Леонид Гальперштейн - Здравствуй, физика!

Очень красивый опыт можно сделать с сухой палкой. Правда, он не получается сразу и требует некоторой тренировки.

Подбери тонкую, сухую палку длиной около одного метра. Склей из бумаги два кольца. Попроси двух товарищей подержать эти кольца на лезвиях столовых ножей, как показано на рисунке. В кольца вложи концы палки.

Теперь возьми другую палку, потяжелее, и ударь ею по середине висящей палки. Не бойся повредить бумажные кольца. Они тем вернее останутся целы, чем сильнее ты ударишь. Ножи не разрежут бумагу, а висящая палка будет сломана!

Можно так напрактиковаться, что этот опыт будет удаваться с кольцами не из простой бумаги, а из папиросной и даже с петлями из волоса!

Причина все та же — инерция. Висящая палка стремится сохранить состояние покоя. А толчок при достаточно резком ударе не успевает распространиться. Палка переламывается раньше, чем сотрясение дойдет до ее концов.

Ты, конечно, знаешь, что такое эскалатор. Это движущаяся лестница. Эскалаторы устраивают на станциях метро и в больших магазинах. Ими ежедневно пользуются миллионы людей. Эскалатор удобен, надежен, безопасен. И все же…

Рассказывают, что произошел однажды такой случай. Один ротозей спускался на эскалаторе, держа в руках корыто. Держал он это корыто, держал и уронил. Корыто понеслось вниз, словно санки с горы. Набрало скорость и ударило под коленки толстяка с покупками. Толстяк рухнул как подкошенный. Куда рухнул? Да в корыто, конечно!

Он упал в корыто, словно гривенник в бутылку, словно крутое яйцо в стакан с водой. И виновата в этом была инерция. Ведь если бы толстяк не стремился сохранить состояние покоя, он пришел бы в движение мгновенно и покатился бы не в корыте, а впереди него.

Но инерция сделала свое дело. И бедный толстяк, беспомощно размахивая руками и ногами, с громом промчался по ступенькам и распугал всех пассажиров. А когда эскалатор кончился, корыто с визгом и скрежетом проехало еще несколько метров по гранитным плитам пола. И только после этого толстяка вынули из корыта, словно младенца из колыбели…

Я не знаю, случилась ли эта история в действительности. Слишком уж она смешная. Но если бы случилась, ' все было бы именно так. Все до самого конца — до торжественного выезда толстяка в корыте с эскалатора. Ведь здесь произошло примерно то же, что происходит с тобой в автобусе, когда он резко тормозит. Движение автобуса прекращается, как прекратилось движение эскалатора, ушедшего под пол. А ты еще продолжаешь двигаться, ты летишь вперед, словно толстяк в корыте!

Что это — инерция? Да, это тоже инерция. Только не инерция покоя, а инерция движения. Оказывается, тело стремится сохранять состояние покоя лишь в том случае, если оно уже находится в покое. Но если тело движется, тогда оно стремится продолжать свое движение.

Чтобы лучше в этом разобраться, сделай опыт. Конечно, я понимаю, что тебе очень бы хотелось повторить опыт с корытом и эскалатором. Жаль, что эскалатор нельзя устроить дома. Ну ничего. Мы с тобой соорудим другую интересную вещь: катапульту. Но ты, может быть, не очень хорошо знаешь, что такое катапульта? Тогда сначала прогуляемся в прошлое. Недалеко, всего на каких-нибудь два тысячелетия!

Итак, мы в прошлом. Смотри-ка, здесь воюют! Войско древних римлян осаждает город.

Вот римские легионеры бросаются на приступ. Но город не зря называется городом. Он действительно огорожен, обнесен оградой — частоколом из толстенных бревен. По углам — грозные башни. Тяжелые ворота в башнях заперты, заложены могучими засовами.

Горожане защищаются отчаянно. Кому охота попасть в рабство?

Летят градом стрелы, сверкают мечи и копья, свистят тяжелые палицы. Со стен льется кипяток, падают каменные глыбы…

Приступ отбит. Легионеры отступают. Но гляди-ка, что это они тащат? Там, куда не долетают стрелы горожан, римляне устанавливают какое-то громоздкое деревянное сооружение. Это не пушка. Да пушки еще и не изобретены. Это катапульта. Упавшие духом горожане видят раму из толстых брусьев. Над ней торчит вверх сооружение, напоминающее букву «П». Ножки у «П» толстенные да еще подперты прочными подкосами. А могучая перекладина обмотана чем-то мягким.

Под буквой «П», между брусьями рамы, натянут толстый жгут из бычьих сухожилий. А в самую середину этого жгута вставлена концом… ложка? Да, ложка! Только она разве что сказочному великану пришлась бы по руке. Эта ложечка больше человека!

Рассмотри внимательно наш рисунок. Видишь, к ручке ложки привязан канат? Он наматывается на ворот, который крутят два воина. Сначала дело идет легко. Но чем ниже склоняется ложка, тем больше ее конец закручивает жгут из сухожилий. Сухожилия натягиваются, как струны. Воины тяжело дышат. Ворот едва подается их усилиям. Он скрипит, скрежещет. Но вот наконец ложка легла почти горизонтально. Воины катят бочонок со смолой, ставят его в ложку, выбивают дно и поджигают.

Смола вспыхивает чадным пламенем.

Раздается отрывистая команда.

И ложка, мгновенно освобожденная от каната, резко поднимается. Страшный удар о перекладину… Катапульта содрогается и подпрыгивает… И вот уже бочонок летит, роняя огненные струи горящей смолы. Перемахнув через стену, он падает на крышу деревянного домишки. В городе вспыхивает пожар!

Горожане бросаются тушить, а римляне готовят катапульту к следующему выстрелу. Дело это не простое. Пока установишь катапульту, наделишь ее в нужное место, пока взведешь ложку да пока зарядишь, пройдет не меньше четверти часа. А самые большие катапульты и по часу готовят к выстрелу.

Но вот новый удар сотрясает воздух, и новый бочонок летит, пылая, в осажденный город. Еще, еще… А когда в городе вспыхивает несколько пожаров, римляне начинают заряжать катапульту каменными глыбами.

Двухпудовая глыба, описав в воздухе дугу, с грохотом и треском врезается в городскую стену. Тр-рах! Толстенные бревна ломаются, как прутики. Только щепки летят! Тучей вьется пыль. Осажденные суетятся, тащат к бреши камни, мешки, корзины с землей. А римляне готовят катапульту к новому выстрелу.

Может быть, они и не попадут сразу в то же самое место. Катапульта стреляет неточно. Но рано или поздно в стене образуется большой пролом, и тогда римляне, размахивая мечами, кинутся на последний, победный приступ…