Леонид Гальперштейн - Здравствуй, физика!

Натяни на каждое из этих яиц по длине резиновое колечко. Повесь оба яйца на проволочные крючки, привязанные к ниткам. Теперь каждое яйцо поверни несколько раз так, чтобы нитки закрутились на равное число оборотов.

Когда отпустишь яйца, крутое быстро завертится в одном направлении, потом в обратном, снова и снова… Так оно будет вертеться довольно долго, прежде чем окончательно остановится. А вот сырое яйцо остановится почти сразу. Почему? Да потому, что крутое яйцо вращается как одно целое. А у сырого содержимое полужидкое, оно слабо связано со скорлупой.

Нитка, раскручиваясь, приводит во вращение скорлупу. Скорлупа «набирает обороты», но полужидкое содержимое из-за инерции покоя отстает от вращения скорлупы и тормозит.

Можно сделать похожий опыт и проще, не подвешивая яйца, а крутнув их пальцами на донышке тарелки или на гладком столе. Крутое будет вертеться долго, сырое остановится почти сразу. Кстати сказать, это надежный способ отличить крутое яйцо от сырого, не разбивая скорлупы.

У этого опыта есть интересное продолжение. Пустив крутое яйцо вертеться волчком по тарелке, на мгновение положи на него руку, чтобы остановить. Ты тут же отнимешь руку, но все будет уже кончено. Вращение не возобновится. Это понятно.

А вот сырое яйцо ведет себя более загадочно. Если, остановив его, ты отнимешь руку достаточно быстро, вращение возобновится! В чем здесь дело? Конечно же, в инерции вращения. Ведь содержимое, хоть и отставая и тормозя, все-таки тоже вращалось. И когда ты остановил скорлупу, вращение содержимого еще продолжалось по инерции. Убрал руку — роли переменились. Теперь уже содержимое увлечет в своем вращении скорлупу!

Очень интересные опыты можно проделать, если тебе удастся найти в магазине игрушек тяжелый металлический волчок, укрепленный в металлическом кольце. Эта игрушка называется гироскопом (или жироскопом).

Волчок запускается тонким и прочным шнурком. При быстром вращении он сохраняет вертикальное положение, если его поставить на один из шариков кольца. Волчок не только не падает, он даже сопротивляется, когда его пробуют повалить. И только когда вращение замедлится, волчок постепенно ложится набок.

Впрочем, все это тебе уже знакомо по опытам с простыми самодельными волчками. Но усовершенствованный покупной волчок дает и новые возможности.

Например, он передвигается, не падая, по донышку тарелки или по другой гладкой поверхности, если нажимать палочкой на его нижний шарик.

Можно придать волчку положение, которое как будто бы противоречит всем законам равновесия. Он будет вращаться, стоя наклонно на кончике иглы. Для этого воткни швейную или граммофонную иглу в пробку бутылки острием вверх и, закрутив волчок, поставь его осторожно и точно на острие. Хорошо, если на шарике волчка есть маленькое углубление. Оно не даст соскочить с иглы. Если волчок немного наклонить, он, вместо того чтобы падать, опишет круг свободным концом.

А ты ведь уже знаешь, что равновесие волчка неустойчиво. В самом деле, если его наклонить, центр тяжести будет опускаться. Значит, волчок должен упасть. И он в самом деле упадет, как только перестанет вращаться. Но пока вращается, стоит. Ось вращения сохраняет свое положение.

Вращающийся волчок может, словно канатный плясун, удерживаться на тонкой нитке. Для этого нужно только, чтобы в одном из шариков покупного волчка был желобок. Если его нет, можешь сам аккуратно сделать тонким напильником. Привяжи нитку к ручке окна, двери, к вешалке или другому неподвижному предмету, а другой конец возьми в руку. Раскрутив волчок, поставь его желобком на нитку. Он будет стоять неподвижно или «ездить» от одного конца к другому, если ты будешь поднимать или опускать нитку. Хорошо раскрученный волчок может ходить через всю комнату!

А вот еще замечательный опыт с покупным волчком. Подвесь волчок за один из шариков на прочной нитке. Пока волчок не вращается, он будет, конечно, висеть вертикально. Но как только ты запустишь волчок, он сможет вертеться в том положении, какое ты ему придашь. Хотя бы даже боком!

Что между ними общего? Разные размеры, разная форма, разное назначение… И все же велосипед и пуля — родня. Есть у них общий родственник — волчок!

Именно на способности волчка сохранять направление оси вращения основано хорошо известное тебе равновесие велосипеда. Ведь каждое из его колес — это волчок, лежащий на боку. Неподвижный велосипед немедленно валится набок, катящийся — держится прямо! В цирке часто можно видеть акробатов, выделывающих на велосипедах всяческие чудеса. А ведь еще в конце прошлого века все велосипеды были трехколесными. Не только детские, но и для взрослых тоже. Оказывается, детский трехколесный велосипедик — не сын «взрослого» велосипеда. Скорее уж он его дедушка!

И винтовочная пуля тоже вертится в полете, как волчок. Ведь винтовка потому так и называется, что у нее в стволе сделаны винтовые нарезы. Проносясь по стволу, пуля из-за этих нарезов получает быстрое вращательное движение. Поэтому и во время полета в воздухе она не будет кувыркаться. Ось пули сохранит то направление, какое было у нее в стволе. Острый конец будет все время смотреть вперед!

Так же устроены и современные пушки. Их снаряды тоже вращаются, как волчки, и тоже летят острым концом вперед. Поэтому они улетают гораздо дальше и поражают цель гораздо точнее, чем круглые ядра старинных гладкоствольных пушек!

А гладкоствольные ружья, которыми еще в начале прошлого века была вооружена пехота всех армий мира, теперь выпускаются только для охоты. Ведь охотники стреляют дробью, а по более крупной дичи — картечью. Нарезка здесь все равно ни к чему.

Иногда, правда, из гладкоствольных ружей стреляют и большой свинцовой пулей — так называемым жаканом. Но дальнобойность и точность при этом невелики. Поэтому для охоты на опасных хищников пользуются все же винтовками, карабинами и другим нарезным оружием.

С гулом и свистом разрывая воздух, мчится в заоблачной вышине реактивный пассажирский самолет. На борту этого стремительного воздушного корабля сегодня оказались и мы с тобой. Пассажиры мы не совсем обычные, нас даже пустят в пилотскую кабину. Скорее воспользуемся этим правом!

По коридорчику проходим мимо радиста. Впереди, в остекленной кабине, сидят в удобных креслах командир корабля и второй пилот. Но что это? Они мирно переговариваются друг с другом и при этом вовсе не держатся руками за рычаги управления!