Искусство физического эксперимента (приват)

[Андрей Иванович Гущин]

- А это что? - показал он на прибор в другом шкафу.

Хм, Юра сразу выбрал наиболее экзотично выглядящие приборы. А Леня обратил свое внимание на довольно невзрачный прибор и сразу захотел узнать, как он работает. Такой подход мне кажется более правильным. Впрочем, Половцева тоже понять можно, тем более, что и он, кажется не прочь послушать ответ.
- Это, эээ, блок питания. Для подачи напряжения в некоторых опытах. Да, в каком-то смысле, он заменяет батарейку. А точнее, он и есть батарейка. У него внутри 5 самых обыкновенных "пальчиковых" элементов, какие вы оба, конечно, видели. Конструкция самая простая, никакой электроники внутри, потому и разъемов много. Собственно, если нам нужно подключить только один элемент, то мы подключаемся к первому разъему, если сразу два, то ко второму, видите, где написано +3В. Ну, и так далее. Все очень просто. И, конечно, гораздо удобнее для работы, чем вручную собирать цепь из, скажем, четырех элементов.

[Леонид Навицкий]

- Надо же, как просто, - не удержался Лёнька, выслушав объяснения Гущина, - сколько надо батареек, такая дырочка по счёту.

Такая физика ему нравилась - лёгкая и понятная, хотя она явно бывает не только такая. Ладно, тут разобрались, можно попробовать спросить ещё про что-нибудь. Навицкий принялся шарить взглядом по полкам.

[Юрка]

Юрка задумчиво почесал в затылке. Надо же, и правда, совсем просто. И в то же время, действительно полезная штука. Вот же, придумывает кто-то. Но его собственный взгляд давно привлекло другое устройство. И, раз уж Гущина не прочь отвечать на вопросы, то этим надо пользоваться. Половцев ткнул пальцем в странную конструкцию на полке, с каким-то колесом с металлическими нашлёпками, ручкой и двумя блестящими шарами:
- А это что такое?

[Андрей Иванович Гущин]

- А это что такое?

Я невольно усмехаюсь. Изобретение, сделанное более полутора веков назад, до сих пор остается одним из рекордсменов популярности среди школьников. Очень уж вид у машины необычный. Да и работает она весьма эффектно, мда.
- Это называется электрофорная машина, - объясняю я мальчишкам, - Предназначена для генерации статического электричества. Я, хм, не буду, пожалуй, объяснять сейчас, что такое статическое электричество. Все это вы изучите в свое время. Могу сказать, кстати, что электрический разряд, создаваемый машиной, имеет ту же природу, что и, хм, молния, мда. И в том и в другом случае заряд накапливается в результате трения. В атмосфере трение мельчайших водяных капель о воздух, а в данном случае трение вот этих контактов, они называются щетками, о поверхность диска.
Я понимаю, что после такого объяснения не показать действие машины на практике было бы просто негуманно. Ладно уж, порадую своих помощников, они быстро управились с делом. Снимаю машину с полки и ставлю на стол, развожу разрядники на пару сантиметров.
- Ну-с, можете попробовать покрутить ручку. Только, пожалуйста, не прикасайтесь ни к дискам, ни к разрядникам - вот этим металлическим шарам.

[Леонид Навицкий]

Лёнька почувствовал себя немного неуютно, когда физик напомнил им про грозу, в голове-то сразу всплыли последствия, а тут тебе предлагают мини-грозу на столе что ли создать. Отказаться он не смог, тем более когда предложили. Им ведь только дай чего потрогать.

Лёня взялся за ручку и начал крутить, тут же раздался тихий треск и очень быстро между шариками промелькнула дуга.

- Ого, это мини-молния?

[Юрка]

Юрка поморщился, когда Гущин упомянул молнию и покосился на учителя: это он просто так или нарочно намекает? Но Андрей Иванович на него не смотрел, а доставал машину с полки. Наверное, все таки, не намекал, просто к слову пришлось. Впрочем, долго предаваться неприятным воспоминаниям и размышлениям было некогда, Лёня начал крутить ручку и между шариками с треском проскочила искра, словно и правда маленькая молния. Он смотрел на мини-молнии. Хотел было попросить Лёню дать покрутить и ему, но, вырвалось у него внезапно совершенно другое:
- А если этот... разрядник потрогать, электричеством ударит?

[Андрей Иванович Гущин]

- Ого, это мини-молния?

- Да, именно мини-молния. Разумеется, в очень и очень маленьком масштабе, но суть явления совершенно та же самая: электрический разряд между двумя разнополюсными зарядами.

- А если этот... разрядник потрогать, электричеством ударит?

Я невольно вздохнул. Вот что с этим Половцевым делать?
- Ну а сам-то ты как думаешь? Разумеется, ударит. Правда, ток будет небольшой, так что это не опасно. Но весьма неприятно, уж ты мне поверь.
Я намеренно умалчиваю о популярном опыте, когда через группу людей, взявшихся за руки, пропускают разряд, хм, электрофорной машины. Руки у участников опыта расцепляются мгновенно. Мы в студенческие годы таким баловались, мда. Но сейчас такие воспоминания явно неуместны. Опыт, в общем, вполне безопасен, но я, все же, предпочитаю не ставить такие эксперименты на своих учениках. А ведь им непременно захочется попробовать. По крайней мере, одному из них - точно.
- Ну-с, так, что еще интересует?

[Леонид Навицкий]

- А если этот... разрядник потрогать, электричеством ударит?

Лёнька недоумённо посмотрел на друга. Он что, специально Гущина дразнит? Кажется это не самая хорошая тактика, если они хотят посмотреть побольше всего интересного и не вызывать никаких подозрений, даже несмотря на то, что ничего такого они не планировали.

Он бы наверное ещё покрутил машину, играясь с молниями, но Андрей Иванович уже перешёл на следующее. Может быть торопился, так что им тоже стоит выбрать что-то интересное, пока дают. Когда они вот так вот ещё сюда попадут.

Навицкий наткнулся глазами совсем не на прибор и удивлённо спросил:
- А это зачем здесь?

- У наших знакомых такая штука дома стояла, классные шарики!

[Юрка]

- Ну а сам-то ты как думаешь? Разумеется, ударит. Правда, ток будет небольшой, так что это не опасно. Но весьма неприятно, уж ты мне поверь.

Юрка покивал головой. Вообще-то, он вовсе не собирался совать палец в машину. Просто спросил, интересно же. А что ощущения могут быть неприятным - он и сам знал. В розетку он за свои 12 лет лазил уже дважды, в 6 и в 9 лет.

- А это зачем здесь?
- У наших знакомых такая штука дома стояла, классные шарики!

Юрка обернулся посмотреть, что там заинтересовало Лёню. Да, действительно, штука выглядела как игрушка, а не как научный прибор. Но вряд ли Гущин держит здесь просто игрушку.

[Андрей Иванович Гущин]

- А это зачем здесь?
...
- У наших знакомых такая штука дома стояла, классные шарики!

Я улыбаюсь.
- Да, сейчас это устройство часто используется как забавная игрушка. Но вообще-то, это называется, хм, "Колыбель Ньютона". Или, иногда, "Маятник Ньютона". Вы знаете кто такой Ньютон? Выдающийся английский ученый, жил, эээ, 300 лет назад, мда. Собственно, основатель, эээ, целого ряда разделов современной науки. И физики, и астрономии, и математики. Вот в честь него и назвали эту игрушку. Она иллюстрирует некоторые законы механики, в частности закон сохранения импульса и преобразование разных видов механической энергии. Ну, углубленно вы это еще изучите, не думаю, что стоит подробно объяснять это сейчас. Между прочим, в качестве настольного украшения ее частенько используют только одни образом, вот так.
Я отклоняю шарик с одного конца и отпускаю его. Колыбель приходит в движение, крайние шарики поочередно отскакивают то с одной, то с другой стороны.
- Но вообще-то, можно запускать ее сдвинув любое количество и она будет работать.
Я останавливаю игрушку, а потом отклоняю сразу три шарика и отпускаю.

[Леонид Навицкий]

- А, про Ньютона я слышал легенду, что ему яблоко на голову упало! - что-то как-то Лёнька смотрел такое, но в голове осталось только это и то, что про яблоко - это вымысел.

Гущин тем временем оттянул несколько шариков.

- Класс! - не удержался Лёнька. Почему-то меняющиеся шарики его поразили сильнее, чем по-одному. Ну, то есть конечно и тут было каждый раз по три, но когда смотришь со стороны, кажется 3-2-3-2... - Хочу такую штуку, с ней можно медитировать.

[Юрка]

- А, про Ньютона я слышал легенду, что ему яблоко на голову упало!

- Ага, - подтвердил Юрка, разглядывая качающиеся с мерным постукиванием шарики, - И он понял, что Земля всё к себе притягивает.
Он внимательно оглядел конструкцию с разных сторон и поинтересовался:
- А если сразу 4 шарика оттянуть, что будет?

[Андрей Иванович Гущин]

- А, про Ньютона я слышал легенду, что ему яблоко на голову упало!

- Ага, - подтвердил Юрка, разглядывая качающиеся с мерным постукиванием шарики, - И он понял, что Земля всё к себе притягивает.

- Ну, эээ, это легенда, конечно. Великие научные открытия - это всегда результат долгой работы ума, а не случайно увиденного яблока. И, кстати, то, что Земля все к себе притягивает, и так всем было очевидно, мда. Ньютон первым догадался о том, что не только Земля притягивает яблоко, но и яблоко притягивает Землю. И вообще, все тела притягивают друг друга. Впрочем, закон всемирного тяготения - это тоже долгий отдельный разговор.

- Хочу такую штуку, с ней можно медитировать.

- Если очень хочется, то такие продаются. Кроме того, вполне можно сделать своими руками, в интернете есть ролики с инструкциями. Хотя, конечно, своими руками вряд ли получится так изящно.

- А если сразу 4 шарика оттянуть, что будет?

- Сколько шариков отклонишь, столько отскочит с другого конца, - поясняю я, - Вот здесь и проявляется, эээ, закон сохранения импульса. Отклонишь четыре, значит, отскочат четыре.
Я понимаю, что интерес мальчишек довольно поверхностный, просто вокруг много странных штук, которые они еще не видели, это вовсе не свидетельствует об их интересе к физике. Но все же, их искреннее любопытство приятно, так что я не прочь показать им еще что-нибудь интересное. Учитель, который хочет увлечь учеников своей наукой, должен быть в душе, так сказать, немножко фокусником. Если, конечно, им самим еще не надоело, все же, уроки давно закончились.

- Ну-с, молодые люди, что-нибудь еще интересует? В физике есть много разделов помимо механики и электричества. Может быть, оптика? Или магнетизм?

[Леонид Навицкий]

- Если очень хочется, то такие продаются. Кроме того, вполне можно сделать своими руками, в интернете есть ролики с инструкциями. Хотя, конечно, своими руками вряд ли получится так изящно.

Своими руками - это конечно интересно, можно подумать, но не вслух... А то в голове опять промелькнул их самодельный змей - клёво они его смастерили тогда.

- Ну-с, молодые люди, что-нибудь еще интересует? В физике есть много разделов помимо механики и электричества. Может быть, оптика? Или магнетизм?

- Оптика? - немного удивлённо переспросил Лёнька. - Это про очки что ли и всякие лупы? - не, очки вещь полезная, но целый раздел физики?

[Юрка]

- И, кстати, то, что Земля все к себе притягивает, и так всем было очевидно, мда. Ньютон первым догадался о том, что не только Земля притягивает яблоко, но и яблоко притягивает Землю.

Юрка недоверчиво взглянул на учителя. Это как? Яблоко притягивает Землю? Ну не Земля же падает на яблоко, а наоборот! Но Гущин уже сказал, что это долгий отдельный разговор и заговорил о другом. Пришлось просто сделать себе пометку в памяти: с этим надо разобраться.

- Ну-с, молодые люди, что-нибудь еще интересует? В физике есть много разделов помимо механики и электричества. Может быть, оптика? Или магнетизм?

О магнитах Юрка хоть и не много, но кое-что знал. А вот оптика у него, как и у Лёни, ассоциировалась исключительно с очками. Он покрутил головой по полкам, но не увидел ничего такого, что в его представлении могло иметь какое-то отношение к оптике. Поэтому он следом за товарищем поинтересовался:
- А чего там в оптике изучают?