Всемирное тяготение и инерция
В конце статьи находится описание интересного фокуса. Но прежде, чем начать учиться его показывать, мы советуем вам прочитать эту статью. Почему? Дело в том, что в фокусе используются некоторые физические законы, без усвоения которых у вас, пожалуй, ничего не выйдет. Давайте сначала поговорим немного о всемирном тяготении. Вы знаете, что все тела, находящиеся на поверхности Земли или вблизи её притягиваются к планете. Это лишь частный случай проявления всемирного тяготения. Оказывается, все тела, состоящие из любого вещества, взаимно притягиваются друг к другу. Эта всеобщая зависимость, установленная английским учёным Ньютоном (1643—1727 гг), и называется всемирным тяготением.
Орбитальное движение планет солнечной системы возможно благодаря их взаимному притяжению. Почему Луна обращается вокруг Земли? Конечно, потому что на неё действует сила притяжения Земли, та центростремительная сила, которая заставляет Луну двигаться по замкнутой орбите вокруг нашей планеты.
Земля и другие планеты обращаются вокруг Солнца под действием его притяжения. Элементы орбиты каждой планеты очень медленно изменяются под влиянием притяжения других планет. Закон всемирного тяготения, имеет огромное значение в астрономии. Используя его, можно вычислить массу небесных тел, можно точно рассчитать траектории движения планет, комет и звёзд.
А теперь давайте вспомним еще одно физическое свойство, каким также обладают все тела в природе. Оно называется инерцией и в нашем случае связано с земным притяжением.
Если вы когда-нибудь подплывали на лодке или байдарке к пологому песчаному берегу, то, вероятно, замечали, что лодка или байдарка продолжали двигаться к берегу после того, как вы перестали грести. Движение лодки прекращалось лишь тогда, когда её нос буквально «сидел» на песке. Вы сообщили определённую скорость лодке и она ещё долго бы продолжала двигаться по инерции, если бы не тормозила сила трения, возникающая между дном лодки и песчаным берегом.
Всякому телу свойственно сохранять относительный покой или равномерное прямолинейное движение при отсутствии действия на него других тел. Но практически нельзя создать условия, при которых тело двигалось бы только по инерции. Ведь на движущееся тело постоянно действуют окружающие тела.
Вспомните, ребята, движение камешка, подброшенного вертикально вверх. Вы знаете, что он падает на руку. Почему это происходит? Сначала мы держим камешек в руке, или, как говорят физики, он находится в состоянии покоя. Затем мы сообщаем ему некоторую начальную скорость, направленную вертикально вверх. Камешек начинает двигаться по инерции вверх, но притяжение Земли замедляет его движение. Подъём камешка вверх продолжается до тех пор, пока благодаря замедлению его конечная скорость не станет равной нулю. После короткой задержки он свободно падает на Землю по тому же пути, так как на него по-прежнему действует сила притяжения. Не забывайте, что движение камешка вверх — равномерно-замедленное, а свободное падение является равномерно-ускоренным движением.
Может выть, вы считаете, что мы повторяем давно известные истины. Но мы хотим, чтобы вы учли, что движение тела вверх по инерции и его падение в результате действия силы тяжести продолжаются некоторое время. Собственно, возьмите какой-нибудь камешек и подбросьте его вверх, примерно на высоту 1,5 м. Внимательно следите за траекторией его полёта и поймайте камешек другой рукой. Не получилось? Попробуйте ещё раз. А вот теперь выполните те же движнеия, но без камешка. Просто делайте вид, что подбрасываете камешек, хотя к руке ничего нет, водите глазами за «невидимым» камешком и поймайте его. Ну, а сейчас, ребята, вы можете приступить к показу «магической» штучки с невидимым кружком. Мы уверены, что вы правильно продемонстрируете этот фокус.
КРУЖОК — НЕВИДИМКА
Фокусник берёт в левую руку пустой бумажный пакет, показывает его зрителям и заявляет, что у него есть невидимый металлический кружок (им может быть рублёвая монета и с ней я предлагаю показывать опыт). Фокусник делает вид, что держит монету в правой руке — между большим и указательным пальцами, между которыми специально оставляет расстояние, соответствующее толщине монеты.
Затем он подбрасывает монету — «фикцию» вверх, водит за ней глазами и подставляет пакет. Зрители отчётливо слышат, как невидимка падает в пакет. Фокусник делает вид, что вынимает монету из пакета правой рукой. Все уверены, что он просто незаметно положил настоящую монету в пакет. Но пакет пуст. Фокусник на глазах у зрителей перевертывает его. Чтобы не было никаких сомнений, что монета действительно «волшебная», он два — три раза повторяет фокус.
После этого фокусник неожиданно заявляет, что может превратить монету в видимую. Таинственное заклинание… и из опрокинутого пакета падает нормальная монета.
Объяснение
В то время, как зрители рассматривают пустой пакет, держите монету или какой-нибудь металлический кружок примерно таких же размеров (желательно, чтобы он не был слишком лёгким), в левой ладони. Взяв пакет у зрителей, держите его за край, а монету так прижмите тремя средними пальцами к внутренней стенке пакета, чтобы зрители не заметили её.
Теперь попробуйте показать зрителям, что в правой руке вы держите волшебную — невидимую, а весомую — монету, подбросьте её вверх, следите за её полётом, подставьте пакет и в соответствующий момент (не слишком рано!) отпустите настоящую монету. В этот момент нужно довольно резким движением подкинуть пакет кверху, конечно, не выпуская из руки. Тогда зрителям будет легче поверить, что вы действительно ловите монету, да и более отчётливо будет слышен её стук от падения.
Делая вид, что вы вынимаете монету правой рукой из пакета, следует снова положить её между средними пальцами левой руки и пакетом.
Ребята, для показа этого фокуса нужна большая ловкость рук, и если вам удастся правильно показать его, я буду считать, что мои уроки не прошли даром и у меня растут способные ученики.
Журнал “горизонты техники для детей” №5-72г.