Физиканың ғажайыптары
АУЫРЛЫҚ ЖӘНЕ САЛМАҚ. ҚЫСЫМ.
ТҰРЫП КӨРІҢІЗ!
Егер мен сізге: «Қазір сіз орындыққа байланбаған болсаңыз да орныңыздан тұра алмайтындай болып отырасыз» десем, оны калжың көресіз.
Жақсы. 1 - суретте керсетілген балаша, яғни аяғыңызды орындықтың астына қарай бүкпей, денеңізді тік ұстап отырыңыз. Енді аяқтарыңызды қозғалтпай және денеңізді еңкейтпей тұрып байқаңыз.
Қалай, тұра аласыз ба? Аяғыңызды орындықтың астына қарай бүкпесеңіз не кеудеңізді біраз еңкейтпесеңіз қанша ұмтылсаңыз да орындықтан тұра алмайсыз.
Мұның неге бұлай екенін түсіну үшін бізге жалпы денелердің тепе – теңдігі туралы, оның ішінде адамның тепе – теңдігі туралы біраз әңгімелесек. Тұрған нәрсенің ауырлық центрінен тік жүргізілген сызық дененің табаны арқылы өтсе, сонда ғана құламайды. Сондықтан көлбеу цилиндр (2-сурет) сөзсіз кұлауы керек; егер ол сондайлық жуан болып, оның ауырлық центрінен жүргізілген тік сызық оның табанының шегінен шықпаса, цилиндр құламаған болар еді. Пизадағы, Болоньедегі «құлағалы тұрған мұнаралар» не Архангельскідегі «құлағалы тұрған мұнара» деп аталатындар, өздері бір жағына қыйсық, болса да құламайды, себебі ауырлық центрінен жүргізілген тік сызық табанының шегінен шығып кетпейді (екінші бір, әрине, демеуші себеп олардың іргелері тереңнен қаланған).
Тұрған адамның ауырлық центрінен жүргізілген тік сызық, тек табандарын айналдыра қоршаған
1сурет. Бұл күйде орындықтан тұрудың мүмкіндігі жоқ.
2- сурет. Мұндай цилиндр төңкеріліп қалуы керек, өйткені оның ауырлық центірінен жүргізілген тік сызық табанынан тысқары шығып кетеді
ауданнан шықпағанша ғана құламайды.
Сондықтан бір аяқпен тұру қиын: керілген арқанда тұру одан да қиын: тіреу табаны аса кішкентай, сондықтан тік сызық оның шетінен тез шығып кетеді. Кәрі «теңіз қасқырларының» ерекше қызық жүрістерін байқағаныңыз бар ма? Денелерінің ауырлық, центрінен жүргізілген тік сызық табандары алып тұрған ауданнан секунд сайын шығып кетіп отыратын, барлық өмірлерін тербелмелі кемеде өткізетін теңізшілер, денелерінің тірегін (яғни аяктарының арасын) көбірек жер алатындай етіп, талтандап басуға әдеттенеді Бұл тербелмелі кеменің үстінде теңізшілердің құламай жүруіне мүмкіндік береді; қатты жермен жүргенде де сол әдет сақталады.
Ал, бұған керсінше, кейде тепе – теңдік сақтауға тырысудың әсерінен, дене сымбатты болып көрінеді. Басымен жүк таситын адамның тіп – тік болып келе жатқанын байқағаныңыз бар ма? Жүкті басына қойып тасыған да басты және денені тік
БІР ТҮЙЕ НЕ, ЕКІ ТҮЙЕ НЕ?
Ертеректе, машина жоқ кезде, Қажымұқан атамыз күшін көрсету үшін екі түйені жегіп, өзі ортасына тұрады да, екі арқанды екі білегіне орап, түйелерді айдатады. Сонда екі түйе екі жаққа тартып, балуанның білегін жаза алмаған екен, кайта Қажымұқан атамыз тартып қалып екеуін де шөктірген. Балуан ерен күшті болған, бірақ, шынына келгенде, екі түйе екі жаққа тартқанда бір-ақ түйедей күшпен тартатынын ешкім де білмеген. Біз екі түйе тартатын арқандарды бір-бірне байлайық та, әсер ететін күштерді көрелік, әр түйе өз жағына қарай 150 кГ күшпен тартсын, сонда екі түйе арқанды 300 кГ күшпен кере ме, әлде 150 кГ күшпен керіп тұра ма? Сырт қарағанда арқан 300 кГ күшпен керілетін сияқты. Бұл дұрыс емес. Өйткені, Ньютонның үшінші заңы бойынша, бір дене екінші денені қандай күшпен тартса, екінші дене де сондай күшпен тартады. Сонда бірінші түйе арқан арқылы екінші түйені 150 кГ күшпен тартып тұр, демек арқан солға қарай 150 кГ күшпен екінші түйеге әсер етіп тұр. Екінші түйе тек осы күшті «жібермей» ұстап тұр. Сондыктан да арқан небары 150 кГ күшпен керіліп тұр.
Міне, сондыктан да арқанды екі жағынан екі түйемен тартса да, не бір жағын бекітіп қойып бір түйемен тартса да арқан бірдей (150 кг күшпен) керіледі екен. Арқанды ұстаған палуан да осы күшпен керілген. Екі түйені жегу балуан үшін қолайлы және оны екі жаққа бірдей тартып, теңестіріп орнықты тұруына мүмкіндік берген, оның үстіне жұртты таңдандыруға да жақсы. Қайта бір түйенің тарту күшін тоқтату қиын, себебі екі қарама-қарсы күш (екінші түйе) кеткесін балуан өз денесімен, аяғын жерге тіреп, түйенің тарту күшін шегеруге мәжбүр болады, енді оның аяғына да күш түседі.
СЕКІРСЕҢ ЖЕР ҚОЗҒАЛАДЫ...
Адам секіргенде Жерді итеріп калады да, жылдамдықпен жоғары көтеріледі. Ал Жер де оған қарама-қарсы бағытта қозғалады, бірақ біз мұны сезбейміз. Сондықтан да адам секіргенде Жер қозғалады дегенге ешкім сенбейді. Себебі адамға қарағанда Жердің жылдамдығы өлшеусіз аз болады. Енді жылдамдық формуласын v2=-m1v1/m2 деп жазып, спортшының биіктікке секірген кездегі Жердің алатын жылдамдығын есептеп көрелік. Жердің массасы орасан көп, ол 6 • 1024 кг. Адамның массасын 60 кг деп алайық. Жоғары секірген спортшы m1=6,5 м/сек жылдамдықпен көтеріле алады екен, сонда Жердің алатын жылдамдығы:
v2=6,5 *60/(6*1024) м/с
Көріп отырсыз, бұл өте аз шама, бірақ жылдамдық нолге тең емес. Бір айта кететін мәселе: адам қанша секірсе де қайтып жерге түседі, себебі Жердің тарту күші оны алысқа жібермейді.
Ал Ньютонның бәрімізге белгілі үшінші заңы бойынша адам да Жерді өзіне тартады. Демек, тек адам емес Жер де адамға қарай «құлайды» екен. Бірақ бұл бізге білінбейді, өйткені жердің «құлау» жылдамдығы, жоғарыда керсеткеніміздей, сезілмейтін аз шама.
Сонымен, адам секіргенде, жүргенде, құлағанда жер де бірге «секіріп», жоғары-төмен «түсіп», «құлап» отырады екен.
Балуандардың цирк ойындарында жиі көрсететін қызықтардың бірі кеудесіне төс қойып, оның үстінен қос балғамен соққылау. Сонда ол ауыр төстің астында жатып қалайша ауыр соққыға төзе алады?
Енді істің мән-жайын түсіну үшін төстің соққыдан алатын жылдамдығын есептеп көрелік. Мысалы, төстің массасы т2=100 килограмдай, ал балғалардың массасы (жеке-жеке алғанда) т1 = 10 килограмдай. Сонда жоғарыда келтірілген есеп бойынша мұнда да:
V2=m1v1/m2=10*v1/100=1/10*v1
болады, яғни төстің соққыдан алатын жылдамдығы балғаның жылдамдығынан он есе кем, немесе балғаның салмағы жылдам болып, төстің салмағы ауырлаған сайын төстің алатын жылдамдығы азая береді. Сондықтан да балуанға түсетін бар қиындық — ауыр төсті кеудесімен көтеріп жату.
АЙНАЛУ. «МӘҢГІ ДВИГАТЕЛЬДЕР»
ПІСКЕН ЖҰМЫРТҚАНЫ ШИКІСІНЕН ҚАЛАЙ АЖЫРАТУҒА БОЛАДЫ?
Жұмыртқаның қабығын сындырмай піскен-піспегенін білу керек болса не істеу керек? Механикадан алған біліміңіз бұл аз қыйыншылықты жеңуге көмектеседі.Піскен және шикі жұмыртқалар бірдей айналмайды. Біздің мәселемізді осы арқылы шешуге болады. Сынайтын жұмыртқаны жайпақ тарелкеге салады да, екі саусақпен оны айналдырады. Сонда піскен (әсіресе қатайып піскен) жұмыртқа шикі жұмыртқадан тез және көп айналады. Шикі жұмыртқаны айналдыру қиын болады. Ал, қатайып піскен жұмыртқа сондай тез айнлағнадықтан, оның бейнесі көзге тұтасып қабысқан ақ эллипсоид болып көрінеді және өздігінен сүйір ұшымен тұрып айналады. Бұл құбылыстың себебі, қатайып піскен жұмыртқа бір бүтін дене сияқты болып айналады; шикі жұмырткада оның ішіндегі сұйығы бірден айналысқа іліге алмай, өзінің инерциясы арқылы қатты қабықтың, қозғалысына бөгет болады; тежеуіш есебінде болып шығады.
Піскен және шикі жұмыртқалар айналғаннан кейін түрліше тоқтайды. Егер айналып тұрған піскен жұмыртқаға саусағыңызды тигізсеңіз ол қолма – қол тоқтап қалады. Шикі жұмыртқа лезде тоқтай қалып қолыңызды алған соң, қайтадан біраз айналады. Бұл да инерция салдарынан болады: жұмыртқаның ішіндегі сұйығы, қатты қабық тоқтап қалғаннан кейін де қозғала береді, піскен жұмыртқанның ішіндегісі сыртқы қабықпен бірге тоқталып қалады.Басқа жолмен де осындайбақылау жүргізуге болады. Шикі және піскен жұмыртқаларға «меридиандарының» бойымен резеңке сақыйналар кигізіңіз де бірдей екі жіпке іліңіз. Жіптердің екеуінде бірдей шыйратыңыз да босатып жіберіңіз. Піскен және шикі жұмыртқалардың арасындағы айырманы қолма-қол байқайсыз. Піскен жұмыртқа алғашқы қалпына келгеннен кейін, инерциясымен жіпті кері қарай шыйратады, сонан кейін қайтадан босатады, сүйте – сүйте айналу саны біртіндеп азая береді. Шикі жұмыртқа бір – екі бұрылады да піскен жұмыртқа тыйшықпастан көп бұрын тоқтап қалды: ішіндегі сұйығы қозғалысын тежейді.
CҰЙЫҚТАРДЫҢ ЖӘНЕ ГАЗДАРДЫҢ, ҚАСИЕТТЕРІ
ЕКІ ҚҰМАН ТУРАЛЫ ЕСЕП
Алдыңызда біреуі биік, екіншісі аласа ені бірдей — екі құман тұр. Осылардың қайсысы іштілеу? Яғни қайсысына көбірек су құйуға болады? Елдің көбі ойламастан, биік құман аласа құманнан көп сыйдырады деуі мүмкін. Бірақ сіз биік құманға сұйық зат құйсаңыз, сұйық затты шүмегінің аузының деңгейіне шейін ғана құяр едіңіз — одан кейінгі су шүмек арқылы төгіліп қалар еді.
Осы құмандардың қайсысына сұйықты көп құюға болады
Ал шүмектердің аузы екі құманда да бірдей биіктікте болғандықтан, аласа құманға, шүмегі қысқа биік құмандағыдай су сыяды. Неге бұлай болатының түсіну қиын емес: шүмектің ішіндегі судың салмағы құманның өз ішіндегіден ана ғұрлым аз болғанына қарамастан, қатнаспалы ыдыстардағы сияқты, құманның ішіндегі су мен шүмегіндегі сұйықтың деңгейі бірдей болуы керек. Егер шүмегінің аузы жоғары болмаса, құманды толтырып құя алмайсыз: су шүмектен ағып кетеді, Құманды еңкейткенде ішіндегісі төгілмейтіндей болу үшін, оның шүмегін әдетте, өзінен биігірек жасайды.
Мысықтар туралы қызықты мәліметтер
Англияда Йода есімді төрт құлақты мысық өмір сүреді. Оның иелері Тед және Валерий Рок мысығын түрлі жануарлар дәрігерлеріне көрсеткенінде, мысықтың артық құлақтарының болғаны болмаса, оның ақыл-есі дұрыс, есту мүмкіндігі де ойдағыдай екендігін айтқан екен.
Қытайдың Гуандун провинциясында мысықтармен тамақтанудың ешқандай ерсілігі жоқ екен. Оны дайындау үшін мысықтың терісін сыпырып тастап, тірідей күйдіріп пісіреді екен. Мұны жақында ғана білген Пекин тұрғындары орталықта ереуілге шыққан.
Манчкин — өте ерекше мысық. Қарапайым мысықтармен салыстырғанда бұл мысықтың денесі ұзынырақ. Сондықтан да оны такса деп атайды екен. Ал басқа дене пішіні мен ішкі және сыртқы құрылыстары басқа мысықтардікіндей.
Америкада Даниэль есімді 26 саусақты мысық өмір сүреді
Мысықтар тек адамдардың назарын өздеріне аударту үшін ғана мияулайды екен.
Нью-Йорк қаласында Соломон мен Бруно есімді біржынысты мысықтар жұбы өмір сүреді. Бұл шоуды "Ollie’s Place" атты мысықтар мекені жасаған.
1963 жылы Францияда ғарышқа алғаш рет мысық ұшырылған екен.Фелисетт есімді мысық жерден 200 км жоғарыға ұшып, қайта аман-сау оралған.
Мысықтың адамды тістеп алуы өте қауіпті. Соның кесірінен жылына жүзден аса адам көз жұмады.
Мысықтардың көру мүшесі адамдардың көру мүшесіне қарағанда жақсы жұмыс істейді. Өйткені олар қараңғыда да көздері жанып, біз көрмейтін заттарды көз нысанасына ала алады.
