Здесь здорово! Можно прыгать высоко-превысоко! А если кинуть камень? Возьму вот этот, не очень большой. Ничего себе, как далеко он улетел! А теперь попробуем камешек потяжелее. И он полетел, как будто это не камень, а маленький мячик! Как же всё тут интересно! Но… Мне всё равно хочется вернуться на Землю, ведь она наша родная планета.
— Дядя Кузя, а не вернуться ли нам?
— Возвращаемся. И продолжим знакомство с удивительной наукой физикой.
Сделай два маленьких бумажных кораблика, помести их в таз с водой на расстоянии 5 см и наблюдай за тем, что произойдёт. Пройдет совсем немного времени, и ты увидишь, что оба корабля соприкоснулись своими бортами. Можешь объяснить почему?
Это произошло из-за силы притяжения, которая действует между двумя корабликами и притягивает их друг к другу.
У озера
Архимедова, или выталкивающая сила
— Всё осталось так, как будто мы никуда не улетали. На дорожке лежит мой мячик. Дядя Кузя, скафандры здесь уже не помогают, а мешают.
— Пора их снять, времяскок отправит их на место. А мы с тобой пойдём к озеру. Там отыщется ответ на ещё один твой вопрос.
Озеро совсем рядом, дорожка повернула, и вот оно перед нами. У песчаного берега плещется водичка. А что это за деревянный дом? Над входом вывеска. Прочитаем, что на ней написано. «Лодочная станция». Понятно. А вот и лодки! Качаются у мостика!
— Дядя Кузя, давай прокатимся на вон той синей лодочке!
— Хорошо. Но для этого мне нужно приладить вёсла.
Как же у дяди Кузи всё ловко получается. Одно весло уже на месте. А пока он занимается вторым, я подойду к воде. Попробуем, холодная ли?
Очень даже тёплая.
Что-то я давно не мыл свой мячик, самое время это сделать.
— Чево-о-стик, ты где? Вот неслух, убежал к воде! Чевост, разве ты не знаешь, что детям нельзя лезть в воду одним, без взрослых?
— Знаю, конечно. Но я ни в какую воду не залезал, я только мячик хотел помыть. Думал, окуну его в озеро — и готово. Но как я ни старался, ничего не получилось. Мячик даже наполовину не уходит под воду, какая-то сила его не пускает, выталкивает на поверхность.
— Всё верно, твой мячик выталкивает из воды сила, которую так и называют — выталкивающая, или архимедова сила. Второе название ей дали в честь Архимеда, древнегреческого учёного, который её открыл. Архимед понял, что на тело, погружённое в воду, действует выталкивающая сила. Она направлена вверх, а величина этой силы равна силе веса воды, которую это тело вытеснило.
— Так, может, эта же сила и лодку на воде держит?
— Правильная догадка! Лодка вытеснила много воды, её дно и бока довольно глубоко ушли в воду. Если заполнить водой всю погрузившуюся часть лодки, получится большой вес. Выталкивающая, или архимедова сила равна силе этого веса.
— Она тоже немаленькая.
— И больше силы веса самой лодки без воды.
— Поэтому лодка и не тонет — архимедова сила её из воды выталкивает! С лодкой всё понятно. А вот с камешками — не очень.
Я бросил один в воду, и он сразу утонул. И этот тоже. И этот.
— Дядя Кузя, почему же на камень не действует выталкивающая сила?
— Очень даже действует. Но она равна весу воды, вытесненной камешком. А сколько он её может вытеснить?
— Совсем чуть-чуть, он же маленький.
— Но тяжёлый. Его собственная сила веса не так уж мала, и она точно больше силы веса вытесненной воды. Поэтому камешек и уходит на дно.
— Он тонет. А лодка плавает.
— Только прокатиться на ней у нас не получится. Похоже, приближается гроза.
Точно. С озера подул сильный ветер, вода покрылась рябью, а над дальним лесом показалась огромная фиолетовая туча.
Как поднять клад с затонувшего в океане корабля? Возьми несколько монеток и погрузи их под воду в ванне или тазу. Представь, что это клад. Как поднять его на поверхность? Монетки сами не всплывают, потому что они тяжелее воды. Попробуй сложить монеты в мешок, а в качестве мешка возьми воздушный шарик. Сложи монетки в шарик, завяжи его, опусти на дно и проверь, всплывает ли клад теперь? Не получается? Тогда надуй шарик с монетками внутри, снова завяжи его и опусти на дно. Всплывает? Да, а всё потому, что объем шарика увеличился, и архимедова сила, которая выталкивает шарик из воды, выросла.
Гроза
Удивительное электричество
— Ой! Небо прочертила огненная линия!
— Это молния — удивительное электрическое явление природы.
— Дядя Кузя, я про электричество знаю, оно у нас дома, в розетке. А здесь оно откуда взялось?
— Электричество есть не только в розетке, оно есть везде, где имеются электрические заряды. Сейчас я объясню, что это такое. Ещё древние греки заметили: если потереть о шерстяную ткань камень, который называется янтарём, он после этого начинает притягивать к себе лёгкие предметы — пушинки, волоски.
— Может, это сила тяготения их заставляет притягиваться?
— Нет, Чевостик. Причина в электрическом заряде, который появился в янтаре после того, как его потёрли о шерсть. Позже люди узнали, что электрические заряды бывают двух видов. Для удобства их стали называть положительными и отрицательными и обозначать знаками «плюс» и «минус». Физики говорят, что тела, у которых есть любой электрический заряд, заряжены. Так вот, тела с положительным зарядом, или положительно заряженные, отталкиваются друг от друга.
— А отрицательные?
— Тоже отталкиваются. Но если рядом окажутся положительно заряженный и отрицательно заряженный предмет, они, наоборот, притянутся.
— Повторим: разные заряды притягиваются, а одинаковые отталкиваются.
— У заряженных предметов есть ещё одна особенность: вокруг них существует электрическое поле.
— А его можно увидеть?
— Оно невидимо. Но мы всё равно можем его обнаружить. Дело в том, что в электрическом поле маленькие заряженные частицы начинают двигаться, это похоже на движение воды в ручье. Такое движение электрически заряженных частиц называется электрическим током.
— Я знаю, он бежит по всяким проводам.
Правильнее говорить «течёт». Разные вещества проводят ток по-разному. Это значит, что в одних ему течь легче, в других — труднее. Провода делают из меди. Этот металл очень хорошо проводит ток. Медная проволока надёжно спрятана в середине провода. Снаружи он сделан из материалов, которые ток совсем не проводят. Медная проволока надёжно спрятана в середине провода. Снаружи он сделан из материалов, которые ток совсем не проводят.
— А зачем?
— Чтобы никого током не ударило. Наше тело — неплохой проводник, но, если ток вдруг потечёт не по проводу, а по руке или ноге, ничего хорошего не получится. Он нас ударит. И очень серьёзно. Сегодня в любом доме есть множество электроприборов и электрических розеток. Не забывай, лазить в них очень и очень опасно.
— Что ты, дядя Кузя! Я про это давно знаю. А электрический ток умеет течь только по твёрдым вещам?
— Нет. Он может течь и в жидкости, и в газе. Когда ток протекает через какой-нибудь газ, получается электрический разряд. Смотри, прямо сейчас над лесом, на том берегу, сверкнул один такой разряд, а за ним — второй.
— Дядя Кузя, какие же это разряды? Это же молнии.
— Молния и есть электрический разряд, только очень большой — гигантский.
— Ничего не понимаю. Ведь молния берётся из облака. Откуда же в облаках электрический ток?
— Дело в том, что грозовые облака сильно электрически заряжены. Поэтому в таких облаках и рядом с ними существует электрическое поле.
— Тогда всё просто! И понятно, откуда в грозовых облаках берутся разряды-молнии.
— Чевостик, я бы не торопился говорить, что тут всё ясно и понятно. У учёных есть ещё много вопросов о том, как и почему появляются молнии. Изучение этого природного явления продолжается.
И прямо на этих словах в небе сверкнула новая молния! А за ней прогремел гром! И тяжёлые капли застучали по дорожке, по воде. Одна холодная капля попала мне на нос, вторая — за шиворот. Ой, да их не сосчитать, сейчас начнётся ливень!
— Чевостик, бегом в дом лодочной станции!
Хорошо, что она совсем рядом.
— Дядя Кузя! Кажется, успели! И почти не намокли.
— Во время грозы главная опасность не ливень, а молния. Она может ударить в высокое дерево, столб и даже в человека. Поэтому грозу безопаснее всего пережидать в каком-нибудь здании. И ни в коем случае не находиться во время грозы в воде.
— А почему?
— Грозовой разряд легко доберётся до глупого купальщика, потому что вода рек, морей и озёр хорошо проводит электрический ток. По этой же причине не стоит хвататься за электроприборы мокрыми руками. Хорошо, Чевостик, что мы в надёжном укрытии.
Ещё бы. Здесь тепло и уютно, а за окнами бушует гроза! Кусты гнутся почти до земли, кажется, что ветер вот-вот сорвёт с них все листья. Молния попала прямо в озеро, и почти сразу громыхнуло.
Сделай из бумаги маленький кораблик и помести его в таз с водой. Надуй воздушный шарик и поднеси его к кораблику. Плывет ли кораблик за твоим воздушным шаром? Теперь как следует потри шариком по своим волосам и снова попробуй управлять кораблём. Ты увидишь, что бумажный кораблик будет плыть в сторону шарика. Это происходит потому, что шарик от трения накапливает электрический заряд и начинает притягивать к себе электрический заряд бумаги.