Техника - молодёжи 1946-04, страница 33

^шшае .MI Ьы qumuaj ?

(См* 3-ю стр. обложки)

L Ощущение света вызывается раздражением светочувствительных клеточек сетчатой оболочки глаза. О яркости источника света мы судим по освещенности его изображения на сетчатке, а о размере — по величине этого изображения. Звезды, вследствие огромной отдаленности, кажутся нам точками, — изображение звезды падает на одну клеточку сетчатки. Даже в сильнейший телескоп звезда, из-за той же удаленности, кажется точкой. Но количество света, попадающего на глаз, увеличивается во столько раз, во сколько площадь объектива телескопа больше зрачка, и светочувствительная клеточка, на которой собирается свет звезды, становится освещенной более интенсивно, а от этого звезда кажется нам значительно более яркой. Иное получается при наблюдении источников света, которые вследствие своей близости дают в нашем глазу не точечные изображения. При наблюдении таких источников в телескоп, бинокль и т. п. возрастает не только световой поток, падающий в глаз, но увеличивается и изображение источников света на сетчатке, вследствие этого возросший световой поток распределяется на большее количество клеточек сетчатки,—доля же света, приходящаяся на один светочувствительный элемент, остается той же, что и при наблюдении невооруженным глазом, и в результате кажущаяся яркость предмета не меняется.

В телескоп звезды можно наблюдать даже днем, так как яркость неба, как и любого протяженного предмета, не меняется, а кажущуюся яркость звезды телескоп увеличивает и делает большей, чем яркость неба.

2. То, что действие равно противодействию, — закон незыблемый, как и все законы природы. Если система состоит из двух взаимодействующих тел.

то эти тела не могут совершать движения, направленные в одну и ту же сторону. В зависимости от характера сил взаимодействия эти тела должны либо отталкиваться друг от друга, либо сближаться. Если конькобежец, стоящий на гладком льду, толкает другого, то оба они приходят в движение, причем двигаются в разные стороны.

Но когда речь идет о лошади, тянущей телегу, не надо забывать, что все происходит на Земле, что в систему лошадь— телега нужно включить и Землю

Лошадь, упираясь в Землю, отталкивается от нее, одновременно отталкивая Землю в противоположную сторону. Обе приходят в движение. Но так как масса Земли очень велика, то ее перемещение под действием силы лошади практически равно- нулю, лошадь же заметно продвигается вперед. Без отталкивания от Земли (например, в гололедицу, когда копыта скользят по льду) лошадь не сможет сдвинуться с места.

3. Внутренние силы не могут переместить центра тяжести системы. Это справедливо. Но всегда нужно как следует разобраться в том, о какой системе идет речь и что входит в рассматриваемую систему.

В случае с автомобилем система состоит из самого автомобиля и Земли. Автомобиль, двигаясь, отталкивает Землю в противоположную сторону, и вследствие этого общий центр тяжести системы автомобиль — Земля остается неподвижным. Смещение Земли, конечно, ничтожно мало, так как ее масса несравненно больше массы автомобиля. Поэтому, как бы ни двигался автомобиль, центр тяжести Земли можно считать практически неподвижным. (Движение Земли по орбите при этом, разумеется, не учитывается.)

Случай ракеты несколько отличен от предыдущего. Из сопла в сторону, про

тивоположную движению ракеты, вы рывается поток газов. Скорость этого потока в тысячи раз больше скорости самой ракеты- Тяжелая ракета удаляется от места пуска сравнительно медлен-но, а газы, очень быстро удаляясь в противоположную сторону, улетают так далеко, что центр тяжести системы ракета—газы остается неподвижным. Так обстоит дело, когда ракета движется в пустоте.

Случай движения ракеты в воздушной среде требует более детального анализа. Надо учесть движение воздуха, увлекаемого ракетой и отталкиваемого ее газами, и даже взаимодействие воздуха с Землей. Но принципиально движение ракеты в воздухе ничем не отличается от разобранного выше случая,— центр тяжести системы, в которую теперь, кроме ракеты и газов, надо включить воздух и Землю, тоже остается неподвижным.

4. Торпедный катер, стоящий неподвижно, погружается в воду настолько, чтобы вытеснить объем воды, равный своему весу. Когда же катер движется, часть мощности мотора тратится на создание динамической подъемной силы, аналогичной подъемной силе самолета. Эта подъемная сила уравновешивает большую часть веса катера, поэтому он почти не погружается в воду, а скользит по ее поверхности.

5. Направление вращения мотора по-стоянного тока зависит от направления тока, идущего через мотор. Для изменения направления движения в трамвае существует приспособление, которое переключает концы мотора. Тот конец, который при движении вперед соединяется с «дугой», при движении назад соединяется с колесами, и наоборот.

6. Поезд идет по прямой без ускорения потому, что сила тяги паровоза уравновешивается силой трения в осях вагонов. Таким образом, можно с известным правом сказать, что поезд равномерно движется по инерции, не подвергаясь действию сил, так как обе силы — ускоряющая и замедляющая — взаимно уравновешиваются.

Дмivetc с.малыСакш

" ЛЫЖU

Для чего смазывают лыжи? Чтобы уменьшить трение, — обычно отвечают на этот вопрос. Но такой ответ правилен только наполовину.

Разберем, что требуется от лыж, для того чтобы на них легко было итти.

Вы посылаете одну ногу вместе с лыжей вперед, одновременно отталкиваясь другой лыжей от поверхности снега, При этом лыжа, идущая вперед, скажем левая, должна скользить как можно легче, а другая, правая, которой вы отталкиваетесь, наоборот, должна каь можно прочнее стоять на месте. Как видите, требования, предъявляемые к лыжам, совершенно различные. Но при следующем шаге они меняются ролями: вперед должна итти правая лыжа, а левая—давать прочную опору ноге, Получается так, что одна и та же лыжа в некоторые моменты должна легко скользить по снегу, а в некоторые — прочно прилипать к нему. Как же достигнуть этого? Оказывается, это возможно.

Обратимся к законам трения тел, установленным в XVIII веке французским физиком Кулоном.

Если тело, имеющее некоторый вес Р, равномерно скользит по горизонтальной поверхности под действием силы F, то

отношение ~ называется коэфицнентом

трения. В технике различают коэфици-ент трения покоя, то есть отношение к весу тела той силы, которую нужно приложить к этому телу для того, чтобы сдвинуть его с места, и коэфициент

трения движения, то есть отношение к весу тела той силы, которую нужно приложить к этому телу, для того чтобы поддерживать тело в состоянии равномерного движения. Как правило, трение покоя больше, чем трение движения. Поэтому (а не только из-за наличия инерции) трудно бывает сдвинуть с места груженые сани„ которые потом удается везти довольно, легко.

Вернемся теперь опять к движению лыжника. В тот момент, когда лыжа используется для толчка, она стоит на месте, и значит, лыжа должна обладать большим трением покоя. Но когда лыжа идет вперед, она еще в воздухе приобретает скорость и постепенно опускается на снег. В этом случае приходится иметь дело только с трением движения.

Итак, в качестве смазки для лыж должны применяться составы, обладающие малым трением движения и большим трением покоя.

Если лыжи просто отполировать, то итти на них будет неудобно, так как при толчке лыжи будут все время соскальзывать назад («отдача» по терминологии лыжников).

Грубым механическим подобием хорошей лыжной мази может служить мех. которым подбивают охотничьи лыжи: при движении вперед ворс меха подгибается, и лыжа легко скользит. При отталкивании мех становится «дыбом», и лыжа прочно' упираете» в снег.

Для получения составов, для которых разница между трением покоя и трением движения была бы возможно больше, опытные мастера-мазевары комбинируют целый ряд самых разнообразных веществ. Основными из них являются различные сорта воска, парафина и смолы. Но часто El состав лыжной мази входят и такие примеси, как алюминий и даже жженая резина.

С Фомин