Измерить яркость света
Свеча на двойном расстоянии светит, разумеется, слабее. Но во сколько раз? В два раза? Нет, если вы поставите на двойном расстоянии две свечи, они не дадут прежнего освещения. Чтобы получить освещение, одинаковое с прежним, надо на двойном расстоянии поставить не две, а дважды две — четыре свечи. На тройном расстоянии придется поставить не три, трижды три, то есть девять свечей, и т. д. Это показывает, что на двойном расстоянии сила освещения ослабевает в четыре раза, на тройном — в девять раз, на четырехкратном — в 16 раз, на пятикратном — 5X5, то есть в 25 раз, и т. д. Таков закон ослабления освещения с расстоянием. И таков же, заметим заодно, закон ослабления звука: звуки ослабевают на шестикратном расстоянии не в шесть, а в 36 раз. Зная этот закон, мы можем воспользоваться им, чтобы сравнить между собой яркость двух ламп, вообще двух источников света различной силы. Вы желаете, например, узнать, во сколько раз ваша лампа светит сильнее простой свечки; другими словами, хотите определить, сколькими обыкновенными свечами нужно было бы эту лампу заменить, чтобы получить такое же освещение.
Для этого вы располагаете лампу и зажженную свечу на одном конце стола, а на другом ставите отвесно (зажав, например, между страницами книги) лист белого картона. Перед этим листом, недалеко от него, устанавливаете, также отвесно, какую-нибудь палочку, например карандаш. Он отбрасывает на картон две тени: одну — от лампы, другую — от свечи. Густота этих двух теней, вообще говоря, различна, потому что обе они освещены: одна — яркой лампой, другая — тусклой свечой. Приближая свечу, вы можете достигнуть того, что обе тени сравняются в черноте. Это будет означать, что сейчас сила освещения лампы как раз равна силе освещения свечи. Однако лампа находится дальше от освещаемого ею картона, нежели свеча; измерьте, во сколько раз она дальше,— и вы сможете определить, во сколько раз лампа ярче свечи. Если, например, лампа в три раза дальше от картона, чем свеча, то яркость ее в 3×3, то есть в девять раз больше яркости свечи. Почему так — легко понять, если вспомнить, каков закон ослабления силы освещения.
Другой способ сравнить силу света двух источников состоит в том, что пользуются масляным пятном на бумаге. Такое пятно кажется светлым, если освещено сзади, и темным, если освещено спереди. Но можно расположить сравниваемые источники по обе стороны пятна на таких расстояниях, что оно кажется освещенным с обеих сторон одинаково. Тогда остается лишь измерить расстояния источников от пятна и сделать те вычисления, которые мы проделали в предыдущем случае. А чтобы сравнивать одновременно обе стороны пятна, лучше поместить бумагу с пятном у зеркала; тогда можно видеть одну сторону прямо, другую — в зеркале. Как это сделать, вы, конечно, сообразите сами.
Описываемый далее опыт — один из самых легких для исполнения. Это первый физический опыт, который я проделал в дни моей юности. Наполните стакан водой, покройте его почтовой карточкой или бумажкой и, слегка придерживая картонку пальцами, переверните стакан вверх дном. Теперь можете руку убрать: бумажка не отпадет, вода не выльется, если только бумажка совершенно горизонтальна….
При помощи легко выполнимого самодельного прибора вы можете удостовериться в одной интересной и очень важной особенности электричества — оно скопляется только на поверхности предмета, и притом лишь на выпуклых, выдающихся его частях. Каплей сургуча приклейте спичку стоймя к спичечной коробке; приготовьте две такие подставки. Затем вырежьте бумажную полоску шириной примерно в; спичку, длиной —…
Сейчас вы убедились, что воздух, окружающий нас со всех сторон, давит с значительной силой на все вещи, с которыми он соприкасается. Опыт, который мы собираемся описать, еще нагляднее докажет вам существование этого, как физики говорят, «атмосферного давления». Положите на плоскую тарелку монету или металлическую пуговицу и налейте воды. Монета очутится под водой. Вынуть ее…
Из листа папиросной бумаги приготовьте круг поперечником в несколько ладоней. Посередине вырежьте кружок шириной в несколько пальцев. К краям большого круга привяжите нитки, продев их через дырочки; концы ниток — они Должны быть одинаковой длины — привяжите к какому-нибудь легкому грузику. Вот все устройство парашюта — уменьшенного подобия того большого зонта, который спасает жизнь летчикам,…
Из почтовой карточки или из листа плотной бумаги вырежьте кружок величиной с отверстие стакана. Затем прорежьте его ножницами по спиральной линии в виде свернувшейся змеи, кончик хвоста змеи наложите, слегка подавив его сначала, чтобы сделать маленькую ямку в бумаге, на острие вязальной спицы, воткнутой в пробку. Завитки змеи при этом опустятся, образуя нечто вроде спиральной…
Легко ли зимой получить бутылку льда? Казалось бы, что может быть легче, если на дворе мороз. Налить воды в бутылку, выставить за окно, а остальное предоставить морозу. Холод заморозит воду, и получится бутылка, полная льду. Однако, если выполнить этот опыт, вы убедитесь, что дело не так просто. Лед-то получается, но бутылки уже не оказывается: она…
Вы, вероятно, слыхали, что куски льда под давлением «смерзаются». Это не значит, что куски льда замерзают еще сильнее, когда на них давят. Как раз наоборот: при сильном давлении лед тает, но, едва только образовавшаяся при этом холодная вода освобождается от давления, она снова замерзает (потому что температура ее ниже 0°). Когда мы сдавливаем куски…
Случалось ли вам наблюдать издали за человеком, рубящим дерево? Или, быть может, вы следили за тем, как вдали от вас работает плотник, вколачивая гвозди? Вы могли заметить при этом очень странную вещь: удар раздается не тогда, когда топор врезается в дерево или когда молот ударяет по гвоздю, а позже, когда топор или молот уже…
В числе материалов, хорошо передающих звуки, я упомянул в предыдущей статье про кости. Хотите убедиться, что кости вашего собственного черепа обладают этим свойством? Захватите зубами колечко карманных часов и зажмите руками уши; вы услышите вполне отчетливо мерные удары балансира, заметно более громкие, нежели тиканье, воспринимаемое ухом через воздух. Эти звуки доходят до вашего уха через…
«Христофор Колумб был великий человек,— писал один школьник в своем классном сочинении,— он открыл Америку и поставил яйцо». Оба подвига казались юному школьнику одинаково достойными изумления. Напротив, американский юморист Марк Твен не видел ничего удивительного в том, что Колумб открыл Америку. «Было бы удивительно, если бы он не нашел ее на месте». А я…