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.

Откуда мы знаем, что вода — плохой проводник теплоты?

Потому что воду можно заставить кипеть на поверхности, не расплавив лед на небольшом расстоянии под поверхностью.

Откуда мы знаем, что воздух — плохой проводник теплоты?

Потому что воздух у потолка комнаты можно сделать очень теплым, не расплавив лед у пола.

Почему льняная рубашка кажется прохладной?

Потому что лен — хороший проводник, и среди его волокон мало воздуха.

Почему хлопковая рубашка теплее, чем сделанная из льна?

Потому что хлопок содержит больше воздуха среди своих волокон, а воздух — плохой проводник теплоты.

Почему шерстяная рубашка теплее, чем сделанная из хлопка?

Потому что шерсть содержит больше воздуха среди своих волокон и поэтому является более плохим проводником теплоты.

Почему мех теплее шерсти?

Потому что среди волосков меха больше воздуха, и поэтому он является более плохим проводником теплоты.

Какой мех самый теплый?

Мех с очень тонкими волосками, как у кролика, потому что он содержит больше всего воздуха.

Почему мех теплее, когда волоски обращены к нашему телу?

Потому что мех и воздух в нем помогают удерживать теплоту наших тел от быстрого ухода.

Является ли земля хорошим проводником теплоты?

Нет; земля — плохой проводник теплоты.

Откуда мы знаем, что земля — плохой проводник теплоты?

Потому что летняя теплота прогревает землю лишь на несколько дюймов ниже поверхности.

Как обстоят дела с землей зимой?

В этой широте зимний мороз достигает лишь нескольких дюймов ниже поверхности земли.

Во всех частях земли, кроме холодных поясов, летняя теплота убирает мороз и лед зимы, и земля прогревается, чтобы могли расти растения.

Почему родниковая вода обычно прохладная даже летом?

Потому что родники в основном находятся так далеко под поверхностью земли, что они не прогреваются солнечными лучами.

Почему снег служит теплым укрытием для земли?

Потому что воздух между частицами снега препятствует быстрому уходу тепла из земли.

Почему обертывание соломой насоса зимой предотвращает замерзание воды в нем?

Потому что стебли соломы полые, и воздух в них делает их плохими проводниками тепла.

Предотвратит ли замерзание кустарника солома, обернутая вокруг него?

Предотвратит; потому что она удерживает тепло кустарника, не давая ему уходить в воздух.

Почему в комнатах с двойными окнами теплее?

Потому что воздух, заключенный между двойными окнами, являясь плохим проводником, препятствует выходу тепла из комнаты.

Почему пространство между двойными стенками холодильников для льда заполняют древесным углем?

Потому что древесный уголь — плохой проводник, и он защищает лед от тепла воздуха.

Почему у ледников двойные стены, а между ними опилки или солома?

Потому что и опилки, и солома являются плохими проводниками и защищают лед от тепла воздуха.

Почему лед тает медленнее, если его завернуть во фланель?

Потому что фланель — плохой проводник, и она защищает лед от тепла воздуха.

Почему для плиты используют шерстяные прихватки?

Потому что шерсть — плохой проводник, и поэтому она защищает руку от ожога при соприкосновении с горячим железом.

Конвекция тепла.

Что происходит с воздухом у пола комнаты, когда он нагревается?

Он поднимается к потолку комнаты.

Что происходит с холодным воздухом у потолка?

Он опускается к полу, чтобы занять место теплого воздуха.

Когда воздух поднимается к потолку, переносит ли он с собой тепло?

Да; он переносит с собой тепло.

Как называется этот способ переноса тепла?

Он называется конвекцией.

Что необходимо для нагревания вещества путем конвекции?

Его частицы должны иметь возможность свободно перемещаться.

Почему воздух легко нагревается путем конвекции?

Потому что частицы воздуха свободно перемещаются.

Почему жидкость легко нагревается путем конвекции?

Потому что ее частицы свободно перемещаются.

Почему твердое тело нельзя нагреть путем конвекции?

Потому что его частицы не могут перемещаться.

Что происходит с водой у дна сосуда, когда ее нагревают?

Она поднимается к поверхности.

Что происходит с холодной водой у поверхности?

Она опускается на дно сосуда, чтобы занять место теплой воды.

Как долго будет продолжаться эта циркуляция?

Она будет продолжаться до тех пор, пока тепло подводится к дну сосуда.

Что происходит, когда тепло подводится к поверхности воды?

Нагревается только вода у поверхности.

Почему при этом не нагревается вся вода в сосуде?

Потому что вода при нагревании становится легче и остается у поверхности, в то время как холодная вода тяжелее и остается на дне сосуда.

Где нужно подводить тепло, чтобы согреть жидкость или газ?

Его нужно подводить к дну сосуда, содержащего жидкость или газ.

Где должен находиться огонь, чтобы согреть комнату?

Огонь должен находиться у пола комнаты.

Почему горячее вещество быстро остывает на воздухе?

Потому что воздух, соприкасающийся с веществом, поднимается, как только нагревается, а его место занимает холодный воздух; поскольку этот процесс идет быстро, вещество быстро охлаждается.

Как вода охлаждается путем конвекции?

Вода у поверхности охлаждается, отдавая свое тепло воздуху; затем она опускается на дно, а теплая вода поднимается, чтобы занять ее место у поверхности.

Почему помешивание горячего кофе быстро охлаждает его?

Потому что горячий кофе со дна сосуда быстрее приводится в соприкосновение с воздухом и, следовательно, быстрее отдает свое тепло.

Почему дутье на горячий кофе быстро охлаждает его?

Потому что горячий воздух над кофе удаляется при дутье, и холодный воздух быстрее приводится в соприкосновение с кофе.

Разжижение.

Лед — это твердое тело или жидкость?

Лед — это твердое тело.

Что происходит со льдом, когда к нему подводится тепло?

Лед превращается в воду.

Является ли вода жидкостью?

Вода — это жидкость.

Как же тогда твердое тело может превратиться в жидкость?

При подведении тепла к твердому телу оно может превратиться в жидкость.

Что подразумевается под разжижением?

Разжижение — это превращение твердого тела в жидкость под воздействием тепла.

Как можно расплавить сало?

Нагревая сало, его можно расплавить.

Станет ли сало снова твердым, когда остынет?

Оно снова станет твердым, когда остынет.

Можно ли расплавить свинец и другие металлы?

Их можно расплавить или перевести в жидкое состояние с помощью тепла.

Можно ли превратить в жидкости все твердые тела?

Нет; существует много твердых тел, таких как дерево, уголь, бумага и кожа, которые нельзя превратить в жидкости.

Как можно превратить жидкость в твердое тело?

Забирая тепло у жидкости, ее можно превратить в твердое тело.

Почему твердое тело плавится от тепла?

Потому что тепло раздвигает частицы твердого тела, пока оно не превратится в жидкость.

Скрытая теплота.

Почему теплое железо кажется руке теплым?

Потому что оно отдает часть своего тепла руке.

Чувствует ли рука тепло, исходящее от железа?

Рука чувствует это тепло.

Как тогда можно назвать это тепло?

Его можно назвать ощутимым теплом, потому что его можно почувствовать.

Как мы измеряем тепло?

Мы измеряем тепло в градусах.

Сколько градусов тепла во льду при температуре плавления?

Тридцать два градуса тепла, как измеряется термометром.

Как мы можем превратить лед в воду?

Подводя тепло ко льду, он превратится в воду.

Сколько градусов тепла необходимо, чтобы превратить лед в воду?

Необходимо сто сорок градусов тепла.

Сколько градусов тепла в воде, когда весь лед растаял?

Только тридцать два градуса тепла по термометру.

Кажется ли вода теплее льда на ощупь?

Нет; вода не кажется теплее льда.

Куда делись сто сорок градусов тепла?

Они скрылись в воде.

Как называется это скрытое тепло?

Оно называется скрытой теплотой.

Что такое скрытая теплота?

Это тепло, которое не ощущается на ощупь или термометром.

Когда воду заставляют кипеть, какое изменение происходит?

Вода превращается в пар.

Сколько градусов тепла необходимо, чтобы превратить воду в пар?

Необходимо более девятисот градусов тепла.

Сколько градусов скрытой теплоты в паре?

Более девятисот градусов скрытой теплоты.

Когда пар снова превращается в воду, что происходит со скрытой теплотой?

Она переходит в воздух и окружающие предметы, делая их теплее.

Когда вода превращается в лед, что происходит со скрытой теплотой?

Она переходит в окружающие предметы и делает их теплее.

Является ли замерзание процессом нагревания?

Да; потому что вода отдает свою скрытую теплоту во время замерзания; следовательно, окружающие предметы становятся теплее.

Является ли оттаивание процессом охлаждения?

Да; потому что лед поглощает так много тепла во время оттаивания, что охлаждает окружающие предметы.

Откуда лед берет тепло во время оттаивания?

Лед берет тепло из окружающих предметов.

Становятся ли эти предметы холоднее от таяния льда?

Они становятся холоднее от таяния льда.

Какое действие оказывает соль на лед?

Соль заставляет лед таять быстрее.

Когда соль и лед помещают вокруг сосуда со сливками, что происходит?

Соль заставляет лед быстро таять, а лед при таянии забирает так много тепла у сливок, что они замерзают, превращаясь в мороженое.

Кипение.

Что подразумевается под кипением?

Кипение означает бурление.

Когда жидкость находится в состоянии кипения?

Когда она нагрета до такой степени, что кипит.

Можно ли заставить кипеть твердые тела?

Нет; кипеть могут только жидкости.

Какое изменение происходит, когда жидкость кипит?

Жидкость превращается в пар или газ.

Что происходит с водой, когда ее кипятят?

Вода при кипячении превращается в пар.

Что необходимо, чтобы заставить воду кипеть?

Тепло необходимо для кипячения воды или любой другой жидкости.

Сколько тепла содержится в кипящей воде?

Двести двенадцать градусов тепла.

Когда вода превращается в пар, насколько увеличивается ее объем?

Примерно в семнадцатьсот раз.

Сколько пара получится из пинты воды?

Из пинты воды получится около семнадцатисот пинт пара.

Что содержат пузырьки кипящей воды?

Они содержат пар.

Почему образуются эти пузырьки?

Потому что вода на дне сосуда нагревается и превращается в пар, который расширяется и образует пузырьки.

Почему эти пузырьки поднимаются к поверхности?

Потому что пар легче воды.

Когда вода томится?

Когда вода нагревается, пар сначала образуется в виде очень маленьких пузырьков на дне сосуда, и по мере того, как эти пузырьки поднимаются через более холодную воду, пар в них конденсируется в воду, так что они лопаются, не достигая поверхности, что и называется «томлением».

Когда вода кипит?

Вода кипит, когда она нагревается настолько, что пузырьки поднимаются к поверхности воды, прежде чем лопнуть.

Почему полный сосуд с водой перельется через край при нагревании?

Потому что вода расширяется от тепла, и часть ее должна вылиться.

Почему вода выкипает через край, когда сосуд не полон?

Потому что пар, пытаясь вырваться, выбрасывает часть воды через край сосуда.

Парообразование.

Когда воду кипятят, какому изменению она подвергается?

Она превращается в пар, называемый паром.

Как называется этот процесс?

Он называется парообразованием.

Что подразумевается под парообразованием?

Парообразование — это превращение жидкости в пар путем кипячения.

Что необходимо для превращения жидкости в пар?

Тепло необходимо для превращения жидкости в пар.

При какой температуре вода превращается в пар?

При температуре двести двенадцать градусов.

Все ли жидкости превращаются в пар при одной и той же температуре?

Нет; они сильно различаются по количеству необходимого тепла.

Эфир кипит при 96 градусах, спирт — при 176 градусах, а ртуть — при температуре 662 градуса.

Когда вода превращается в пар, что происходит с паром?

Пар уходит в воздух.

Что воздух делает с паром?

Воздух конденсирует его или превращает в очень маленькие частицы воды, так что он становится виден как туман или облако.

Можно ли увидеть пар?

Нет; пар в этом отношении подобен воздуху, и его нельзя увидеть.

Как мы можем это доказать?

Когда вода кипит в стеклянном сосуде, пар не виден, хотя он там есть.

Разве мы не видим пар, выходящий из носика чайника?

Нет; мы ничего не видим на расстоянии полдюйма или более от носика.

Почему он становится видимым дальше?

Потому что воздух конденсирует его, и тогда мы видим его в облакообразном состоянии.

Сколько пара получится из одного галлона воды?

Из одного галлона воды получится семнадцатьсот галлонов пара.

Когда этот пар заключен в сосуде, что он пытается сделать?

Он пытается расшириться или распространиться во всех направлениях.

Расширяется ли он с большой силой?

Да; он расширяется с такой силой, что часто разрывает сосуд, в котором находится.

Почему крышка чайника приподнимается, когда вода кипит?

Потому что пар расширяется и поднимает крышку, чтобы выйти наружу.

Если бы крышку закрепили, что бы произошло?

Пар, пытаясь вырваться, разорвал бы чайник.

Почему вода вытекает из носика чайника?

Потому что пар в чайнике давит на воду с силой, достаточной для того, чтобы заставить ее вытечь.

Почему пар разрывает сосуды, в которых он заключен?

Потому что сосуды недостаточно прочны, чтобы удержать пар от расширения.

Как котел паровой машины защищают от разрыва?

С помощью предохранительного клапана.

Что такое предохранительный клапан?

Это клапан или отверстие, через которое может выходить пар.

Что мешает всему пару выйти через клапан?

Клапан удерживается закрытым грузом, который предотвращает выход пара до тех пор, пока в котле не образуется определенное его количество; затем он приподнимает клапан, и часть пара выходит, так же как это происходит с крышкой чайника.

Испарение.

Остается ли мокрое одеяло мокрым, если его повесить на воздух?

Нет; оно скоро высыхает.

Что происходит с водой в одеяле?

Вода уходит в воздух.

Как называется этот процесс?

Он называется испарением.

Что подразумевается под испарением?

Это постепенное превращение жидкости в пар.

Когда воду оставляют в неглубоком сосуде, что с ней происходит?

Вода испаряется или уходит в воздух.

Испаряются ли жидкости вообще?

Да; при воздействии воздуха почти все жидкости испаряются.

Превращается ли вода в пар, когда она испаряется?

Вода не превращается в пар, когда она испаряется.

Как же тогда вода испаряется?

Она уходит в воздух в виде частиц или капель, настолько малых, что они невидимы.

Происходит ли испарение постоянно вокруг нас?

Да; везде, где вода подвергается воздействию воздуха, происходит испарение.

Где происходит наибольшее испарение?

С поверхности рек, озер и океана.

Что происходит с водой при испарении?

Она образует туманы и облака.

В каком воздухе испарение происходит наиболее быстро?

В воздухе, который теплый и сухой.

Происходит ли испарение в прохладном воздухе?

Происходит; потому что одежда сохнет даже в самую холодную зимнюю погоду.

Почему вода испаряется больше в теплом воздухе, чем в холодном?

Потому что теплый воздух может удерживать больше мелких частиц воды и, следовательно, может поглотить больше.

Почему вода испаряется медленнее в сырую погоду, чем в сухую?

Потому что сырой воздух содержит так много влаги, что в него может уйти лишь немного больше.

Какой пример этого у нас есть?

Мокрая одежда сохнет гораздо медленнее, когда воздух сырой, чем когда он сухой.

Почему одежда сохнет быстрее в ветреную погоду?

Потому что сырой воздух, соприкасающийся с ней, сдувается, и его постоянно заменяет сухой воздух.

Необходимо ли тепло для испарения?

Тепло необходимо для испарения.

Почему наши руки кажутся холодными, когда они мокрые?

Потому что вода на наших руках испаряется, и таким образом тепло забирается у них.

Почему воздух становится прохладнее после дождя?

Потому что испарение происходит с каждого мокрого предмета, и это поглощает тепло из воздуха.

Почему поливка улиц и дорог охлаждает воздух?

Потому что вода испаряется и поглощает тепло из воздуха, делая его прохладнее.

Почему мы чувствуем холод, когда наша одежда мокрая?

Потому что влага в ней испаряется и поглощает тепло из наших тел.

Почему влажная земля всегда холодная?

Потому что так много тепла поглощается из земли при испарении, которое постоянно происходит.

Что происходит с росой, которая собирается на растениях и других предметах ночью?

Она испаряется.

Как солнце ускоряет испарение росы?

Поставляя тепло, необходимое для превращения росы в пар, солнце ускоряет ее испарение.

Почему хлеб и бисквиты становятся твердыми, если полежат несколько дней?

Потому что влага в них уходит в воздух, и поэтому они становятся сухими и твердыми.

Как их можно дольше сохранить влажными и мягкими?

Храня их в закрытом сосуде, чтобы испарение происходило медленнее, их можно дольше сохранить влажными.

Излучение.

Когда мы стоим рядом с огнем, почему мы чувствуем тепло?

Потому что огонь излучает тепло, которое заставляет нас чувствовать тепло.

Как огонь излучает тепло?

Он излучает тепло по прямым линиям и во всех направлениях.

Как называется это испускание тепла?

Оно называется излучением тепла.

Излучает ли солнце тепло?

Солнце излучает или испускает как тепло, так и свет.

Как тепло и свет от солнца доходят до нас?

Они приходят вместе в солнечном луче.

Распространяется ли тепло так же быстро, как свет?

Yes; heat and light travel together at the rate of 200,000 miles in a second of time.

Все ли вещества излучают тепло одинаково хорошо?

Нет; некоторые вещества являются гораздо лучшими излучателями, чем другие.

Какие предметы являются лучшими излучателями?

Те, у которых шероховатые и темные поверхности.

Какие предметы являются худшими излучателями?

Те, у которых гладкие и блестящие поверхности.

Почему вода долго остается горячей в блестящем оловянном сосуде?

Потому что олово — плохой излучатель, и оно препятствует уходу тепла воды в воздух.

Почему вода быстро остывает в тусклом глиняном сосуде?

Потому что глиняный сосуд — хороший излучатель, и он быстро отдает тепло воды.

Если блестящий оловянный сосуд покрасить, будет ли вода оставаться горячей так же долго?

Нет; олово становится хорошим излучателем, когда его красят, и вода быстро остывает.

Почему печь остывает так быстро?

Потому что железо — хороший излучатель, и оно быстро отдает свое тепло.

Излучают ли лучи солнца много тепла, проходя через воздух?

Лучи солнца отдают около одной четверти своего тепла, проходя через воздух.

Что происходит с оставшимся теплом от солнца?

Оно поглощается или отражается от поверхности земли.

Что земля делает с теплом?

Земля излучает тепло и таким образом нагревает воздух.

Отражение.

Когда кусок блестящего олова держат рядом с огнем, становится ли олово горячим?

Нет; олово едва нагревается.

Что олово делает с лучами тепла от огня?

Олово отбрасывает их назад от своей поверхности.

Как это называется?

Это называется отражением тепла.

Все ли вещества отражают тепло одинаково хорошо?

Нет; некоторые отражают гораздо больше тепла, чем другие.

Какие предметы отражают тепло лучше всего?

Те, у которых блестящие и гладкие поверхности.

Какие предметы отражают тепло хуже всего?

Те, у которых шероховатые и темные поверхности.

Отражает ли блестящее олово тепло лучше, чем стекло?

Да; блестящее олово отражает примерно в восемь раз больше тепла, чем стекло.

Почему так долго нагревается вода в новой оловянной чашке?

Потому что блестящее олово — хороший отражатель, и оно отбрасывает большую часть лучей тепла, которые приходят к нему от огня.

Почему кусок олова или другого блестящего металла, положенный под печь, защищает ковер от возгорания?

Потому что олово, будучи хорошим отражателем, остается холодным и не может сжечь ковер под ним.

Почему кусок железа не защитит ковер от возгорания?

Потому что железо, будучи плохим отражателем, быстро нагревается настолько, что сжигает ковер под ним.

Поглощение.

Когда кусок железа держат рядом с огнем, становится ли железо горячим?

Да; железо быстро становится горячим.

Как нагревается железо?

Железо поглощает или вбирает тепло от огня.

Как называется эта способность вбирать тепло?

Она называется поглощением тепла.

На что похож этот процесс?

Он чем-то похож на губку, которая впитывает или всасывает влагу.

Все ли вещества поглощают тепло одинаково хорошо?

Нет; некоторые вещества поглощают больше тепла, чем другие.

Какие предметы поглощают тепло лучше всего?

Те, у которых шероховатые поверхности, поглощают тепло лучше всего.

Какие предметы поглощают тепло хуже всего?

Те, у которых блестящие и гладкие поверхности.

Предметы какого цвета поглощают тепло лучше всего?

Предметы темного или черного цвета.

Излучают ли хорошо те предметы, которые хорошо поглощают тепло?

Да; хорошие поглотители являются хорошими излучателями.

Почему это так?

Потому что каждое вещество должно поглотить тепло, прежде чем у него появится тепло, которое можно отдать.

Отражают ли хорошо те предметы, которые хорошо поглощают тепло?

Нет; предметы, которые хорошо поглощают тепло, не могут хорошо его отражать.

Почему это так?

Потому что луч тепла не может быть отражен от предмета и поглощен этим предметом одновременно.

Почему вода быстро нагревается в чайнике?

Потому что шероховатое, темное железо чайника поглощает тепло от огня и быстро отдает его воде, находящейся в чайнике. Железо также является хорошим проводником тепла; поэтому тепло от огня быстро проходит через него к воде.

Почему черная ткань, расстеленная на снегу, заставляет снег таять быстрее?

Потому что ткань поглощает тепло от лучей солнца и, следовательно, плавит снег под собой.

Почему белый муслин, расстеленный на снегу, не ускоряет его таяние?

Потому что белый муслин отражает тепло от лучей солнца, так что лишь малая его часть проникает в снег.

Получает ли снег много тепла от солнца?

Снег — хороший отражатель, и он отбрасывает большую часть тепла от солнца.

Что заставляет снег таять?

Тепло, которое он получает от соприкосновения с землей, заставляет большую его часть таять.

Почему снег тает сначала на темной земле?

Потому что темная земля — хороший излучатель, и она отдает много тепла снегу.

Почему снег дольше всего остается на светлой земле?

Потому что светлая земля — плохой излучатель, и она отдает мало тепла снегу.

Почему воздух кажется холодным зимой?

Потому что он гораздо холоднее наших тел, поэтому быстро поглощает тепло от них и таким образом заставляет их чувствовать холод.

Почему воздух кажется теплым летом?

Потому что он тогда почти такой же теплый, как наши тела, и, следовательно, медленно поглощает тепло от них.

Почему жирные ботинки теплее, чем те, что начищены ваксой?

Потому что жирные ботинки поглощают тепло от солнца, а начищенные ботинки отбрасывают тепло солнца путем отражения.

Что мы можем запомнить о тепле?

И сказал Бог: да будет свет; и стал свет. Но вместе со светом пришел его спутник — тепло; ибо когда солнечный луч впервые появился по Его повелению, сестры-близнецы, свет и тепло, вместе коснулись земли, заставив ее расцвести жизнью и красотой. И произвела земля траву, зелень, сеющую семя по роду ее, и дерево, приносящее плод: И увидел Бог, что это хорошо.

ГЛАВА IV. Воздух.

Где мы находим воздух?

Мы находим воздух повсюду вокруг земли.

Заполняет ли воздух каждое место?

Воздух заполняет каждое место, не занятое каким-либо другим веществом.

Когда мы говорим, что бутылка пуста, что мы имеем в виду?

Мы имеем в виду, что в ней нет ничего, кроме воздуха.

Что содержат все сосуды, когда они пусты?

Все сосуды содержат воздух, когда кажутся пустыми.

Содержат ли все жидкости воздух?

Да; все жидкости содержат воздух.

Где находится воздух в жидкости?

Воздух находится среди частиц, составляющих жидкость.

Есть ли воздух в воде?

Да; в воде есть воздух.

Для чего используется воздух в воде?

Он используется рыбами и другими существами, которые живут в воде.

Как рыбы и другие существа используют его?

Они вдыхают его в свои легкие, и он поддерживает в них жизнь, так же как воздух, которым мы дышим, поддерживает жизнь в нас.

Содержат ли твердые тела воздух?

Да; твердые тела содержат больше или меньше воздуха.

Где находится воздух в мехе и шерсти?

Он находится среди волосков меха и шерсти.

Где находится воздух в хлопчатобумажных и льняных изделиях?

Он находится среди волокон хлопка и льна.

Где находится воздух во фруктах?

Он находится среди частиц, составляющих фрукт.

Где находится воздух в дереве?

Он находится в порах или маленьких пространствах в дереве.

Есть ли воздух в земле?

Да; воздух есть среди частиц земли.

Как глубоко в землю проникает воздух?

Мы не можем сказать; но и воздух, и вода были найдены на глубине нескольких сотен футов под поверхностью земли.

Для чего используется воздух в земле?

Им дышат черви и другие существа, которые живут в земле.

Когда часть воздуха забирается из комнаты, что происходит с воздухом, оставшимся в комнате?

Он расширяется, чтобы заполнить всю комнату.

Находятся ли частицы воздуха так же близко друг к другу после расширения, как были до него?

Они находятся не так близко друг к другу.

Когда воздух таким образом расширяется, что о нем говорят?

Говорят, что он разреженный.

Когда на воздух в сосуде оказывается давление, что происходит с воздухом?

Он вдавливается или сжимается в меньшее пространство и, следовательно, занимает меньше места.

Когда на воздух оказывается давление, находятся ли его частицы ближе друг к другу?

Они находятся ближе друг к другу.

Когда воздух таким образом сжат, что о нем говорят?

Говорят, что он плотный.

Можно ли сильно сжать воздух давлением?

Он был сжат настолько, что 100 кубических футов воздуха были уменьшены до объема всего в один кубический фут.

Что делает воздух таким плотным, как он есть у поверхности земли?

Давление воздуха над поверхностью.

Становится ли воздух менее плотным, чем выше мы поднимаемся?

Да; потому что сверху меньше воздуха, который давит на него.

Становится ли воздух более плотным, чем глубже мы уходим в землю?

Становится; потому что сверху больше воздуха, который давит на него.

Как мы можем это понять?

В большой куче шерсти волоски шерсти внизу кучи сжаты плотно друг к другу, но они находятся все дальше и дальше друг от друга, чем ближе они к вершине кучи.

Как высоко простирается воздух над землей?

Предполагается, что он простирается на высоту пятидесяти миль.

Давят ли эти пятьдесят миль воздуха на землю?

Они давят на землю.

С какой силой воздух давит на землю?

С силой пятнадцати фунтов на каждый квадратный дюйм поверхности.

Значит, воздух имеет вес?

Воздух имеет вес.

Почему мы не чувствуем вес воздуха?

Потому что он давит с равной силой во всех направлениях; вверх, вниз и со всех сторон.

Как мы можем показать, что воздух давит вверх?

Наполните стакан водой и положите кусок писчей бумаги сверху. Придержите руку на бумаге и быстро переверните стакан, или поверните его дном вверх; затем уберите руку, и давление воздуха на бумагу удержит воду в стакане. Это показано на рис. 12.

Рис. 12.

Если стакан наполнить водой в ведре, а затем поднять дном вверх так, чтобы его край был чуть ниже поверхности воды, он останется полным воды; почему это так?

Давление воздуха на воду в ведре удерживает воду в стакане.

Если мы используем железную или свинцовую трубу вместо стакана, удержит ли давление воздуха воду в трубе?

Удержит, так же как оно удерживает ее в стакане.

Как высоко воздух удержит воду в трубе?

Он удержит воду на высоте тридцати четырех футов.

Почему воздух удерживает воду на высоте тридцати четырех футов?

Потому что воздух давит вниз с силой пятнадцати фунтов на каждый квадратный дюйм поверхности, а столб воды высотой тридцать четыре фута давит вниз с силой пятнадцати фунтов на каждый квадратный дюйм поверхности.

Уравновешивает ли вес воздуха точно вес столба воды?

Уравновешивает; они уравновешивают друг друга.

Тяжелее ли вода, чем воздух?

Вода тяжелее воздуха; потому что столб воды высотой тридцать четыре фута весит столько же, сколько столб воздуха высотой пятьдесят миль.

Тяжелее ли ртуть, чем вода?

Да; ртуть примерно в тринадцать раз тяжелее воды.

Какой высоты столб ртути может удержать воздух?

Воздух может удержать столб ртути высотой всего тридцать дюймов.

Почему это так?

Потому что столб ртути высотой тридцать дюймов весит ровно столько же, сколько столб воздуха высотой пятьдесят миль или столб воды высотой тридцать четыре фута.

Как это можно показать?

Возьмите стеклянную трубку длиной около тридцати трех дюймов, заткните один конец пробкой и наполните трубку ртутью; затем опустите открытый конец трубки под поверхность ртути в чаше, и ртуть в трубке опустится до высоты тридцати дюймов, как показано на рис. 13.

Рис. 13.

Если вынуть пробку из стеклянной трубки, что произойдет с ртутью?

Она немедленно опустится в чашу внизу.

Почему ртуть опустится в чашу?

Потому что воздух тогда будет давить на ртуть в трубке так же, как он давит на ртуть в чаше; следовательно, вся ртуть опустится до одного уровня.

Меняется ли вес воздуха в разное время?

Да; воздух действительно меняется в весе в разное время.

Как мы можем узнать, когда воздух меняется в весе?

С помощью барометра.

Что такое барометр?

Это прибор, имеющий трубку, наполненную ртутью.

Когда воздух тяжелее, как это влияет на ртуть?

Ртуть поднимается в трубке.

Когда воздух легче, как это влияет на ртуть?

Ртуть опускается в трубке.

Какова польза барометра?

Он показывает изменения, которые должны произойти в погоде.

Когда ртуть поднимается, какая погода предсказывается?

Это указывает на ясную погоду.

Когда ртуть опускается, какая погода предсказывается?

Это указывает на облачную или штормовую погоду.

Где барометр наиболее полезен?

Он наиболее полезен в море, чтобы предупреждать моряков о приближающихся штормах.

Какая от него польза фермерам?

Они могут использовать его как руководство при посадке и сборе урожая и, таким образом, быть лучше подготовленными к штормовой погоде.

Для чего еще может использоваться барометр?

Он может использоваться для определения высоты или глубины какого-либо места.

Становится ли воздух более разреженным по мере нашего подъема?

Воздух действительно становится более разреженным по мере нашего подъема.

Как это влияет на барометр?

По мере того как воздух становится более разреженным, ртуть в барометре опускается ниже.

На какой высоте находится ртуть на уровне моря?

Она находится на высоте тридцати дюймов.

When we ascend a mountain 10,000 feet high, how much does the quicksilver sink?

Она опускается на десять дюймов и, следовательно, находится на высоте всего двадцать дюймов.

Происходит ли то же самое, когда мы поднимаемся на воздушном шаре?

Да; чем выше поднимается воздушный шар, тем ниже опускается ртуть в барометре.

Когда мы спускаемся в шахты, вырытые в земле, становится ли воздух тяжелее?

Да; и ртуть в барометре поднимается.

При какой температуре кипит вода?

Вода кипит при температуре двести двенадцать градусов.

Будет ли вода кипеть при более низкой температуре, если снять давление воздуха?

Тогда вода будет кипеть при более низкой температуре.

Где вода будет кипеть при самой низкой температуре: на горе или в долине?

Она будет кипеть при самой низкой температуре на горе.

Насколько ниже будет температура кипения воды по мере нашего подъема?

Вода будет кипеть при температуре на один градус ниже на каждые пятьсот футов подъема.

На какой высоте находится город Кито в Южной Америке?

Кито находится на высоте девяти тысяч футов над уровнем моря.

При какой температуре там кипит вода?

В Кито вода кипит при температуре сто девяносто четыре градуса.

Сварится ли яйцо вкрутую в Кито?

Нет; потому что вода превращается в пар при ста девяноста четырех градусах, а для того, чтобы сварить яйцо вкрутую, требуется температура выше ста девяноста четырех градусов.

Испытывают ли люди, поднимающиеся на горы, часто трудности при приготовлении пищи?

Да, из-за того, что вода там кипит при температуре ниже двухсот двенадцати градусов.

Что такое вакуум?

Вакуум — это пространство, которое не содержит ничего, даже воздуха.

Если в сосуде была вода и мы вылили ее, образуется ли при этом вакуум?

Нет; потому что внутрь проникает воздух и заполняет сосуд.

Как же тогда можно создать вакуум?

Вакуум в каком-либо месте можно создать, только откачав из него воздух.

Когда создается вакуум, что пытается сделать окружающий воздух?

Он пытается проникнуть внутрь, чтобы заполнить вакуум.

С какой силой воздух пытается заполнить вакуум?

С силой пятнадцать фунтов на каждый квадратный дюйм поверхности.

Когда вакуум создается в контакте с жидкостью, что делает жидкость?

Жидкость пытается проникнуть внутрь, чтобы заполнить вакуум.

Может ли существовать вакуум в контакте с газом или жидкостью?

Нет; потому что газ или жидкость мгновенно заполнят пустое пространство.

Почему вода издает булькающий звук, когда ее выливают из бутылки?

Потому что воздух проходит в бутылку в то же время, когда вода вытекает, и этот воздух при прохождении через воду создает шум.

Почему вода издает булькающий звук, когда вытекает из бочки?

Потому что воздух проходит в бочку через отверстие, из которого вытекает вода, и таким образом возникает шум.

Как можно предотвратить булькающий звук?

Сделав отверстие в верхней части бочки, чтобы впустить воздух.

Свободно ли вытекает вода из сосуда, у которого только одно отверстие?

Нет; потому что часть этого отверстия необходима для поступления воздуха в сосуд.

Почему вода вытекает свободно, когда есть отверстие как сверху, так и снизу сосуда?

Потому что воздух поступает сверху, и тогда ничто не препятствует вытеканию воды из нижнего отверстия.

Что заставляет фрукты, овощи и мясо портиться?

Воздух заставляет их портиться.

Откуда мы это знаем?

Потому что, если их оградить от воздействия воздуха, они долго остаются свежими.

Как называется этот процесс хранения фруктов?

Он называется консервированием.

Как консервируют фрукты?

Фрукты помещают в стеклянную банку или жестяную консервную банку вместе с небольшим количеством воды, а затем нагревают до тех пор, пока банка не наполнится паром и весь воздух не будет вытеснен; затем ее герметично закрывают, и в таком состоянии она может храниться много месяцев.

Что происходит с паром в банке?

По мере остывания фруктов пар конденсируется в воду, образуется вакуум, благодаря чему фрукты оказываются защищены от воздуха.

Что представляет собой игрушка, которую мальчики называют «присоской»?

Присоска — это круглый кусок кожи с веревкой, прикрепленной к его центру.

Как используется присоска?

Кожу делают очень мягкой и влажной, чтобы при прижатии к камню или кирпичу весь воздух из-под кожи был вытеснен; и когда кожу поднимают, камень или кирпич поднимается вместе с ней, как показано на рис. 14.

Рис. 14.

Что удерживает кожу на камне?

Давление воздуха на кожу удерживает ее на камне.

С какой силой воздух прижимает кожу к камню?

С силой пятнадцать фунтов на каждый квадратный дюйм.

Если между камнем и кожей есть воздух, можно ли поднять камень с помощью присоски?

Нельзя; потому что воздух под кожей будет давить на нее снизу так же сильно, как воздух сверху давит на нее вниз.

Как муха ходит по потолку?

Лапки мухи очень похожи на присоску и удерживаются на потолке за счет давления воздуха.

Как улитки цепляются за предметы?

Они вытесняют весь воздух между предметом и своим телом и затем удерживаются на предмете так же, как присоска удерживается на камне.

Что такое сифон?

Сифон — это изогнутая трубка, у которой одна ветвь длиннее другой, как показано на рис. 15.

Рис. 15.

Для чего используется сифон?

Сифон используется для переливания жидкостей из одного сосуда в другой.

Как можно перелить воду из сосуда с помощью сифона?

Поместите короткую ветвь в воду, затем, приложив рот к длинной ветви, высосите из нее воздух, и вода немедленно начнет вытекать из длинной ветви.

Где должен находиться открытый конец короткой ветви?

Он должен находиться под поверхностью воды, чтобы предотвратить попадание воздуха в трубку.

Где должен находиться открытый конец длинной ветви?

Он должен находиться ниже, чем открытый конец короткой ветви.

Пока вода вытекает из длинной ветви, что образуется в изгибе трубки?

Возникает тенденция к образованию вакуума в изгибе трубки.

К чему это приводит?

Вода постоянно выталкивается вверх по короткой ветви, чтобы заполнить этот вакуум, поэтому она вытекает из длинной ветви ровной струей.

Как мальчики часто пьют сидр из бочки?

С помощью соломинки.

Как это делается?

Один конец соломинки опускают в сидр, а другой берут в рот; затем из соломинки высасывают воздух, и сидр поднимается вверх, заполняя вакуум. Когда сидр высасывают, поднимается новая порция сидра, так что соломинка остается полной.

Что заставляет сидр подниматься, чтобы заполнить вакуум в соломинке?

Давление воздуха на сидр в бочке.

На какую высоту поднимется вода в трубке, чтобы заполнить вакуум?

Вода поднимется на высоту тридцати четырех футов.

Для какой полезной цели это применяется?

Это применяется при создании насосов.

Из какого материала делают насосы?

Либо из дерева, либо из металла, такого как свинец или железо.

Что необходимо в отношении трубки или корпуса насоса?

Она всегда должна быть герметичной.

Почему трубка или корпус насоса должны быть герметичными?

Для того чтобы в них мог образоваться вакуум.

Как это достигается?

С помощью двух клапанов в корпусе насоса.

На что похож клапан?

Клапан похож на крышку чайника или крышку чернильницы; он удерживается на своем месте с помощью петли с одной стороны.

Где расположен один из клапанов?

Один клапан расположен в нижней части трубки насоса.

Насколько близко к воде должен находиться этот клапан?

Он должен находиться на расстоянии не более тридцати четырех футов от воды.

Почему нижний клапан должен находиться на расстоянии не более тридцати четырех футов от воды в колодце?

Потому что воздух может поднять воду по трубке только на высоту тридцати четырех футов.

Движется ли этот клапан внутри трубки насоса?

Нет; он остается неподвижным в одном месте.

Является ли этот клапан герметичным?

Да; нижний клапан или поршень в насосе всегда должен быть герметичным.

Где находится верхний клапан?

Он закреплен на конце стержня, который прикреплен к ручке насоса.

Остается ли этот клапан неподвижным в одном месте?

Нет; он движется вверх и вниз, когда перемещается ручка насоса.

Является ли верхний клапан герметичным?

Нет; верхний клапан не является герметичным.

Рис. 16.

Рис. 17.

Рис. 18.

Объясните работу насоса.

Когда ручка насоса опускается, вода над клапаном или поршнем, прикрепленным к концу стержня, поднимается так, что вытекает из носика; а вакуум, образовавшийся при поднятии воды, заполняется водой из колодца, которая выталкивается вверх по трубке насоса давлением воздуха. Когда насос находится в покое, нижний клапан, который является герметичным, предотвращает стекание воды обратно в колодец, поэтому трубка насоса всегда полна воды, независимо от того, качаем мы или нет.

Что изображено на рис. 16?

На нем изображен насос, когда он не работает.

В каком состоянии находятся клапаны?

Оба клапана закрыты.

Что удерживает воду над нижним клапаном?

Нижний клапан герметичен, а следовательно, водонепроницаем, поэтому он удерживает воду над собой.

Что удерживает воду в трубке под нижним клапаном?

Давление воздуха на воду в колодце выталкивает ее вверх по трубке к нижнему клапану.

Что изображено на рис. 17?

На нем изображен насос, когда ручка поднимается.

В каком состоянии находится нижний клапан?

Нижний клапан закрыт.

Почему нижний клапан закрыт?

Чтобы предотвратить выталкивание воды обратно в колодец.

В каком состоянии находится верхний клапан?

Верхний клапан открыт.

Почему верхний клапан открыт?

Чтобы вода могла пройти вверх через клапан, пока он опускается.

Что изображено на рис. 18?

На нем изображен насос, когда ручка опускается.

В каком состоянии находится верхний клапан?

Верхний клапан закрыт.

Почему верхний клапан закрыт?

Чтобы поднять воду, которая находится над ним.

Что происходит с водой, которую подняли?

Она вытекает из носика насоса.

Когда верхний клапан поднимается, что образуется под ним?

Под ним образуется вакуум.

Как заполняется этот вакуум?

Вода под нижним клапаном выталкивается вверх, чтобы заполнить вакуум.

В каком состоянии находится нижний клапан?

Нижний клапан открыт.

Почему нижний клапан открыт?

Чтобы вода могла пройти сквозь него и заполнить вакуум над клапаном.

Где чаще всего используются насосы?

Насосы чаще всего используются сельскими жителями для получения воды из колодцев, вырытых в земле.

Когда дым поднимается в воздухе?

Когда дым легче воздуха, он поднимается в нем.

Когда дым опускается в воздухе?

Когда дым тяжелее воздуха, он опускается в нем.

Почему пробка поднимается на поверхность воды?

Потому что пробка легче такого же объема воды; поэтому она поднимается на поверхность.

Почему нагретый воздух поднимается?

Потому что он легче холодного воздуха.

Если поместить перышко в нагретый воздух, будет ли оно унесено вверх вместе с воздухом?

Перышко будет унесено вверх вместе с воздухом.

Если теплый воздух заключить в мешок, поднимется ли он вверх и унесет ли мешок с собой?

Он поднимется вверх и унесет мешок с собой.

Как можно назвать этот мешок?

Его можно назвать воздушным шаром.

Что такое воздушный шар?

Это мешок, наполненный газом, используемый для полетов в воздухе.

Рис. 19.

Что помещено поверх этого мешка?

Поверх него наброшена сеть из веревок, расположенных так, чтобы они свисали под мешком, как показано на рис. 19.

Что прикреплено к этим веревкам?

К этим веревкам прикреплена корзина или гондола.

Для чего нужна корзина или гондола?

Она предназначена для перевозки тех, кто желает подняться на воздушном шаре.

Какого размера обычно делают воздушные шары?

Их диаметр составляет от двадцати до тридцати футов.

Чем наполняют воздушные шары?

Воздушные шары наполняют газом, который легче воздуха.

Какой газ часто используется для наполнения воздушных шаров?

Светильный газ, такой же, как тот, что используется для освещения наших городов по ночам.

Какой более легкий вид газа иногда используется?

Иногда используется водород.

Водород намного легче воздуха?

Он настолько легче воздуха, что пятнадцать кубических футов водорода весят не больше, чем один кубический фут воздуха.

Насколько меньше будет весить воздушный шар диаметром тридцать футов, наполненный водородом, по сравнению с тем, если бы он был наполнен воздухом?

Он будет весить примерно на десять тысяч фунтов меньше.

Насколько меньше, если он наполнен светильным газом, а не воздухом?

Примерно на две тысячи фунтов меньше.

Какая сила тогда необходима, чтобы удерживать воздушный шар, наполненный светильным газом, у земли?

Сила в две тысячи фунтов, потому что воздушный шар на две тысячи фунтов легче такого же объема воздуха.

Если бы к воздушному шару прикрепили груз весом всего в одну тысячу фунтов, что бы произошло?

Воздушный шар поднялся бы в воздух и унес бы с собой груз весом в одну тысячу фунтов.

Как высоко поднимется воздушный шар?

Он будет подниматься до тех пор, пока вытесненный им воздух не станет весить столько же, сколько сам воздушный шар.

Что тогда произойдет с воздушным шаром?

Его будут переносить воздушные потоки.

Чем загружена корзина, прикрепленная к воздушному шару?

Обычно она загружена мешками с песком, которые служат грузом, чтобы шар не поднимался слишком высоко.

Когда те, кто находится в корзине, хотят подняться выше, что они делают?

Они выбрасывают песок, чтобы облегчить корзину; тогда она поднимется выше.

Когда они хотят спуститься, что они делают?

Они открывают клапан в верхней части воздушного шара, что позволяет части газа выйти; тогда он опустится к земле.

Как открывается и закрывается клапан в верхней части воздушного шара?

Он открывается и закрывается с помощью небольших веревок, идущих от клапана к корзине внизу.

Можно ли заставить воздушный шар двигаться в каком-то одном направлении?

Нет; его переносят воздушные потоки, и те, кто находится в корзине, не могут управлять его курсом; поэтому он никогда не приносил большой пользы человеку.

Ветры.

Что такое ветер?

Ветер — это воздух, движущийся из одного места в другое.

Движется ли воздух во всех направлениях?

Он действительно движется во всех направлениях: вверх, вниз и в любую сторону.

Когда ветер дует с севера на юг, как он называется?

Он называется северным ветром.

Как он называется, когда дует с других направлений?

Когда он дует с востока, он называется восточным ветром; с юга — южным ветром; а с запада — западным ветром.

Что заставляет воздух перемещаться с места на место?

Тепло заставляет воздух перемещаться с места на место.

Когда воздух нагревается, какое изменение происходит?

Нагретый воздух поднимается, а более холодный воздух перемещается, чтобы занять его место; это и вызывает дуновение ветра.

Какую иллюстрацию этого мы имеем?

Если поднести свечу к открытой двери нагретой комнаты, ее пламя отклонится наружу, если поместить ее в верхней части двери, и внутрь, если поместить ее в нижней части двери; это показывает наличие двух потоков воздуха.

Почему это происходит?

Нагретый воздух выходит из верхней части комнаты, чтобы подняться выше, в то время как более холодный воздух входит снизу, чтобы занять его место.

Почему ветер дует в сторону огня на открытом воздухе?

Потому что воздух возле огня нагревается и быстро поднимается, поэтому воздух устремляется со всех сторон, чтобы занять его место.

Что делает земля с теплом, которое она получает от солнца?

Земля отдает свое тепло воздуху, который находится ближе всего к ней.

Что происходит с этим нагретым воздухом?

Этот нагретый воздух поднимается, а более холодный воздух приходит, чтобы занять его место; таким образом возникают ветры.

Все ли части земли нагреваются солнцем одинаково?

Нет; они нагреваются не одинаково.

Как этот неравномерный нагрев влияет на воздух?

Он вызывает потоки воздуха по всему миру.

Отдает ли вода тепло так же быстро, как земля?

Нет; вода является более плохим излучателем тепла, чем земля.

Где воздух будет прохладнее, когда светит солнце: над землей или над водой?

Над водой будет прохладнее, чем над землей.

Почему морской бриз кажется прохладным в дневное время?

Потому что воздух над водой в дневное время нагревается меньше, чем воздух над сушей; поэтому морской бриз кажется прохладным.

Почему земля становится холоднее воды ночью?

Потому что земля отдает свое тепло быстрее, чем вода, и, поскольку ночью она не получает тепла от солнца, она вскоре становится холоднее воды.

Почему береговой бриз кажется прохладным ночью?

Потому что воздух над сушей ночью нагревается меньше, чем воздух над водой; поэтому береговой бриз кажется прохладным.

Как быстро движется ветер?

Легкий бриз проходит четыре или пять миль в час; сильный ветер — от двадцати до пятидесяти миль в час, а ураган — от шестидесяти до ста миль в час.

Какова польза от ветра?

Ветер уносит нечистый воздух и вредные газы из городов и других мест, благодаря чему они становятся более здоровыми; он высушивает воду на поверхности земли и тем самым способствует растительности; он разносит облака, наполненные влагой из озер и океанов, по всем частям света, чтобы вода в них могла пролиться освежающими дождями, наполнить источники, очистить воздух и многими другими способами сделать землю подходящим местом для жизни человека. Но это лишь немногие из многих благ, которые дал нам всеведущий Творец; и за все из них мы должны всегда помнить, что нужно возносить Ему дань благодарного сердца.

ГЛАВА V. Вода.

Где мы находим воду?

Мы находим воду почти везде: над землей, на земле и под поверхностью земли.

Где мы находим воду над землей?

Мы находим ее в воздухе в виде пара.

Где мы находим воду на земле?

Мы находим ее в источниках, в потоках воды, а также в озерах и океанах.

Где еще есть вода на земле?

Она содержится в соке растений, соке фруктов и крови животных.

Где мы находим воду под поверхностью земли?

Мы находим ее в потоках, бегущих во всех направлениях.

Влияет ли вода на климат?

Да; вода вызывает многие изменения в климате.

Какие изменения в климате вызывает вода?

Она делает весну и лето прохладнее, а осень и зиму — теплее.

Как вода делает весну года прохладнее?

Лед и снег во время таяния поглощают большое количество тепла, которое переходит в воду как скрытая теплота.

Откуда тающий лед и снег получают это тепло?

Они получают его из воздуха и от предметов, находящихся вблизи поверхности земли.

Какое преимущество из этого извлекается?

Нежные почки и цветы задерживаются в развитии весной до тех пор, пока лед и снег не растают и земля не прогреется, поэтому они редко повреждаются холодом.

Как вода делает лето прохладнее?

Благодаря потокам, озерам и океанам, которые поглощают тепло от солнца; а поскольку вода является плохим излучателем, лишь небольшая часть этого тепла отдается воздуху.

Какой эффект это тепло производит на воду?

Температура воды постепенно повышается под его воздействием в жаркую летнюю погоду.

Как это полезно?

Она отдает тепло растениям в воде, чтобы они могли расти; и пробуждает к активной жизни рыб и других дышащих существ из оцепенения, в котором они находятся зимой.

Запасает ли вода большое количество тепла?

Да; и таким образом лето становится намного прохладнее.

Как вода делает осень теплее?

Осенью тепло, накопленное в воде, отдается, поэтому воздух остается теплее, чем был бы в противном случае.

Как это влияет на осеннюю погоду?

Это делает это время года мягким и приятным.

Какое преимущество из этого извлекается?

Это дает возможность поздним фруктам и семенам созреть; и дает время для того, чтобы сок растений вернулся к корням и подготовился к зимним морозам.

Как вода делает зиму теплее?

Превращаясь в лед и снег.

Когда вода превращается в лед или снег, что происходит?

Скрытая теплота в воде отдается, и таким образом зимний воздух становится теплее.

Можно ли сжать воду до меньшего объема?

Да; ее можно сжать, но не так сильно, как воздух.

Что говорят о воде, которую сжали?

Ее частицы прижимаются ближе друг к другу, и говорят, что она становится более плотной.

Почему вода на дне пруда более плотная, чем на поверхности?

Потому что вода на дне пруда должна выдерживать вес всей воды над ней.

Велик ли вес воды?

Вес воды очень велик.

Каков ее вес на глубине ста футов?

На глубине ста футов она давит во всех направлениях с силой сорок три фунта на каждый квадратный дюйм поверхности.

Каков ее вес в океане на глубине одной мили?

На глубине одной мили она давит во всех направлениях с силой две тысячи триста фунтов на каждый квадратный дюйм поверхности.

Если сделать одно отверстие возле верха, а другое возле дна сосуда, полного воды, из какого из них вода будет вытекать с большей силой?

Из отверстия возле дна сосуда.

Почему это так?

Потому что там больше вес воды, давящей на отверстие возле дна.

Когда воду наливают в сосуд, что с ней происходит?

Она растекается так, что ее поверхность становится ровной.

Когда разные сосуды соединены между собой, что делает вода?

Она опускается до одного и того же уровня во всех из них.

Как высоко будет стоять чай в носике чайника?

Так же высоко, как чай в самом чайнике.

Рис. 20.

Будет ли чай в носике уравновешивать чай в чайнике?

Чай в носике будет уравновешивать чай в чайнике, как показано на рис. 20.

Как еще можно показать, что вода поднимется до одного и того же уровня в разных сосудах?

Это можно увидеть, обратившись к рис. 21.

Рис. 21.

Пусть эти сосуды будут соединены друг с другом трубкой внизу; тогда, когда вода будет налита в один из них, она поднимется в каждом из остальных так, что будет на одной высоте во всех.

Где этот принцип используется на благо человечества?

Он используется при снабжении жителей городов водой.

Что должно быть построено для снабжения города водой?

Должен быть построен резервуар.

Что такое резервуар?

Это большой бассейн, сделанный для хранения воды.

Как высоко находится вода в бассейне?

Она обычно находится на уровне крыш домов в городе.

Как вода поднимается в бассейн?

Она поднимается в бассейн с помощью насосов.

Как вода доставляется из бассейна в дома в городе?

С помощью труб, проложенных под поверхностью земли и проходящих во все части города.

Как высоко поднимется вода в этих трубах?

Почти так же высоко, как она находится в бассейне.

Если сделать отверстие в трубе, как высоко будет выталкиваться вода?

Почти так же высоко, как вода в бассейне.

Как называется вода, вытекающая из такого отверстия?

Она называется фонтаном.

Что заставляет воду бить вверх в фонтане?

Давление воды в бассейне заставляет ее бить вверх в фонтане.

К чему всегда стремится вода?

Вода всегда стремится принять горизонтальный уровень.

Какой инструмент построен на этом принципе?

Ватерпас.

Что такое ватерпас?

Это стеклянная трубка, настолько наполненная водой, что в ней остается только пузырек воздуха. Эта трубка закреплена в куске дерева, как показано на рис. 22.

Рис. 22.

Как мы можем узнать, когда инструмент находится в горизонтальном положении?

По пузырьку воздуха, который всегда будет находиться в центре трубки, когда она расположена горизонтально.

Какая еще жидкость может использоваться для наполнения трубки?

Для наполнения трубки может использоваться спирт, и тогда он называется спиртовым уровнем.

Для чего используется спиртовой уровень?

Он используется для выравнивания стен и деревянных конструкций домов, мостов и других сооружений.

Источники и потоки.

Когда мы копаем землю, можем ли мы всегда найти воду?

Да; мы всегда можем найти воду.

Какая причина может быть приведена в пользу этого утверждения?

Потому что тысячи колодцев были вырыты в разных частях страны, и из них добывается вода.

Все ли эти колодцы одинаковой глубины?

Нет; их глубина варьируется от четырех-пяти футов до восьмидесяти-девяноста футов.

Что делает воду жесткой в некоторых колодцах?

Когда поток воды проходит через железную руду, прежде чем попасть в колодец, он поглощает часть железа, что делает ее жесткой.

Как еще она может стать жесткой?

Проходя через другие минеральные вещества, такие как известняк и сера, она становится жесткой.

Почему вода в некоторых колодцах намного теплее, чем в других?

В колодцах, где вода теплая, потоки, впадающие в них, находятся близко к поверхности земли и нагреваются солнцем; но в колодцах с холодной водой потоки находятся намного глубже в земле.

Когда эти потоки выходят на поверхность земли, как они называются?

Они называются источниками.

Где встречаются источники?

Они чаще всего встречаются на склонах холмов или в долинах; но иногда они встречаются и на вершинах холмов.

Почему вода в некоторых источниках теплее, чем в других?

В источниках, где вода теплая, потоки, впадающие в них, находятся так близко к поверхности земли, что нагреваются солнцем, в то время как в источниках, где вода холоднее, потоки находятся намного глубже в земле.

Что происходит с водой в источниках?

Она стекает вниз по долинам, образуя ручьи и речки.

Когда эти ручьи и речки впадают в другие ручьи и речки, что они образуют?

Они образуют озера и реки.

Куда впадают реки?

Реки впадают в океан.

Как образуются волны?

Волны образуются ветрами, дующими на поверхность воды.

Что производит легкий ветер?

Легкий ветер производит только рябь на поверхности воды.

Что производит более сильный ветер?

Более сильный ветер производит волны на воде.

Почему вода океана и больших озер редко находится в покое?

Потому что ветер, касающийся воды, редко перестает дуть.

На какую глубину ветер тревожит воду океана?

Ветер редко тревожит океан на глубине более тридцати футов ниже его поверхности.

Туманы и облака.

Что постоянно происходит с поверхности воды в реках, озерах и океанах?

Вода постоянно испаряется в виде пара.

Куда уходит этот пар?

Он уходит в воздух, так что воздух наполняется влагой.

Какой воздух удержит больше всего пара?

Теплый воздух удержит больше всего пара.

Когда теплый воздух становится холоднее, что происходит с паром?

Пар конденсируется в мелкие частицы воды.

Когда это происходит вблизи земли, что это производит?

Это производит туман.

Где чаще всего возникают туманы?

Туманы чаще всего возникают над низменностями и вдоль русел рек.

Когда пар конденсируется выше в воздухе, что это производит?

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?

Они преодолевают ее, направляя лодку к точке, расположенной выше по течению.

Требуется ли больше времени, чтобы пересечь поток, когда течение сильное?

Да, потому что течение сносит лодку дальше вниз по потоку, и поэтому ей приходится преодолевать большее расстояние при переправе.

Почему человек склонен упасть, когда спрыгивает с движущейся повозки?

Потому что его тело обладает инерцией движения повозки и продолжает двигаться после того, как его ноги останавливаются о землю, из-за чего он падает вперед.

Как он может предотвратить падение?

Он может предотвратить падение, спрыгнув в том же направлении, в котором движется повозка.

Если уронить камень с вершины мачты судна, куда он упадет?

Камень упадет у основания мачты.

Почему камень падает у основания мачты?

Потому что он обладает инерцией движения судна и продолжает двигаться вперед во время падения.

Если человек на лодке подбросит мяч вертикально вверх, куда упадет мяч?

Мяч упадет обратно в руку человека, хотя лодка могла пронести его на несколько футов, пока мяч находился в воздухе.

Почему мяч падает обратно в руку?

Потому что он обладает инерцией движения лодки и перемещается на такое же расстояние, что и лодка.

Если бросить камень из вагона, целясь в столб, куда он попадет?

Камень попадет в точку впереди столба.

Насколько далеко впереди столба попадет камень?

Он попадет на такое же расстояние впереди, на какое переместится вагон, пока камень летит к столбу.

Куда нужно целиться, чтобы попасть в летящую птицу?

Нужно целиться впереди птицы.

Почему нужно целиться впереди птицы?

Потому что птица пролетит некоторое расстояние по воздуху, пока снаряд будет до нее долетать.

Когда движущееся тело ударяется о неподвижное, ощущается ли сила одинаково обоими телами?

Сила ощущается обоими телами одинаково; так, когда одна голова ударяется о другую, обе получают одинаковый урон.

Ударяются ли тела с большей силой при быстром движении, чем при медленном?

Да; сила, с которой они ударяются, зависит от их скорости.

Какие примеры этой силы можно привести?

Гвоздь можно забить в доску молотком, если он быстро падает на гвоздь; пуля может пробить доску насквозь; и даже сальная свеча, выстреленная из ружья, может обладать достаточной скоростью, чтобы пробить сосновую доску.

Почему крупные тела начинают движение медленно?

Потому что требуется некоторое время, чтобы сила достигла всех их частей.

Почему лошадям трудно сдвинуть с места груженую повозку?

Потому что им приходится тянуть некоторое время, прежде чем сила дойдет до всех частей повозки, заставляя ее двигаться.

Почему механизмы медленно начинают работу?

Потому что требуется время, чтобы приложенная сила достигла всех частей механизма.

Что происходит, когда два твердых тела, движущихся медленно, сталкиваются друг с другом?

Они отталкиваются друг от друга в противоположных направлениях.

Какое тело отталкивается быстрее?

То, которое имеет меньший вес, отталкивается быстрее.

Что происходит, когда весла лодки отталкиваются от воды?

Лодка и вода движутся в противоположных направлениях.

Что происходит, когда крылья птицы ударяют по воздуху?

Птица и воздух движутся в противоположных направлениях.

Как утка или гусь могут плавать в воде?

Пальцы утки или гуся соединены перепонкой, которая делает лапу широкой, как весло; и когда эти широкие лапы отталкиваются от воды, утка или гусь движутся вперед.

Все ли птицы могут плавать в воде?

Нет; плавать могут только те птицы, чьи пальцы соединены перепонкой, что дает им широкую лапу для отталкивания от воды.

Что возникает при трении тел друг о друга?

При трении тел друг о друга возникает трение.

К чему стремится трение?

Трение стремится замедлить движение тел.

Как мы уменьшаем трение в механизмах?

Мы уменьшаем трение в механизмах, смазывая маслом те части, которые трутся друг о друга.

Как образуются волны на воде?

Волны образуются из-за трения воздуха о воду.

Что заставляет воду течь в ручьях и реках?

Сила притяжения, которая заставляет воду всегда стремиться к самому низкому уровню.

Что замедляет течение воды в потоках?

Трение, возникающее при соприкосновении воды с берегами и дном потоков, замедляет их течение.

В какой части потока течение самое сильное?

Оно самое сильное посередине потока, потому что там меньше трения.

Что замедляет поток воды в трубе?

Трение воды о стенки трубы значительно замедляет ее поток.

Почему резкие повороты в трубе замедляют поток воды в ней?

Потому что каждый поворот в трубе увеличивает трение, создаваемое водой.

Почему колесо повозки вращается, когда повозка движется?

Потому что трение между колесом и землей не дает колесу скользить.

Почему паровоз может тянуть состав тяжелых вагонов?

Потому что трение между колесами и рельсами заставляет колеса вращаться, а не скользить; и таким образом локомотив движется вперед, увлекая за собой вагоны.

Почему иногда на рельсы сыплют песок?

Песок сыплют на рельсы, чтобы увеличить трение между колесами и рельсами, чтобы локомотив мог сдвинуть более тяжелый состав.

Почему мы используем сани, когда на земле лежит снег?

Потому что сани легко скользят по снегу.

Почему сани легко скользят по снегу?

Потому что между санями и снегом очень мало трения.

Почему повозки едут тяжелее, когда земля мягкая?

Потому что их колеса тогда глубже погружаются в землю, и таким образом трение увеличивается.

Почему повозки едут тяжелее, когда земля покрыта снегом?

Потому что их колеса погружаются в снег, и таким образом трение увеличивается.

Почему человек поскользнется на льду легче, чем на земле?

Потому что между его ногами и льдом меньше трения, чем между его ногами и землей.

Почему мы посыпаем пешеходные дорожки золой, когда они покрыты льдом?

Мы посыпаем дорожки золой, чтобы увеличить трение между льдом и нашими ногами, чтобы мы не поскользнулись при ходьбе по ним.

Для чего на повозке используется замок или тормоз?

Он используется для замедления движения повозки.

Как замок замедляет движение повозки?

Замок прижимается к колесам, так что создается достаточное трение для замедления движения повозки.

Почему требуется больше силы, чтобы тянуть ржавый плуг по земле, чем тот, который блестит и гладкий?

Потому что ржавчина увеличивает трение между плугом и землей, и это делает необходимым приложение большей силы для его перемещения.

Почему мы не можем удержать живого угря в руке так же легко, как живую рыбу?

Потому что кожа угря настолько гладкая, что между ней и нашей рукой гораздо меньше трения, чем между рыбой и нашей рукой. Сухой песок или сухая зола, посыпанные на угря, увеличат трение, так что его можно будет удержать.

ГЛАВА X. Механические силы.

Рычаг.

Что такое рычаг?

Рычаг — это стержень или брусок какого-либо вида, используемый для поднятия тяжестей.

Из чего делают рычаги?

Рычаги делают из любого твердого вещества, такого как дерево или железо.

Когда ложка сбалансирована на чашке, как на рис. 40, как можно назвать ложку?

Ложку в этом случае можно назвать рычагом.

На чем покоится ложка?

Она покоится на краю чашки.

Рис. 40.

Как называется чашка, на которой покоится ложка?

Она называется точкой опоры.

Что такое точка опоры?

Точка опоры — это любое твердое тело, на которое опирается рычаг.

Когда ложку называют рычагом, как называются части по обе стороны от точки опоры?

Они называются плечами рычага.

Что необходимо для того, чтобы рычаг находился в равновесии?

Плечи рычага должны быть равны по весу, иначе они не будут в равновесии.

Если чашечку ложки наполнить водой, что произойдет?

Чашечка опустится, а ручка ложки поднимется.

Что заставит чашечку ложки опуститься?

Вес воды в ней заставит ее опуститься.

Как можно предотвратить опускание чашечки ложки?

Приложив к ручке ложки силу, равную весу воды, налитой в чашечку.

Как называется сила, приложенная к ручке?

Она называется силой (движущей силой).

Какие три вещи всегда необходимы при использовании рычага?

Сила, точка опоры и груз — вот что всегда необходимо при использовании рычага.

Какие из этих трех вещей являются подвижными?

Сила и груз являются подвижными.

Какая из них не движется?

Точка опоры не движется.

Сколько существует видов рычагов?

Существует три вида рычагов.

Что представляет собой рычаг первого рода?

Это когда точка опоры находится между силой и грузом, как показано на рис. 41.

Рис. 41.

Когда точка опоры находится под серединой рычага, как можно сохранить равновесие рычага?

Рычаг будет оставаться в равновесии до тех пор, пока приложенная сила и груз равны друг другу.

Когда рычаг перемещают так, что точка опоры оказывается ближе к грузу, какое плечо рычага тяжелее?

Плечо со стороны силы, потому что оно длиннее.

Будет ли сила, приложенная к длинному плечу рычага, такой же тяжелой, как груз?

Нет; чем ближе точка опоры к грузу, тем меньше будет сила, необходимая для уравновешивания этого груза.

Как будет обстоять дело, когда точка опоры ближе к силе, чем к грузу?

Тогда сила должна быть тяжелее груза.

Когда длинное плечо рычага в два раза длиннее короткого плеча, какова будет разница в весах?

Один фунт, приложенный к длинному плечу, уравновесит два фунта, приложенных к короткому плечу.

От чего зависит сила рычага?

Она зависит от того, насколько ближе точка опоры расположена к одному концу рычага, чем к другому.

Какова польза рычага?

Он очень полезен при поднятии тяжелых тел.

Рис. 42.

Что является грузом, который нужно поднять на рис. 42?

Камень — это груз, который нужно поднять.

Где расположена точка опоры?

Точка опоры расположена рядом с камнем.

Где приложена сила?

Сила прикладывается рукой к длинному плечу рычага.

Как можно сделать качели-балансир?

Качели-балансир можно сделать, положив доску или брусок поперек перекладины забора так, чтобы они находились в равновесии.

Являются ли качели-балансир, показанные на рис. 43, примером рычага?

Да, качели-балансир — это пример рычага.

Рис. 43.

Как называются части доски по обе стороны от перекладины забора?

Они называются плечами рычага.

Что является точкой опоры в качелях-балансире?

Перекладина забора, на которой они покоятся, является точкой опоры.

Что является силой в качелях-балансире?

Сила — это мальчик на одном конце рычага.

Что является грузом в качелях-балансире?

Груз — это мальчик на другом конце рычага.

Как дети играют на качелях-балансире?

Отталкиваясь ногами от земли, они заставляют плечи рычага попеременно подниматься и опускаться в воздухе, тем самым создавая качели.

Где должна находиться точка опоры, когда два мальчика имеют одинаковый вес?

Точка опоры должна находиться под серединой рычага.

Где должна находиться точка опоры, когда один мальчик тяжелее другого?

Точка опоры должна тогда находиться ближе к более тяжелому мальчику, чтобы они могли уравновеситься.

Требуется ли много силы, чтобы играть на качелях-балансире?

Нет; когда качели сбалансированы, очень небольшое усилие заставит их двигаться вверх и вниз.

Какова польза весов?

Весы очень полезны при взвешивании различных веществ.

Рис. 44.

Являются ли весы, показанные на рис. 44, примером рычага?

Весы — это пример рычага.

Где находится точка опоры весов?

Точка опоры — это точка, на которой покоится рычаг.

Что является грузом?

Груз — это свинец, положенный на одну чашу весов.

Что является силой?

Сила — это вещество, положенное на другую чашу весов, чтобы уравновесить груз.

Когда свинец, положенный на одну чашу весов, весит ровно фунт, сколько сахара нужно положить на другую чашу, чтобы уравновесить свинец?

Ровно один фунт сахара нужно положить, чтобы уравновесить свинец.

Для чего в основном используются весы?

Весы в основном используются для взвешивания тяжелых тел.

Являются ли весы рычагом?

Да, весы — это рычаг.

Что является точкой опоры в весах?

Точка опоры — это крючок, который удерживает весы.

Рис. 45.

Что является грузом?

Груз — это большое тело, висящее на коротком плече рычага.

Что является силой?

Сила — это меньшее тело, висящее на длинном плече рычага.

На рис. 45 расстояние от точки опоры до силы в десять раз больше расстояния от точки опоры до груза; теперь, если маленькое тело весит один фунт, сколько должно весить большое тело, чтобы уравновесить его?

Большое тело должно весить десять фунтов.

Когда маленькое тело весит десять фунтов, сколько должно весить большое тело, чтобы уравновесить его?

Большое тело должно весить в десять раз больше, или сто фунтов.

Если меньшее тело переместить на полпути к точке опоры, какой вес тогда уравновесит его?

Тогда потребуется только половина веса, или пятьдесят фунтов, чтобы уравновесить его.

Какой еще знакомый пример рычага такого типа можно упомянуть?

Ручка насоса — это рычаг такого типа.

Рис. 46.

Что является силой?

Сила — это усилие, приложенное к ручке насоса.

Что является точкой опоры?

Точка опоры — это винт, который крепит ручку к насосу.

Что является грузом?

Груз — это вода, поднимаемая ведром.

Являются ли ножницы примером рычага?

Да, ножницы — это двойной рычаг.

Что является точкой опоры в ножницах?

Точка опоры — это заклепка, которая удерживает два рычага вместе.

Что является силой?

Сила — это усилие, приложенное пальцами.

Что является грузом?

Груз — это бумага или другое вещество, которое нужно разрезать ножницами.

Можно ли сделать ножницы очень прочными?

Да, некоторые ножницы делают настолько прочными, что их используют для резки железа, олова и цинка.

Какие еще полезные инструменты сделаны по тому же принципу, что и ножницы?

Такие инструменты, как кусачки, плоскогубцы, пинцеты и кузнечные клещи.

Что представляет собой рычаг второго рода?

Это когда груз находится между силой и точкой опоры, как показано на рис. 47.

Рис. 47.

Какова польза рычага этого типа?

Он очень полезен при поднятии тяжелых грузов на небольшое расстояние от земли.

Какой пример рычага этого типа существует?

Дверь на петлях — это рычаг такого типа.

Что является точкой опоры?

Петли — это точка опоры.

Что является грузом?

Дверь — это груз.

Что является силой?

Сила, которая открывает или закрывает дверь, является силой.

Какие еще примеры рычага этого типа у нас есть?

У нас есть пример в крышке чайника и в крышке чернильницы, когда они закреплены на петлях.

Что представляет собой рычаг третьего рода?

Это когда сила находится между точкой опоры и грузом, как показано на рис. 48.

Рис. 48.

Какие примеры рычага этого типа у нас в обычном использовании?

Лопата, заступ и вилы — это рычаги такого типа.

Что является точкой опоры?

Одна рука — это точка опоры.

Что является силой?

Другая рука — это сила.

Что является грузом?

Земля, поднятая на лопате, — это груз.

Какой еще знакомый пример рычага этого типа у нас есть?

Удочка — это пример такого типа. Одна рука — это точка опоры, другая рука — это сила, а леска с рыбой — это груз. Это наглядно показано на рис. 49, изображающем мальчика, который как раз вытаскивает рыбу из воды.

Рис. 49.

Есть несколько других примеров рычага этого типа; назовете ли вы некоторые из них?

Да; метлы, мотыги, грабли и топоры — все это рычаги такого типа.

Какой первый вид рычага был упомянут?

Это когда точка опоры находится между силой и грузом, как на рис. 50.

Рис. 50.

Какой второй вид рычага был упомянут?

Это когда груз находится между силой и точкой опоры, как на рис. 51.

Рис. 51.

Какой третий вид рычага был упомянут?

Это когда сила находится между точкой опоры и грузом, как на рис. 52.

Рис. 52.

Колесо и ось.

Какие еще способы подъема грузов нам известны?

Мы можем использовать колесо и ось, как показано на рис. 53.

Рис. 53.

Что такое колесо и ось?

Колесо и ось — это лишь еще одна разновидность рычага.

Где прикладывается сила?

Сила прикладывается к веревке, которая проходит вокруг колеса.

Где находится груз?

Грузом является ведро, прикрепленное к веревке, которая проходит вокруг оси.

Где находится точка опоры?

Точкой опоры служит рама, на которую опираются концы оси.

Равна ли сила, приложенная к колесу, весу поднимаемого груза?

Нет; сила всегда меньше веса поднимаемого груза.

От чего зависят сила и вес?

Они зависят от размеров колеса и оси.

Если диаметр колеса в десять раз больше диаметра оси, какой груз можно поднять с помощью одной фунтовой силы?

Одна фунтовая сила, приложенная к колесу, поднимет десять фунтов на оси.

Что такое ворот?

Ворот — это еще одна разновидность колеса и оси, как показано на рис. 54.

Рис. 54.

Что используется в вороте вместо колеса?

Вместо колеса используется рукоятка или рычаг.

Заменяет ли рукоятка колесо?

Да; при вращении рукоятка описывает круг, подобный ободу колеса.

Для чего часто применяется ворот?

Ворот часто используется для подъема воды из колодцев.

Блок.

Что такое блок?

Блок — это колесо с желобом или выемкой по краю.

Для чего нужен желоб?

Желоб сделан для того, чтобы веревка могла двигаться по колесу, не соскальзывая.

Рис. 55.

Где на рис. 55 прикладывается сила?

Сила прикладывается рукой к одному концу веревки.

Где находится груз?

Груз прикреплен к другому концу веревки.

Что происходит, когда сила и вес равны?

Они уравновешивают друг друга, и ни один из них не сдвинется с места.

Что происходит, когда сила больше веса?

Тогда груз поднимается вверх.

Для чего используется одиночный блок?

Одиночный блок используется для поднятия флагов на вершины высоких мачт, для подъема парусов на верхушки мачт судов и для подъема грузов на верхние этажи мельниц и фабрик.

Сколько блоков требуется, если груз поднимает лошадь?

Если груз поднимает лошадь, требуются два блока, как видно на рис. 56.

Рис. 56.

Как фермеры используют блок?

Они устанавливают блоки так, чтобы поднимать сено в амбары с помощью лошади, тем самым избавляя себя от тяжелого труда.

Наклонная плоскость.

Если один конец доски приподнят, а другой лежит на полу, является ли ее поверхность горизонтальной?

Нет; ее поверхность не является горизонтальной.

Как можно назвать поверхность такой доски?

Ее можно назвать наклонной поверхностью, или наклонной плоскостью.

Что такое наклонная плоскость?

Наклонная плоскость — это поверхность, расположенная под углом вверх или вниз.

Для чего полезна наклонная плоскость?

Она значительно облегчает подъем грузов.

Все ли плоскости наклонены одинаково?

Нет; некоторые плоскости гораздо круче других.

Рис. 57.

Где на рис. 57 приложена сила?

Сила приложена в точке P.

Где находится груз?

Груз находится в точке W.

От чего зависят сила и вес?

Они зависят от высоты и длины наклонной плоскости.

Если наклонная плоскость имеет длину десять футов и высоту всего один фут, какой груз в точке W уравновесит один фунт в точке P?

Один фунт в точке P уравновесит десять фунтов в точке W.

Если наклонная плоскость длиной десять футов имеет высоту два фута, какой груз в точке W уравновесит один фунт в точке P?

Один фунт в точке P уравновесит только пять фунтов в точке W, поскольку плоскость в пять раз длиннее своей высоты.

Где еще может быть приложена сила?

Сила может быть приложена позади груза, как показано на рис. 58.

Рис. 58.

Потребуется ли больше силы позади груза, чем перед ним?

Нет; требуемая сила в обоих случаях одинакова.

Потребуется ли столько же сил, чтобы закатить бочки в повозку, сколько чтобы поднять их?

Нет; их гораздо легче закатить в повозку, чем поднять.

Можно ли их выгрузить из повозки легче с помощью наклонной плоскости, чем без нее?

Да; их можно выгрузить гораздо легче с помощью наклонной плоскости.

Почему городские грузовые повозки делают в форме наклонной плоскости?

Чтобы бочки и кадки можно было легче закатывать на них.

Являются ли наши лестницы разновидностью наклонной плоскости?

Да; это наклонные плоскости со ступенями, облегчающими подъем.

Почему крыши домов делают в форме наклонной плоскости?

Чтобы вода, попадающая на них, могла легко стекать.

Какой еще знакомый пример наклонной плоскости можно привести?

Холмы по всей стране — это множество наклонных плоскостей.

Какова польза от холмов?

Холмы отводят лишнюю воду с поверхности земли, благодаря чему она остается достаточно сухой для роста растений.

Какой еще пример наклонной плоскости можно привести?

Русла ручьев и рек — это наклонные плоскости, по которым течет их вода.

Клин.

Что такое клин?

Клин — это двойная наклонная плоскость, как показано на рис. 59.

Рис. 59.

Для чего используется клин?

Клин используется для раскалывания бревен и каменных блоков.

Для каких еще целей используется клин?

Клин используется для закрепления рукояток в молотках, топорах, колунах и мотыгах.

Как сила прикладывается к клину?

Сила прикладывается к клину посредством резких ударов молотка.

Что мешает клину вылететь обратно после удара?

Трение между клином и другим телом удерживает его от выскакивания.

Какие инструменты сделаны в форме клина?

Лезвия ножей, топоры, колуны, бритвы и почти все виды режущих инструментов имеют форму клина.

Винт.

Что такое винт?

Винт — это еще одна разновидность наклонной плоскости.

Где находится наклонная плоскость на винте?

Она начинается у основания винта и обвивается вокруг него до самого верха, как показано на рис. 60.

Рис. 60.

Как называется эта наклонная плоскость?

Она называется резьбой винта.

Как витки резьбы влияют на работу винта?

Когда витки расположены далеко друг от друга, наклонная плоскость крутая; но она становится менее крутой, чем ближе витки расположены друг к другу.

Когда винт развивает наибольшую силу?

Винт развивает наибольшую силу, когда его витки расположены максимально близко друг к другу.

Для чего используются винты, подобные показанному на рис. 60?

Винты используются для крепления петель и засовов на дверях и ставнях, а также для скрепления деревянных деталей при строительстве домов, лодок, повозок и других предметов.

Для каких еще целей используется винт?

Винт используется там, где требуется большая сила, например, в тисках; где необходимо давление, например, при копировании писем и чеканке монет; а также для отжима сока из яблок, винограда и сахарного тростника.

Рис. 61.

В чем работает винт, подобный тому, что на рис. 61?

Он работает в гайке, внутри которой нарезана резьба, так что витки винта движутся по ней.

Где прикладывается сила?

Сила прикладывается к рычагу.

Можно ли поднимать тяжелые тела с помощью такого винта?

Да; груженые вагоны и даже тяжелые здания можно поднимать с помощью винта такого типа.

ГЛАВА XI. Электричество.

Что испускает кошачья спина, если погладить ее в темноте?

Она испускает маленькие искры.

Как называются эти маленькие искры?

Они называются электрическими искрами, или электричеством.

Если погладить лошадь зимой в темноте, что будет исходить от нее?

От лошади будет исходить электричество.

Что образуется, если потереть сургуч шелковым платком или куском фланели?

В сургуче образуется электричество.

Что будет делать это электричество в сургуче?

При приближении к кусочкам бумаги, соломинкам, перьям и волосам оно будет притягивать их.

Какое еще вещество будет действовать так же, как сургуч?

Сухая стеклянная трубка будет действовать таким же образом, если ее потереть.

Где находится электричество?

Электричество находится в каждом теле и в каждой вещи.

Как возникает электричество?

Электричество возникает при движении, трении и почти при каждом изменении, которое происходит.

Есть ли электричество в воздухе?

Да; воздух почти постоянно наэлектризован.

Чем часто сопровождается электричество?

Электричество часто сопровождается теплом и светом.

Сколько существует видов электричества?

Существует два вида электричества.

Как они называются?

Они называются положительным и отрицательным электричеством.

Что всегда делают эти два вида электричества?

Они всегда притягиваются друг к другу.

Что произойдет с двумя телами, если одно из них заряжено положительным, а другое отрицательным электричеством?

Они устремятся друг к другу.

Что произойдет, если оба тела заряжены положительно или оба отрицательно?

Они будут отталкиваться друг от друга.

Как называют тело, которое позволяет электричеству свободно проходить сквозь него?

Оно называется хорошим проводником электричества.

Какие вещества являются хорошими проводниками электричества?

Металлы, древесный уголь, вода, животные, растения, пламя и дым.

Как называют тело, которое не позволяет электричеству проходить сквозь него?

Оно называется непроводником электричества.

Какие вещества являются непроводниками электричества?

Гуттаперча, сера, стекло, шелк, шерсть, волосы, перья, хлопок и бумага.

Что такое молния?

Молния — это электричество, переходящее из одного места в другое.

Когда молния переходит из одного облака в другое?

Всякий раз, когда одно облако наполняется электричеством больше, чем другое, облако с большим зарядом отдает часть его облаку с меньшим зарядом.

Когда молния переходит с земли на облако?

Всякий раз, когда земля содержит больше электричества, чем облако.

Когда молния переходит с облака на землю?

Всякий раз, когда облако содержит больше электричества, чем земля.

На каком расстоянии находятся облака, когда молния бьет в землю?

Облака редко находятся дальше полумили, когда молния бьет из них в землю.

Какой шум производит молния?

Молния проходит сквозь воздух так быстро, что производит шум, называемый громом.

Всегда ли мы слышим гром, когда есть молния?

Нет; молния иногда бывает так далеко, что грома не слышно.

Какие тела притягивают молнию к земле?

Высокие деревья, шпили, высокие дома и горы.

Приносит ли молния какой-либо вред?

Да; она приносит большой вред, уничтожая деревья, дома, животных и, по сути, почти все на своем пути.

Что молния иногда делает со зданиями?

Она поджигает здания, и они сгорают.

Как здания защищают от повреждений молнией?

Их защищают с помощью громоотвода, который был изобретен доктором Франклином.

Из чего сделан громоотвод?

Громоотвод сделан из какого-либо металла, обычно из железа или меди, которые являются хорошими проводниками электричества.

Что делает громоотвод, когда в здание попадает молния?

Громоотвод проводит электричество в землю, чтобы оно не повредило здание.

Должен ли громоотвод быть выше здания?

Да; потому что молния склонна ударять в самый высокий объект.

Из чего должен быть сделан наконечник стержня?

Наконечник должен быть сделан из серебра или платины, чтобы он всегда оставался блестящим.

Должен ли стержень уходить глубоко в землю?

Стержень должен уходить на четыре или пять футов под поверхность земли.

Почему вокруг нижней части стержня следует насыпать золу или древесный уголь?

Потому что они являются хорошими проводниками и помогут отвести молнию в землю.

Какого размера должен быть громоотвод?

Если громоотвод сделан из железа, он должен быть около трех четвертей дюйма в диаметре.

Почему стекло помещают вокруг стержня в месте его соединения со зданием?

Стекло является непроводником и не дает молнии сойти со стержня.

Почему во время грозы небезопасно стоять рядом с огнем?

Потому что огонь является хорошим проводником и иногда притягивает электричество в комнату.

Какая часть комнаты является самым безопасным местом?

Считается, что середина комнаты — самое безопасное место.

Является ли перина безопасным местом?

Да; потому что перья — это непроводник, и они не будут притягивать молнию.

Является ли сухой воздух непроводником электричества?

Да; сухой воздух — это непроводник электричества.

Когда грозы случаются чаще всего?

Грозы чаще случаются летом, чем зимой, и чаще во второй половине дня, чем утром.

Чем обычно сопровождаются грозы?

Они обычно сопровождаются изменением направления ветра.

Где обычно преобладают грозы?

Они обычно преобладают в нижних слоях воздуха, близко к земле.

Какова скорость молнии?

Скорость молнии, вероятно, составляет не менее 250 000 миль в секунду, а продолжительность вспышки не превышает миллионной доли секунды.

Магнетизм.

О чем повествует магнетизм?

Магнетизм повествует о свойствах магнитов.

Что такое магнит?

Магнит — это кусок железной руды, обладающий способностью притягивать железо и сталь.

Сколько существует видов магнитов?

Существует два вида магнитов: естественные магниты и искусственные магниты.

Какое еще название дают естественному магниту?

Он называется магнитным железняком.

Где находят естественные магниты, или магнитный железняк?

Их добывают из земли, и чаще всего они встречаются в Норвегии и Швеции.

Что такое искусственный магнит?

Искусственный магнит — это магнит, изготовленный путем намагничивания стального стержня.

Как можно намагнитить стальной стержень?

Стальной стержень становится намагниченным, если потереть его о естественный магнит.

Как называют стальной стержень, если его согнуть в форме подковы?

Его называют подковообразным магнитом из-за его формы.

Куда всегда указывает магнитный стержень, если он может свободно вращаться на оси?

Один его конец всегда указывает на север, а другой — на юг.

Как называются концы магнита?

Северный конец называется положительным, а южный — отрицательным.

Что любопытного есть в магните?

Положительный конец одного магнита всегда притягивает отрицательный конец любого другого магнита; но если сблизить два положительных или два отрицательных конца, они будут отталкиваться друг от друга.

Почему искусственные магниты делают из стали?

Потому что сталь сохраняет намагниченность, а железо быстро теряет магнитные свойства.

Что такое компас?

Компас — это инструмент, содержащий магнитную стрелку, сбалансированную так, чтобы она могла легко вращаться на оси.

В каком направлении всегда указывает эта стрелка?

Эта стрелка всегда указывает на север.

Кем используется компас?

Он используется путешественниками, чтобы ориентироваться в пути; землемерами, чтобы размечать границы между различными участками; и моряками, чтобы прокладывать путь через море из одного места в другое.

До изобретения морского компаса моряки боялись удаляться от берега из страха потеряться в океане; ведь у них не было средств определить свое местоположение или направление для управления судном, чтобы снова достичь земли.

Электромагнетизм.

Похожи ли магнетизм и электричество?

Да; они настолько близки, что многие считают их идентичными.

Что такое электромагнит?

Электромагнит — это магнит, полученный с помощью электричества.

Из чего сделан этот магнит?

Магнит сделан из мягкого железа, вокруг которого намотано множество витков проволоки, покрытой шелком.

Как мягкое железо превращается в магнит?

Железо намагничивается при прохождении электричества через проволоку.

Для чего используется этот магнит?

Он используется в электромагнитном телеграфе.

Когда и где была построена первая телеграфная линия?

Первая телеграфная линия была построена в 1844 году от Вашингтона до Балтимора профессором Морзе.

Каков принцип работы телеграфа?

На одном конце телеграфного провода находится электрическая батарея, а на другом — электромагнит. Когда нужно отправить сообщение, электричество передается по проводу к мягкому железу электромагнита, что заставляет железо двигаться, и это движение передается механизму, необходимому для печати сообщения буквами или сигналами, чтобы его можно было понять.

Быстро ли движется электричество?

Да; его скорость такова, что оно может облететь вокруг Земли за четверть секунды.

Как называется электрическая батарея?

Электрическая батарея называется ключом.

Как называется электромагнит?

Электромагнит называется приемником.

Для чего используются ключ и приемник?

Ключ используется для отправки сообщений, а приемник — для их получения.

Что должно быть на каждой станции?

На каждой станции должны быть и ключ, и приемник, чтобы можно было как отправлять, так и получать сообщения.

Что такое Атлантический кабель?

Атлантический кабель — это телеграфный провод, проложенный через Атлантический океан от Америки до Европы.

Когда был проложен первый Атлантический кабель?

Первый Атлантический кабель был успешно проложен в 1866 году между Ньюфаундлендом и Ирландией. Его длина составляет 1864 мили, и его успех в основном связан с именем Сайруса У. Филда.

Для чего используется Атлантический кабель?

Атлантический кабель обеспечивает телеграфную связь между Европой и Америкой, так что новости могут быть переданы из одной страны в другую за несколько мгновений; таким образом, жители двух континентов, несмотря на огромное расстояние, могут общаться друг с другом много раз в день.

Элементы натурфилософии

Э. Дж. Хьюстона, магистра искусств, профессора физики и физической географии в Центральной средней школе, Филадельфия, штат Пенсильвания.

Эта книга предназначена для средних школ, академий, семинарий, педагогических училищ и т. д. Она излагает основы науки в сжатой форме и в логической последовательности, благодаря чему книга представляет собой систему натурфилософии, а не просто набор разрозненных фактов. Она полностью соответствует духу времени во всех отношениях и содержит подробные описания наиболее важных открытий, сделанных в последнее время в физической науке; электрическое освещение, телефон, микрофон, фонограф и т. д. — все они описаны и проиллюстрированы. Изучение этой работы покажет, что не было пожалено средств, чтобы довести ее до высочайшего стандарта в отношении иллюстраций и типографики.

Мы обращаем внимание учителей на наши публикации, каталог которых будет выслан по запросу. В нашем списке можно найти некоторые из самых популярных современных учебников.

Пожалуйста, обращайтесь:

Eldredge & Bro.,
17 North Seventh Street,
PHILADELPHIA.

MORGAN & HANFORD. Книги, канцелярские товары и музыка. 6 North St. МИДДЛТАУН, штат Нью-Йорк.

ELDREDGE & BROTHER. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ИЗДАТЕЛИ. № 17 СЕВЕРНАЯ СЕДЬМАЯ УЛИЦА. — Филадельфия —

Примечания транскрибатора

Сохранена информация о публикации из печатного издания: эта электронная книга является общественным достоянием в стране публикации.

Исправлено несколько очевидных опечаток.

Только в текстовых версиях текст, выделенный курсивом, ограничен _нижними подчеркиваниями_.