001
002
003
004
005
006
007
008
009
010
011
012
013
014
015
016
017
018
019
020
021
022
023
024
025
026
027
028
Текст
                    

Был у меня приятель, который здорово умел крутить дзыгу. Ах, ты ведь не знаешь, что такое дзыга? Это-про­ сто круглая деревяшка с острым кончиком. На нём она и вертится. А если ещё короче сказать, дзыга-это по-укра­ ински «волчок». Правда, особенный. Крутят его, подхлёсты­ вая кнутиком. Так вот, приятель мой был в этом деле большим масте­ ром. Как начнёт подхлёстывать волчок, тот так ходуном и заходит, так и забегает по полу. Он мог даже перескакивать через препятствия. А крутился с такой силой, что гудел и завывал. Наверное, и ты играл с волчком. Его иногда называют юлой. Да кто же не знает эту занятную . игрушку? Она есть у всех народов мира. Какие чудесные волчки делают, на­ п ример, японцы! Танцующие, сбегающие с горок, поющие, св еркающие огнями. Однажды я видел. волчок, привезённый с острова Новая Гвинея, похожий на большой коричневый шар. Он был сде­ ла н из скорлупы кокосового ореха. В Австралии волчки делают из раковин крупных у литок. На островах Суматра и Ява Белоруссии-из картофелин, из панциря черепах. У нас в репы и луковиц. В Грузии (там волчок называется «шуко» ) - из грецких орехов. А на севере Сибири были такие волчки. Деревянные. На­ верху у них - небольшая чашечка. Сбоку - отверстие для прохода воздуха. В чашечку бросали раскалённый уголёк. Волчок запускали в темноте. При быстром вращении уголёк ярк о разгорался и вычерчивал причудливые узоры. Раскапывая древние поселения, учёные-археологи нахо­ дили волчки, которыми забавлялись дети египтян четыре, а то и пять тысячелетий назад. Вот какая, оказывается, это древняя игрушка-волчок!
---::::-- 'J Да игрушка ли только? Знаешь ли ты, что волчки можно встретить повсюду, буквально на каждом шагу? Ведь вся­ кий быстро вращающийся предмет - это не что иное, как самый настоящий волчок. Едут по улицам автомобили. Их колёса-волчки. Мчат­ ся по рельсам поезда. Колёса их - тоже волчки. Ты даже не подозревал, наверное, что твой велосипед катится на двух волчках. Но это именно так. Примеров привести можно немало. Когда в небе летит вертолёт, видно, что над ним вращается большущий винт. Он держит ОДИН машину в воздухе. Вертолётный винт-ещё ВОЛЧОК. Или вот хороший пример-пуля. Летит она с огромной скоростью вперёд и при этом стремительно враща ет с я.

- ~ ~~ ~--------~ 2 ~ делая в одну секунду около пяти тысяч оборотов. Пуля­ один из самых быстроходных волчков. Почти в каждой машине, если заглянуть внутрь её, мож­ но отыскать вращающиеся колёса, маховики, шестерёнки, а значит - волчки. Да это ещё что! Вращаются и Солнце, и Луна, и планеты, в том числе - наша Земля. Все они - волчки гигантских раз­ меров. Значит-мы даже живём на волчке. Тебе, конечно, приходилось слышать, что всё вокруг нас: камни, вещи, деревья, вода- состоят из атомов. есть мельчайшие частички - А в них электроны, вращающиеся с не­ вообразимой скоростью. Мы и сами состоим из множества атомов. Выходит, волчки не только нас окружают со всех сторон, но наше тело ·буквально набито невидимыми глазу волчками!
Прост, казалось бы, волчок, но какое удивительное у не­ го свойство! Давай понаблюдаем за ним. Только сначала сделаем волчок. Это совсем нетрудно. Нам понадобится кусочек картона, лист бумаги да спич­ ка. На картонку поставь перевёрнутую чайную чашку и об­ веди её карандашом. Получится круг. Аккуратно вырежи кружок ножницами. Точно такой же кружок вырежи из бумаги. Перегни его пополам, затем-ещё раз пополам. Положи бумажный кру­ жок на картонный так, чтобы они совпали, и в том месте, где линии изгибов пересекаются, проткни гвоздиком отвер­ стие. В отверстие картонного кружка вставь заострённую спичку. Вот и готов наш волчок. Можно его запускать . Впрочем, нет, погоди немного. ный- он сразу сваливается набок. Посмотри: неподвиж­ А теперь закрути. Ви­ дишь, совсем другое дело. Даже если толкнуть его, он по­ прежнему держится прямо, устойчиво . ----- Понабпюдайте за вопчком. Ось его копебпется, опи­ сывает конус. Это движение учёные называют прецесси­ ей. Происходит пютно точно она вот отчего. невозможно. попучается чуть тяжепее. совершенно ровно, Сдепать Какая-то вопчок сторона абсо­ всё равно При запуске поставить вопчок прямо также не удаётся. тяжести и вызывает копебания вопчка. Вот сипа Прецессия быпа открыта бопее двух тысяч пет назад древнегреческим астрономом Гиппархом. Он изучап распопоженне звёзд на небе и неожиданно обнаружип, что земной wap тоже копебпется вроде вопчка. Объяс­ нить причину ~того Гиппарх не мог. Н топько мноrо вре­ мени спустя ангпийский в чём тут депо. Земной Земпя нусу. - учёный wap Нсаак Ньютон поняп, чуть сппюснут. А поскопьку гигантский вопчок, вот ось его и ходит по ко-
Поставь волчок на книжку, закрути посильнее, а затем резким движением подбрось вверх. И в воздухе он сохранит прежнее положение. Не наклонится, не кувыркнётся, а сно­ ва ровно станет на опору и будет вращаться, как ни в чём не бывало. Почему так получается? А потому, что все предметы об­ ладают общим свойством-инертностью. Что же это за свойство и в чём оно проявляется? Если какой-нибудь предмет движется, то его не сразу удаётся остановить. К примеру- автомобиль. Даже если со всей силы нажать на тормоза, машина всё равно по инерции проедет немного вперёд. А замечал ли ты, как при резком торможении автобуса пассажиры наклоняются вперёд, а то и упасть могут? Это всё действие сил инерции. У вращающегося волчка они проявляются и тогда, когда его пытаются наклонить, свалить . Именно они, силы инерции, придают ему такую не­ . обыкновенную ное. Благодаря устойчивость- свойство ему, волчок начал чрезвычайно широко цен­ применяться в технике. В этом ты сам скоро убедишься. Это сейчас каждый знает, почему день сменяется ночью, а ночь, в свою очередь, уступает место дню. Всё оттого, что Земля вращается. Но века полтора назад многие ещё дума­ ли так: «А может, это не Земля вращается, а, наоборот, Солнце вокруг неё ходит?» И требовали от учёных: «Нет, вы покажите нам вращение Земли, да так, чтобы хорошо было видно. Вот тогда и мы поверим». И учёные искали простой и наглядный способ показать вращение земного шара. Нашёл его французский физик Ле­ он Фуко. Сначала известно, в каком он что его решил использовать маятник качну ли. упорно маятник. сохраняет то Давно было направление,

Чтобы это стало понят­ нее, приведу такой пример. Представь, что ты стоишь перед каруселью, которой от тебя к тебе, Карусель в центре качается маятник: к тебе, от тебя от тебя к тебе. начнёт вращаться, а маятник по-прежнему бу­ дет двигаться в том правлении: от тебя Вращение - карусели на нём не скажется. тем вернее, чем же на­ к тебе .. никак И это больше длина маятника. Значит, ду- мал Фуко, направление ко­ лебаний маятника не должно зависеть также и от вращения Земли. Для того, чтобы маятник получился как можно длиннее, Фуко подвесил его в самом высоком здании Парижа-Пан­ теоне. С высоты семидесяти метров тянулась стальная стру­ на, на которой висел тяжёлый металлический шар с ос­ триём. Опыт получился: Земля медленно поворачивалась, и ма­ ятник-гигант отмечал это рисками на песке. Друзья по­ здравляли учёного с успехом. И всё же Фуко был недово­ лен. Он считал, что вращение Земли можно показать и дру­ гим, более наглядным способом. В 1852 году он построил прибор, основной частью кото­ рого был тяжёлый бронзовый волчок, вращавшийся на оси внутри кольца. Это кольцо учёный установил в другом кольце. А второе кольцо подвесил к стойке на тонкой шёл ковой ниточке. Такое сложное устройство Фуко понадобилось для того, чтобы волчок мог свободно поворачиваться во все стороны и занимать любое положение. К наружному кольцу учёный прикрепил длинную лёг­ кую стрелку. Самый кончик её был расположен над линей­ кой с делениями. А чтобы видеть даже мельчайшие переме­ щения стрелки, Фуко поставил над линейкой микроскоп.
-. Как прибор? - называется ваш спрашивали Фу­ ко. - Я называю свой при­ бор гироскопом,- отвечал учёный. Это название он сост а вил из двух «ГИрОС» пео» -· - греческих слов: вращение, и «СКО­ смотреть. Фуко сильно раскрутил волчок и прцльну л глазом к микроскопу. сколько Прошло · секунд. дрогнула. не­ Стрелка Кончик её чуть переместился. Учёный зата­ ил дыхание. дило так, Всё как он происхо­ и предпо­ лагал. Земной шар поворачи­ вался. Вместе с ним повора­ чивался и стол, и стойка. Кольцо же со стрелкой . ос­ тавалось на месте, повер­ нуться ему не позволял вол чок. Казалось же, жется - что дви­ стрелка. Вскоре Фуко выступил перед французскими учёны- • ми. - Я увидел под микро­ скопом вращение Земли,­ объявил он,-однако я ду­ маю, что мой прибор, гиро­ скоп, можно не только для использовать этого. И верно, гироскоп Фуко стали применять для раз­ личных целей. ------------~ ·~/Ц)

Хорошо было морякам, дах. Пользовались стрелка указывала они им, плавающим на деревянных су­ обычными где-север, компасами. где-юг, и Магнитная суда плыли туда, куда надо. Но лет двести назад появились железные корабли. На них уже стояли машины и разные железные механизмы. Железные части корабля мешали компасу работать нор­ мально. Магнитная стрелка притягивалась к ним. Если она указывала на север, то теперь это вовсе не означало, что се­ вер как раз и есть в той стороне. «Ох уж эти магнитные стрелки,- жаловались бывалые капитаны,-они совсем потеряли голову. Того и жди беды». И верно, в скалы, только пять что 1853 году один за другим утонули, налетев на больших спущенных английских пароходов, новеньких, на воду. Через год произошла ещё одна катастрофа, самая страш­ ная. О подводные камни, неожиданно выросшие на пути, разбился английский пассажирский пароход 528 «Тэйлор». человек, находившихся на его борту, погибли Стало ясно, Из 290. магнитные стрелки на железных судах не могли указывать правильный путь в·море. Надо было отка­ заться от старых компасов. Но чем заменить их? И тогда моряки вспомнили о приборе физика Фуко, о его гироскопе. Вспомнили о замечательном свойстве волч­ ка упорно сохранять своё первоначальное положение. Нельзя ли его использовать вместо магнитной стрелки? Действительно, волчка одним если взять гироскоп, направить ось его концом на севЕiр, а другим - на юг и сильно раскрутить, то волчок так и будет стоять, как бы корабль ни поворачивался. Разумеется, До тех пор, пока быстро вра­ щается. Значит, надо всё время волчок раскручивать мотор­ чиком. И тут уж никакие железные части корабли вреда принести не смогут. Чем не компас! Причём такой, который по надёжности, по удобству, может далеко превзойти древ­ ний, магнитный. Так, наверное, стоит его изобретать?
Моряки рассуждали правильно. В самом деле, гироскоп мог стать отличным компасом. Мог, но как трудно оказа­ лось сделать из волчка надёжный и точный компас. Ведь он должен был постоянно вращаться с только подумать: громаднои скоростью и при этом не разлетаться на куски. Надо было иметь самые быстроходные и надёжные элек­ тромоторы, самые прочные материалы, самые точные под­ шипники. Долго ещё морякам пришлось ждать, пока появился, на­ конец, первый компас с волчком-гирокомпас, как стали его называть. Между тем волчок уже начал службу на мо­ ре-службу совершенно неожиданную . В конце восемнадцатого века в Англии была изобретеца подводная мина, торпеда - длинная сигара с мотором. Внут­ ри торпеды щенная в находился воду, она мощный могла заряд дальше взрывчатки. двигаться Выпу­ самостоятель-
но, достигать вражеского корабля и взрывать его. Одно было плохо: торпеда легко сбивалась с заданного ей пути~ И проходила мимо цели. Как избавить её от этого недостатка, никто не знал. Выход найти помог счастливый случай. Однажды ав­ морской офицер, лейтенант Обри, прочёл про опыты Фуко с гироскопом. Обри часто приходилось иметь дело с торпедами. И вдруг у него мелькнула замечательная догадка: «А если установить в торпеде волчок и соединить его с рулём? Когда мина начнёт сбиваться с пути, она по­ стрийский вернётся, но волчок положения своего не изменит. Он от­ клонит руль, и торпеда возвратится на прежний, заданный курс». Но так ли всё будет происходить на деле? Очень волно­ вался Обри, когда опытную торпед у с волчком гqтовили к испытаниям. Как поведёт она себя, справится ли волчок с обязанностями рулевого? И вот испытания начались. Выстрел! Торпеда-в воде. Она движется точно к цели, сворачивать в сторону и не ду­ мает. Обри чувствовал себя именинником. С тех пор его волчок-рулевой начал применяться во всех странах, где имелись военные корабли. И до сих пор приме­ няется.
А первый волчковый компас удалось построить немец­ кому изобретателю Герману Аншютцу. Удивительную жизнь он прожил. Сначала Аншютц был врачом. Что-то в этой профессии ему не понравилось, и он нача.1\.. изучать картины художников. Но скоро оставил и живопись, а ре­ шил отправиться в путешествие к Северному полюсу на подводной лодке. Для этого ему понадобился компас с волчком, и Аншютц превратился в изобретателя. Он принимается за опыты. Работа над гирокомпасом на­ столько увлекла его, что он забыл и медицину, и картины, и полярные путешествия. Изобретатель думал теперь лишь об одном: о волчках и как их приспособить в компасе. Ему даже во сне снились огромные волчки. Восемь лет Аншютц работал, забывая про отдых. Первые испытания он провёл в обыкновенном плавательном бас­ сейне, затем продолжал их в большом озере и, наконец,­ на военном корабле в Балтийском море. Только в 1909 году пол учился у него вполне надёжный и точный компас. Как же он был устроен? Если говорить лишь про самое главное, то вот как. Представь большую бан­ ку с водой. В воде-попла­ вок. На вверх поплавке две вращается торчат стоечки. ось с В них волчком. Чтобы поплавок не перево­ ра:чивался, во, снизу плавал устойчи­ к нему при­ креплён груз. Вот и всё. Та­ кой прибор обладает тем за­ мечательным свойством, что сам устанавливает ось вол ч­ ка в направлении север - юг. Но сильно это, повторяю, лишь упрощённое уст­ ройство гирокомпаса. На са- ---с73~ ~--li...o~~
мом деле этот точный, умный прибор куда, куда сложнее. До r революции у нас своих гирокомпасов не было. На русских кораблях стояли приборы, купленные за границей. И только уже в советское время появились первые наши вол чковые компасы, ничем не уступающие по точности и надёжности немецким и американским. Всё новые и новые дела находились для волчка. Выясни­ лось, например, что при его помощи можно бороться с ... морскими волнами и побеждать их. А случилось это так. В 1905 году в Германии был построен пассажирский па­ роход «Сильвиана». Очень неудачный пароход. На волнах он сильно раскачивался. А какое у довольствие плавать на таком пароходе? Пассажиры стали избегать его, покупать билеты на другие пароходы. Владельцы «Сильвианы» не на шутку встревожились. И тогда перед ними появился инженер Отто Шлик . ........,.___ _ _ _ _~ ~---118..

- Я берусь вылечить ваш пароход,-решительно заявил он . - Мною придуман успокоитель качки. Вот чертежи и расчёты. Доводы инженера выглядели убедительно. Он предлагал установить внутри парохода огромный, тяжёлый волчок. Если его всё время каким-нибудь двигателем крутить, он будет стремиться сохранить своё положение. ним А вместе с станет держаться прямо и пароход . Когда в «Сильвиане» укрепили волчок Шлика, пароход словно переродился. Даже при сильном волнении на море он шёл спокойно, лишь слегка покачиваясь с борта на борт. Желающих прокатиться на таком устойчивом су дне отбоя не было . Вот что значит волчок! Успокоители качки с волчками ставились потом на мно­ гих пассажирских судах, конечно, только на самых боль­ ших, лайнерах, предназначенных для дальних рейсов по мо­ рям и океанам (маленькие могут обойтись и без волчков, да и не поместится тяжёлый и громоздкий успокоитель на небольшом судне). Они и сейчас используются. Когда «Сильвиана» уже боролась с морскими волнами, на улицах Лондона nоявился странный легковой автомо­ биль. У него было всего два колеса, вроде как у мотоцикла или велосипеда. Но велосипед и мотоцикл на стоянке тот­ час падают набок, лишившись опоры. А двухколёсный ав­ томобиль и неподвижный прочно стоял . Автомобиль тотчас же окружали прохожие, удивлялись. - Смотрите,-говорили одни,-никакой подпоркии не падает. Что же его удерживает?-спрашивали другие. Уж не фокус ли тут какой?-предполагали третьи. Нет, фокус тут был ни при чём . Построил эту чудо-ма­ шину русский изобретатель П. П. Шиловский. Он жил тогда в Англии . Секрет устойчивости двухколёсного автомобиля -
заключался в том, поминающий по что внутри у него находился волчок, устройству успокоитель качки на­ корабля. Быстро вращаясь, волчок не позволял автомобилю падать. В одном старом журнале так рассказывалось о поездке автомобиля с волчком: «Шиловский нарочно ехал как мож­ но медленнее, чтобы показать, что устойчивость его маши­ ны совсем не зависит от быстроты езды. На ходу седоки ме­ нялись местами, сходили с автомобиля и снова садились. И при этом коляска нисколько не теряла равновесия». Но Шиловскому хотелось иметь не только · двухколёсный автомобиль, он мечтал построить также поезд, которому требовалось бы не две, а всего одна-единственная рельсовая колея . И такой поезд, состоявший, правда, из одного вагона­ платформы, был создан. Он быстро ездил и не падал, даже когда останавливался, даже когда все его пятьдесят пасса­ жиров скапливались на одной стороне платформы. Двухколёсный автомобиль не забыт. Сейчас инженеры снова пытаются строить автомобили с волчками - легковые и грузовики. Впрочем, что же тут удивительного? У таких машин - очень ценные качества. Им не нужны широкие до­ роги. Они могут проехать по самой узкой тропинке, быстро двигаются даже со слабым мотором. К тому же и колёс им требуется вдвое меньше.


Пришло и такое время - волчок полетел на самолёте. Первым, кто догадался, что волчок можно применить для управления крылатой машицой, был знаменитый русский учёный Константин Эдуардович Циолковский. Так и получилось. Однажды американский изобретатель Эльмер Сперри купил своим детям игрушечный волчок. Игрушка показа­ лась ему занятной. Он сам с у довольствием запускал ее много раз и всё больше удивлялся замечательному свойству волчка - его устойчивости. Старший сын изобретателя Лоуренс Сперри был лётчи­ ком. Авиация в то время делала лишь свои первые шаги. Самолёты, или, как тогда говорили, аэропланы, были ещё крайне ненадёжными. И Сперри частенько слышал жалобы сына на неустойчивость самолётов. У Сперри возникла мысль применить волчок для управ­ ления аэропланом. Конечно, он слыхал о приборе Обри и рассуждал следующим образом: «Если волчок может управлять ру лём торпеды, то почему бы не попробовать присоединить его к рулям самолёта?» Не сразу у него это пол училось. Он пробовал сделать и так, и этак. Наконец решил, что самолётный волчок, авто­ пилот, можно показать в действии. Летом 1914 года в Париже происходила Всемирная про­ мышленная выставка. Здесь-то и был показан первый авто­ пилот. В один из жарких летних дней Лоуренс Сперри поднял в воздух свою крылатую машину. Кроме него в самолёте находился механик. Самолёт описал круг. Зрители, а их немало собралось в тот день на выставке, замерли. На крЬ1ло самолёта вышел человек! Это был механик. А лётчик? Он поднял обе руки вверх. Машина летела, управляемая волчком . Летела ровно, и стоявший на крыле механик не мог нарушить её равнове­ сие.
Сегодня ни один полёт по дальнему маршруту не совер­ шается без автопилота - надё.Жного помощника лётчиков. День ли, ночь ли за бортом, ясная погода или туман, он ве­ дёт огромную машину уверенно и точно. А держать самолёт в равновесии гораздо тру дн ее, чем автомобиль или автобус. Те опираются на твёрдую землю. Самолёт находится в воздухе. Он может «клюнуть» носом или, наоборот, задрать нос. Может накрениться на крыло. Может, наконец, сбиться с курса. Как же автопилот устро­ ен и как он работает? Управляют самолётом три волчка . Каждый может сво­ бодно на ладошке поместиться. Один из них следит за от­ клонением носа самолёта вверх и вниз. Нос начнёт, к при­ меру, подниматься. Повернётся вверх и весь самолёт. Вол­ чок же останется в прежнем положении. Он включит элек­ тромотор, который двигает рулём высоты. Ру ль отклонится и выровняет самолёт. Точно так же действуют и другие волчки: тот, который следит за креном, и тот, который не позволяет самолёту сбиваться с курса. Но управляют они, понятно, своими ру­ лями.
Но если самолётом ещё у даётся управлять без автопило­ та, то на космической ракете без волчков·обойтись никак невозможно. Не будь их, не смог бы полететь в космос Юрий Гагарин и другие герои-космонавты. Не было бы ор­ битальных станций и рейсов автоматических аппаратов к далёким планетам. Ничего бы это~о не было. По космическим меркам человек думает слишком мед­ ленно. Если космонавт затратит всего одну секунд у на то,
чтобы решить, как и что делать, ракета пролетит за это вре­ мя восемь километров! Колоссальная скорость полёта, огромная точность, с ко­ торой нужно ракетой управлять, не позволяют человеку взять управление на себя. Это делают за него автоматы, в том числе такие, внутри которых быстро вращаются волчки. Ты, конечно, видел на фотографиях или по телевизору, что по бокам у космического корабля распростёрты боль­ шие крылья. Но это вовсе не крылья, а солнечные батареи. Они покрыты особыми пластинками . Под действием сол­ нечного света в них возникает электрический ток. А элек­ трическая энергия очень нужна в космосе. Она обогревает корабль и станцию, на ней работают многочисленные при­ боры. Чтоб:Ь1 энергии было вдоволь, батареи всегда должны быть повёрнуты к солнцу. За этим строго следят волчки. Был когда-то волчок лишь детской игрушкой. Потом стал научным прибором. Начал служить на море и на суше. Наконец поднялся за облака. А теперь уже и в космос лета­ ет. Всё-таки удивительная это штука-волчок! - - - - - ---

для МЛАДШЕГО школьного воз~ АСТ А Геннадий Трофимович Черне нко ГДЕ ВЕРТЯТСЯ ВОЛЧКИ? Художник Н . А ндр еев Р~дактор Е. Рыжова. Художе~твенный реда.ктt>р О . Веqерников . Технический редактор М. Мат19ши..на . К'Орректор Н . !Uagpuнa . ИБ № '1 2755 ано в н.абор 03 07.6$1-. Подпис;що в мчать 22.12.90. 84 Х !08 1/ " . Бум . офс. 1. Гарнитура бал тика Печать офсе,т. Усл , печ . ..л . 2,9. Усл. кр.-отт . 11.6. Уч . -п~д. Л. 2.60. Ткраж 150 OQD экз. Иэд . № 1759, Заказ № 28Л! . Цена 70 коп . Издательс"Гво <~Малыш» . 121352 , Москва, Давыдковская ул . , д . 5. Тверской ордена TpyдPBOrQ Красного Знамени полиграфкомбинат де·rскт-r литер<;1туры им. SО~ле'iия СССР Министерtтва печати и М.рссово~;t информа~ цни РСФ<;J?. 170040, Тверь, проспект 50-летия Qктябр11, 46. Ч 480203ЬООО-127 без объявл.-91 М102(03')-91 ISB N 5-2/3-00;/82-6 f f Черне;.ко Геннадий ТрQфимо вич. 199 1 U.'\Л. А н дреев Н ик.ита Ивановкч:, 199 1.