Магия равновесия
Равновесие, или баланс, некоторого числа связанных явлений в естественных и гуманитарных науках.
Система считается находящейся в положении равновесия, если все воздействия на эту систему компенсируются другими. Сходное понятие — устойчивость. Равновесие может быть устойчивым, неустойчивым или безразличным.
Интересные случаи равновесия
Опыты, фокусы и самоделки Toма Тита (псевдоним Артура Гуда). Большая часть рисунков сделана французским художником А. Пойе.
Пятачок на игле
Изогни шпильку для волос так, как показано на рисунке. Вдвинь горизонтально в приплюснутый крючок пятикопеечную монету, а на другой конец шпильки повесь металлическое кольцо. Теперь после двух-трех неудачных попыток тебе удастся поставить эту конструкцию на острие иглы или шила. В зависимости от тяжести кольца тебе придется средний сгиб на проволоке сделать выше или ниже от точки опоры, чем изображено на рисунке. Если подуешь на кольцо, вся конструкция начнет вращаться, не теряя при этом равновесия.
Веревочные весы
Из обрывка верёвки любой толщины можно сделать отличные весы. Вбей в ребро горизонтальной полки два гвоздя на расстоянии в 1 метр. Привяжи к ним концы полутораметровой верёвки, посредине которой предварительно сделай большой узел. Чашками весов у нас будут две картонки равной величины. Подвесь их, каждую на 4 шнурках, к основной верёвке на расстоянии 25 cм от узла, справа и слева. Тогда средняя часть верёвки примет горизонтальное положение на протяжении 50 см. Посреди этой горизонтальной части верёвки укрепи лист картона и отметь на нем стрелочкой положение узла, когда весы находятся в покое.
Если ты положишь груз на одну чашку весов, равновесие нарушится, средняя часть верёвки займет наклонное положение, и узел сдвинется с точки, отмеченной стрелкой. Чтобы узел вернулся на прежнее место, придётся на вторую чашку весов положить гири, равные но весу нашему грузу.
Такие весы, конечно, не годятся для очень точных измерений веса. Но для домашних надобностей они вполне пригодны и достаточно точны.
Послушное и непослушное яйцо
Проткни в яйце дырочку поменьше и опорожни через нее яйцо. Высуши хорошенько скорлупу. Потом насыпь в скорлупу мелкого песка, примерно на четверть, и залепи отверстие гипсом, клеем с мелом или белилами, так, чтобы дырочка не была заметна. Это будет послушное яйцо. Ты сможешь поставить его в любом положении. Для этого нужно только слегка встряхнуть яйцо, держа его в том положении, которое оно должно занять на подставке. Песчинки переместятся, и яйцо будет сохранять на своей подставке устойчивое равновесие.
Чтобы сделать непослушное яйцо, нужно вместо песка набросать в него через дырочку мелких кусочков свинца и сургуча; потом нужно поставить яйцо на острый конец и подогреть. Сургуч растопится; когда остынет, он будет прочно держать кусочки свинца. Это будет яйцо “ванька-встанька”.
Все 28!
Если стол совершенно горизонтален и прочно стоит на полу, ты сможешь выстроить все двадцать восемь костей домино так, как здесь на рисунке.
Сперва поставь стоймя три косточки домино, – на них возвести такую хрупкую постройку легче, чем на одной кости. Потом, когда все будет построено, ты осторожно уберешь две крайние косточки, которые служили подпорками, и поставишь их на вершину своего непрочного здания. Равновесие здесь вполне возможно; нужно только, чтобы перпендикуляр, опущенный из центра тяжести всей конструкции, прошел через основание нижней косточки домино.
Стеариновый мотор
Чтобы сделать этот мотор, нам не нужно ни пара, ни электричества, ни сжатого воздуха, ни бензина. Нам нужна для этого только… свеча.
Раскали две булавки и воткни их головками в свечу с двух сторон, посредине, перпендикулярно фитилю. Это будет ось нашего двигателя; положи свечу концами булавок на края двух стаканов и получше уравновесь. Если теперь зажечь свечу с обоих концов, капля стеарина упадет в одну из тарелок, подставленных под концы свечи. Равновесие нарушится, другой конец свечи перетянет и опустится; при этом с него стечет несколько капель стеарина, и он станет легче первого конца; он поднимется кверху, первый конец опустится, уронит каплю, станет легче, и… наш мотор начнет работать во-всю; постепенно колебания свечи будут увеличиваться все больше и больше.
Давай, заставим наш двигатель работать. Укрепи булавками с каждого конца свечи по картонному человечку, на некотором расстоянии от пламени, конечно. Они будут отлично кататься на наших качелях.
А можно использовать наш двигатель еще лучше. Вырежь из картона фигурки двух пильщиков или молотобойцев. Руки у них сделай подвижными и привяжи их тонкой проволокой к концам свечи. То-то они заработают!
Метки: Баланс, Равновесие, Физика
