Шесть вопросов
Хорошо ли ты понял, что такое инерция движения? Если понял, ответь на вопросы:
Почему брошенный мячик продолжает лететь вверх уже после того, как ты выпустил его из руки?
Почему лыжник, докатившись до конца трамплина, не падает вертикально вниз, а описывает в воздухе длинную пологую дугу?
Почему бегун, споткнувшись, падает вперед, а не назад?
Почему шофер, увидев шалуна, перебегающего через улицу, не может остановить машину сразу?
Почему переламывается прутик, если стегнуть им по бревну? И почему отломившийся конец прутика продолжает лететь по направлению движения?
Почему пуля, вылетев из ствола винтовки, продолжает лететь вперед, хотя на нее уже не давят сзади пороховые газы?
Глава пятая. КОГДА СВОРАЧИВАЮТ В СТОРОНУ
Сначала немного о футболе
Удар! Точно пущенный мяч летит под самую верхнюю штангу. Но вратарь прыгает — и мяч, скользнув по его поднятым рукам, отклоняется вверх и уходит на угловой.
Ворота спасены! Болельщики неистовствуют. И, конечно, никто из них в эту минуту не думает о физике. Не думает о том, что здесь произошло с точки зрения этой науки.
Болельщики не думают, а мы с тобой давай подумаем. Что случилось на поле?
Мяч — назовем его для научности телом — летел в ворота. Летел он, конечно, не как-нибудь, а по инерции, отделившись от ноги нападающего. Летел, как ядро из пушки, как стрела из лука, как камень из катапульты, — словом, летел прямо. И все бы крайне удивились, если бы мяч, то есть тело, начал бы вдруг на лету выписывать зигзаги и петли, делать повороты и в результате такого несолидного своего поведения ни с того ни с сего пролетел бы мимо ворот.
Но никто не удивился, когда мяч отклонился от своего пути, натолкнувшись на руки вратаря. Тут была причина. Вратарь сделал определенное усилие, чтобы отклонить мяч. Он столкнул, свернул его с прямого пути, И ворота были спасены!
Вода не выливается из бутылки
Если налить воду в бутылку с широким горлышком, скажем в молочную, и бутылку, перевернуть вверх дном, что произойдет?
Тут и опыта никакого не надо: вода выльется, и очень быстро!
Ну, а нельзя ли все-таки перевернуть бутылку так, чтобы вода из открытого горлышка не выливалась?
Давай попробуем. Только не в комнате, выйдем лучше во двор. Для нашего опыта нужно много места. Ведь мы не просто станем переворачивать бутылку, а поставим ее в хозяйственную сетку, с которой ходят за покупками.
Постепенно раскачай бутылку в сетке и — раз! Бутылка делает полный оборот… второй… третий… десятый… И каждый раз она переворачивается дном вверх, а горлышком книзу. Но ни одна капля воды не выливается! Почему? Что произошло с водой? Может быть, тут виновато вращение?
Вода выливается вверх
Теперь вместо бутылки возьми пустую консервную банку. В ней легко пробивать дырки гвоздем. И если у, тебя нет подходящей сетки, можешь пробить две дырки у верхнего края банки, пропустить в них концы веревки и завязать толстыми узлами, чтобы не вырвались. А за середину веревки вертеть. Можешь для проверки повторить предыдущий опыт с этой банкой, налив ее примерно на две трети. Вода и здесь не будет выливаться при вращении.
Ну, а теперь пробей в дне банки маленькую дырочку. Пробил? Наливай воды и раскручивай. Оборот… два… три… Из дырочки в дне бьет струя воды. Бьет вниз — это понятно. Бьет вбок… Это уже странно. Бьет вверх! Прямо вверх, каждый раз, как банка окажется наверху!
Отчего же так странно ведет себя вода в этой вращающейся по кругу банке? Почему из настежь открытой верхней части не выливается ни капли, а из маленькой дырочки в дне бьет фонтан?
Ты, верно, уже понимаешь, что все дело именно во вращении. Ведь из неподвижной банки вода вверх не бьет ни через верхнюю часть, ни через дырочку. А как только ты начинаешь банку раскручивать, вода словно стремится убежать от центра, вокруг которого происходит вращение.
Бежит от центра… Силу, которая отбрасывает вращающееся тело от центра вращения, назвали центробежной.
Но назвать, даже и самым удачным словечком, — это еще мало. Главное — понять, в чем дело.
Когда банка движется, вода движется вместе с ней. Движется по инерции. Но ты, конечно, уже заметил, что тела, движущиеся по инерции, сами по себе не сворачивают в сторону. Вратарю, например, пришлось потрудиться, чтобы мяч отклонился. Веревка, которая удерживает банку, порядком тянет твою руку. Тянет вниз, когда банка внизу, это понятно. Но вот когда банка вверху— и тяга тоже вверх!