в океан ручьями и реками.

Что происходит с оставшейся частью?

Она просачивается в землю, чтобы снабжать влагой корни растений и питать водой потоки под поверхностью земли.

Как дождь очищает воздух?

Смывая многие вещи, которые, если их оставить, могли бы разложиться и сделать воздух нечистым и вредным для здоровья.

Когда воздух охлаждается ниже тридцати двух градусов, что происходит с влагой в нем?

Влага в нем замерзает.

Как называется эта замерзшая влага в воздухе?

Она называется снегом.

Как называются частицы снега?

Они называются снежинками.

Все ли эти снежинки одинаковы?

Нет, они сильно различаются по размеру и форме.

Что изображено на рис. 23?

Он представляет несколько разнообразных и красивых форм снежинок или снежных кристаллов.

Рис. 23.

При какой температуре воздуха обычно идет снег?

При температуре около тридцати двух градусов.

Есть ли основания для замечания, что «слишком холодно для снега»?

Да, потому что снег редко идет, когда температура воздуха значительно ниже тридцати двух градусов.

Какая польза от снега?

Снег — это теплое покрывало для земли.

Почему снег является теплым покрывалом для земли?

Потому что воздух в снегу делает его плохим проводником тепла, так что он препятствует уходу тепла земли в воздух. Поэтому снег защищает растения и предотвращает их замерзание в холодную зимнюю погоду.

Что такое град?

Замерзшие капли дождя называются градом.

Как образуется град?

Капли дождя замерзают, падая сквозь воздух; поэтому зимние градины не больше капель дождя.

Когда у нас бывает роса?

Когда воздух, соприкасающийся с землей или растениями, охлаждается, его пар конденсируется в росу.

Когда у нас бывает иней?

Когда воздух, соприкасающийся с землей или растениями, охлаждается ниже тридцати двух градусов, его пар конденсируется в росу, а роса замерзает в иней.

Когда у нас бывает туман?

Когда воздух вблизи земли слегка охлаждается, его пар конденсируется в туман.

Когда у нас бывают облака?

Когда воздух выше над землей слегка охлаждается, его пар конденсируется в облака.

Когда у нас бывает мгла?

Когда воздух охлаждается немного сильнее, его пар конденсируется и выпадает мгла.

Когда у нас бывает дождь?

Когда воздух охлаждается еще сильнее, его пар конденсируется и выпадает дождь.

Когда у нас бывает снег?

Когда воздух охлаждается ниже тридцати двух градусов, его пар конденсируется и замерзает в снег.

Когда у нас бывает град?

Когда капли дождя во время падения проходят через поток воздуха, достаточно холодный, чтобы заморозить их, образуется град.

Лед.

Что такое лед?

Лед — это замерзшая вода.

Когда вода замерзает?

Вода замерзает, когда ее температура снижается до тридцати двух градусов.

Увеличивается ли объем воды при замерзании?

Объем воды увеличивается при замерзании.

Почему водопроводные трубы часто лопаются в холодную погоду?

Вода в них замерзает, и, поскольку ее объем увеличивается, трубы лопаются.

Почему некоторые источники никогда не замерзают?

Потому что вода, температура которой значительно выше точки замерзания, постоянно течет в них из земли, и поэтому они остаются слишком теплыми, чтобы замерзнуть.

Почему некоторые другие источники замерзают?

Потому что вода, текущая в них, поступает из мест вблизи поверхности земли и быстро становится достаточно холодной, чтобы замерзнуть.

Замерзает ли соленая вода при той же температуре, что и пресная?

Нет, пресная вода замерзает при тридцати двух градусах, но соленая вода требует более низкой температуры, зависящей от количества содержащейся в ней соли.

Чем это полезно?

Поверхность океана никогда не замерзает, за исключением очень холодных широт; поэтому суда могут плавать по нему в любое время года и перевозить продукты из одной страны в другую, что значительно способствует нашему комфорту и удовольствию.

ГЛАВА VI. Звук.

Что происходит, когда руки быстро сближаются?

Они вызывают сотрясение или вибрацию в воздухе.

Как называется эта вибрация в воздухе?

Она называется волной в воздухе.

На что похожа эта волна в воздухе?

Она похожа на волну в воде.

Когда эта волна в воздухе достигает уха, что она производит?

Она производит ощущение, которое называется звуком.

Что происходит, когда камень бросают в воду?

Он производит волны в воде.

Как движутся эти волны?

Они движутся во всех направлениях от камня.

Становятся ли они меньше по мере удаления?

Они становятся все меньше и меньше, пока, наконец, не исчезают.

Действуют ли звуковые волны в воздухе так же, как волны в воде?

Они действуют точно так же.

Что же тогда происходит со звуковыми волнами?

Они становятся все меньше и меньше по мере удаления, пока, наконец, не останется никакой волны.

Когда волна в воздухе большая, какой звук получается?

Получается громкий звук.

Становится ли звук слабее по мере уменьшения волны?

Да, чем меньше волна, тем слабее звук, пока, наконец, и волна, и звук не затухают.

Где мы должны находиться, чтобы услышать громкий звук?

Мы должны находиться рядом с местом, где издается звук.

Какие волны создают слабый звук?

Маленькие волны в воздухе создают слабый звук.

Распространяются ли эти волны так же далеко, как большие?

Нет, поскольку все звуковые волны уменьшаются в размере по мере удаления, самые маленькие исчезают быстрее всего.

Почему громкий звук слышен дальше, чем слабый?

Потому что волны в воздухе от громкого звука распространяются дальше, чем от слабого.

Как производятся звуки?

Звуки производятся при ударе твердых тел друг о друга.

Как еще может быть произведен звук?

При ударе твердого тела о жидкость, например, палкой по воде.

Каким еще способом можно издать звук?

Звук можно издать, заставив вещество быстро двигаться сквозь воздух.

Когда кусок дерева, привязанный к веревке, быстро вращают, какой шум получается?

Получается гудящий шум.

Когда молния проходит сквозь воздух, какой шум получается?

Шум, который мы называем громом.

Как можно произвести ропот?

Когда звуки, слишком слабые, чтобы быть услышанными по отдельности, объединяются, они производят ропот.

Где мы можем услышать ропот?

Мы можем услышать ропот ручья, когда его волны текут по гальке, и ветра, когда он проходит сквозь деревья.

Когда звук слышен только один раз, как он называется?

Он называется шумом.

Когда звуки издаются через нерегулярные промежутки времени, как они называются?

Они называются шумами.

Когда звуки повторяются через регулярные промежутки времени, чем они становятся?

Они становятся музыкальными звуками.

От чего зависят высокие и низкие звуки в музыке?

Они зависят от быстроты, с которой производятся волны в воздухе.

Когда волны повторяются быстро, какой звук получается?

Они создают высокий или острый звук.

Когда они повторяются медленнее, какой звук получается?

Они создают низкий или глухой звук.

Какое минимальное количество вибраций или волн в воздухе можно услышать?

Шестнадцать вибраций в секунду времени произведут самый низкий звук, который можно услышать.

Какое максимальное количество вибраций в воздухе можно услышать?

Двадцать четыре тысячи вибраций в секунду времени создают самый острый звук, который можно услышать.

Как создается человеческий голос?

Он создается с помощью голосовых связок в верхней части гортани.

Что такое гортань?

Верхняя часть дыхательного горла называется гортанью.

Как эти связки производят голос?

Когда воздух выталкивается из легких, он заставляет эти связки вибрировать, производя голос.

Одинаковы ли эти связки у всех людей?

Нет, у некоторых людей они крупнее и грубее, чем у других.

У кого они крупнее и грубее?

Они обычно крупнее и грубее у мужчин, а у женщин они меньше и тоньше.

Какой голос создается крупными и грубыми связками?

Они создают грубый, низкий голос.

Какой голос создается более тонкими связками?

Они создают более тонкий и нежный голос.

Вибрируют ли эти связки у мужчин так же быстро, как у женщин?

Нет, у мужчин они вибрируют не так быстро, как у женщин.

Какой голос создают быстрые вибрации?

Они создают острый голос; поэтому женщина, когда поет, может поднять свой голос до очень высокой ноты.

Где производится ощущение звука?

Ощущение звука производится в ухе.

Различаются ли люди по своей способности слышать?

Да, они очень сильно различаются по своей способности слышать.

Способен ли каждый человек различать музыкальные звуки?

Нет, некоторые люди не могут отличить одну музыкальную ноту от другой, а некоторые даже не могут отличить одну птицу от другой по ее пению.

Одинаков ли слух у всех животных?

Нет, некоторые могут слышать острее других; лев обладает более острым слухом, чем человек.

Какие еще животные обладают острым слухом?

Все такие животные, как зайцы, кролики и олени.

Какая польза от острого слуха этим животным?

Он позволяет им быстро услышать приближение своих врагов, чтобы они могли вовремя убежать и избежать опасности.

Проводимость звука.

Как звук доходит до наших ушей?

Звук переносится к нашим ушам воздухом.

Является ли воздух проводником звука?

Да, воздух — это проводник звука.

Есть ли звук там, где нет воздуха?

Нет, нет никакого звука там, где нет воздуха.

Откуда мы это знаем?

Когда звонят в колокольчик в вакууме, звука не слышно.

Можно ли отчетливо слышать звуки, когда воздух разрежен?

Нет, чем разреженнее воздух, тем хуже он проводит звук.

Какое доказательство у нас есть этому?

На вершине высокой горы человеческий голос слышен только на расстоянии нескольких ярдов, а пистолет при выстреле звучит так же слабо, как ломающаяся палка.

Можно ли слышать звуки лучше, когда воздух плотный?

Да, чем плотнее воздух, тем лучше он проводит звук.

Какое доказательство у нас есть этому?

Человеческий голос звучит так отчетливо в плотном воздухе глубоких шахт, что разговор можно вести шепотом.

Почему звуки слышны лучше ночью, чем днем?

Потому что воздух ночью конденсируется от холода и становится лучшим проводником звука; также потому, что ночи тише и меньше звуков отвлекают наше внимание.

Почему влажный воздух является лучшим проводником звука, чем сухой?

Потому что частицы воды во влажном воздухе увеличивают его способность к проводимости.

Почему звук слышен дальше над водой?

Потому что влажный воздух над водой является лучшим проводником, и потому что он содержит меньше предметов, препятствующих звуковым волнам.

Как далеко был слышен человеческий голос над водой?

Слова «все хорошо» были слышны через Гибралтарский пролив, на расстоянии десяти миль.

Как далеко был слышен человеческий голос над землей?

Он был слышен на расстоянии четырех миль.

Как ветер влияет на звук?

Ветер переносит звук в том направлении, в котором он дует, поэтому шум может быть слышен гораздо дальше по ветру, чем против него.

Почему вода проводит звук быстрее, чем воздух?

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

Как мы можем доказать, что вода является проводником звука?

Когда звонят в колокольчик под водой, звук может услышать любой человек, чья голова находится под поверхностью воды.

Проводит ли твердое вещество звук быстрее, чем воздух?

Да, гораздо быстрее.

Как мы можем доказать это?

Когда ухо приложено к одному концу бревна, а по другому концу ударяют молотком, будут слышны два звука: сначала тот, который идет через бревно, а затем тот, который идет через воздух.

Какое применение находит этот факт?

Топот лошадей или грохот машин и повозок, когда они находятся на расстоянии, можно услышать, приложив ухо к земле.

Производят ли все твердые вещества одинаковое количество звука при ударе?

Нет, мягкие вещества, такие как свинец и дерево, производят мало звука, в то время как твердые вещества, такие как медь, колокольная бронза и стекло, производят гораздо больше звука.

Как называются твердые тела, производящие много звука?

Они называются звучными телами.

Является ли колокол очень звучным телом?

Да, колокол — одно из самых звучных тел, которые у нас есть.

Почему колокол звенит при ударе?

Потому что удар заставляет частицы колокола вибрировать.

Когда мы касаемся колокола во время звона, почему звук прекращается?

Потому что мы останавливаем его вибрации, когда касаемся его.

Почему трещина в колоколе препятствует его звону?

Потому что трещина останавливает вибрации в металле.

Какие еще вещества звенят при ударе?

Все сосуды, сделанные из стекла, земли, камня, железа и т. д., звенят при ударе.

Как мы можем обнаружить трещину в любом таком сосуде?

Ударив по сосуду; если он треснут, звенящего звука не будет.

Рупоры и переговорные трубы.

Как движутся звуковые волны?

Звуковые волны движутся во всех направлениях от места, где издается шум.

Почему мы прикладываем обе руки вокруг рта, когда зовем человека, находящегося на расстоянии от нас?

Мы делаем это, чтобы удерживать звуковые волны вместе.

Делает ли это голос громче?

Это действительно делает голос громче.

Какой инструмент был создан для того, чтобы работать таким же образом?

Рупор, как показано на рис. 24.

Рис. 24.

Какая польза от рупоров?

Они очень полезны пожарным при отдаче команд во время пожара, а также тем, кто находится на борту судов, при отдаче команд матросам.

Почему мы подносим руку к уху, когда хотим слышать более отчетливо?

Потому что рука улавливает больше звуковых волн и направляет их к уху.

Какой инструмент был создан для той же цели?

Слуховая трубка, как показано на рис. 25.

Рис. 25.

Как слуховая трубка помогает слуху?

Широкий конец трубки собирает больше звуковых волн, чем может ухо; следовательно, больше волн достигает уха.

Почему такие животные, как лошадь, кролик и олень, слышат лучше, чем мы?

Потому что их большие уши действуют как слуховые трубки, собирая звуковые волны, и тем самым увеличивают их способность слышать.

Как эти животные могут еще больше увеличить свой слух?

Имея возможность поворачивать свои уши, точно так же, как мы поворачиваем слуховую трубку, в направлении, откуда исходит звук.

Что такое переговорные трубы?

Это металлические трубы, проходящие из одной части здания в другую.

Какая польза от переговорных труб?

Они используются для передачи голоса в более отдаленные части здания.

Требуют ли они громкого разговора?

Нет, даже шепот был слышен через металлическую трубу длиной более трех тысяч футов.

Скорость звука.

Как быстро движутся звуковые волны через воздух?

Они движутся со скоростью десятьсот девяносто футов в секунду времени, когда температура воздуха составляет тридцать два градуса.

Как теплый воздух влияет на звук?

Звук распространяется быстрее в теплом воздухе.

Насколько тепло увеличивает скорость звука?

Скорость звука увеличивается на один фут в секунду времени на каждый градус тепла, добавленный к воздуху; так что звук проходит одиннадцатьсот двадцать футов в секунду, когда температура составляет шестьдесят два градуса, что почти равно одной миле за пять секунд.

Распространяется ли свет быстрее, чем звук?

Да, свет доходит от Луны до Земли, расстояние в двести сорок тысяч миль, в то время как звук проходит одиннадцатьсот двадцать футов.

Какие знакомые примеры этой разницы можно привести?

Видно, как опускается топор дровосека, прежде чем мы услышим удар, и дым от ружья виден прежде, чем мы услышим выстрел.

Как мы можем определить расстояние до дровосека от нас?

Если мы посчитаем количество секунд между ударом топора и моментом, когда звук достигает нашего уха, и умножим одиннадцатьсот двадцать на это число, это даст нам расстояние в футах; потому что звук проходит одиннадцатьсот двадцать футов в секунду.

Как мы можем определить расстояние до молнии от нас?

Если мы посчитаем количество секунд между молнией и громом и разделим это число на пять, это даст расстояние в милях; потому что звук проходит одну милю каждые пять секунд.

Как быстро звук проходит через воду?

Звук проходит примерно в четыре раза быстрее через воду, чем через воздух.

Как быстро звук проходит через твердое тело?

Звук проходит в десять раз быстрее через дерево и в шестнадцать раз быстрее через стекло, чем через воздух.

Распространяется ли громкий звук быстрее, чем слабый?

Нет, не распространяется.

Как мы можем знать это?

Потому что ноты музыкального оркестра доходят до нас в том порядке, в котором они исполняются, независимо от того, громкие они или тихие.

Отражение звука.

Что происходит со звуковыми волнами, когда они ударяются о твердое вещество?

Они отбрасываются назад, как свет от зеркала или мяч от каменной стены.

Как это называется?

Это называется отражением звука.

В каком направлении отражается звук?

Звук, подобно свету, отражается так, что углы падения и отражения всегда равны.

Когда отраженный звук возвращается к уху, что он создает?

Он создает эхо.

Когда звук возвращается несколько раз, что он создает?

Он создает несколько эхо.

Где всегда можно услышать эхо?

Эхо можно услышать в глубоких пещерах земли, потому что стены пещер отражают звуки, ударяющиеся о них.

Какое любопытное эхо можно упомянуть?

В округе Фэрфакс, штат Вирджиния, есть эхо, которое возвращает двадцать нот, сыгранных на флейте.

Производит ли каждое отражение звука эхо?

Нет, не производит.

Почему нет эха от стен маленькой комнаты?

Потому что стены находятся слишком близко друг к другу, чтобы создать эхо.

Как далеко должно находиться отражение звука, чтобы произвести идеальное эхо?

Звук должен быть сделан на расстоянии не менее ста двенадцати футов, чтобы произвести идеальное эхо.

Сколько слогов можно услышать от эха, находящегося на расстоянии ста двенадцати футов?

Можно услышать только один слог.

Как далеко должно быть эхо, чтобы услышать два слога?

Оно должно быть в два раза дальше ста двенадцати футов, или двести двадцать четыре фута, чтобы услышать два слога; и в три раза дальше, чтобы услышать три слога, и так далее.

Почему человека, когда он говорит, лучше слышно в комнате, чем на открытом воздухе?

Потому что стены здания отражают его голос к слушателям, так что больше звуковых волн достигает их ушей.

Почему шумы так отчетливо слышны в необставленном жилье?

Потому что тогда нет ничего, кроме стен, чтобы препятствовать звуковым волнам; но когда жилье обставлено, каждый предмет мебели помогает препятствовать звуку и делать его менее отчетливым.

Что можно сказать о гармонии звуков?

Журчание ручья, рев водопада, завывание ветра и пение птиц повсюду показывают Божественную любовь к гармонии; ибо там, где нет человеческого уха, чтобы слушать, они все равно поют свои небесные гимны хвалы только Его уху.

ГЛАВА VII. Материя.

В какой форме встречается вся материя?

В форме твердого тела, жидкости или газа.

Что верно для всех твердых тел?

Все твердые тела должны иметь длину, ширину и толщину.

Сильно ли различаются твердые тела по длине, ширине и толщине?

Да, они различаются настолько, что мы вряд ли сможем найти две вещи, в точности похожие по форме и размеру.

Можно ли изменить форму какого-либо вещества?

Да, ее форма может быть изменена многими способами.

Что происходит с индийской резиной, когда ее растягивают?

Ее частицы раздвигаются дальше друг от друга, и ее форма изменяется.

Когда сила убирается, что делает индийская резина?

Она возвращается в свою прежнюю форму.

Как называется это свойство индийской резины?

Оно называется эластичностью.

Можно ли сжать воздух до меньшего объема?

Можно, с помощью груза.

Когда груз убирается, что делает воздух?

Воздух возвращается к своему прежнему объему.

Очень ли эластичен воздух?

Да, воздух — одно из самых эластичных веществ, известных нам.

Почему мяч отскакивает, когда его бросают об пол?

Потому что вещество мяча деформируется, когда он ударяется об пол, и в своем стремлении вернуться к прежней форме он вынужден отскочить.

Почему мяч отскакивает от пола?

Потому что пол твердый и не сдвинется с места от мяча.

Отскакивает ли мяч, когда ударяется о мягкое вещество?

Нет, он не отскакивает, когда ударяется о мягкое вещество, такое как куча шерсти или перьев.

Бывают ли твердые тела эластичными?

Да, многие твердые тела эластичны.

Назовите некоторые предметы, полезные благодаря своим эластичным свойствам.

Пружины часов, пружины повозок, стальные перья и пружинные сиденья очень полезны.

Почему деревянный лук выбрасывает из себя стрелу?

Когда сила, сгибающая лук, убирается, он возвращается в свою прежнюю форму и при этом выбрасывает стрелу.

Можно ли гнуть металлы?

Да, почти все металлы можно гнуть.

Как называется это свойство — способность гнуться?

Оно называется гибкостью.

Возвращаются ли вещества обычно в исходное состояние после сгибания?

Нет, обычно они остаются в согнутом виде.

Можно ли согнуть стекло?

Стекло можно согнуть лишь незначительно, не сломав его.

Как называется это свойство — способность легко ломаться?

Оно называется хрупкостью.

Что можно сказать о хрупких веществах?

Хрупкие вещества, как правило, твердые, в то время как гибкие вещества гораздо мягче.

Какой металл можно сделать либо гибким, либо хрупким?

Сталь при нагревании и медленном охлаждении становится гибкой, а при быстром охлаждении — хрупкой.

Для чего используется хрупкая сталь?

Она используется для изготовления ножей, бритв, топоров и других режущих инструментов.

Что можно делать с металлами, которые обладают гибкостью?

Их можно расплющивать молотом в тонкие листы.

Как называется это свойство металлов?

Оно называется ковкостью.

Какой металл является самым ковким из всех?

Золото — самый ковкий металл; его можно превратить в листы настолько тонкие, что триста шестьдесят тысяч таких листов, сложенных вместе, составят в толщину всего один дюйм.

Назовите некоторые другие ковкие металлы.

Серебро, медь, олово, цинк, железо и свинец.

Можно ли легко разделить частицы куска железа?

Нет, его частицы нельзя легко разделить.

Как называется это свойство железа?

Оно называется прочностью на разрыв.

Можно ли легко разделить частицы хрупкого вещества, например стекла?

Да, его частицы можно легко разделить.

Обладают ли хрупкие вещества большой прочностью на разрыв?

Нет, хрупкие вещества обладают очень малой прочностью на разрыв.

Обладает ли воздух прочностью на разрыв?

Нет, потому что его частицы всегда стремятся отделиться друг от друга.

Обладает ли вода прочностью на разрыв?

Лишь незначительной, ровно такой, чтобы удерживать свои частицы вместе в форме капель.

От чего зависит прочность веществ?

Их прочность зависит от их прочности на разрыв.

Сильно ли различаются по прочности разные виды древесины?

Да, гикори и дуб намного прочнее сосны или кедра.

Когда необходимо знание прочности древесины?

Необходимо знать прочность древесины, используемой при строительстве складов, мостов, домов и т. д.

Какой металл обладает наибольшей прочностью на разрыв?

Железо — самый прочный на разрыв металл.

Как это свойство железа находит применение?

Оно полезно при строительстве подвесных мостов и во многих других случаях.

Можно ли из железа сделать проволоку?

Да, из железа можно сделать проволоку.

Как называется это свойство — способность вытягиваться в проволоку?

Оно называется пластичностью.

Какие металлы являются наиболее пластичными?

Платина, серебро, железо, медь и золото — наиболее пластичные металлы в указанном порядке.

Когда стекло становится пластичным?

Когда стекло расплавлено, оно становится пластичным и может быть вытянуто в очень тонкие нити.

Если мы удалим половину воздуха из комнаты, что сделает оставшаяся половина?

Его частицы будут расходиться до тех пор, пока не заполнят всю комнату.

Что говорят о воздухе, когда его частицы так разошлись?

Воздух находится в состоянии разреженности.

Что говорят о нем, когда частицы сжаты плотнее?

Тогда говорят, что воздух находится в состоянии плотности.

Расположены ли частицы воды ближе друг к другу, чем частицы воздуха?

Да, поэтому вода плотнее воздуха.

От чего зависит вес вещества?

Его вес зависит от его плотности.

Во сколько раз сталь тяжелее воды?

Сталь в семь раз тяжелее воды и, следовательно, в семь раз плотнее.

Во сколько раз ртуть плотнее воды?

Ртуть в тринадцать раз плотнее воды и, следовательно, в тринадцать раз тяжелее.

Почему птица может перемещаться в воздухе?

Потому что частицы воздуха могут быть раздвинуты птицей.

Почему рыба может плавать в воде?

Потому что частицы воды могут быть раздвинуты рыбой.

Почему иглу можно продеть сквозь ткань?

Потому что волокна ткани могут быть раздвинуты иглой.

Почему гвоздь можно забить в доску?

Потому что волокна дерева могут быть раздвинуты гвоздем.

Какое название дано этому свойству веществ?

Это свойство называется проницаемостью.

Что необходимо для того, чтобы проникнуть в вещество?

Мы должны использовать вещество более твердое, чем то, в которое хотим проникнуть.

Почему железо проникает в дерево?

Потому что железо тверже дерева.

Почему наши тела не могут проникнуть в дерево?

Потому что наши тела мягче дерева.

Почему нашим телам легче перемещаться в воздухе, чем в воде?

Потому что воздух легче проницаем, чем вода.

Почему гвоздь легче забить в сосновую доску, чем в дубовую?

Потому что волокна сосны легче раздвинуть, чем волокна дуба; следовательно, сосновая древесина более проницаема, чем дубовая.

ГЛАВА VIII. Притяжение.

Когезия и адгезия.

Почему чашку можно поднять, взявшись за ручку?

Потому что частицы чашки не отделяются друг от друга.

Как называется сила, которая удерживает эти частицы вместе?

Она называется когезией.

В каких телах когезия наиболее сильна?

Когезия наиболее сильна в твердых телах.

Одинакова ли когезия во всех твердых телах?

Нет; когезия в железе намного больше, чем когезия в дереве.

От чего зависит прочность вещества?

Прочность вещества зависит от величины когезии между его частицами.

Какое влияние оказывает тепло на когезию тел?

Тепло стремится разрушить когезию тел, разделяя их частицы.

Как тепло влияет на лед?

Тепло разрушает когезию между частицами льда, и таким образом он превращается в воду.

Как тепло влияет на воду?

При воздействии еще большего количества тепла когезия в воде разрушается, и таким образом она превращается в пар.

Существует ли какая-либо когезия в паре?

Нет, в паре нет никакой когезии.

Существует ли какая-либо когезия в воздухе?

Нет, потому что частицы воздуха всегда стремятся отделиться друг от друга.

Существует ли какая-либо когезия в жидкостях?

Да, в жидкостях есть некоторая когезия, но она достаточно сильна лишь для того, чтобы удерживать их в форме капель.

Различается ли когезия в жидкостях?

Да; когезия в ртути сильнее, чем в воде; поэтому капля ртути больше, чем капля воды.

Как обстоит дело с хлороформом?

Когезия в хлороформе слабее, чем в воде; поэтому капля хлороформа меньше, чем капля воды.

Как изготавливается дробь?

Когда свинец расплавляют и выливают через сито с вершины высокой башни, сила когезии формирует его в круглые капли или шарики; они остывают во время падения, образуя таким образом зерна дроби.

Какой высоты должна быть башня для литья дроби?

Башня для литья дроби должна быть не менее двухсот футов высотой, чтобы свинец успел затвердеть во время падения.

Почему замазка прилипает к оконному стеклу?

Потому что существует притяжение между замазкой и стеклом.

Как называется это притяжение?

Оно называется адгезией.

От чего зависит адгезия?

Адгезия зависит от притяжения, которое вещества испытывают друг к другу.

Испытывает ли вода какое-либо притяжение к маслу?

Нет; поэтому между маслом и водой нет адгезии.

Испытывает ли стекло какое-либо притяжение к воде?

Да; поэтому вода собирается на стекле в капли.

Какие еще примеры адгезии можно привести?

Краска прилипает к дереву, пыль — к мебели, а олово и ртуть — к обратной стороне зеркала.

Назовете ли вы несколько наиболее адгезивных веществ?

Клей, строительный раствор, паста и замазка.

Для чего используется клей?

Клей скрепляет куски дерева вместе.

Для чего используется строительный раствор?

Строительный раствор скрепляет кирпичи и камни, используемые при строительстве домов и других зданий.

Для чего используется паста?

Паста скрепляет куски бумаги, а также приклеивает бумагу к стенам и потолкам комнат.

Для чего используется замазка?

Замазка крепит стекло к деревянным рамам наших окон.

Капиллярное притяжение.

Почему губка впитывает воду?

Потому что частицы губки испытывают притяжение к воде.

Как называется это притяжение?

Оно называется капиллярным притяжением.

В каких телах мы находим наибольшее капиллярное притяжение?

В тех, которые имеют пористую или губчатую природу.

Почему кусок сахара или соли, частично погруженный в воду, вскоре становится полностью влажным?

Потому что сахар и соль — пористые вещества, и вода поднимается в них благодаря капиллярному притяжению.

Почему куча сухого песка вскоре становится влажной, когда один край касается воды?

Потому что вода втягивается в песок благодаря капиллярному притяжению.

Почему вода, налитая в поддон цветочного горшка, вскоре увлажняет землю в горшке?

Потому что земля пористая, и вода поднимается сквозь нее благодаря капиллярному притяжению.

Как масло в лампе поднимается вверх, чтобы гореть?

Масло поднимается по фитилю благодаря капиллярному притяжению.

Где еще можно заметить примеры капиллярного притяжения?

В промокательной бумаге, когда она впитывает чернила, и в хлебе, когда он впитывает мясной сок.

Какие еще примеры можно привести?

Когда один конец полотенца помещают в таз с водой, а другой оставляют свисать снаружи таза, вода будет проходить через полотенце благодаря капиллярному притяжению до тех пор, пока таз не станет совершенно сухим.

Почему вода в стеклянном стакане немного приподнята по краям?

Потому что стекло обладает слабым притяжением к воде рядом с ним и, таким образом, немного приподнимает ее.

Почему вода в узкой стеклянной трубке поднимется выше, чем в окружающем сосуде?

Потому что стекло обладает притяжением к воде и приподнимает ее по краям, как показано на рис. 26.

Рис. 26.

Почему соль и другие вещества растворяются в воде?

Потому что вода преодолевает силу когезии в соли и таким образом разделяет ее частицы. Капиллярное притяжение между солью и водой больше, чем когезия между частицами соли; следовательно, соль растворяется в воде.

Гравитация.

Когда мяч подбрасывают в воздух, почему он падает обратно на землю?

Потому что земля притягивает мяч.

Почему дождь и снег падают на землю?

Потому что земля притягивает их.

Как называется этот вид притяжения?

Он называется силой гравитации.

Существует ли сила гравитации во всех вещах?

Да, каждое вещество притягивает каждое другое вещество.

От чего зависит сила гравитации в теле?

Она зависит от размера и веса этого тела.

Притягивают ли большие тела с большей силой, чем меньшие?

Да, большие тела действительно притягивают сильнее, чем меньшие.

Притягивают ли тяжелые тела с большей силой, чем легкие?

Да, тяжелые тела действительно притягивают сильнее, чем легкие, даже если они одного размера.

Куда все вещества притягиваются силой гравитации?

Все они притягиваются к центру земли.

Почему вещества притягиваются к центру земли?

Потому что земля больше любого вещества на ее поверхности или вблизи нее.

В каком направлении все объекты падают сквозь воздух?

Все они падают к центру земли.

Какое направление мы тогда называем «вниз»?

«Вниз» — это всегда к центру земли.

Какое направление мы называем «вверх»?

«Вверх» — это всегда от центра земли.

Куда должны указывать все отвесы или перпендикулярные линии?

Все они должны указывать одним концом к центру земли.

Когда земля вращается, может ли какое-либо вещество упасть с ее поверхности?

Нет, все вещи притягиваются к земле с такой силой, что не могут упасть.

От чего зависит вес тела?

Вес тела зависит от силы, с которой оно притягивается к земле.

Какие виды веществ притягиваются с наибольшей силой?

Те, которые наиболее плотные, например металлы; следовательно, они самые тяжелые.

Что заставляет жидкость формироваться в каплю у горлышка бутылки?

Сила когезии заставляет каплю сформироваться.

Что заставляет каплю упасть на землю?

Сила гравитации заставляет каплю упасть на землю.

Когда воду наливают из стакана, почему она стекает по его стенке?

Потому что сила когезии притягивает воду к стенке стакана, как показано на рис. 27.

Рис. 27.

Почему носик предотвращает стекание воды по стенке сосуда?

Потому что носик изогнут так, что его самая низкая точка находится там, где вода с него срывается; следовательно, гравитация заставляет воду падать прямо на землю, как показано на рис. 28.

Рис. 28.

Препятствует ли воздух телам при падении сквозь него?

Да, воздух препятствует всем телам при падении сквозь него, но легким телам он препятствует больше, чем тяжелым.

Падают ли все тела с одинаковой скоростью в вакууме?

Да, все тела падают с одинаковой скоростью в вакууме.

Какие тела падают сквозь воздух наиболее быстро?

Те, которые являются самыми тяжелыми или наиболее плотными, потому что они наименьшие по объему.

Увеличивают ли тяжелые тела свою скорость при падении?

Они действительно быстро увеличивают скорость при падении.

Как далеко падает тяжелое тело, например свинец, за одну секунду?

Оно падает на шестнадцать футов за одну секунду.

Скорость падающего тела увеличивается на тридцать два фута каждую секунду падения. В течение первой секунды оно падает на шестнадцать футов. В течение второй секунды оно падает на шестнадцать футов плюс тридцать два фута, или сорок восемь футов. В течение третьей секунды оно падает на сорок восемь футов плюс тридцать два фута, или восемьдесят футов и т. д.

Скорость поднимающегося тела уменьшается на тридцать два фута каждую секунду подъема. Если оно поднимается три секунды, его скорость будет восемьдесят футов в первую секунду, сорок восемь футов во вторую секунду и шестнадцать футов в третью секунду, что является полной противоположностью тому же телу при падении, как показано на рис. 29.

Рис. 29.

Как можно найти расстояние, которое проходит тело за данное время?

Его можно найти, умножив количество секунд падения на само это число, а полученное произведение — на шестнадцать футов. Таким образом, если тело падает три секунды, умножьте три на три, а это произведение — на шестнадцать футов, что дает сто сорок четыре фута — расстояние, которое оно пролетает за три секунды.

Какой знакомый нам пример силы падающих тел мы имеем?

Мы имеем пример в виде крупных градин, которые падают на землю летом, разбивая стекла в наших окнах и нанося большой ущерб урожаю.

Центр тяжести.

Что такое центр тяжести в теле?

Центр тяжести в теле — это точка, на которой тело может быть уравновешено, как показано на рис. 30.

Рис. 30.

Где находится центр тяжести в круге?

Это центр круга.

Где находится центр тяжести в шаре?

Это центр шара.

Какое влияние оказывает земля на центр тяжести?

Земля притягивает центр тяжести тела как можно ближе к себе.

Почему яйцо, если его поставить на любой из концов, упадет на бок?

Потому что центр тяжести находится ближе к земле, когда яйцо лежит на боку, чем когда оно стоит на одном из концов, как показано на рис. 31 и рис. 32.

Рис. 31.

Рис. 32.

Почему шар остается в любом положении, если его поместить на землю?

Потому что его центр тяжести всегда находится на одном и том же расстоянии от земли, независимо от его положения.

Когда тело изменит свое положение, если его оставить без опоры?

Тело изменит свое положение всякий раз, когда при этом его центр тяжести опустится ниже.

Когда тело можно легко перемещать?

Когда его центр тяжести всегда остается на одном и том же расстоянии от земли во время перемещения.

Почему круглое тело, например шар, легко катится по полу?

Потому что его центр тяжести остается на одном и том же расстоянии от пола.

Когда положение тела трудно изменить?

Всякий раз, когда для изменения положения его центр тяжести приходится приподнимать, как показано на рис. 35.

Рис. 33.

Рис. 34.

Рис. 35.

Центр тяжести на рис. 33 может быть опущен; следовательно, тело изменит свое положение, если его не поддерживать. Центр тяжести на рис. 34 не может быть ни опущен, ни поднят; следовательно, его можно легко катить. Центр тяжести на рис. 35 должен быть поднят; следовательно, тело остается неподвижным на своем месте.

Когда объект стоит устойчиво?

Он стоит устойчиво, когда имеет широкое основание, а его центр тяжести находится близко к земле.

Какой эффект достигается при поднятии центра тяжести?

Чем выше центр тяжести в любом теле поднят над землей, тем больше его склонность к падению.

Почему воз сена легче опрокинуть, чем воз железа, если они находятся на одной повозке?

Потому что центр тяжести воза сена намного выше, чем в возе железа.

Почему пассажиры на крыше дилижанса способствуют его более легкому опрокидыванию?

Потому что их вес на крыше поднимает центр тяжести дилижанса, и он легче опрокидывается.

Почему человек скорее упадет, когда стоит, чем когда сидит?

Потому что центр тяжести у человека выше, когда он стоит, чем когда сидит.

Почему мальчик скорее упадет, когда он на ходулях?

Потому что центр тяжести у мальчика находится дальше от земли, когда он на ходулях.

Когда воз сена будет опрокинут?

Он будет опрокинут всякий раз, когда линия от центра тяжести к земле выходит за пределы колес, как показано на рис. 36.

Рис. 36.

Почему лампы должны иметь широкое основание?

Лампы должны иметь широкое основание, чтобы линия тяжести не выходила за пределы основания.

Где всегда должна проходить линия тяжести в теле?

Она всегда должна проходить внутри основания этого тела, иначе тело будет опрокинуто.

Как должна быть построена падающая башня, чтобы не упасть?

Она должна быть построена так, чтобы линия тяжести проходила внутри ее основания.

Почему мы отклоняемся назад, когда несем груз перед собой?

Мы отклоняемся назад, чтобы линия тяжести удерживалась прямо над нашими ногами.

Почему человек, стоящий в повозке, падает, когда повозка внезапно трогается?

Потому что ноги, находясь в контакте с повозкой, движутся вместе с ней раньше, чем движение распространяется на остальную часть тела, тем самым отбрасывая линию тяжести позади ног; следовательно, человек должен упасть, если его не поддержать.

Почему человек, стоящий в повозке, падает, когда повозка внезапно останавливается?

Потому что ноги, находясь в контакте с повозкой, внезапно останавливаются, в то время как тело продолжает двигаться вперед, тем самым отбрасывая линию тяжести впереди ног; следовательно, человек должен упасть, если его не поддержать.

Почему животные на четырех ногах стоят устойчивее, чем те, у которых только две ноги?

Потому что четыре ноги обеспечивают большую площадь опоры, чем две ноги, и, следовательно, лучше поддерживают центр тяжести.

Почему лошадь или корова могут оставаться стоять много часов, не выглядя утомленными?

Потому что их четыре ноги обеспечивают хорошую поддержку для центра тяжести.

Почему человек, который стоит, быстро утомляется?

Потому что требуется постоянное усилие, чтобы удерживать линию тяжести над ногами, и это быстро вызывает утомление.

Почему человек может сидеть дольше, чем стоять?

Потому что центр тяжести ниже, когда он сидит, чем когда он стоит; следовательно, требуется меньше сил для поддержания тела в сидячем положении.

Почему человек может лежать дольше, чем сидеть или стоять?

Потому что центр тяжести находится ближе всего к земле, когда он лежит, и не требуется никаких усилий, чтобы оставаться в этом положении.

Как мы измеряем время?

Мы измеряем время с помощью маятника, такого как тот, что используется в обычных часах.

Как движется маятник?

Маятник движется регулярно туда и обратно от линии тяжести.

Меняются ли колебания маятника или время движения туда и обратно?

Колебания маятника не меняются.

Рис. 37.

Почему маятник продолжает двигаться?

Когда маятник находится в точке А на рис. 37, гравитация заставляет его опуститься к точке С, и движение, которое он приобретает при падении к С, несет его вверх к В; затем гравитация заставляет его опуститься к С, и движение, которое он приобретает при падении к С, несет его обратно к А.

Что помогает поддерживать движение маятника?

Механизм внутри часов помогает поддерживать движение маятника.

Какой длины должен быть маятник, чтобы совершать один тик каждую секунду?

Маятник должен быть тридцать девять дюймов длиной.

Как он тикает, когда маятник укорочен?

Он тикает быстрее.

Как он тикает, когда маятник удлинен?

Он тикает медленнее.

Как тогда холод влияет на часы?

Холод заставляет часы идти быстрее, укорачивая маятник.

Как тепло влияет на часы?

Тепло заставляет часы идти медленнее, удлиняя маятник.

Как можно всегда поддерживать маятник одной и той же длины?

Имея груз в нижней части маятника, чтобы его можно было поднимать или опускать с помощью винта.

Удельный вес.

От чего зависит вес тела в воздухе?

Вес тела зависит от силы, с которой оно притягивается к земле.

Как называется эта сила притяжения?

Она называется гравитацией или тяжестью.

Что такое тяжесть?

Тяжесть — это вес любого тела.

Что такое удельный вес?

Удельный вес — это вес любого тела по сравнению с равным объемом воды.

Весят ли вещества в воде столько же, сколько в воздухе?

Нет, они весят меньше.

Когда мы опускаем свинец в сосуд, полный воды, что происходит с водой?

Вода вытесняется через края сосуда.

Сколько воды вытесняется через края сосуда?

Количество, равное по объему свинцу, опущенному в сосуд.

Когда вытесненная таким образом вода весит ровно один фунт, насколько меньше будет весить свинец в воде, чем в воздухе?

Он будет весить на один фунт меньше.

Тогда насколько меньше вес тела в воде, чем в воздухе?

Его вес в воде настолько меньше, каков вес вытесненной им воды.

Когда тело имеет больший удельный вес, чем вода, что оно будет делать?

Оно утонет в воде.

Когда оно имеет меньший удельный вес, чем вода, что оно будет делать?

Оно будет плавать на поверхности воды.

Будут ли все части тела находиться над поверхностью воды?

Нет, часть его погрузится в воду.

Сколько его погрузится в воду?

Оно погрузится настолько, чтобы вытеснить достаточно воды для уравновешивания собственного веса.

Почему лодка плавает на воде?

Потому что она весит меньше, чем объем воды того же размера, что и лодка.

Когда на лодку помещают груз, почему она все еще плавает?

Потому что она по-прежнему весит меньше, чем объем воды того же размера, что и лодка.

Как мы используем этот принцип?

Мы используем его при строительстве судов для ведения торговли с другими частями мира.

Почему утки и гуси могут плавать на воде?

Потому что их легкие пушистые перья делают их удельный вес меньше, чем у воды; следовательно, они должны плавать на ее поверхности.

Что можно сказать об удельном весе человеческого тела?

Когда легкие наполнены воздухом, удельный вес человеческого тела несколько меньше, чем у воды.

Может ли человек плавать в воде?

Да; если человек, который не умеет плавать, откинет голову назад так, чтобы только рот и нос оставались над водой, он может плавать в этом положении некоторое время.

Каков удельный вес рыб?

Удельный вес рыб настолько близок к удельному весу воды, что они могут перемещаться где угодно под ее поверхностью.

Как рыбы поднимаются и опускаются в воде?

Рыбы поднимаются и опускаются в воде с помощью плавательного пузыря в своих телах.

Как плавательный пузырь помогает рыбе подниматься или опускаться?

Когда пузырь наполнен воздухом, удельный вес рыбы становится меньше, и она поднимается к поверхности; а когда воздух вытесняется, удельный вес становится больше, и рыба опускается ко дну.

Почему сливки поднимаются на поверхность молока?

Потому что удельный вес сливок меньше, чем у молока.

Почему масло плавает на воде?

Потому что удельный вес масла меньше, чем у воды.

Почему полный человек может плавать в воде легче, чем худой?

Потому что жир уменьшает удельный вес тела, поэтому оно плавает легче.

Почему человек может плавать легче в соленой воде, чем в пресной?

Потому что соль увеличивает вес воды, и, следовательно, она выталкивает с большей силой.

Какой знакомый пример этого мы имеем?

Яйцо утонет, если его поместить в пресную воду; но если в воде растворить соль, яйцо будет плавать у поверхности.

ГЛАВА IX. Движение.

Когда говорят, что тело находится в движении?

Тело находится в движении, когда оно перемещается из одного места в другое.

Когда говорят, что тело находится в состоянии покоя?

Тело находится в состоянии покоя, когда оно не перемещается из одного места в другое.

Что необходимо, чтобы придать телу движение?

Сила какого-либо рода необходима, чтобы придать телу движение.

Как долго будет продолжаться движение, приданное телу?

Движение будет продолжаться до тех пор, пока оно не будет остановлено.

Что необходимо, чтобы остановить движение тела?

Сила какого-либо рода необходима, чтобы остановить его движение.

Какая сила всегда действует так, чтобы привести тела в состояние покоя?

Сила гравитации, которая постоянно притягивает все тела к земле.

Что еще может остановить движение тела?

Воздух, вода и твердые тела всех видов могут остановить движение тела.

В каком направлении будет двигаться тело, когда его путь не прегражден?

Оно будет двигаться по прямой линии.

Почему мяч, ударенный битой, описывает кривую к земле?

Потому что сила гравитации постепенно преодолевает силу, приданную битой, так что мяч движется по кривой.

Почему пуля описывает кривую к земле?

Потому что сила гравитации постепенно преодолевает силу, приданную порохом, так что пуля движется по кривой к земле.

Когда человек целится прямо в мишень на некотором расстоянии от него, куда попадет пуля?

Пуля попадет ниже мишени.

Почему пуля попадет ниже мишени?

Потому что сила гравитации притягивает ее к земле, пока она летит от ружья к мишени.

Когда мяч, привязанный к веревке, вращается, как на рис. 38, какова тенденция мяча?

Тенденция мяча — улететь по прямой линии.

Рис. 38.

Как называется сила, стремящаяся заставить мяч улететь?

Она называется центробежной силой.

Что удерживает мяч от того, чтобы он улетел?

Веревка удерживает мяч от того, чтобы он улетел.

Как называется сила, приложенная веревкой?

Она называется центростремительной силой.

Что тогда такое центробежная сила?

Это сила, стремящаяся улететь от центра.

Что такое центростремительная сила?

Это сила, стремящаяся притянуть к центру.

Почему грязь слетает с колеса повозки, когда оно в движении?

Потому что движение колеса придает грязи центробежную силу и заставляет ее слететь.

Что стремится сделать обод колеса, когда оно в движении?

Обод стремится улететь от центра колеса.

Как он удерживается от того, чтобы улететь?

Он удерживается за счет того, что колесо делают очень прочным, чтобы все его части были крепко соединены вместе.

К чему иногда приводит эта центробежная сила?

Центробежная сила настолько велика, что иногда заставляет точильные и мельничные камни при быстром вращении разрываться на куски.

Что происходит с этими камнями, когда они разрываются?

Когда они разрываются, их куски разлетаются в разных направлениях, нанося больший или меньший ущерб всему, что преграждает их путь.

Когда лошадь поворачивает за угол, почему всадник наклоняется в ту сторону, в которую поворачивает лошадь?

Он наклоняется, чтобы преодолеть центробежную силу, и таким образом предотвращает падение с лошади.

Как вагоны удерживаются от схода с рельсов при прохождении поворота?

Внешний рельс делается выше внутреннего, чтобы преодолеть тенденцию вагонов сойти с рельсов.

Какой грандиозный пример действия этих двух сил мы имеем?

Земля и другие планеты, которые движутся вокруг солнца, удерживаются на своих местах действием этих двух сил.

Когда мяч ударяется о твердое тело и отскакивает назад, как называется это движение?

Оно называется отраженным движением.

Под каким углом мяч покидает твердое тело?

Он отскакивает от твердого тела, так что угол отражения всегда равен углу падения, как показано на рис. 39.

Рис. 39.

Как можно пускать «блинчики» камнем по гладкой поверхности пруда?

Камень можно заставить прыгать, если бросить его под таким косым углом, что вода заставит его отскочить от своей поверхности.

Если лодка пересекает реку со скоростью четыре мили в час, а течение реки также составляет четыре мили в час, в каком направлении будет двигаться лодка?

Лодка будет двигаться по диагонали через реку.

Почему лодка будет двигаться по диагонали через реку?

Потому что лодку снесет вниз по течению на такое же расстояние, какова ширина реки. Если ширина реки составляет одну милю, то лодку при переправе снесет вниз на одну милю.

Как лодочники преодолевают эту трудность?