Физические явления, физика, статьи по физике.

Ни для кого не секрет, что ничем не удерживаемые тела падают на землю. Это происходит потому, что существует земное тяготение – притяжение тел Землей. Ученые выяснили, что оно тем сильнее, чем больше масса тела, за которым мы наблюдаем. Проделаем опыт, изображенный на рисунке. Гири с различными массами подвесим к одинаковым пружинам. Гиря с большей массой сильнее притягивается Землей и, поэтому, сильнее растягивает пружину.

Но оказывается, тела притягиваются не только к Земле, но и друг к другу! Однако обнаружить это можно лишь специальными опытами. Упрощенная схема одного из них изображена на рисунке. На очень длинной нити подвешен шарик. Сначала нить висела вертикально. Но, когда слева подкатили большой и очень тяжелый шар, нить отклонилась. Это произошло из-за притяжения большим шаром маленького шарика.

Взаимное притяжение всех тел в мире имеет собственное название: явление гравитации или явление всемирного тяготения. Гравитационное притяжение любого тела проявляется тем заметнее, чем больше его масса. Именно поэтому притяжение Земли, масса которой огромна, мы замечаем на каждом шагу, а притяжение других окружающих нас тел смогли обнаружить лишь специальным опытом.

Гравитационное притяжение Земли (а также других планет) позволяет нам измерять массу тел с помощью специального измерительного прибора – весов.

Рассмотрим рычажные весы, с которыми вы встретитесь в кабинете физики. Они изображены на рисунке. Цифрами обозначены: 1 – левая чаша, 2 – указатель равновесия, 3 – коромысло (рычаг), 4 – футляр с гирями (разновесом), 5 – правая чаша, 6 – основание весов. Измерение массы при помощи рычажных весов основано на сравнении гравитационного притяжения гирь и взвешиваемого тела к Земле.

Как вы знаете, единица измерения массы – 1 килограмм. Гири с надписью “1 кг”, используемые в лабораториях или магазинах, имеют массу 1 кг лишь приблизительно. Массу точно 1 кг имеет только единственная в мире гиря – так называемый международный эталон килограмма. Он сделан из особого сплава, имеет цилиндрическую форму и хранится в специальном помещении в городе Севре близ Парижа. Там созданы условия для сохранения эталона в неизменном виде на много веков. Все гири, которые применяются в нашей жизни, сравниваются с копиями этого эталона, хранящимися в каждой стране

No Comments »

Когда мы играем с мячом, то кажется, что стоит его ударить рукой или ногой, и он мгновенно полетит в нужную сторону. А если же мяч налетит на стену, то в тот же миг отскочит назад. Проверим это. Для этого воспользуемся кинематографическим методом наблюдения: заснимем движение мяча на кинопленку.

Рассмотрим получившиеся кадры. Вот мяч приближается к стене (кадр 1). Вот он ее касается (2), значит, на следующем кадре мяч должен полететь обратно. Нет! Мяч летит дальше, сплющиваясь все сильнее (3). И на следующем кадре мяч все плотнее приближается к стене (4). И лишь после этого, распрямляясь, отскакивает и летит обратно (кадры 5-7). Итак, кинематографический метод показал, что мяч не мгновенно меняет скорость, останавливаясь при ударе и разгоняясь в обратном направлении.

Разные тела требуют различного времени для изменения своей скорости. Например, арбуз потребует большего времени для разгона, чем яблоко, если мы захотим их броском передать приятелю. В физике свойство тела требовать некоторого времени для изменения своей скорости называют инертностью тела. Поэтому говорят, что тела с большей массой более инертны, чем тела с меньшей массой. В нашем примере арбуз более инертный, чем яблоко.

Свойство инертности позволяет нам измерять массу тел и другим способом – методом взаимодействия. Он основан на сравнении инертных свойств изучаемого тела и гирь.

Рассмотрим опыт. Имеются две одинаковые тележки с упругими пластинками. На левой тележке находится “взвешиваемое” тело, а на правой – гири. Подкатим тележки друг к другу, согнув пластинки, и перевяжем их тонкой нитью. Если ее пережечь, пластинки начнут распрямляться, отталкивая друг друга. При этом тележки разъедутся в стороны, приобретя некоторые скорости. В этом случае говорят, что произошло взаимодействие тележек.

Если масса гирь на правой тележке мала, то за время взаимодействия она приобретет большую скорость, чем тележка с телом. Подбирая массу гирь, можно заставить тележки разъезжаться с одинаковыми скоростями. Это произойдет лишь в том случае, когда масса тела и гирь станет одинакова. Подсчитав общую массу гирь, мы найдем массу “взвешиваемого” тела – цилиндра. Примечание. Конечно же, тело и гири нужно прикрепить к тележкам. Например, приклеить на двухсторонний клейкий скотч.

Сейчас мы рассмотрели простейший случай сравнения массы тел методом взаимодействия. В старших классах вы изучите и другие варианты этого очень важного метода. С его помощью, например, можно измерить массу Луны.

No Comments »

Воспроизведения фотографий в книгах и журналах имеют, конечно, те же свойства, что и оригинальные снимки: они тоже становятся рельефнее, если рассматривать их одним глазом и с надлежащего расстояния. Так как разные фотографии сняты аппаратами с различным фокусным расстоянием, то отыскивать надлежащие расстояния для рассматривания приходится испытанием. Закрыв один глаз, держите иллюстрацию на вытянутой руке так, чтобы плоскость ее была перпендикулярна к лучу зрения, а ваш открытый глаз приходился против середины снимка. Теперь приближайте постепенно снимок, не переставая всматриваться в него; вы легко уловите момент, когда он приобретет наибольшую рельефность.

Многие снимки, неотчетливые и плоские при обычном рассматривании, получают глубину и ясность, если смотреть на них описанным способом. Нередко при таком рассматривании становятся заметны блеск воды и другие чисто стереоскопические эффекты.

Надо удивляться, что столь простые факты мало известны, хотя почти все здесь сообщаемое излагалось в популярных книгах более полувека назад. В “Основаниях физиологии ума” В. Карпентера — книге, изданной в русском переводе еще в 1877 г., — читаем о рассматривании фотографий следующее:

“Замечательно, что эффект этого способа рассматривания фотографических картин (одним глазом) не ограничивается выделением телесности предмета; другие особенности являются тоже с несравненно большей живостью и реальностью, дополняя иллюзию. Это относится главным образом к изображению стоячей воды — самой слабой стороны фотографических картин при обычных условиях. Именно, если смотреть на такое изображение воды обоими глазами, поверхность кажется восковой, но если смотреть одним глазом, в ней часто замечается поразительная прозрачность и глубина. То же можно сказать и относительно различных свойств поверхностей, отражающих свет, например бронзы и слоновой кости. Материал, из которого сделан предмет, изображенный на фотографии, узнается гораздо легче, если смотреть одним глазом, а не двумя”.

Обратим внимание еще на одно обстоятельство. Если снимки при увеличении выигрывают в жизненности, то при уменьшении они, напротив, проигрывают в этом отношении. Уменьшенные фотографии выходят, правда, резче и отчетливее, но они плоски, не дают впечатления глубины и рельефности. Причина после всего сказанного должна быть понятна: с уменьшением фотографий уменьшается и соответствующее “перспективное расстояние”, которое обыкновенно и без того чересчур мало.

No Comments »

Обратимся теперь к явлениям, которые наблюдаются при противоположном процессе — торможении быстрых электронов. Например, при падении таких электронов на положительный электрод (антикатод) рентгеновской трубки помимо рентгеновского излучения с одной, двумя или несколькими домнами волн (зависящими от материала антикатода) возникает  излучение со сплошным спектрам, источником которого являются тормозящиеся электроны. Тормозного излучения меньше и эти равна кинетической энергии падающего электрона равенство  Имеет место в том случае, когда электрон останавливается  (т. е. полностью отдает свою энергию)   посте первого же столкновения — этому  соответствует  резкая   граница спектра тормозного излучения. Если   повышать   энергию  падающих  электронов, то граница спектра тормозного излучения

сдвигается в сторону меньшей длины волны X, т. е.более высокой частоты v и большей энергии кванта Таким   образом  рентгеновское   излучение  посте пенно переходит, в гамма-излучение. Казалось бы, при этом  мы не можем  наблюдать  никаких качественно новых явлений: тормозное гамма-излучение будет становиться все жестче (т. е. гамма-фотоны будут приобретать все большую энергию), при прохождении через вещество оно будет рассеиваться   (уже известный нам эффект Комптона) и таким путем терять энергию. Однако в действительности дело обстоит иначе.

Comments Off