Техника - молодёжи 1938-05, страница 56

НЕОЖИДАННЫЙ ОТВЕТ

Во сколько времени совершает Земля один оборот вокруг своей оси?

Казалось бы, — в 24 часа. Однако это не так.

Почему же не так? Ведь Солнце обходит небесную сферу в 24 часа, а это кажущееся его движение —оно называется в'науке «суточным» — вызывается вращением Земли вокруг своей оси. Следовательно, один оборот земного шара должен был бы длиться 24 часа. В- действительности же его продолжительность почти на 3 мин. 56 сек. меньше: она составляет около 23 час. 56 мин. 4 сек.

Но как могут реальное вращение Земли и вызываемое им мнимое движение Солнца протекать с различной скоростью? Это кажется таким же нелепым, как изготовленный точно по стандарту метр, являющийся вместе с тем короче своего стандарта. Величина, не равная себе!

Итак, непонятным образом мы имеем дело не с одной, а с двумя разными величинами: с оборотом Земли, длящимся менее 24 часов, и с периодом суточного движения Солнца, равным 24 часам.

Попутно обратим внимание на такое интересное обстоятельство: сутки не одинаковы — их длительность непрерывно меняется. Правда, разница! между наиболее долгими и наиболее короткими сут- ■ ками очень невелика. Однако, накопляясь, она вызывает значительное расхождение между показаниями хронометров и солнечных часов. В течение года это расхождение колеблется в пределах получаса.

Чем Же все это объясняется? Почему продолжительность суток принята равной именно 24 часам? И каким Образом получена мера такого часа?

Секрет в том, что Земля не только epai-

3. ЭМИ

щается вокруг своей оси, но и обращается по орбите вокруг Солнца. Сочетание этих двух движений и вызывает "известную уже читателю разницу в 3 мин. 56 сек.

Орбита Земли имеет форму чуть вытянутого круга; Солнце помещается не в центре этого круга, а несколько в стороне от него. Таким образом, расстояние между Землей и Солнцем в течение года непрерывно меняется (величина колебания доходит до 5 млн. км). Согласно же законам механики, чем ближе находится обращающееся тело к центральному, тем быстрее оно движется, и наоборот. В связи с этим именно изменением скорости движения Земли непрерывно меняется период суточного движения Солнца.

Ясно, что переменная мера времени — «истинные солнечные сутки», как они называются,— была бы очень неудобна. Поэтому на практике пользуются искусственной мерой — «средними солнечными сутками». Именно средние, а не истинные солнечные сутки и равны 24 часам, совершенно одинаковым во все времена года, которые и отсчитывают равномерно действующие механические хронометры.

Рассмотрев принципиальную сторону вопроса, обратимся к чертежу, который наглядно продемонстрирует сказанное в деталях. Заметим предварительно, что величина суток определяется промежутками времени между двумя полуднями,следующими друг за другом. Полуднем же называется тот Момент, в который центр солнечного диска проходит через «небес

ный меридиан». А небесный меридиан — это воображаемый меридиан на небесной сфере, расположенный в плоскости того земного меридиана, на котором находится наблюдатель.

Двигаясь по своей орбите О, Земля находится в известный момент в положении Т. Один из ее. диаметров — АВ — направлен к Солнцу С. Через точки А и В проходит какой-то меридиан. На половине этого меридиана, обращенной к Солнцу, в данный момент — полдень, на противоположной половине — полночь.

Когда Земля совершит полный оборот вокруг своей оси, диаметр АВ должен занять первоначальное положение. Но в течение времени, затраченного Землей на этот оборот, она передвинулась, допустим, в Т1, вследствие чего линия АВ заняла положение A_tB_u параллельное АВ. -Будет ли в это время на меридиане, проходящем точку А_ъ полдень?

Нет, не будет, потому что линия А_х В₍ не направлена к Солнцу, как АВ. Пол-

нита — один с толстой, другой с тонкой обмоткой. Их сердечники системой рычагов соединены с переключающей стрелку тягой. Ток, проходя через катушки магнитов, втягивает сердечники внутрь обмотки, приводит в движение стрелочную тягу и переводит перо стрелки.

Чтобы дать возможность переводить стрелки самому вагоновожатому, это приспособление приводится в действие тем же трамвайным током. На¹ расстоянии 20 м перед стрелкой на главном трамвайном проводе подвешиваются так называемые «салазки» — два набольших отрезка провода.. Салазки распо-ложены ниже главного провода ^пров°⁹Х^Ьвтора(, воздуш. и изолированы от него. Толстая ' — подвеска обмотка первого стрелочного ——-* электромагнита присоединена одним концом к этим салазкам, а другим — к главному проводу (см. рис. 1).

Для облегчения работы вагоновожатого стрелка всегда находится в таком положении, что открывает дорогу направо. Если же вожатому нужно свернуть влево, он проезжает саказки с включенным мотором и вызывает замкнутую цепь тока: главный провод — обмотка — салазки — дуга — мотор — рельсы. Ток, пройдя по обмотке электромагнита, втянет сердечник, и стрелка переведется налево. Если вожатый проедет салазки с выклю

ченным мотором, «накатом», то цепь не замкнется, ток не попадет в обмотку и стрелка не изменит своего «правого», по-, ложения. Правда, вечером, когда включено освещение вагона, цепь будет замкнута и при выключенном моторе, но ток освещения слишком слаб для перевода стрелки.

После проезда вагона влево стрелка должна автоматически вернуться в «правое» положение. Для этого и служат второй электромагнит с тонкой обмоткой и вторая воздушная подвеска, устроенная на левом ответвлении провода, на расстоянии 30—35 м от стрелки.

Эта подвеска состоит из провода, расположенного на одном уровне с главным., но изолированно от него. Тонкая обмот'- . ка электромагнита соединяется одним концом с подвеской, другим — с рельсом (см. рис. 2). Дуга вагона, сворачивающего налево, соединит собой главный провод с подвеской. Тогда через тонкую Обмотку пройдет ток и вернеп перо в исходное положение. В этом случае цепь тока будет замыкаться через главный провод — дугу — подвеску — обмотку ~ рельс.

Может возникнуть вопрос, почему у электромагнитов различная толщина обмоток. Но, как видно из схем, ток, проходящий через толстую обмотку, проходит еще и через мотор вагона, т. е. через добавочное сопротивление, которое уменьшает его силу. При обратном переводе этого добавочного сопротивления' нет, и если не увеличить сопротивление самой обмотки, то через нее пошел бы слишком сильный ток.