Известно более простое решение — лоток, изогнутый по дуге большого радиуса, по которому катится шарик. Трение, возникающее при этом, ничтожно мало и составляет всего 0,0001 от его веса. Казалось бы, тут период колебаний шарика должен быть равен периоду маятника с нитью такой же длины, как и радиус кривизны лотка. Но нет. Шарик по лотку не только движется, но еще и катится, а значит, вращается. На это расходуется кинетическая энергия, и период колебаний возрастает. Это не мешает делать на шаровом маятнике очень точные декоративные настольные часы, но для учебных целей он неудобен.

Смоленский учитель Н.И.Горчаков в маятнике с лотком заменил качение шарика скольжением на воздушной смазке. Трение в этом процессе еще меньше, чем при качении шарика, а вращения нет. Период колебаний такого маятника точно совпадает с периодом маятника с нитью, равной по длине радиусу кривизны лотка. Лоток же устроен в стенке узкой коробки из оргстекла длиною один метр. В нем просверлено множество отверстий, через которые вытекает воздух, подаваемый от пылесоса, работающего на пониженном напряжении. В лоток помещается грузик. На воздушной смазке он получает возможность скользить вдоль лотка с периодичностью маятника. Вот как сделать такой маятник.

Заготовьте три полоски оргстекла длиною 1 метр и толщиной 5–6 мм. Одна из них шириной 50 мм, две другие по 70 мм. На узкой линейке насверлите два ряда отверстий диаметром 1,5–2 мм с интервалом 10 мм. После этого можно начинать клеить коробку.

Положите на ровный стол сверло диаметром 6 мм, а сверху при помощи двух грузиков по концам прижмите узкую линейку. Она изогнется по дуге радиусом примерно 20 м. По бокам прижмите к ней две другие широкие линейки и в углах подпустите клей. У вас получилась открытая коробка с вогнутой стенкой. Приклейте к ней еще три кусочка оргстекла, как указано на рисунке, до получения замкнутого объема. В один из этих кусочков в торце коробки заранее вклейте патрубок, чтобы подключить шланг компрессора.

Груз маятника — полоска оргстекла, изогнутая по дуге с тем же радиусом 20 м. Ее вы можете отформовать непосредственно на лотке. Вот как это делается.

Заготовку шириной 48 мм и длиной 70 мм нагрейте в духовке, на ровной поверхности противня, до 110–120 °C. (Только избегайте перегрева и появления в материале пузырьков, они затруднят точную формовку.) После этого наденьте шерстяные перчатки и выньте заготовку (она будет мягкая, как желе). Остается лишь положить ее на лоток, прижать мягкой чистой тряпкой и дать остыть. Все, можно приступать к испытанию маятника. Подключите к лотку воздух и аккуратно без толчков положите на один из его концов ваш грузик. Он очень плавно и медленно, словно во сне, «поплывет» к другому концу лотка, а потом вернется назад.

А.ИЛЬИН

Рисунки автора

ПО МОРЯМ, ПО ВОЛНАМ

Любые колебания, происходящие под действием силы тяжести, совершаются по тем же законам, что и движение маятника. Так любое плавающее тело — пробка или корабль, не важно, — подвергается вертикальной качке. При этом оно погружается до уровня, при котором сила Архимеда равна его весу. Эта же сила его и выталкивает. Период колебаний описывается формулой, очень похожей на формулу маятника. Так, корабль водоизмещением 10 000 т и площадью сечения на уровне ватерлинии 1000 м 2имеет период вертикальных колебаний всего 6 секунд.

Казалось бы, что может быть более нежным и хрупким, чем мыльный пузырь? Но знаете ли вы, что наши прадеды мыльными пузырями играли в волейбол!

Книга Тома Тита «Научные забавы: интересные опыты, самоделки и развлечения» впервые была издана в Париже в 1890 году. Позже книгу несколько раз переиздавали в России, а совсем недавно «Научные забавы» выпустил в свет Издательский дом Мещерякова. Книга сразу же стала бестселлером, и потому мы решили, что опыты Тома Тита, хотя и были придуманы давным-давно, интересны и в наши дни. В этом номере мы начинаем публиковать самые занятные из них.

О том, как получить мыло, дающее крепкие большие пузыри, Том Тит рассказал так: «Сделай крепкий мыльный раствор. Воду возьми комнатной температуры, градусов восемнадцать. Процеди раствор через тряпку, чтобы в нем не осталось нерастворившихся кусочков мыла, и добавь к нему очищенного глицерина.

Добавляй 2 ложки глицерина на 3 ложки мыльного раствора. Взболтай хорошенько смесь и отставь ее в сторонку. Пусть она постоит, пока на поверхности не образуется белая пленка. Пленку сними, а готовый раствор сохраняй в плотно закупоренной бутылке».

От себя добавим, что глицерин продается в аптеке, а мыло нужно брать белое, хозяйственное или туалетное. С таким мылом ученые позапрошлого века делали очень забавные опыты: выдували пузыри до полутора метров в диаметре и проверяли их стойкость. Так, один мыльный пузырь, помещенный в сосуд с углекислым газом, просуществовал там более 20 лет. Быть может, он и сейчас где-то существует.

Чтобы выдуть пузырь побольше, скрутите из бумаги конические трубки. Они позволят делать пузыри диаметром 100–150 мм. Если этого покажется мало, возьмите хозяйственную воронку. С нею и с нашим мылом легко получить пузырь впечатляющего размера — 300 мм. Объем его довольно велик — 13 литров. Поэтому выдуть его трудновато.