ВЕЧЕРА
ПО ФИЗИКЕ
В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ
ПОСОБИЕ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ
Составитель Э. М. Браверман
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ПРОСВЕЩЕНИЕ»
МОСКВА, 1969

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .«...• 5
ВЕЧЕРА ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ ВОСЬМИЛЕТНЕЙ ШКОЛЫ
Т. Я. Слуцкая — Тайны жидкостей и морских глубин 15
О. Н. Лапина — Атмосферное давление и жизнь на Земле 25
Л. Н. Шведчиков и К. А. Чайковская — Трение 43
С. Якутис и В. Валентинавичюс — Закон сохранения и превращения
энергии в механических и тепловых процессах 57
Л. И. Каторгина и В. А. Каторгии — Физика и музыка 77
И. В. Полянская и К. П. Барабанова — В мире электрических зарядов
и полей . . . 87
Г. Ф. Огородников и L. Г. Собова — Свет — удивительное явление
природы ....„..*.. 102
П. 3. Грузинская и Ф. Я. Байков — Космос 116
Р. Г. Кротова — Физика против религии 128
ВЕЧЕРА ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
И. И. Каверзин — Законы механики 147
И. Л. Бронников — Механические колебания и волны в техьике . . . 167
Е. И. Вайншток — Мир тепла и холода 189
Л. М. Логинов — Статическое электричество в промышленности и науке 200
Г. М. Голин — Энергетика нашей страны „. 211
В. А. Сущенко — День радио в школе . . 237
А. М. Коган — Свет служит человеку 250
Браверман Э. М.
Б 87» Вечера по физике в средней школе. Пособие для
учителей. Сост. Э. М. Браверман. М., «Просвеще-
«Просвещение», 1969.
267 с. с илл.
В сборнике представлены материалы по организации и проведению
физических вечеров для учащихся VI—X классов средней школы
6-7 53@7)
170-68

Этот сборник знакомит с опытом, " накопленным учителя-
учителями, методистами и преподавателями педагогических институтов
нашей страны по организации и проведению физических вечеров,
посвященных отдельным темам учебной программы. В нем пред-
представлены подробные описания 16 вечеров для учащихся средней
школы — с VI по X класс.
Каждому вечеру посвящена отдельная статья, которая содер-
содержит программу вечера, рекомендации по его подготовке$и органи-
организации, а также описание его отдельных элементов: краткое изло-
изложение (или планы) сообщений и докладов учащихся, описание де-
демонстраций, вопросы викторин, содержание конкурсов, советы
по оформлению помещения, выставок, стенных газет, перечень
используемых наглядных пособий (кинофильмов, диапозитивов,
самодельных плакатов и таблиц, иллюстраций из книг и журна-
журналов), список рекомендуемой литературы.
Понятно, что дать исчерпывающе полное описание каждого
вечера — особенно привести полностью содержание всех докладов,
насыщенных большим цифровым и фактическим материалом, от-
отражающим современное развитие науки и техники, и подробно
описать все демонстрации и установки для опытов — не представ-
представляется возможным. Да это вряд ли нужно: в распоряжении учи-
учителя имеется много научно-популярной, учебной и методической
литературы (в частности, руководства по физическому экспери-
эксперименту, задачники), массовыми тиражами выходят периодические
научно-популярные издания. Поэтому часто, не повторяя удачно
изложенное в других книгах и публикациях, авторы статей просто
отсылают читателей к соответствующим источникам, из которых
может быть заимствован необходимый материал.
Однако в тех случаях, когда для подготовки выступления ис-
используется большое число книг и статей, текст сообщения

приводится почти целиком. Полностью даются и оригинальные ма-
материалы: конферанс, пьесы, вопросы и задания для проведения
конкурсов и викторин.
Включенные в сборник материалы отражают индивидуальный
опыт авторов, и поэтому все методические рекомендации, содер-
содержащиеся в них, следует рассматривать как примерные.
При составлении сборника и его подготовке к печати неоцени-
неоценимую помощь оказали заслуженный учитель школы РСФСР Н. И. Бе-
логорская и кандидат педагогических наук А. Л. Егоров, чьи
советы и рекомендации помогли отобрать лучшие из присланных
материалов и устранить недостатки отдельных статей. Приношу
Н. И. Белогорской и А. Л. Егорову искреннюю и глубокую бла-
благодарность. Приношу также большую благодарность доктору фи-
физико-математических наук Л. В. Иогансену, кандидату педагоги-
педагогических наук Р. И. Малафееву, М. И. Блудову за ценные замеча-
замечания, высказанные при просмотре рукописи книги.
Составитель

ВВЕДЕНИЕ
Среди многообразных форм внеклассной и внешкольной работы
по физике вечера занимают видное место. Разные по тематике, со-
содержанию и организации, они являются одним из наиболее увле-
увлекательных, любимых и распространенных видов внеклассной ра-
работы.
Остановимся на вопросах организации и методики проведения
вечеров по физике, посвященных отдельным темам и разделам
учебной программы.
Цель этих вечеров — в яркой и увлекательной форме расши-
расширить и углубить знания, полученные учениками на уроках, по-
показать их широкое использование в практике, в жизни, помочь
учащимся войти в мир новых научных и технических идей, раз-
раздвинуть границы учебника, зажечь учеников стремлением как
можно больше узнать, понять.
В одних случаях такой вечер может стать как бы заключитель-
заключительным этапом в изучении темы, в других — служить весьма эффек-
эффективным средством повторения рассмотренных ранее вопросов.
В процессе организации и проведения вечеров решается обыч-
обычно целый комплекс различных учебных и воспитательных задач.
Обучающее значение вечеров не исчерпывается тем, что уча-
учащиеся приобретут новые знания или углубят уже имеющиеся.
Готовя доклады, сообщения, эксперимент к вечеру, ученики
развивают свое умение самостоятельно работать, творчески мыс-
мыслить, ориентироваться в мире книг и научных идей, извлекать
ценные сведения из прочитанного, критически осмысливать и
отбирать материал. Знания не преподносятся им в готовом виде,
они «добываются», и этот процесс очень важен. Ученикам «приви-
«прививается вкус» к самостоятельной работе.
Не меньшее значение имеет проведение вечеров по физике и
для воспитания учащихся. Ведь почти на каждом вечере представ-
представляется возможность осветить один или несколько вопросов, весьма
важных в воспитательном плане. Можно, например:
познакомить учащихся с выдающимися достижениями отечест-
отечественной науки, техники и отдельных отраслей народного хозяйства;

рассказать отдельные эпизоды из истории русской и советской
науки и техники;
познакомить с биографиями крупнейших ученых и изобретателей,
внесших большой вклад в развитие мировой науки и техники;
показать борьбу научных идей, историю становления науки;
нарисовать картину, позволяющую проникнуть в творческую
лабораторию ученого и в процесс научного исследования;
показать, что большие научные открытия являются результа-
результатом огромного целеустремленного труда;
разоблачить религиозные суеверия и показать, какой вред они
приносят.
Огромное воспитательное воздействие на участников вечера
способна оказать и сама подготовка к нему. Ведь успех вечера за-
зависит от слаженности, согласованности в действиях его органи-
организаторов, от их дисциплинированности, от умения подчинить свои
интересы интересам коллектива, от умения вовремя прийти на
помощь товарищу. Проведение вечера является итогом большой
творческой работы, который подводится публично и оценивается
всеми присутствующими. Поэтому важно развить у участников
вечера чувство ответственности за порученное им дело, научить
их понимать, что от удачного проведения вечера зависит многое —
и то, сколько новых учеников захочет стать членами физического
кружка, и то, у скольких людей появится горячее желание глу-
глубоко и серьезно заняться изучением физики, и то, насколько обо-
обогащенными новыми знаниями будут расходиться приглашенные
на вечер учащиеся.
Подготовка к вечеру. Творчество учащихся. Вечер физики может
сыграть большую роль в развитии творческой инициативы и само-
самостоятельности учащихся. Поэтому основные усилия учителя,
как правило, направляются на то, чтобы превратить подготовку
к нему буквально на всех этапах в увлекательный, живой творчес-
творческий процесс, в котором каждый смог бы проявить свою инициативу,
самостоятельность, фантазию и найти себе дело по душе в соответ-
соответствии со своими интересами и склонностями. Вместе с тем органи-
организация вечера — это творчество всего коллектива в целом; вот по-
почему все предложения должны тщательно рассматриваться и обсуж-
обсуждаться кружковцами или инициативной группой.
Подготовка к вечеру обычно начинается примерно за 1V2 —
2 месяца с заседания физического кружка или актива учащихся,
интересующихся физикой. Дело учителя — тактично подсказать
тему вечера, увлечь ею учеников.
Как показывает опыт многих учителей, на первом занятии
кружка полезно только наметить тему вечера. Нужно дать возмож-
возможность ученикам перед разработкой программы предварительно
сориентироваться в материале. Для этого хорошо вывесить кра-
красочно оформленные списки рекомендуемой к вечеру литературы и
обратиться ко всем учащимся с призывом читать ее, высказывать

свои пожелания о содержании готовящегося вечера, представлять
свои проекты. Хорошо устроить экскурсии на объекты, работа ко-
которых в той или иной мере связана с темой вечера.
На следующем занятии кружка уже можно приступать к раз-
разработке программы вечера: делать это нужно сообща, детально
обсуждая все высказанные проекты и пожелания, выбирая лучшие
из них. Автора наиболее удачного и интересного проекта можно
на вечере премировать. Учителю не стоит навязывать свое мнение
или готовое решение. Важно, чтобы ребята были самостоятельны
и чувствовали, что организация физического вечера — это их твор-
творчество. Только при этом условии вечер получится содержательным,
интересным, свежим и непохожим на предыдущий. Ведь фанта-
фантазия ребят, их выдумка и сообразительность огромны.
Утвердив план вечера, распределяют отдельные поручения,
делая их не слишком громоздкими и вполне посильными. Начи-
Начинается подготовка к вечеру. Обычно она проходит одновременно
по нескольким направлениям: одна группа готовит сообщения,
доклады, другая — опыты к докладам, третья — отвечает за под-
подбор иллюстративного материала (диапозитивов, рисунков, кино-
кинофрагментов), четвертая — за готовность всего оборудования, пя-
пятая — выпускает газеты, шестая — оформляет стенды, седьмая —¦
организует выставки, восьмая — подбирает материал для конкур-
конкурсов, викторин, девятая — оформляет помещение, десятая — гото-
готовит номера художественной самодеятельности, одиннадцатая —
является организатором всего вечера в целом и т. п. И главная
задача учителя — организовать всю эту работу на творческой ос-
основе.
Как показывает опыт, ученикам-старшеклассникам целесооб-
целесообразно предоставлять полную творческую самостоятельность: док-
докладчики сами подбирают по библиографическим указателям необ-
необходимую для сообщений литературу, работают с ней, выписывая
основные идеи и новейшие цифры, характеризующие современное
состояние науки и техники. Учитель только консультирует, на-
направляет, он может подсказать какой-либо неизвестный ученику
литературный источник, посоветовать, как иллюстрировать сооб-
сообщение.
Так же самостоятельно в ряде случаев старшеклассники гото-
готовят демонстрации, сопровождающие доклады. Им тоже представ-
представляется возможность самим ознакомиться с литературой по школь-
школьному физическому эксперименту и приборами (однако помощь
учителя здесь требуется уже в несколько большей степени), выбрать
наиболее эффектный опыт из многих описанных, подготовить его и
четко провести. По предложению учащихся на вечере могут быть
показаны и необычные, не предусмотренные учебной программой
по физике демонстрации. Так, на вечере «Физика и музыка» (VIII
класс), проведенном в 1-й школе г. Ульяновска под руководством
преподавателей Л. И. и В. А. Каторгиных, были продемонстриро-

ваны ускоренная и замедленная запись звука на магнитную ленту,
двойная и тройная запись без стирания предыдущей. Творчество
учащихся в подготовке эксперимента может проявиться и в осу-
осуществлении демонстраций на самодельных приборах собственной
конструкции.
К каждому вечеру обычно делают тематические газеты с яркими
и выразительными названиями. В их оформлении, подборе мате-
материала и подаче его в занимательной форме тоже должна сказать-
сказаться творческая мысль учеников.
Газеты могут отражать только те вопросы, о которых идет речь
в сообщениях. Но могут, и наоборот, быть посвящены проблемам,
не затронутым в докладах и выступлениях. Например, к вечеру
старшеклассников «Статическое электричество в промышленности»,
проведенному в средней школе г. Новая Ладога, были выпущены
бюллетени об использовании электрических зарядов и полей в
сельском хозяйстве и медицине. Тематические газеты, кроме ос-
основной рубрики, где публикуются интересно написанные обстоя-
обстоятельные статьи, обычно содержат разделы «В последний час»,
«Знаешь ли ты?», «Из истории открытий и изобретений», «Поду-
«Подумай и ответь».
Очень полезно организовать к вечеру хотя бы 2—3 выставки,
связанные с темой вечера, например выставку научно-популярной
или научно-фантастической литературы, выставку самодельных
приборов, промышленных приборов и оборудования, используе-
используемых на производстве. Учитель 1-й средней школы г. Дружба Сум-
Сумской области В. А. Сущенко, проводивший в своей школе такие вы-
выставки, отмечает, что они вызывают большой интерес учащихся.
Могут быть и совсем необычные экспозиции. Так, под руководством
учительницы Т. Я. Слуцкой, преподающей в 213-й школе г. Ленин-
Ленинграда, к вечеру «Тайны жидкостей и морских глубин» ребята под-
подготовили выставку аквалангистского снаряжения и выставку «Дары
моря», на которую представили собранные ими экспонаты.
В последнее время многие учителя стали проводить подготовку
вечера в форме соревнования, что, безусловно, еще больше повы-
повышает творческую активность его участников. Чаще всего вечер
готовят команды классов, каждой из которых поручается сделать
равное количество докладов, демонстраций, самодельных прибо-
приборов, стендов, газет, подобрать одинаковое число вопросов для
викторин. Эта работа оценивается жюри или присутствующими на
вечере по заранее объявленной системе оценок, причем учитыва-
учитывается не только содержание и актуальность подготовленного мате-
материала, но и его оформление. Естественно, что каждая команда
стремится выйти победителем в этом соревновании, и ее участники
проявляют максимум творчества, сил и энергии, чтобы до-
добиться этого.
Роль учителя в процессе подготовки вечера. Предоставление уча-
учащимся большой творческой самостоятельности и широких возмож-
S

ностей для проявления инициативы, конечно, не означает, что все
дело подготовки к вечеру пускается на самотек. Организуя вечер,
учитель четко представляет себе его цель и содержание, твердо
знает, какие конкретные учебные и воспитательные задачи должны
им быть решены. Именно поэтому он должен очень тактично и
незаметно направить инициативу ребят по составлению программы
вечера в нужное русло и вескими мотивированными аргументами
отклонить все неподходящие предложения и варианты.
В восьмилетней школе направляющая и организующая роль
учителя проявляется в значительно большей степени, чем в сред-
средней. Педагог обычно сам рассказывает кружковцам о тематике на-
намечаемых выступлений, но он может предложить ребятам проду-
продумать, в какую интересную, яркую форму их нужно облечь, может
представить для обсуждения и свой проект программы вечера.
Основная же задача учителя в период подготовки вечера зак-
заключается в том, чтобы раскрыть каждому ученику стоящую перед
ним цель, помочь всем взять нужное направление в работе, под-
подсказать, с чего ее следует начать и как вести; учитель должен про-
проинформировать выступающих о тех требованиях, которые предъ-
предъявляются к докладам, демонстрациям, рассказать, как пользовать-
пользоваться библиографическими указателями, как работать над литератур-
литературным материалом.
Подготовка вечера всегда идет одновременно по многим на-
направлениям. Поэтому учителю — главному организатору вечера —
полезно иметь особую таблицу-«график», в которой обозначены на-
намеченные сроки и ход выполнения различного рода заданий. В этом
случае он сможет в любой момент иметь четкое представление о
том, как продвигается работа, сможет вовремя помочь советом.
Оформление вечера. От оформления вечера в немалой степени
зависит успех мероприятия. Ведь каждый вечер, каким бы серьез-
серьезным по содержанию он ни был, все-таки своеобразный праздник, и
нужно стремиться сделать его ярким и интересным, ни в коей мере
не похожим на обычный урок; это особенно важно для вечеров фи-
физики, посвященных отдельным учебным темам. Красочное и вместе
с тем торжественное оформление определит с первых же минут об-
общее приподнятое и деловое настроение участников вечера и зрите-
зрителей. Очень важно при этом так его продумать, чтобы была возмож-
возможность четко, без задержек провести вечер. Для того что-
чтобы выбрать наиболее удачный по замыслу вариант оформления
вечера, многие учителя проводят специальные конкурсы проектов.
Проекты обсуждаются на общем собрании кружковцев и прини-
принимаются после полного одобрения.
Яркие афиши, извещающие о вечере, плакаты с высказыва-
высказываниями крупнейших ученых, газеты, стенды, выставки, красочно
оформленная сцена, демонстрационный стол с приборами, проек-
проекционная аппаратура — вот почти непременные атрибуты оформле-
оформления помещения, где проходит вечер.

Иногда (это определяется тематикой вечера или программой)
практикуется такой прием: помещению, где проводится вечер, с
помощью декораций и соответствующей обстановки придается со-
совершенно необычный вид: оно превращается то в кабину летящего
к звездам космического корабля, то напоминает лунный ландшафт.
Этим приемом пользуются обычно в тех случаях, когда весь фи-
физический вечер целиком «разыгрывается» по сценарному плану
и его отдельные элементы связывает в единое целое развитие
сюжета.
Проведение вечера. В последние годы уже многие учителя от-
отказались от проведения вечеров по традиционному шаблону: док-
доклад — демонстрация опытов — викторина. Каждый преподаватель
стремится найти для вечера в целом и отдельных его элементов
своеобразную, интересную и увлекательную форму. Назовем не-
некоторые, на наш взгляд, удачно найденные формы сообщения на
вечере учащимся новых сведений: небольшие красочные рассказы,
инсценировки (эти формы используются в основном для учащихся
шестых-седьмых классов), организованный осмотр выставок под
руководством учеников-экскурсоводов, «диспуты», которые ведут
«ученые», репортажи, записанные на магнитную пленку, неболь-
небольшие сообщения, которые сразу же рледуют за демонстрацией ин-
интересных опытов, объединенных общим названием «Знаешь ли ты?»,
и т. д.
Нам кажутся удачными такие вечера, в ходе которых исполь-
используются 4—5 различных форм работы с учащимися. Из большого
многообразия интересных занятий (прослушивание научных докладов
и сообщений, демонстрация опытов, которые зрители должны объяс-
объяснить, проведение конкурсов, викторин, «полеты» на крыльях мечты в
мир научно-фантастических идей, просмотры инсценировок, об-
обсуждение выдвинутых проектов, исполнение песен, музыкальных
произведений, просмотры научно-популярных и научно-художе-
научно-художественных фильмов или отрывков из них, беседы с приглашенными
с производства старшими товарищами) всегда можно выбрать не-
несколько наиболее подходящих для конкретного вечера. В единое,
логически стройное целое отдельные элементы могут быть связаны
небольшим конферансом или выступлениями ведущих.
Очень важно, чтобы присутствующие на вечере не остались
простыми свидетелями происходящего, пассивными слушателями.
Если это случится, то эффективность вечера, каким бы красочным
он ни был, уменьшится почти наполовину. Зрители должны стать
активными участниками вечера. Это — непременное требование.
В практике работы школ уже наметилось несколько путей для
решения этой сложной задачи, а именно:
1. Построение сообщений в форме непри-
непринужденной беседы со слушател я/М и. Ученики,
которые делают эти сообщения, задают зрителям по ходу расска-
чя вопросы и на основе их ответов строят свое дальнейшее повест-
10

вование (этот метод целесообразно применять в восьмилетней
школе).
2. Демонстрация опытов, которые присут-
присутствующим предлагается объяснить. Если
зрители затрудняются ответить, на помощь им приходит веду-
ведущий.
3. Проведение викторин. Викторины бывают весь-
весьма многообразными и по содержанию и по организации. Они могут
проводиться частями, вклиниваясь в ход вечера между отдельны-
отдельными докладами и выступлениями; в этом случае вопросы обычно
группируются по темам. Иногда викторину проводят в конце ве-
вечера, и тогда включают в нее разнообразные по характеру вопросы
и задания. А возможен и такой вариант: в разных частях зала или
помещения организуется сразу несколько самостоятельных викторин
(обычно это бывает в заключение вечера, и учащиеся в зависимости
от своих склонностей принимают участие в любой из них или даже
в нескольких).
По способу привлечения участников викторины тоже отлича-
отличаются друг от друга. В них могут участвовать либо отдельные же-
желающие, либо все учащиеся, либо заранее подготовленные к сос-
состязанию команды, либо тут же на вечере составленные из зрителей
команды болельщиков.
Содержание викторины, как правило, бывает весьма разнооб-
разнообразным. Викторина может включать вопросы на сообразительность;
вопросы, для ответа на которые требуется знать факты и цифры;
задания — объяснить эксперимент, разработать конструкцию при-
прибора, пользуясь предложенными деталями, составить задачу по
указанным данным, найти неисправность в приборе или цепи,
решить экспериментальную задачу, составить научно-заниматель-
научно-занимательный рассказ на определенную тему, указать, в каких литератур-
литературных и художественных произведениях описаны данные явления и
установки.
Участие в викторине оценивается жюри, исходя из заранее
объявленных условий, причем учитывается сложность вопроса,
глубина, правильность ответа, время, затраченное на него, а в не-
некоторых случаях и остроумие.
Жюри ведет подсчет баллов, полученных каждым участником
и командами. Для того чтобы организовать подсчет, используются
различные^ приемы, в частности такой: каждому участнику вик-
викторины выдается личная карточка, на которой указывается фами-
фамилия владельца. Баллы, полученные за ответы в каждом виде сос-
состязаний, проставляются на этой карточке; карточки затем сдаются
в жюри. Практикуется и иной прием: за каждый ответ на вопрос
викторины или выполнение задания конкурса учащийся получа-
получает жетон, жетоны по окончании состязания тоже сдаются в жюри.
Жюри определяет победителей в личном, командном и классном
зачете. Ход состязаний команд отмечается либо на специальных
И

картах, где по заранее намеченным маршрутам в соответствии с ко-
количеством полученных баллов продвигаются корабли, самолеты,
либо на большом табло, где появляются соответствующие цифры.
4. Подведение итогов выполнения различ-
различных творческих заданий, дававшихся ранее (до ве-
вечера), с публичным обсуждением представленных работ. Предла-
Предлагаемые задания могут быть примерно такими: сконструировать
прибор, удовлетворяющий определенным требованиям, написать
небольшой сценарий или рассказ, составить рассказ-загадку,
сделать игрушку, действие которой основано на определенном фи-
физическом явлении, и др.
5. Проведение вечеров в форме различ-
различных соревнований и состязаний участников
«Клуба веселых и находчивых» (КВН). Данная форма работы тре-
требует большой подготовки не только членов команд, но и болель-
болельщиков, знания и активность которых на вечере тоже оцениваются.
Это побуждает зрителей внимательно следить за происходящим,
вместе с судьями оценивать выступления и сравнивать свои мне-
мнения с мнением жюри, принимать участие в соревнованиях. Дух
состязания в знаниях, умениях, сообразительности, царящий на
вечере, никого не может оставить равнодушным, пассивным.
Рассмотренные во введении вопросы, конечно, не могут пре-
претендовать на полное освещение всех сторон организации и проведе-
проведения вечеров по физике. Мы смогли лишь обобщить некоторый опыт,
накопленный учителями. Практика, безусловно, подскажет новые
интересные и эффективные формы организации физических вечеров
в средней школе.
Литература
Б.Ф Билимович. Физические викторины в средней школе М,
«Просвещение», 1964.
М. С. Державина. Вечера по физике в средней школе. М., Учпедгиз,
1960.
Р. И. Малафеев. Вечера занимательной физики в школе. Пермь,
Пермское книжное издательство, 1962.
В. Г Разумовский. Творческие задачи по физике. М., «Просвеще-
«Просвещение»» 1967.
Э Браверман

ВЕЧЕРА
ПО ФИЗИКЕ
ДЛЯ ВОСЬМИЛЕТНЕЙ
ШКОЛЫ

Т. Я. СЛУЦКАЯ
(г. Ленинград, 213-я средняя школа)
ТАЙНЫ ЖИДКОСТЕЙ
И МОРСКИХ ГДУБИН
Вечер готовится совместно членами физического и географичес-
географического кружка;им завершается изучение в курсе физики VI класса
свойств жидкостей.
План вечера
1. Вступительное слово B мин).
2. Доклад «Закон Архимеда в нашей жизни» B0 мин).
3. Рассказ «Изучение голубого континента нашей планеты»
A5 мин).
4. Выступление водолаза или аквалангиста A0 мин).
5. Состязания команд в знаниях B0 мин).
6. Осмотр стендов, массовое участие в различных соревнова-
соревнованиях, викторинах C0 мин).
7. Подведение итогов E мин).
Подготовка к вечеру
За два месяца до вечера на специальном заседании физического
кружка обсуждается план проведения вечера, предварительно
составленный учителем. Ребята выбирают себе поручения: одни
готовят выступления, другие — опыты, их сопровождающие; не-
несколько человек назначаются ответственными за оформление зала;
специальная группа готовит стенды и опыты к ним (к каждому
стенду прикрепляется 3—4 ученика). Несколько специально вы-
выделенных учащихся подбирают литературу, хотя отысканием ин-
интересного материала, как правило, занимаются с удовольствием
все ученики. В качестве организаторов вечера привлекаются уча-
учащиеся старших классов. Они помогают своим младшим товарищам
готовить доклады, опыты, подбирать задачи, налаживать приборы и
оборудование. Всей подготовительной работой руководит учитель.
Прежде всего подбираются задачи для заочной олимпиады1,
которая должна пройти до вечера, с тем чтобы на нем объявить о
1 Задачи для олимпиады приведены в конце статьи (в приложении).

ее результатах. Заранее вывешивается газета «Физическая лабо-
лаборатория у тебя дома», которая содержит ряд несложных заданий
учащимся по теме «Свойства жидкостей» [20 (гл. II)], и специальные
бюллетени «Кто воскликнет «Эврика!» и «Самодельные жидкостные
реле».
Бюллетень «Кто воскликнет «Эврика!» предлагает учащимся
подумать над решением задач конструкторского характера. В нем
содержатся задания по изобретению приборов и приспособлений,
удовлетворяющих определенным требованиям, и изготовлению
опытных образцов. Вот некоторые из них: «Сделайте торговую
рекламу для молочного магазина, представляющую собой бутылку
с непрерывно льющимся из нее молоком»; «Предложите конструк-
конструкцию автомата подсечки к поплавку удочки, который бы в момент
клева мгновенно дернул нижнюю часть лески»; «Придумайте ука-
указатель уровня жидкости, который можно использовать в гермети-
герметически закрытых емкостях, наполненных крепкими кислотами».
Материал для этого бюллетеня подбирается в основном из жур-
журналов «Изобретатель и рационализатор» [23, а A965, № 4, стр. 23,
40; 1966, № 6, стр.61)], и «Наука и жизнь» [23, б A964, № 4,
стр. 113)].
Основное содержание бюллетеня «Самодельные жидкостные
реле» составляют задания примерно такого плана: найти в книгах
и журналах описание несложных поплавковых, сифонных приспо-
приспособлений и по ним изготовить приборы; самостоятельно разрабо-
разработать конструкцию жидкостного реле, сделать пробный вариант
прибора, указать примерно, где он мог бы найти применение.
Задания, содержащиеся в бюллетенях, являются конкурсйыми:
лучшие проекты премируются.
В подготовительный период проводятся также такие мероприя-
мероприятия, как обсуждение книг по тематике вечера; культпоход в кино-
кинотеатр для просмотра кинофильмов, посвященных изучению моря
(«В мире безмолвия», «Мир без солнца», «Мир тишины», «20 минут
под водой», «Голубой континент»), экскурсии в порт, на корабль,
в Военно-морской музей, в бассейн морского училища, где обуча-
обучают аквалангистов.
Оформление вечера
Над сценой помещены плакаты:
«Тысячи неразгаданных тайн таит в себе наука, и без вас, без
вашей молодости, смелости, энтузиазма, они не будут разгаданы.
Наука ждет вас, друзья».
Академик А. Н. Несмеянов
«Неисчерпаемое богатство таит океан. Познание океана и ис-
использование его ресурсов является важной задачей ближайших лет».
Академик М. В. Келдыш
16

В зале экспонируются подготовленные учащимися стенды:
J. «Немного истории» (об открытии закона Архимеда).
\. «Не подумав, не отвечай, не проверив на опыте, не утвер-
утверждай»1.
31. «Занимательные опыты».
4. «Подводные исследования» (от древнейших времен до наших
дней) [1, 3—9].
5. «Художники о море» (подбор репродукций с картин).
6. «Дары моря».
7. «Немного смеха» (стенд с юмористическими рисунками и
картинками).
8. Научно-популярная и научно-художественная литература
(по теме вечера).
Около стендов 2 и 3 поставлены столы с приборами для прове-
проведения опытов.
В зале организована также выставка аквалангистского снаря-
снаряжения.
На сцене — большая географическая карта, экран, стол с обо-
оборудованием для иллюстрации докладов.
Содержание вечера
После небольшого вступительного слова, в котором говорится,
чему посвящен данный вечер, следует доклад: Закон Архимеда в
нашей жизни. Его ведут, сменяя друг друга, пять учеников. При-
Приводим план этого доклада.
Начинается доклад с пересказа легенды, связанной с открытием
закона [15 (изд. 1, стр. 282 или изд. 2, стр. 84) ], и рассказа о том,
как математическими расчетами удалось подтвердить правильность
вывода, сделанного Архимедом на основании наблюдений и опыт-
опытных фактов [15 (изд. 1, стр. 283, 284)].
После этого речь идет о применении закона. В частности, рас-
рассказывается о предложенном сравнительно недавно датским ин-
инженером Карлом Кройером способе подъема затонувших кораб-
кораблей, основанном на заполнении затонувшего корабля шариками с
воздухом. Для этого используется полистирол — вещество, крис-
кристаллы которого обладают тем свойством, что, погруженные в подо-
подогретую воду, они образуют пенистую массу, объем которой в 40 раз
больше первоначального. Подъем осуществляется следующим об-
образом. Из порошка приготовляют вспененную полистироловую
массу, а затем с помощью мощных насосов через металлические
трубы ее нагнетают в корпус, трюм и все отсеки затонувшего суд-
судна. Через небольшой промежуток времени корабль отрывается
1 Материал, помещенный на стендах 2иЗ, приводится в конце статьи
(в приложении).
2 Закал 41* yj

от дна и всплывает. Данный способ весьма эффективен: он прост,
дешев и его можно назвать скоростным.
После рассказа демонстрируется подъем затонувшего «судна»
(игрушечный кораблик поднимается с помощью волейбольной
камеры или детских воздушных шариков [14, стр. 208]).
Затем рассказывается о флотации, с помощью которой проис-
происходит «обогащение» руд, указываются области ее применения [19,
(стр. 90—91)] [демонстрируются диапозитивы № 46 «Схема фло-
флотации» и № 47 «Флотационные машины» из набора для IX класса,
вып. 1965 г. ]; говорится о дозиметрах — приборах для определе-
определения количества жидкости, например поплавковом уровнемере
и молокомере, а также о различных полуавтоматических поплав-
поплавковых устройствах [17 (стр. 16—17); 23, а A965, № 4, стр. 37)].
Сообщение заканчивается пересказом легенды о слоне и рыбаке,
которая иллюстрирует мысль, что с помощью закона Архимеда
можно находить вес огромных тел, не взвешивая их [15 (изд. 1,
стр. 282)].
После показа 4-го фрагмента «Море» из учебного кинофильма «Во-
«Вода на Земле» начинается рассказ Изучение голубого континен-
континента нашей планеты. Готовят его члены географического кружка,
а ведут два ученика, В первой части этого сообщения кратко гово-
говорится о водных просторах нашей планеты, о том, для чего изучают
голубой континент, какой вклад в науку об океане внесли замеча-
замечательные русские моряки: И. Ф. Крузенштерн, Ю. ф. Лисянский,
О. Е. Коцебу, М. П. Лазарев; о первых высокоширотных экспеди-
экспедициях адмирала С. О. Макарова на ледоколе «Нрмак»; об исследо-
исследованиях, выполиеьных на советских океанографических судах «Ви-
«Витязь», «Заря», «Михаил Ломоносов» [10 (стр. 5—30); 6 (стр. 13—
87) ]. Вторая часть выступления посвящена глубинным аппаратам
особого назначения. В ней рассказывается о первых подводных
колоколах, современных гидростатах, батисферах, подводных лод-
лодках, предназначенных для исследования морских глубин (первая
такая лодка — «Северянка» — была создана в нашей стране и спу-
спущена на воду в 1958 г.), о подводных танкерах, подводных кораб-
кораблях для научных наблюдений. Материал для этого сообщения с
исчерпывающей полнотой содержится в литературе [1,3—9, 13].
Сообщение иллюстрируется эпипроещщей рисунков и фотографий
из вышеназванных книг.
После выступления водолаза, который знакомит слушателей со
своим снаряжением и рассказывает об отдельных эпизодах своей
работы, демонстрируется кинофрагмент «Водолазные костюмы».
Затем проводится состязание в знаниях под условным названием
«морской бой».
Для этого состязания каждый класс выставляет команду из
10 человек. Судит «бой» жюри, в состав которого входит учитель
18

физики, пионервожатая, несколько учащихся старших классов.
Вопросы, составленные учителем, задает вызываемым членам ко-
команд один из учеников — организаторов вечера. За ответы жюри
присуждает командам очки. Ответы (кроме некоторых) оценивают-
оцениваются по пятибалльной системе, практическая часть и объяснения
оцениваются отдельно. В соответствии с полученными очками по
заранее выбранному и отмеченному на карте морскому пути пере-
передвигаются корабли команд. Цель соревнования— первыми прийти
к пункту назначения. Команде-победительнице «бог Нептун» или
«капитан Немо» торжественно вручает приз.
Задания для «морского боя»
1. Ведущий читает следующие данные (одновременно этот текст
показывается на экране): самое легкое дерево — бальза (из него
был сделан плот Кон-Тики), оно в 9 раз легче воды; самое тяжелое
дерево — гвояк, оно в 1,37 раза тяжелее воды.
Капитанам команд предлагается выделить по одному «теоретику».
Задание. По этим данным составить задачу так, чтобы для ее
решения надо было воспользоваться законом Архимеда B0 очков).
«Теоретики» получают карточки, на которых записано условие,
и удаляются в другое помещение. (Составленные ими задачи в кон-
конце соревнований зачитываются всем присутствующим.) Остальные
участники команд продолжают «бой».
2. Перед командами ставят по две совершенно одинаковые мензур-
мензурки, наполненные одинаковыми на вид жидкостями, дают одина-
одинаковые деревянные палочки, листы бумаги, карандаши.
Задание. Определить, в какой из мензурок жидкость имеет
больший удельный вес.
Ответ. Палочки нужно опустить в мензурки, В той из них,
где палочка погрузилась на меньшую глубину, налита жидкость
большего удельного веса.
3. Вызываются два «конструктора» из команд. На стол ставят
бутылку, штатив, тарелку, сосуд с водой, кладут салфетку, рези-
резиновые и стеклянные трубочки (все в двух комплектах).
Задание. Сконструировать, пользуясь данными предме*
тами, увлажнитель — прибор, который бы испарял воду с боль-
большой поверхности в течение достаточно долгого времени, — и объ-
объяснить его действие B0 очков),
Ответ. Одна из возможных конструкций увлажнителя сле-
следующая: в штативе над тарелкой с водой дном вверх укрепляет-
укрепляется бутылка, наполненная водой, так, чтобы ее горлышко было
немного ниже уровня воды в тарелке. Бутылка накрывается влаж-
влажной салфеткой, концы которой опускаются в тарелку. Принцип
действия увлажнителя аналогичен принципу действия механичес-
механической поилки для птиц (см. учебник физики для VI класса, 1967» §62).
2* 19

Сконструированные приборы демонстрируются в конце «боя»
всем присутствующим.
4. На столе лежат 25 совершенно одинаковых по внешнему
виду деревянных шаров. Как за один прием определить, в которых
из них есть внутренняя полость и в каком шаре она наибольшая?
Ответ. Нужно опустить все шары в воду; те из них, которые
будут меньше остальных погружены в воду, имеют внутренние
полости. Шар с большей полостью будет иметь минимальное по-
погружение.
5. 1-й команде. Даются 2 колбочки: одна с керосином,
вторая с водой, поднос и лист бумаги.
Задание. Поменять местами воду и керосин, не выливая
содержимое колбочек в какой-либо третий сосуд.
Ответ. Колбочку с водой нужно накрыть листком бумаги,
перевернуть дном вверх, поставить на колбочку с керосином и вы-
выдернуть бумагу; керосин всплывет, а вода заполнит нижний сосуд.
2-й команде. В сосуд с водой налит керосин1, на столе
пробирка, подносик, стакан с водой.
Задание. Наполнить пробирку керосином, не наклоняя
сосуда.
Ответ. Нужно заполнить пробирку водой, закрыть паль-
пальцем, перевернуть вверх дном и опустить в сосуд так, чтобы ее ниж-
нижний конец касался нижней границы слоя керосина. Убрать палец,
закрывающий отверстие пробирки. После этого передвигать про-
пробирку вдоль поверхности жидкости; керосин будет всплывать в воде
и постепенно заполнит всю пробирку. Вновь закрыть пальцем от-
отверстие пробирки и вынуть ее из сосуда.
6. 1-й команде. Назвать детали аквалангистского сна-
снаряжения,.указать их назначение. На какую глубину может опус-
опускаться аквалангист?
Ответ. Маска, акваланг (обеспечивает автономное дыхание),
ласты (увеличивают скорость плавания), гидрокомбинезон, часы,
глубиномер, компас, нож, подводное ружье, специальные кино- и
фотоаппараты. Тренированный аквалангист может погружаться
на глубину 40—50 м, рекордсмен — на глубину до 100 м.
2-й команде. Назвать детали водолазного костюма. На
какую глубину может погружаться водолаз в мягком скафандре?
Ответ. Костюм из водонепроницаемой ткани (рубаха); шлем,
состоящий из металлического котелка с прозрачными иллюмина-
иллюминаторами и манишки, с помощью которой котелок крепится к ру-
рубахе; шланг, по которому подается воздух для дыхания; ботинки
со свинцовыми или чугунными подошвами (водолазные галоши),
нагрудные или плечевые грузы, телефонный кабель, микрофон,
телефон (последние располагаются в шлеме), теплое шерстяное
1 Слой керосина должен быть толщиной примерно 1 ал, а сосуд не очень
широким.
20

белъе. В мягком скафандре некото-
некоторых типов (инжекторных) можно опу-
опускаться на глубину до 180 м.
7. Команды получают две колбы
(см. рис. 1).
Задание. 1-й команде:
не вынимая пробки, снять кольцо с
трубки.
2-й команде: не вынимая
пробки, надеть кольцо на трубку.
Ответ. Задачи могут быть реше-
решены, если втянуть ртом через трубочку
часть воды, а затем (после того как
кольцо будет снято с трубки или на-
надето на нее) выпустить воду в колбу.
Рис. 1.
После подведения итогов «боя» начинается осмотр экспозиций,
выставленных в зале. У каждого стенда е^ть дежурный, который
следит за порядком и дает пояснения. У отдельных стендов (№ 2,
3, 4, 5) проходят тематические викторины. Подошедшим ребятам
ответственный за экспозицию ученик задает вопрос или предлагает
задание. Справившийся с ним получает жетон. По окончании
этих массовых соревнований, в которых могут принять участие
все учащиеся (стендов много), ученики сдают свои жетоны в жюри.
По ним подводятся итоги и определяются победители.
Заканчивается вечер награждением в торжественной обстановке
наиболее активных его участников. Присуждаются призовые
места и выдаются награды за участие в заочной олимпиаде (лич-
(личное первенство), в заочных конкурсах изобретателей (личное пер-
первенство), в «морском бою» (командное), в массовых викторинах
(личное и по классам).
Приложение
Задачи к заочной олимпиаде
1. Внутри сосуда с пресной водой плавает кусок льда, в кото-
который вмерзла гайка. Как изменится уровень воды в сосуде, если лед
растает? Лед однородный.
Ответ. Уровень воды понизится, так как объем воды, полу-
полученной изо льда, будет меньше того объема, который занимал лед.
2. Шар, плавая, наполовину погружен в ртуть, наполовину в
масло. Определить удельный вес материала шара, если удельный
вес ртути 13,6 Г/см3, а масла — 0,9 Г/см3.
Ответ. 7,25 Г/см3.
3. Вычислить объем полости в стеклянной пробке от графина.
Необходимые данные найти опытным путем.
21

Ответ. Для того чтобы решить задачу, нужно вначале из-
измерить объем пробки. Взвесив ее и разделив вес пробки на удель-
удельный вес стекла, получим объем стекла. Вычтя из первого объема
второй, определим объем полости.
4. Определить удельный вес тела, если оно при погружении в
воду: а) становится в 5 раз «легче», б) «теряет» пятую часть своего
веса.
Ответ, а) 1,25 Г/см3, б) 5 Г/см3.
Литература: 11, 19, 20, 21.
Материал к стенду «Не подумав, не отвечай, не проверив на опы*
те, не утверждайЬ.
1. В бутылке или в трубке начнет раньше понижаться уровень
воды, если открыть кран (рис. 2)? Почему?
Ответ. Сначала будет понижаться уровень воды в трубке,
так как снаружи на отверстие крана и на открытый конец трубки
действует атмосферное давление; вода
выливается из трубки под действием fh^$t
своего веса. В тот момент, когда уровень
воды в трубке достигнет нижнего края,
начнет понижаться уровень воды в бу-
бутылке.
а
Рис. 2.
Рис. 3.
Рис. 4.
2. Что перетянет на весах: сосуд, до краев наполненный
водой, или такой же сосуд, тоже полный воды, но с плавающим
в нем деревянным бруском? Почему?
Ответ. Вес обоих сосудов одинаков.
3. Объяснить, почему возможна изображенная на рисунке 3
картина. Тело и жидкость одни и те же.
Ответ. В случае, изображенном на рисунке 3, б, выталкиваю-
выталкивающая сила меньше веса тела вследствие того, что объем погруженной
в жидкость части тела мал.
4. Что тяжелее в воздухе: 1 кг пробки или 1 кг железа?
Ответ. Если на чашки весов положить пробковый и желез-
железный бруски, массы которых равны 1 /сг, то перетянет чашка с желез-
22

ным бруском, так как на него будет действовать меньшая выталки-
выталкивающая сила вследствие меньшего объема бруска [19 (ч. 1, стр. 100)].
5. Объяснить принцип действия картезианского водолаза.
Ответ. Если надавить на мембрану (рис. 4), то давление пере-
передается через воздух на воду; вода сжимает воздух в пробирке и вхо-
входит в нее; вес «водолаза»увеличивается, ион тонет. При отпускании
мембраны давление на жидкость уменьшается, воздух в пробир-
пробирке расширяется и часть воды выходит из нее — «водолаз» всплывает.
6. Выполняются ли в состоянии невесомости законы Паскаля
и Архимеда? Ответы пояснить.
Ответ. Закон Паскаля в состоянии невесомости выполняется,
так как он связан с передачей внешнего давления. Закон Архимеда
в условиях невесомости не выполняется, так как все тела в состоя-
состоянии невесомости не имеют веса.
Ответы на вопросы 1—4 надо подтвердить опытом с прибо-
приборами, находящимися на столе около стенда.
Материал к стенду «Занимательные опыты».
1. Заставить плавать в воде стоймя 6—7 пробок.
2. В стакан, до краев наполненный водой, положить 10 трех-
трехкопеечных монет так, чтобы из стакана не вылилась ни одна капля
воды.
3. Заставить плавать на воде конторскую кнопку.
4. Выдуть мыльный пузырь1 и, не снимая его с трубки, пога-
погасить с его помощью свечу.
5. Получить с помощью проволочных каркасиков мыльные плен-
пленки различной формы.
Литература для подготовки стендов № 2 и 3: 11, 14, 18, 19, 20, 21.
Литература
I. Научно-популярная литература об изучении мирового океана,
о подводных исследованиях и аппаратах
1. Г. Б а у э р. Тайны морских глубин. М., Географгиз, 1959.
2. В. Г. Богоров. Океан для людей. «Наука и человечество».М.,«Зна-
человечество».М.,«Знание», 1964 (стр. 205—222).
3. Н.Вершинский. Окно в подводный мир. М., «Знание», 1962.
4. Я. К. Голованов. Штурм бездны. М., Географгиз, 1963.
5*. Д ж. Д а г а н. Человек в подводном мире. М., «Мысль», 19652.
6*. М. Н. Д и о м и д о в, А. Н. Дмитриев. Покорение глубин.
Л., «Судостроение», 1964.
7*. Ж- И. К у с т о, Ф. Д ю м а, Д. Д а г е н. В мире безмолвия. Живое
море. М., «Знание», 1966.
1 Мыльный раствор готовится так: в 2—3-процентный водный раствор
олеинокислого натрия добавить глицерина (примерно половину), перемешать
и осторожно снять пену. Все каркасы, на которых получаются пленки и пу-
пузыри, надо предварительно смачивать мыльным раствором.
2 Книги, отмеченные звездочкой, рекомендуются всем учащимся.
23

8. В. И. М а к с и м о в, А. А. Н о в и к о в, О. П. П р о к оф ь е в. Под-
Подводный флот специального назначения. М., Воениздат, 1965.
9*. П. П р и н г л. Приключения под водой. Л., Гидрометеоиздат, 1963.
10. В. В. Ш у л е й к и н. Очерки по физике моря. М., Изд-во АН СССР,
1962 (глава I «Откуда пошла физика моря», стр. 5—30).
II. Литература для подготовки к вечеру
11. Б. Ф. Б и л и м о в и ч. Физические викторины в средней школе. М.,
«Просвещение», 1964, стр. 21—27.
12. М. И. Б л у д о в. Беседы по физике* ч. I. M., «Просвещение», 1965,
стр. 112—116.
13. Большая советская энциклопедия, изд 2, т. 8, стр. 348—351.
14. Е. Н. Г о р я ч к и н, В. П. О р е х о в. Методика и техника физичес-
физического эксперимента. М., «Просвещение», 1964, стр. 194—211.
15. Детская энциклопедия. М., Изд-во АПН РСФСР, изд. I, т. 3,
стр. 282—284 или изд. 2, т. 3, стр. 84.
16. «Книга для чтения по физике». М., Учпедгиз, ч. II, стр. 82—114.
17. К. Р. К р ы л о в. Элементы сельскохозяйственной техники в препо-
преподавании физики. М., «Просвещение», 1964, стр. 16, 17.
18. Г. Н и з е. Игры и научные развлечения. М., Детгиз, 1958.
19. Я. И. П е р е л ь м а н. Занимательная физика. М., «Наука», 1965,
ч. I, стр. 78—106; ч. II, стр. 91, 95—103.
20. С. Ф. П о к р о в с к и й. Опыты и наблюдения в домашних заданиях
по физике. М., Изд-во АПН РСФСР, 1963, стр. 64—84.
21. М. Е. Т у л ь ч и н с к и й. Сборник качественных задач по физике.
М., «Просвещение», 1965, стр. 44—50.
22. «Хочу все знать». Научно-художественный альманах. Л.» «Детская
литература», 1960, стр. 19, 45, 1961, стр. 165; 1963, стр. 63.
23. Журналы:
а)«Изобретатель и рационализатор», 1965, №4; 1966, № 6.
б) «Наука и жизнь», 1964, № 4, 1966, № 9.

О. Н. ЛАПИНА
(г. Тула)
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
И ЖИЗНЬ НА ЗЕМЛЕ
Вечер проводится после изучения соответствующего раздела
программы или же в конце года в качестве своеобразного повторе-
повторения пройденного материала.
Программа вечера
1. Краткое вступительное слово.
2. Доклад «Атмосфера нашей планеты».
3. Доклад «История открытия атмосферного давления».
4. Демонстрация опытов.
5. Сообщения:
«Атмосферное давление в жизни человека и животных»;
«Атмосферное давление в медицине»;
«Атмосферное давление в сельском хозяйстве»;
«Атмосферное давление в технике»;
«Для чего нужно наблюдать за изменением атмосферного дав-
давления».
6. Викторина.
7. Подведение итогов заочных конкурсов.
Основное содержание вечера составляют два доклада и пять
небольших, подкрепляемых опытами сообщений, которые могут
быть объединены общим названием «Использование и учет атмос-
атмосферного давления». Ведущий своими выступлениями связывает их
воедино. Каждое сообщение может быть построено либо в форме
рассказа, либо в форме ответов на вопросы ведущего.
Предлагаемый материал при желании и необходимости может
быть сжат.
Демонстрируемые опыты
Фонтан в пустоте; «втягивание» пробирки в пробирку; «сухим
из воды»; «воздух продавливает стекло»; яйцо «втягивается» в
графин; «наказанное любопытство»;
25

демонстрация действия медицинской банки, пипетки, шприца,
ливера, сифона, барометрической поилки и модели вакуумного
вибропогружателя.
Приборы, подлежащие изготовлению
Барометрическая поилка, вакуумный вибропогружатель, мо-
модель барометра-анероида.
Самодельные таблицы
1. Строение атмосферы Земли.
2. Химический состав атмосферы.
3. Принцип работы вибровакуумной установки.
Краткое содержание вечера
Ведущий. Начинаем вечер, посвященный атмосферному
давлению.
Земной шар окружен воздушной оболочкой, которая называ-
называется атмосферой. Это слово впервые ввел в русскую науку наш
соотечественник, великий русский ученый М. В. Ломоносов
[10 (ч. 2, стр. 105, 106I.
Что сейчас известно науке об атмосфере Земли?
Далее следует первый доклад Атмосфера нашей планеты.
В нем затрагиваются такие вопросы: каково строение атмосферы
(деление на слои); как выглядит атмосфера Земли из космоса;
каков химический состав атмосферы; что нового дали науке о зем-
земной атмосфере запуски ракет и искусственных спутников.
Примерное содержание выступления. По решению Международ-
Международного геофизического союза A951 г.) принято считать, что атмо-
атмосфера Земли состоит из 5 слоев: тропосферы, стратосферы, мезо-
сферы, термосферы и экзосферы (демонстрируется самодельная
цветная таблица, изготовленная по рисунку 1, а также цветная
вкладка между стр. 164 и 165 Детской энциклопедии, т. 2, изд. 2,
1964). Эти слои не везде имеют четкие границы, их толщина колеб-
колеблется в зависимости от географической широты, места наблюдения
и времени.
Ближайший к поверхности Земли слой воздуха — тропосфера —
наиболее хорошо изучен. Высота его над полярными областями
8—12 км, над умеренными — 10—12 км и экваториальными — 16—
18 км. В этом слое сосредоточено примерно 0,8 всей массы атмо-
атмосферного воздуха и основная масса влаги; слой хорошо пропускает
солнечные лучи, поэтому воздух в нем нагрет от земной поверх-
поверхности. Температура воздуха с высотой непрерывно понижается.
Это понижение примерно составляет 6° на каждый километр. В
26

ЭКЗОСФЕРА
ТЕРМОСФЕРА
[ИОНОСФЕРА)
СТРАТОСФЕРА
Рис. 1.
верхних слоях тропосферы температура воздуха достигает
—55°С. Цвет неба в этом слое голубой.
В тропосфере протекают почти все явления, определяющие по-
погоду; именно здесь образуются грозы, ветры, облака, туманы,
именно здесь протекают процессы, приводящие к выпадению осад-
осадков в виде дождя и снега.
Следующий слой — стратосфера — простирается до высоты 50—
55 км. В нем очень мало воздуха @,2 всей массы), почти нет
27

влаги. В стратосфере часто возникают сильнейшие ветры, изред-
изредка здесь образуются перламутровые облака, состоящие из кри-
кристалликов льда. Привычных для нас явлений погоды здесь не
наблюдается. Цвет неба в стратосфере — темно-фиолетовый,
почти черный.
На высоте от 50 до 80 км расположена мезосфера. Воздух
здесь еще более разрежен (тут сосредоточено примерно 0,003 всей
его массы). Этот слой хорошо поглощает ультрафиолетовые лу-
лучи. В мезосфере сгорают влетающие в земную атмосферу метео-
метеориты, здесь же образуются серебристые облака.
Над мезосферой, примерно до высоты 800 км, находится тер-
термосфера. Она характеризуется еще меньшей плотностью воздуха
(здесь сосредоточено всего 0,0005 его массы), способностью хорошо
проводить электричество и отражать радиоволны. В термосфере об-
образуются полярные сияния.
Последний слой атмосферы — экзосфера — отличается постоян-
постоянством температуры.
Первый летчик-космонавт Ю. А. Гагарин, облетевший Землю на
космическом корабле «Восток», рассказывал, что с высоты полета
корабля атмосфера нашей планеты окутывает поверхность Земли
бледно-голубым ореолом, который постепенно темнеет, становясь
бирюзовым, синим, фиолетовым и затем переходит в черный цвет.
Это различие в цвете обусловлено тем, что воздушная оболочка в
слоях различается по плотности, составу и температуре.
Советскому космонавту Г. С. Титову первому в мире удалось за-
запечатлеть из космоса атмосферу нашей планеты и ореол, которым
она окружена. [Через эпидиаскоп демонстрируется цветная фото-
фотография, снятая Г. С. Титовым в космосе; такая фотография поме-
помещена в книге «Утро космической эры» между стр. 688 и 689 и в Дет-
Детской энциклопедии (изд. 2, т. 2, между стр. 164 и 165); можно по-
показать диапозитив № 80 из набора «Освоение космоса», вып.
1965 г. ]
Далее по самодельной цветной диаграмме докладчик рассказы-
рассказывает о химическом составе атмосферы. При этом он подчеркивает,
что кислород воздуха необходим для дыхания живым организмам,
углекислый газ — для питания растений, азот входит в состав бел-
белков, которые являются основой жизни на Земле.
Говоря о значении атмосферы, он отмечает, что атмосфера защи-
защищает все живое на Земле от разрушительного действия ультрафио-
ультрафиолетовых лучей, от быстрого нагревания лучами Солнца и остывания.
Она является передатчиком звука; рассеивая солнечный свет, она
тем самым освещает те места, куда не попадают прямые лучи Солнца.
Один из слоев атмосферы — термосфера — дает возможность уста-
устанавливать дальнюю радиосвязь на коротких волнах. [Эта часть сооб-
сообщения иллюстрируется эпипроекцией цветной таблицы, на которой
показано, в какой степени атмосфера Земли пропускает различные
излучения Солнца. Таблица помещена в Детской энциклопедии, т. 2,
28

Рис. 2.
изд. 2, между стр. 76 и 77. ] Человек использует энергию движущихся
масс воздуха, например для получения электрической энергии (с
этой целью строятся ветроэлектростанции); в атмосфере проле-
пролегают трассы авиалиний.
Атмосфера, окружающая нашу планету, определяет все жизнен-
жизненные процессы на Земле и оказывает большое влияние на жизнь и хо-
хозяйственную деятельность человека. Понятно, почему так много уси-
усилий направлено на то, чтобы хорошо изучить воздушную оболочку
Земли. Запуски ракет и искусственных спутников позволили начать
широкое исследование той части атмосферы, которая расположена на
расстоянии свыше 30—40 км над поверхностью Земли [демонстриру-
[демонстрируется таблица, сделанная по рисунку 2]. Полученные с их помощью
результаты позволяют уточнить ее состав, узнать, как меняется плот-
плотность, давление, влажность и температура воздуха, изучать проте-
протекающие там сложнейшие процессы, связанные с деятельностью Солн-
Солнца. Например, было установлено, что:
состояние ионосферы — области в атмосфере, в которой содер-
содержится множество электрически заряженных частиц, —ее плотность
и температура полностью определяются солнечным излучением;
ионосфера как бы «дышит» в такт с Солнцем;
29

Рис. 3.
верхние слои атмосферы такие же не-
неспокойные, как и нижние, и там тоже ду-
дуют ветры, причем с огромными скоростями;
плотность воздуха на уровне выше
200 км существенно зависит от времени су-
суток: днем она значительно повышается,
ночью — понижается;
состав атмосферы различен на разных
высотах (рис. 3); доля легких газов с высо-
высотой постепенно увеличивается. В нижних
слоях атмосферы преобладают азот и моле-
молекулярный кислород, выше 100 км появля-
появляется атомарный кислород, его количество с
высотой неуклонно возрастает и он посте-
постепенно становится основной частью атмос-
атмосферы, еще выше (приблизительно на высо-
высоте 500—2000 км) в атмосфере преобладает
легкий инертный газ — гелий; далее до
высоты 20 000 км простирается водород-
водородная геокорона.
Прежде считали, что атмосфера Земли
простирается до определенной высоты (при-
(примерно до 1000 км), на которой резко обры-
обрывается, а за ней начинается пустота. Сов-
Современные исследования позволили выдви-
выдвинуть иное предположение: внешняя часть земной атмосферы
погружена в исключительно разреженную солнечную атмосферу.
Поэтому резкой границы между самыми верхними слоями земной
атмосферы и солнечной атмосферой указать нельзя. Изучение атмос-
атмосферы продолжается.
Литература: 1 (стр. 17, 18); 3, 4 (т. 1, стр. 190—192 и цветная
таблица после стр 192, т. 2, стр. 173—175), 6 (стр. 70—82).
Ведущий. В настоящее время всем известно, что воздух име-
имеет вес, поэтому он оказывает давление на все окружающие нас пред-
предметы, но до XVII века даже ученые об этом не знали. Сейчас мы поз-
познакомим вас с тем, как было обнаружено существование атмосфер-
атмосферного давления.
Далее следует второй доклад — яркий и образный рассказ Исто-
История открытия атмосферного давления* Этот рассказ могут
вести двое или несколько учеников.
В нем выступающие знакомят слушателей с историей строитель-
строительства и пуска фонтанов в саду герцога Тосканского в 1640 г.; рас-
рассказывают об опытах, поставленных по предложению итальянского
ученого Торричелли, благодаря которым удалось установить су-
существование атмосферного давления и на основе этого объяснить,
почему, несмотря на исправность насосов, вода не поднималась за
30

поршнем на высоту большую чем 10,3 м\ говорят о работах фран-
французского ученого Паскаля, опыты которого подтвердили факт су-
существования атмосферного давления и позволили установить, что оно
зависит от высоты над уровнем моря и погоды; рассказывают об
опытах немецкого ученого Отто Герике по изучению давления воз-
воздушного океана и трудах нашего великого соотечественника М. В.
Ломоносова, который один из первых смог объяснить, в чем заклю-
заключается причина упругости воздуха и почему атмосферное давление
передается во все стороны одинаково.
Рассказ иллюстрируется диапозитивами № 44 «Эванджелиста Тор-
ричелли», № 39 «Опыт Герике с магдебургскими полушариями»,
№ 40 «Барометр Герике» из набора диапозитивов для VI класса (вып.
1965 г.), а также эпипроекцией портретов Паскаля, Герике, Ломо-
Ломоносова и некоторых рисунков, взятых из «Истории физики» П. С. Куд-
Кудрявцева.
Литература: 4 (т. 1,стр. 190, 191); 5 (стр. 3—18); 9 (стр. 180—187);
10 (ч. II, стр. 110—113).
Затем следует третья часть программы вечера — демонстрация
опытов.
Ведущий. Сейчас вы увидите ряд интересных опытов, свя-
связанных с действием атмосферного давления.
[Для показа каждого опыта на сцену выходит специально подго-
подготовленный ученик, который затем в процессе беседы с ведущим пояс-
поясняет демонстрацию.]
1-й у ч е н и к. Я могу вынуть иголку из воды* не замочив руки.
Для этого я кладу на тарелку иглу и сверху наливаю слой воды. Вы-
Вырезанную из картофеля призму со вставленными в нее спичками став-
ставлю тоже на тарелку. Зажигаю спички и накрываю призму стаканом.
Вы видите, что через некоторое время горение прекратилось, а вся
вода собралась под стаканом.
Ведущий. Что же заставило воду войти в стакан?
[Экспериментатор дает пояснения.]
2-й ученик. Берем две такие пробирки, чтобы одна из них
могла свободно входить в другую. В широкую нальем немного воды,
а затем вставим в нее короткую узкую пробирку. Если теперь пе-
перевернуть пробирки, то мы станем свидетелями интересного явле-
явления. Оказывается, узкая пробирка не упадет, а, наоборот, по мере
вытекания воды будет подниматься вверх, втягиваясь в широкую
пробирку.
Ведущий. Почему же это происходит?
[Экспериментатор дает пояснения.]
Ведущий. Вот еще один любопытный опыт. Оказывается, ат-
атмосферное давление может раздавить стекло.
[3-й ученик демонстрирует соответствующий опыт и поясняет его
[18 (стр. 230-231)].]
31

4-й ученик (обращаясь к присутствующим на
вечере). Выньте резиновую пробку, плотно закры-
закрывающую этот металлический сосуд с водой (в дне
сосуда сделаны маленькие дырочки, см. рис. 4). Загля-
Заглянув внутрь, узнайте, что в нем находится?
[Из зала вызываются желающие и проделывают
эксперимент,]
4-й ученик. Недаром этот опыт называется
«наказанное любопытство». А теперь я вам раскрою
секрет этого сосуда (дает пояснения).
ис* • Ведущий. Попробуйте сами растащить магде-
бургские полушария (вызывает шесть желающих из
зала).
5-й ученик в это время готовит к действию установку и отка-
откачивает из полушарий воздух [18 (стр. 232)].
Ведущий. Мы с вами наблюдали интересные явления (вода
втягивается в стакан и не выливается из сосуда с отверстиями в дне,
воздух разбивает стекло), которые вызваны действием атмосферного
давления. А как живые организмы приспосабливаются к атмосфер-
атмосферному давлению? Об этом вы сейчас узнаете.
Следует сообщение Атмосферное давление в жизни чело-
человека и животных (делают 2 человека). Вот его содержание.
Задумывались ли вы над тем, как мы дышим. Механизм дыхания
заключается в следующем: мышечным усилием мы увеличиваем объем
грудной клетки, при этом давление воздуха внутри легких умень-
уменьшается и атмосферное давление вталкивает туда порцию воздуха.
При выдыхании происходит обратное явление. Наш дыхательный ап-
аппарат действует то как разрежающий насос, то как нагнетательный.
Как мы пьем? Приставив стакан к губам, начинаем тянуть жид-
жидкость в себя. Втягивание жидкости вызывает расширение грудной
клетки, воздух в легких и полости рта разрежается и атмосферное
давление «загоняет» туда очередную порцию жидкости. Так организм
человека приспосабливается к атмосферному давлению и использует
его.
Атмосферное давление сказывается при передвижении по боло-
болотистой местности. Под ногой, когда мы ее приподнимаем, образует-
образуется разреженное пространство и атмосферное давление препятствует
вытаскиванию ноги (правда, нужно отметить, что это только одна
из причин). Если по трясине передвигается лошадь, то твердые копы-
копыта ее действуют как поршни. Сложные же копыта свиней и жвачных
животных, состоящие из нескольких частей, при вытаскивании ноги
сжимаются (вследствие неравенства давлений снизу и сверху) и про-
пропускают воздух в образовавшееся углубление. В этом случае ноги
животных свободно вытягиваются из почвы.
Многие живые организмы, например глисты, спруты, черви-
сосальщики, пиявки, комнатные мухи, имеют присоски, при помощи
32

РотоВоя присоска
Задняя присоска
Рис. 5.
которых они могут прилипнуть, присо-
присосаться к любому предмету. Пиявки пользу-
пользуются присосками для перемещения по
дну водоема, осьминоги — для схватыва-
схватывания добычи [демонстрируется рисунок
17G из книги [19] или рисунок 5]. Проис-
Происходит это так. Присоски увеличиваются в
объеме, поэтому внутри них образуется
разреженное пространство, и наружное
давление воздуха прижимает их к како-
какому-либо предмету. [Действие присосок де-
демонстрируется с помощью вантуза [19
(стр. 101).]
Тело человека приспособлено к атмос-
атмосферному давлению и плохо переносит его
понижение. При подъеме на высокие го-
горы (примерно с 4000 м, а иногда и ни-
ниже) многие люди чувствуют себя плохо,
появляются приступы «горной болезни»:
становится трудно дышать, как бы не хватает воздуха, из ушей и
носа нередко идет кровь, можно даже потерять сознание.
Так как благодаря атмосферному давлению суставные поверх-
поверхности плотно прилегают друг к другу (в суставной сумке, охваты-
охватывающей суставы, давление пониженное), то высоко в горах, где атмо-
атмосферное давление резко падает, действие суставов расстраивается,
руки и ноги плохо «слушаются», легко получаются вывихи.
Альпинисты, летчики при высотных подъемах берут с собой кис-
кислородные приборы и перед подъемом специально тренируются. [Де-
[Демонстрируется фотография, на которой запечатлены моменты вне-
внезапной смены атмосферного давления; фотография взята из книги
«Наши космические пути». М., «Советская Россия», 1962, вклейка,
лист 26. ] В программу специальной подготовки космонавтов вхо-
входит обязательная тренировка в барокамере, представляющей собой
герметически закрывающуюся стальную камеру, соединенную с
мощным насосом, откачивающим из нее воздух. [Демонстрируется
фотография «В барокамере», на которой изображена собака в момент
исследования; фотография взята из книги «Наши космические пути»,
вклейка, лист 26. ]
Для защиты космонавта от влияния пониженного давления, ко-
которое существует на тех высотах, где летают современные косми-
космические корабли, и недостатка кислорода кабины кораблей делаются
герметическими и в них создаются и поддерживаются нормальное
барометрическое давление и влажность, а также обеспечиваются
дриток свежего воздуха и необходимые температурные условия.
Например, в кабине корабля «Восход-2» во все время полета дав-
давление равнялось 1 атм, а температура была 18°С. [Демонстрируется
3 Заказ 429
33

в эпипроекщш фотография кабины космического корабля «Восток»;
фотография взята из Детской энциклопедии, изд. 2, т. 5, вклейка
между стр. 16 и 17. ]
Прежде чем выйти из корабля в открытый космос, космонавт
должен облачиться в специальный скафандр, в котором созданы необ-
необходимые для жизни человека условия. Скафандр должен полностью
обезопасить космонавта от воздействия низкого барометрического
давления, кислородного голодания, смягчить влияние резких тем-
температурных колебаний и др. [Демонстрируется диапозитив № 86
«Первый выход человека в космос» из серии «Освоение космоса»,
вып. 1965 г. ]
Организм людей, живущих на больших высотах, приспосабли-
приспосабливается к пониженному давлению. Например, в Андах Южной Аме-
Америки, в Тибете и в некоторых других местах встречаются постоянные
людские поселения на высотах около 500Q м. Экспедиция англичан
на Эверест в 1924 г. обнаружила на высоте 5200 м жилье тибетского
отшельника. В Тибете на высоте 5000 м существовали копи, где до-
добывалось золото. Значит, на такой высоте люди могли не только
жить, но и работать.
Однако человек и большинство животных не живут набольших
высотах, так как все-таки они плохо переносят низкое давление.
Только некоторые птицы могут залетать туда. Так, птица кон-
кондор водится в Андах на высотах до 7000 му а может подниматься на
высоту до 9000 м. Во время экспедиции на Эверест в 1924 г. за людь-
людьми следовали горные галки до высшего пункта подъема—8200 м.
Гриф и ястреб свободно поднимаются до высоты в 6000—7000 м. Орел
поднимается до 5000 ц, остальные птицы держатся на высоте не более
4000 ж.
Литература: 1 (стр. 20, 21); 2; 7; 10 (ч. I, стр. 99; ч. II, стр. 113).
Ведущий. Атмосферное давление широко используется в ме-
медицине. Мы сейчас познакомимся с этим.
Следует сообщение Использование атмосферного давле-
давления в медицине (его делают 2 ученика). В нем затрагиваются такие
вопросы:
1. Как действуют медицинские банки.
Сначала показывают такой опыт. В стеклянный графин опус-
опускают горящую бумажку или вату, смоченную спиртом, и через не-
некоторое время на горлышко графина кладут яйцо, сваренное вкру-
вкрутую и очищенное от скорлупы. Наблюдают, как яйцо постепенно втя-
втягивается в графин, и объясняют, почему это происходит. Затем
демонстрируют действие медицинской банки (ставят ее на руку ассис-
ассистенту) и показывают пневматическую банку Вира. Ведущий пред-
предлагает учащимся объяснить, почему в банку засасывается кожа.
34

2. Как действует пипетка для капель.
Демонстратор показывает, как нужно заполнять пипетку жид-
жидкостью и предлагает зрителям объяснить принцип ее работы.
3. Как действует медицинский шприц.
Демонстратор показывает шприц, называет его основные части
и рассказывает, как им пользуются; затем поясняет принцип дей-
действия шприца и сообщает, что шприцем вводят в организм лекарство,
берут кровь из вены для анализов.
4. Как действует сифон.
Демонстрируется сифон, представляющий собой изогнутую труб-
трубку с двумя коленами неравной длины, опущенными в сосуды, рас-
расположенные на разных уровнях.
Наполняют сифон жидкостью и наблюдают, что она переливается
из верхнего сосуда в нижний непрерывной струей, разрыву которой
препятствует атмосферное давление. Демонстратор сообщает о том,
что сифоны используются в лабораториях для переливания и авто-
автоматического отмеривания небольших порций жидкости.
Л и т е р а т у р а: 19 (стр. 94, 98); 18 (стр. 217).
Ведущий. Сейчас мы узнаем, как используется атмосферное
давление в сельском хозяйстве.
Следует сообщение Атмосферное давление в сельском
хозяйстве (делают 2 ученика).
Ученик показывает самодельную барометрическую поилку для
кур и птиц (см. рис. 144 из учебника физики для VI класса) и рас-
рассказывает, как она действует.
Далее он говорит об использовании атмосферного давления в до-
доильных аппаратах. Главными частями аппарата являются доиль-
доильный стакан, состоящий из наружного металлического и внутреннего
Атмтферное
давление
Рис. Ь.
3*

Рис. 7.
резинового цилиндров (эти цилинд-
цилиндры образуют две камеры, изоли-
изолированные друг от друга), и разре-
разрежающий насос.
Процесс доения совершается в
три такта. Первый такт — сосание
(рис. 6, а): вакуум-насос откачи-
откачивает воздух из обеих камер доиль-
доильных аппаратов, и молоко выталки-
выталкивается атмосферным давлением во
внутренний стакан; второй такт —
сжатие (рис. 6, б): пространство
между камерами соединяется с ат-
атмосферой, при этом выход молока
из соска прекращается; третий
такт—отдых (рис. 6, в): внутренний
стакан тоже соединяется с атмосфе-
атмосферой, и сосок больше не сдавливает-
сдавливается. Специальные насосы отсасы-
отсасывают выдоенное молоко. Сейчас
созданы и широко применяются
доильные аппараты «Елочка», ра-
работающие на два такта [7 (стр. 18—20) ]. Доильные аппараты значи-
значительно облегчают трудную работу по дойке коров. Изобретатель
доильной машины — советский инженер, лауреат Государственной
премии В. Д. Корнеев.
На многих животноводческих фермах чистить и мыть животных
человеку помогает атмосферное давление. В этих случаях для мойки
используют вакуумную гребенку {ВГ). Она представляет собой не-
небольшой полый сосуд (рис. 7), который передвигают по коже живот-
животного. Вакуумная гребенка соединена с двумя сосудами: в одном (а)
находится вода, в другом (б) с помощью насоса создается разреже-
разрежение. Под действием атмосферного давления вода из сосуда а посту-
поступает в вакуумную гребенку, омывает струей кожу и вместе с грязью
затем сливается в сосуд б [8 ].
Ведущий. Сейчас мы узнаем об использовании атмосферного
давления в технике.
Следует сообщение Использование атмосферного давле-
давления в технике (делают 2 ученика). Вот его краткое содержание.
В технике, на строительстве, при геологических работах часто
требуется вырыть, или, как говорят «пройти» различные скважины —
вертикальные, горизонтальные, наклонные. Сейчас для этой це-
цели используют вибровакуумные установки. Установка состоит из
стальной трубы, сверху плотно закрытой, с укрепленным на ней
электродвигателем, который при работе создает выбрацию. Труба
соединяется с разрежающим насосом. Вибрации и атмосферное
давление заставляют трубу быстро погружаться в грунт. [Принцип
36

/ Вибробакуумный стакан
открытым концом прижи -
мают к грунту
3 Вакуум-насос а вибратор
выключают; наполненный
грунтом стака/i вынимают
и крахом отводят в сторону
5 В зрунте образовалась
глубокая скважина с глад-
гладкими плотными стенками
2 Под действием атмосферного
давления и вибрации стакан
быстро погружается в землю
ЬАтмоссрерное давление удер-
удерживает землю б стака/ie-i
как самое прочное Оно
Aii
6 Вновь включают вибратор •>
и от частого сотрясения
стакана грунт высыпается
Рис. 8.

действия установки поясняется по большой самодельной таблице,
см.рис. 8.] Этот способ предложен советскими инженерами Г. Э. Па-
раубеком и И. А. Физделем.
Чтобы в мягком грунте пройти одну скважину вибровакуумным
методом, нужно всего 3 мин; это в 30—35 раз производительнее обыч-
обычного, ручного способа, а стоимость рытья скважины в 20 раз ниже, чем
при ее бурении. [Демонстрируется модель вибровакуумной установки
(рис. 9) и показывается, как с ее помощью можно вырыть вертикаль-
вертикальный ствол во влажном песке, насыпанном в ящик со стеклянной
передней стенкой [15 (стр. 17—22)].]
Заканчивается это выступление демонстрацией кинофрагмента
«Использование атмосферного давления в технике», где пока-
Кнасосу
Рис. 9.
зываются вакуумное формование и действие вакуумного крана (вре-
(время демонстрации — 3 мин).
Затем два ученика делают сообщение Для чего нужно наб-
наблюдать за изменением атмосферного давления примерно
такого содержания.
Атмосферное давление может о многом поведать. И прежде всего
оно помогает предсказывать погоду. А ее знание необходимо людям
разных профессий — летчикам и капитанам, агрономам и радистам,
полярникам, медикам, ученым.
Если атмосферное давление повышается, это означает, что погода
будет хорошей: холодной — зимой и жаркой — летом; если резко
падает, то можно ожидать появления облачности, насыщения возду-
воздуха влагой; понижение давления летом предвещает похолодание,
зимой — потепление. Объяснить это можно примерно так. Атмос-
Атмосферное давление увеличивается, если будут происходить переме-
перемещения масс воздуха вниз (нисходящие потоки). Опускается с боль-
больших высот воздух сухой, и влаги в нем содержится мало, поэтому
погода будет хорошей, без осадков. Понижается же атмосферное дав-
давление при восходящих потоках воздуха. Вверх поднимается воздух,
обильно насыщенный водяными парами. Вверху он охлаждается,
что приводит к появлению облачности, выпадению осадков — погода
при этом ухудшается.
Резкие изменения атмосферного давления могут привести в мед-
медленное и плавное колебательное движение поверхность воды в бухте
38

или в большом заливе и даже целого района моря; иногда они спо-
способны вызвать шторм и в океане.
Теперь вам понятно, почему для предсказания погоды необходимо
вести систематические наблюдения не только за скоростью ветра,
температурой и влажностью воздуха, но и за изменением атмосфер-
атмосферного давления.
[В процессе рассказа демонстрируются приборы, применяемые
для измерения атмосферного давления, а также самодельная модель
барометра-анероида [18 (стр. 237)] и показываются диапозитивы
№ 41 «Барограф. Общий вид», № 42 «Механизм барографа», № 55
«Метеорологический зонд» из серии диапозитивов для VI класса (вып.
1965 г.) и №24 «Полет исследовательских ракет» из серии «Освоение
космоса» (вып. 1965 г.).]
Эта часть вечера заканчивается коротким рассказом об организа-
организации «Службы погоды», о составлении синоптических карт, на кото-
которые, в частности, обязательно наносятся изобары — линии, соеди-
соединяющие места с одинаковым давлением. При этом подчеркивается,
что основателем отечественной метеорологии был великий русский
ученый М. В. Ломоносов. Сообщается, что сейчас в нашей стране ра-
работает свыше 4000 метеостанций и 7500 метеопостов, что 210 станций
зондируют атмосферу радиоволнами, что для сбора информации о
погоде используются специальные корабли, метеорологические спут-
спутники серии «Космос».
Л и т е р а т у р а: 4 (т. 1, стр. 198—205; т. 5, стр. 468—471); 7
(стр. 17, 18); 12, 14 (стр. 10—13); 16 (стр. 127, 129, 133).
После прослушивания выступлений организуется викторина. Для
ее проведения из присутствующих на вечере создаются команды, в
которые входят по 5 человек от каждого класса. Каждой команде по
очереди задаются вопросы примерно одинаковой сложности. На об-
обдумывание ответа дается 2—3 мин в зависимости от трудности за-
задания (время определяется по ударам метронома). Ответы оценива-
оцениваются соответствующим баллом. Если по прошествии отведенного
времени команда не может дать ответ на заданный вопрос, то право
отвечать передается следующей команде. Выигрывает команда,
набравшая наибольшее число баллов.
Вопросы викторины
1. Почему трудно вытащить ноги, увязшие в размокшей глине?
Какую роль играет здесь атмосферное давление?
Ответ. Когда нога приподнимается, под ней создается разре-
разреженное пространство, так как глина плотно охватывает обувь. При
ходьбе в таких условиях человеку приходится преодолевать силу ат-
атмосферного давления.
2. Если приложить плотно к губам кленовый лист и быстро втя-
втянуть воздух, то лист с треском разрывается. Почему?
39

Ответ. При вдохе грудная клетка расширяется, и в полости рта
создается разрежение. Снаружи на лист действует большая сила
(обусловлена наличием атмосферного давления), чем изнутри, по-
поэтому лист разрывается.
3. Если открыть кран наполненной водой бочки, которая не имеет
более никаких, даже маленьких отверстий и щелей, то вода вскоре
перестает вытекать из крана. Почему?
Ответ. Над водой образуется разреженное пространство, и
дальнейшему вытеканию воды препятствует атмосферное давление.
4. Почему вода не выливается из стакана, частично наполненного
водой, если его плотно закрыть бумагой и перевернуть вверх дном?
(Опыт проделывается.)
Ответ. После перевертывания стакана между дном и водой об-
образуется разреженное пространство, поэтому вода удерживается в
стакане силой атмосферного давления.
5. В верхней части сифона имеется отверстие, которое закрывает-
закрывается пробкой. Что произойдет, если во время действия сифона пробку
вынуть?
Ответ. Из обоих колен сифона вода выльется, и он перестанет
действовать.
6. Трубка Торричелли в середине имеет утолщение в виде шара.
На какой высоте установится уровень ртути, если в рядом стоящей
прямой трубке столб ртути имеет высоту 76 см?
Ответ. Высота ртути в обеих трубках будет одинаковой, так
как она определяется величиной атмосферного давления, которое не
зависит от формы сосуда.
7. Под колокол воздушного насоса помещена склянка, закупо-
закупоренная резиновой пробкой, в которую вставлен яркий флажок.1 По-
Почему при откачивании воздуха из-под колокола пробка из склянки
вылетает? (Опыт проделывается.)
Ответ. Пробка вылетает вследствие разности давлений: в кол-
колбе давление атмосферное, а вне ее — под колоколом — пониженное.
8. Почему вода поднимается вверх, когда ее втягивают через со-
соломинку?
Ответ. При втягивании воды грудная клетка расширяется, и в
полости рта создается разреженное пространство. На поверхность
же воды действует атмосферное давление; разность давлений застав-
заставляет воду подниматься по соломинке.
9. Почему при выкачивании воздуха из-под колокола насоса на-
находящаяся на его тарелке камера детского воздушного шарика с
хорошо завязанным отростком начинает как бы надуваться? (Опыт
проделывается.)
Ответ. Внутри камеры давление все время остается постоян-
постоянным (атмосферное), а снаружи уменьшается. Вследствие разности
давлений шарик «надувается».
Литература для подготовки викторины: 10, 13, 17—19.
40

С-гибкии
ш/нхнв
В заключение вечера под-
подводятся итоги заочных со-
соревнований. Победители от-
отдельных конкурсов показыва-
показывают свои работы всем присут-
присутствующим.
Заочные соревно-
соревнования включали следую-
следующие четыре задания:
1. Предложи два интерес-
интересных опыта, основанных на
существовании атмосферного
давления (описание опытов
может быть взято из любых
книг, кроме стабильного учеб-
учебника физики).
2. Напиши небольшой рас-
рассказ на тему «Какое значение
имеет атмосфера нашей пла- Рис. 10.
неты в жизни человека».
3. Придумай конструкцию прибора, состоящего из сифона, с по-
помощью которого можно автоматически отмерять определенные дозы
жидкости. Конструкция прибора должна быть такой, чтобы величи-
величину отмеряемого объема можно было менять. [Принципиальная схема
такого прибора приведена на рисунке 10. Вода из сосуда А начнет
выливаться в сосуд В через шланг С в тот момент, когда ее уровень
достигнет верхнего уровня петли трубки. Процесс будет продолжать-
продолжаться до тех пор, пока сосуд А не окажется почти пустым, последнее
возможно, так как вода из сосуда вытекает быстрее, чем он напол-
наполняется (d^d). Изменяя соотношение диаметров трубок и высоту пет-
петли отводной трубки, можно регулировать количество воды, отлива-
отливаемой в сосуд В.]
4. Подготовь красочную таблицу или фотомонтаж «Изучение
воздушного океана».
А -резервуар с
жидкостью
В - приемный
сосуд
Стенная газета
В день вечера или накануне вывешивается стенгазета; она содер-
содержит материал, подобранный и расположенный в соответствии с те-
тематикой основных сообщений, которые делаются на вечере.
Литература
для подготовки сообщений
I.E.Андреев а, Т. Клад о. На дне воздушного океана Л., Детгиз,
1959.
2. Р. Г Б а з у р и н. Космические исследования и развитие науки. М.,
«Знание», 1965.
41

3. М. В. Бел яков. Воздушный океан. М., Воениздат, 1963.
4. Детская энциклопедия, изд. 2, т. 1,2,5. М., Изд-во АПН РСФСР, 1964.
5. А. К о р о б к о-С т е ф а н о в. Звук за работой. М., Детгиз, 1957.
6. М. Г. К р о ш к и н. Земля начинается в космосе. М., «Советская Рос-
Россия», 1964.
7. К. Р. К р ы л о в. Элементы сельскохозяйственной техники в препода-
преподавании физики. М., «Просвещение», 1964, стр. 18—24.
8. М. Куприн. Юным сельским физикам. М., «Молодая гвардия»,
1961, стр. 27—30.
9. П. С. Кудрявцев. История физики, т. I. M., Учпедгиз, 1956.
10. Я. И. Перельман. Занимательная физика. М., «Наука», 1965
(ч. I, стр. 97—99; ч. II, стр. 105, 106, 110—113).
11. «Путешествие по космосу от А до Я». М., «Известия», 1963.
12. Е.Н.Соколова. Домик погоды. М., «Просвещение», 1965.
13. Е. Н. С о к о л о в а. Юному физику. М., Учпедгиз, 1959,
стр. 166—169.
14. А. И. С т е п а н о в. Вопросы метеорологии в курсе физики средней
школы. М., Учпедгиз, 1963.
15. Д. К. Ш е в ч у к. Механические колебания и волны в курсе физики
средней школы. М., Учпедгиз, 1955, или «Физика в школе», 1964, № 4,
стр. 33, 34.
16. В. В. Ш у л е й к и н. Очерки по физике моря, изд. 4. М., Изд-во АН
СССР, 1962.
Литература
для подготовки опытов
17. Б. Ф. Б и л и м о в и ч. Физические викторины. М., «Просвещение»,
1964, стр. 24, 25.
18. Е. Н. Г о р я ч к и н, Б. П. О р е х о в. Методика и техника физичес-
физического эксперимента в восьмилетней школе. М., «Просвещение», 1964, стр. 216—
220, 230—238.
19. С. Ф. П о к р о в с к и й. Опыты и наблюдения в домашних заданиях
по физике. М., Изд-во АПН РСФСР, 1963, стр. 92—101,
20. И. Д. К о л е с н и к о в. Физический вечер «Воздушный океана «Фи-
«Физика в школе», 1966, № 1, стр. 65—69.

Л. Н. ШВЕДЧИКОВ
(Камбарский районный отдел народного
образования, Удмуртская АССР)
К. А. ЧАЙКОВСКАЯ
(г. Ивано-Франковск УССР,
педагогический институт)
ТРЕНИЕ
Вечер проводится с целью углубления и повторения пройденного
на уроках материала.
Примерно за неделю до вечера в физическом кабинете вывеши-
вывешивается бюллетень с красочно оформленными вопросами заочной вик-
викторины. Ответы на вопросы ученики подают в письменном виде. По-
Победители, занявшие в соревновании два первых места, награждаются
на вечере памятными подарками.
Вопросы и задания к заочной викторине
1. Зачем пилу одновременно с точкой «разводят», т, е. раздвигают
зубья в противоположные стороны?
Ответ, Пилу «разводят» для того, чтобы увеличить ширину
пропила, иначе пилу «заклинивает», так как на нее действуют боль-
большие силы, перпендикулярные ее полотну, и как следствие этого —
большие силы трения.
2. Когда лучше скольжение коньков и саней: в обычный зимний
день или в большой мороз? Почему?
О т в е т. В обычный день, так как лед в этот день под лезвиями
коньков тает быстрее.
3. Автомашина с прицепом должна перевезти тяжелый станок. Ку-
Куда выгоднее погрузить его: в кузов или в прицеп? Почему?
Ответ. В кузов, для того чтобы увеличить давление на задние
ведущие колеса автомобиля и тем самым увеличить силу сцепления
колес с полотном дороги.
4. Зачем на нижней поверхности лыж делается продольная
выемка?
Ответ. Для сохранения устойчивости в движении, чтобы лы-
лыжи не соскальзывали с лыжни в сторону.
5. Что труднее: сдвинуть с места шкаф, заполненный книгами,
или продолжать его дальнейшее передвижение по полу?
Ответ. Сдвинуть шкаф с места труднее, чем продолжать его
дальнейшее передвижение, так как трение покоя больше трения
скольжения.
43

6. Это задание оформлено в виде рисунка, на котором изображена
лошадь, везущая телегу с дровами. Требуется указать, где в данном
случае трение выступает как полезная сила и где его проявление
вредно.
7. Проверить на опыте и объяснить: меняется ли сила трения при
движении тела по одной и той же поверхности в случае ее различного
наклона к плоскости горизонта?
8. Подготовить самодельную таблицу, на которой изобразить
предметы обихода и орудия труда человека, действие которых осно-
основано на использовании трения.
План вечера
1. Инсценировка «Трение полезно или вредно?»*
2. Доклад «Какова причина трения?».
3. «Как уменьшить вредное трение?»:
а) рассказ «История стального шарика»;
б) сообщение «Современные подшипники»;
в) сообщение «Развитие подшипниковой промышленности в
СССР».
4. Викторина — соревнование команд классов.
5. Рассказ «Если бы трения не стало».
6. «Что может сделать трение?»,
7. «Трение в швейном деле».
8. «Трение в жизни растений и животных».
9. Викторина (продолжение) «Веселые состязания».
10. Подведение итогов вечера.
Оформление вечера
Над сценой — плакат «Трение»; на стенах зала большие, красоч-
красочно оформленные газеты «В мире без трения», «Что мы знаем о трении»;
бюллетень с вопросами [13 ], заданными в виде шутливых картинок
(см. рис. 1); юмористические картинки-рассказы (типа рис. 2); стен-
Ному легче?
Рис. 1,
44

Нам трение помогало и помогает «добывать» огонь?
Рис. 2.
ды «Подшипники», «Смазочные вещества» [14]; под каждым экспо-
экспонатом краткая справка. Около стендов — дежурные экскурсово-
экскурсоводы, которые поясняют выставленную экспозицию.
Содержание вечера
Вечер ведет ведущий, который связывает отдельные доклады
и выступления в единое целое и придает сообщениям логичес-
логическую последовательность.
Трение полезно или вредно? (инсценировкаI. Посреди сцены
стоит тяжелый ящик. Петя, ученик VII класса (одет в рубаху с про-
протертыми рукавами и в стоптанные башмаки), пробует передвинуть
его. Он заходит то с одной, то с другой стороны, толкает, тянет,
а ящик не перемещается.
П е т я. И с места не сдвинешь! А все потому, что трение большое.
(Останавливается задумчиво.) Если бы не было трения! Только наж-
нажмешь пальцем, а он как начал бы двигаться, как начал... А тут...
Очень вредная вещь — трение. (Во время его последних слов на сце-
сцену выходит его одноклассник Боря.)
Боря. Неужели все-таки вредное? А я тебе скажу, что оно
очень полезно.
П е т я. Не думаю. Вот видишь, я не могу сдвинуть ящик.
Боря. Но без трения тебе это тоже не так-то удобно будет сде-
сделать. Я тебе сейчас это докажу. (Поворачивается к правой кулисе,
кричит: «Витя, беги сюда и неси с собой тележки!»)
[На сцену выходит Витя с большими легкоподвижными тележка-
тележками. 1
Автором инсценировки является К- А. Чайковская.
45

Боря. Смотри, Петя, совсем уничтожить трение мы не можем,
но значительно ослабить его, используя эти тележки, в наших си-
силах (показывает, как легко движутся тележки). Поставим ящик на
тележку (берутся за ящик втроем и ставят), а на другую станешь ты
(Петя становится на тележку, Боря его поддерживает). А теперь
передвигай свой ящик.
[Петя с силой упирается в ящик, тележка с ящиком передвигает-
передвигается в одну сторону, а его тележка — в другую. От неожиданности
Петя падает, Боря и Витя смеются.]
Боря. Теперь ты представляешь, что было бы без трения? Че-
Человек не смог бы ходить.Его ноги бы разъезжались по полу.
Петя (сидит на полу, потирая ушибленные места и упрямо ка-
качает головой). Видно, что так... А все-таки трение вредно. Смотри,
как подметки стерлись (поднимает ногу и показывает Боре). А не
было бы трения, всю жизнь можно было бы в одних ботинках хо-
ходить.
Боря. Отнеси ботинки в мастерскую, тебе прибьют там новые
подметки. А если бы трения не было, вообще нельзя было бы сде-
сделать ботинки.
Петя. Почему?
В и т я. Да потому, что нитки в швах не держались бы, гвоздики
выскакивали бы из кожи (достает порванный ботинок, у которого
отстала подошва, расползлись швы). Новые ботинки были бы как эти
старые.
Петя. Я связал бы их веревкой.
Боря. Узел тоже не держался бы. Он ведь удерживается толь-
только трением одной части веревки о другую. Да и веревки не было бы—
она растрепалась бы на отдельные волоконца.
Петя. Все-таки трение вредно! (Встает с полу и показывает
протертые на локтях рукава своей рубахи.) Видишь, на локтях ма-
материя совсем вытерлась. И все из-за трения!
Боря. Возьми иглу и зашей. Но вот если бы трения не было, то
ты не смог бы не только зашить рубаху, но даже не удержал бы в руке
иглу, да вообще ничего бы не смог удержать.
Петя. Как это так? Ты все выдумываешь!
Боря. Попробуй. (Витя в это время выносит из-за сцены под-
поднос с бутылкой и стакан с водой.) Вот бутылка, а чтобы уменьшить
трение, Витя смазал ее мылом. Смочи руку водой и бери бутылку.
[Петя делает так, как сказал ему Боря, бутылка выскальзывает
у него из рук и разбивается.]
Петя. Скользкая... (Боря и Витя смеются.) И все-таки трение
вредно! Я читал, что почти вся механическая энергия, вырабаты-
вырабатываемая двигателями всех видов транспорта — автомашинами, мото-
мотоциклами, тепловозами, расходуется на преодоление разных видов
трения. А ты знаешь, сколько в мире машин и сколько они потреб-
потребляют топлива! И все это, оказывается, расходуется зря! Что ты те-
теперь скажешь?
46

Боря. Вот чудак! Если бы не было трения, то не смогли бы ез-
ездить ни поезда, ни машины! Ты видел, как машина буксует, когда
скользко? Колеса бешено крутятся, а машина ни с места. Трение
полезно!
Петя. Нет, вредно!
(Мальчики кричат, не слушая друг друга.) Полезно! Вредно! По-
Полезно! Вредно!
Витя (обращается к зрителям). Вы видите, какой горячий спор
возник. Не могут Петя и Боря разобраться, полезно или вредно тре-
трение. Помогите им в этом.
Миша (участник инсценировки, находящийся между зрителя-
зрителями, встает). В природе нет только полезных или только вредных яв-
явлений. Все зависит от обстоятельств. Так и трение. Без трения нель-
нельзя ходить и ездить — поэтому для увеличения трения во время голо-
гололедицы посыпают песком дорогу, на колеса машин надевают цепи.
Если же трение препятствует движению, то его уменьшают—детали
смазывают, ставят подшипники. Ваш спор ни к чему, так как тре-
трение...
Боря и Петя (вместе, перебивая его). Поняли! Трение может
быть и полезно и вредно!
Занавес
Литература: 9 (стр. 4—14); 13 (стр. 154, 155).
После выступления ведущего, который задает зрителям вопрос
«Отчего же возникает трение?», следует доклад: Какова причина
трения? Этт доклад под руководством учителя и по указанной
им литературе готовит один из учеников.
В докладе кратко говорится об истории изучения трения (опыты
и исследования Леонардо да Винчи, Амонтона, Кулона, русского
ученого Н.П.Петрова), а затем рассматривается молеку лярно-меха-
ническая теория трения, разработанная более десяти лет назад со-
советским ученым И. В. Крагельским.
Л и т е р а т у р а: 3, 7, 8, 9 (стр. 15—20); 12 (стр. 15—17); 17 (стр. 100,
101).
Затем ведущий своим выступлением о том, что часто необходимо
уменьшать трение, подводит зрителей к сообщению История
стального шарика, которое делают двое — мальчик и девоч-
девочка. Приводим его содержание.
Мальчик. Еще издавна, в далекие исторические времена при
строительстве грандиознейших египетских пирамид, человек заме-
заменял трение скольжения трением качения. Этим он пользовался и при
перетаскивании судов и лодок через волок, когда под лодку подкла-
дывал круглые бревна-катки.
Интересен следующий исторический факт. [Гаснет свет, и возника-
возникает музыка, постепенно нарастающая — «Гимн великому городу» из
балета Глиэра «Медный всадник». Одновременно на экране появля-
47

ется сначала слабое, затем более яркое изображение памятника Пет-
Петру I в Ленинграде. ]
Звучат слова А. С. Пушкина.
И думал он:
Отсель грозить мы будем шведу.
Здесь будет юрод заложен
На зло надменному соседу.
Природой здесь нам суждено
В Европу прорубить окно;
Ногою твердой стать при море.
(Музыка постепенно стихает1.)
Девочка. Но, может быть, не всем известны некоторые тех-
технические подробности создания памятника великому организатору
государства Российского.
Для пьедестала памятника подготовили монолитную гранитную
глыбу весом 80 тыс. пудов, т. е. более тысячи тонн! И доставили ее
из деревни Л ахти, что на берегу Финского залива, в Петербург. Как
же в XVIII веке, не имея ни мощных тягачей, ни подъемных кранов,
люди могли совершить такое чудо?
Мальчик. Обнаружена эта глыба была местным крестьянином
Вишняковым. Глыбу называли Гром-камнем, так как в него однажды
ударила молния, отбив большой осколок Около 9 км пропутешест-
пропутешествовал Гром-камень по суше, а потом по Неве на плотах был достав-
доставлен в Петербург. Небывалый успех русской техники того времени
был даже отмечен особой медалью, на которой была вычеканена над-
надпись: «Дерзновению подобно, 1770 год». И действительно, это был
акт дерзновенный! Вся Европа только и говорила об этой невидан-
невиданной операции, какой не повторялось с времен перевозки в древний
Рим египетских памятников. Как же это было сделано? Смелый, ост-
остроумный проект передвижения Гром-камня дал кузнец из казенных
мужиков, оставшийся, к сожалению, неизвестным. Он предложил
перекатить камень на специально отлитых бронзовых шарах, заклю-
заключенных в салазки. Салазки представляли собой большие бревна с
выдолбленными вдоль них желобами, обитыми внутри медью. Гранит-
Гранитную глыбу поместили на помост из нескольких рядов плотно уло-
уложенных бревен, под которым находились желоба с шарами. Согнан-
Согнанные из ближайших деревень крестьяне при помощи канатов и воротов
двигали камень к берегу. Несколько мужиков должны были все
время смазывать шары говяжьим салом и переставлять их вперед
1 Мелодия записывается на магнитофонную пленку; меняющееся по яр-
яркости изображение «Медного всадника» получается при помощи эпидиаскопа,
включенного через реостат.
48

после того, как глыба пройдет через них; 120 дней путешествовал
так по суше Гром-камень. Доставленный в Петербург и обработан-
обработанный мастерами-каменотесами, он стал прекрасным пьедесталом па-
памятника Петру. [При этих словах вновь, постепенно усиливаясь,
возникает та же мелодия гимна «Великому городу». На экране, сме-
сменяя друг друга, появляются фотографии памятника в разных ра-
ракурсах. В ходе рассказа показывались в эпипроекции'схемы и ри-
рисунки, изображающие перевозку Гром-камня, выполненные уча-
учащимися по описанию, данному в книге [12].]
Литература: 12 (стр. 10—13).
Далее следует сообщение Современные подшипники, в кото-
котором рассказывается об изобретении первого шарикового подшипника,
сыгравшего большую роль в развитии машиностроения, техники,
транспорта; о замене подшипников скольжения подшипниками ка-
качения, что позволило уменьшить силу трения в 20—30 раз; о приме-
применении при больших нагрузках роликовых подшипников.
Докладчик подробно характеризует выпускаемые современной
промышленностью подшипники, указывает области их использова-
использования, отмечает, что в последнее время вкладыши для подшипников
стали изготовлять из пластмасс. (Например, из древесных пласти-
пластиков и текстолита делают вкладыши к подшипникам, которые при-
применяются на прокатных станах, водяных турбинах, мостовых и же-
железнодорожных кранах. Для подшипников с вкладышами из древес-
древесных пластиков в качестве смазки используется вода.)
[Сообщение иллюстрируется показом фотографий самих подшип-
подшипников, диапозитивов № 5—7 из набора для VII класса, вып. 1965 г.,
и вклейки, помещенной в Детской энциклопедии (изд. 2, т. 5, меж-
между стр. 264 и 265), на которой изображен гигантский подшипник,
являющийся опорой для валков прокатного стана; а также показом
кинофрагментов «Роликовые подшипники в буксе вагона», «Шари-
«Шариковые подшипники».]
Литература 1, 4 (стр. 116, 117), 5, 13 (стр 153, 154).
Далее следует сообщение Развитие подшипниковой про-
промышленности в СССР примерно такого содержания.
В 1896 г. был изобретен шариковый подшипник и впервые при-
применен в велосипеде.
В настоящее время в любой машине, в любом станке имеются под-
подшипники, да не один, а целые десятки, например, в автомобиле «Вол-
«Волга» установлено 37 подшипников A6 шариковых и 21 роликовый),
в тракторе ДТ-54 их 81 D9 шариковых и 32 роликовых), а в куку-
кукурузоуборочном комбайне КУ-2—108' Можно себе представить, ка-
какое огромное количество подшипников требуется современной про-
промышленности и транспорту!
В дореволюционной России не было своей шарикоподшипнико-
шарикоподшипниковой промышленности. Подшипники покупали за границей, главным
4 Заказ 429 49

образом в Швеции. В 1916 г. шведские инженеры начали строить
в Москве первый в России подшипниковый завод, на котором долж-
должны были изготавливать только кольца к подшипникам и производить
сборку. Основная же деталь — шарики — была привозной. Произ-
Производительность завода была очень низка: в 1929 г. завод выпустил
всего 250 тыс. штук; а так как потребность в подшипниках была
велика, то в том же году пришлось ввезти их из-за границы на 60
млн. золотых рублей. Впоследствии, после реконструкции, этот завод
стал Вторым государственным подшипниковым заводом. А первым
стал завод, построенный по советскому проекту советскими людьми
в Москве на голом пустыре. В начале января 1931 г. здесь были
забиты первые колышки, отметившие границы будущего завода,
а уже через год, в январе 1932 г., завертелся первый советский шари-
шарикоподшипник, изготовленный на новом, еще полностью не достроен-
достроенном заводе. В 1935 г. в нашей стране было произведено 19,3 млн.
штук подшипников, а сейчас наша промышленность дает их сотни
миллионов ежегодно. Подшипниковые заводы есть в Куйбышеве,
Саратове, Свердловске, Томске, Ижевске и других городах.
Литература: 4 (стр. 287, 347, 489); 12.
По окончании этого сообщения проводится викторина. В ней.
участвуют команды из 4—5 человек от каждого класса. Каждой ко-
команде ведущий задает вопросы, а ответы оцениваются жюри.
Вопросы викторины (первая часть)
1. Какие еще виды смазки, кроме жидкой, вы знаете?
Ответ. Сухая, графитовая.
2. Знаете ли вы такую жидкость, которая увеличивает трение?
Ответ. Гудрон.
3. Какой лед более скользкий: гладкий или шероховатый, пок-
покрытый мельчайшими бугорочками? Почему?
Ответ. Скольжение лучше на шероховатом льду. Советский
ученый К. Вейнберг доказал, что при трении о лед (например, по-
полозьев) выделяемое тепло заставляет лед плавиться; при этом обра-
образуется тонкая водяная пленка, которая играет роль смазки и де-
делает лед скользким. Так как трение о бугристый лед больше, то
и тепла выделяется больше, значит, он и будет более скользким.
4. Для чего подковывают лошадей?
Ответ. Для увеличения сцепления между ногами лошади и
поверхностью земли.
5. Почему нагруженный автомобиль на размытой дороге бук-
буксует меньше, чем пустой?
Ответ. Нагруженный автомобиль оказывает большее давление
на дорогу, вследствие этого сцепление колес с грунтом у него больше,
чем у пустого,
50

6. Почему, спускаясь по канату, опасно быстро скользить?
Ответ. Вследствие большого трения можно обжечь руки и но-
ноги.
7. Осенью у трамвайных путей, идущих под уклон вблизи дере-
деревьев, вывешивается табличка «Листопад. Берегись юза!». Что такое
юз? Чем вызвано появление такой надписи?
Ответ. Скольжение уже заторможенного, невращающегося
колеса называется юзом. Попавшие под колеса свежие листья, бу-
будучи раздавленными, дают влагу, значительно уменьшающую трение.
Начинается скольжение.
После проведения первой части викторины ведущий предлагает
прослушать рассказ Если бы трения не стало... [Рассказ гото-
готовится по материалам, предложенным учителем [5; 9 (стр. 12—14); 11
(стр. 38—43)], но форму повествования выступающий должен предло-
предложить свою: это может быть, например, пересказ пережитого во сне
или воспоминания человека, проведшего день в столь необычном
мире без трения. ]
Ведущий. С Вовкой случилось невероятное. В доме, где он
жил, исчезло трение. Исчезло совсем, и Вовка очутился в очень
странном мире. Он сейчас вам сам об этом расскажет.
Вовка. Всю ночь я спал неспокойно. Одеяло то и дело падало
с кровати на пол и поднять его было невероятно трудно — оно не-
непременно старалось выскользнуть из рук. Все же, наконец, я уснул,
но проснувшись утром, не узнал своей комнаты. Оказывается, я
спал на полу в углу, где почему-то сгрудились все вещи. Очевидно,
исчезло трение, поэтому я упал с кровати, а все вещи под действием
силы тяжести двинулись в один угол: там пол был немного ниже. Я
попробовал было встать, но, поднявшись, тут же упал. После неод-
неоднократных, очень неудачных попыток встать я пришел к выводу, что
нет ничего вернее, чем перебираться на четвереньках. Правда, руки
и ноги все время разъезжались, но все-таки я кое-как добрался до
умывальника и в удивлении остановился: вода сильной струей била
из крана. Ручка крана оказалась почему-то очень скользкой, и я
с большим трудом завинтил было кран, но стоило мне отпустить руку,
как кран тотчас же развинтился,и вода полилась с прежним напором.
Решил я умыться. О, это оказалось очень сложным делом! Сколько
я ни старался взять мыло в руки, оно, как бы дразня меня, крути-
крутилось в мыльнице, кстати, тоже крутящейся на полочке, и опреде-
определенно не хотело поддаваться. Махнув рукой, я сунул руки под струю
воды и почувствовал резкий толчок, от которого едва не упал. Все-
таки я умылся, хотя и без мыла. Но совсем приуныл, когда обна-
обнаружил, что, как бы туго ни затягивал я ремень в брюках, они все
норовили свалиться, а пиджак тоже все время сползал с плеч. Так же
плохо было и с ботинками. Никакими хитростями нельзя было за-
завязать шнурки, мгновенно развязывались сложные, морские узлы,
которые я научился делать, прочитав один из номеров «Юного тех-
техника». Случайно подвернулся кусок проволоки, которую я продел
4* 51

в дырочки для шнурков и закрутил С большой осторожностью, пе-
передвигая ноги так, как ходят на лыжах, я направился в кухню. И
здесь меня встретили неожиданности. Безуспешно я пытался взять
нож, чтобы отрезать ломтик хлеба; нож вел себя примерно так же,
как мыло при умывании. Пришлось, навалившись всем телом на
буханку и прижав ее обеими руками к груди (совсем так, как Лев
Яшин берет самые «мертвые» мячи), откусывать хлеб прямо от бу-
буханки, не меняя положения, ибо при малейшем движении буханка
стремилась выскользнуть из рук. Молоко пить пришлось по-ко-
по-кошачьи* стакан взять в руку было абсолютно невозможно. Как я был
счастлив, когда снова появилось трение!
Что может делать трение—это следующее небольшое сооб-
сообщение, в котором освещается один вопрос—сварка металлов трением.
Этот метод сварки предложил в 1956 г. токарь рудника «Эльбрус»
Ставропольского края А. И. Чудиков. Он взял два небольших стерж-
стержня и закрепил один в патроне токарного станка, другой в резцедер-
резцедержателе. Пустив станок и сблизив стержни, он за счет трения между
торцовыми частями так их сильно раскалил, что после остановки
станка получил один сваренный стержень. При испытании на нако-
наковальне прочность сварки поразила всех присутствующих. Стер-
Стержень сломался, но не на шве, а далеко от него. Сегодня сварка тре-
трением широко внедрена на многих предприятиях страны, так как
этот метод очень экономичен и производителен, кроме того, он позво-
позволяет получать высокопрочные соединения и сваривать различные
пары металлов. Вслед за Советским Союзом сварка трением, или «рус-
«русская сварка», как ее называют, стала применяться за рубежом.
Литература 10.
Трение в швейном деле — это рассказ девочки — члена
кружка по домоводству, сопровождаемый показом швейной машины.
Вот примерное его содержание.
Швейная машина имеется почти в каждом доме и пользуются ею
многие. Но не все знают, что шить нам помогает трение. Как^ А
вот смотрите. В машине есть целый ряд узлов, которые работают за
счет трения [показывает]: это и ременный привод от ножного махо-
маховика или от вала электродвигателя к основному валу машины, и ме-
механизм движения ткани. Зубчатая рейка, двигаясь вперед и назад,
своими зубьями захватывает ткань и перемещает ее, трение здесь уве-
увеличивается за счет лапки, прижимающей ткань к зубчатой рейке в
момент перемещения ткани. Для намотки ниток на шпульку челно-
челнока применяется фрикционная передача, действие которой также ос-
основано на трении.
Но трению-помощнику и здесь противостоит вредное трение.
Известно, что при больших скоростях работы швейной машины игла
сильно нагревается и может поэтому погнуться, а ткань портит-
портится Для уменьшения трения иглы о материал игла тщательно поли-
полируется, а при шитье некоторых материалов (кожа, резина, плотные
52

ткани) применяется даже соответствующая а ~[
смазка иглы и нити. Иногда используются спе-
специальные иглы с утолщением на конце (рис.3)
Такая игла прокалывает в материале уве-
увеличенное отверстие, благодаря чему умень-
уменьшается трение между материалом и осталь-
остальной частью иглы
На иглах для швейных машин делаются
два продольных желобка. Зачем? Если бы
их не было, то нить при прохождении че-
через материал вследствие большого трения
портилась бы и теряла свою прочность Же-
Желобки защищают ее от соприкосновения с мате- Рис 3.
риалом — нить как бы прячется в них в тот
момент, когда игла прокалывает материал и проходит сквозь него.
Литература. 16.
Рис 4.
/—растения типа гороха вьюна лианы 2— хватательные
opi аны жуков 3 — лапки птиц 4 — хвост обезьяны 5 — змея,
6 — хобот слона 7 — лапки насекомых 8 — конечности
обезьяны, 9 —¦ рука человека.
53

О роли трения в жизни растений и животных, поль-
пользуясь красочной самодельной таблицей (см. рис.4), рассказыва-
рассказывает следующий участник вечера.
В жизни многих растений трение играет положительную роль.
Вот, например, лианы, хмель, горох, бобы и другие вьющиеся
растения. Благодаря трению они цепляются за находящиеся поб-
поблизости опоры, удерживаются на них и тянутся к свету. Трение
здесь создается за счет того, что стебли многократно обвивают опо-
опоры и поэтому очень плотно прилегают к ним.
А вот растения, имеющие корнеплоды, такие, как морковь, свек-
свекла, брюква. Сила трения о грунт способствует удержанию корне-
корнеплода в почве. С ростом корнеплода давление окружающей земли на
него увеличивается, а это значит, что сила трения тоже возрастает.
Именно поэтому так трудно вытащить из земли большую свеклу,
редьку, репу. Вспомним известную сказку «Репка». [Зачитывается
небольшой отрывок из нее. ]
Таким растениям, как репейник, трение помогает распространять
семена, имеющие колючки с небольшими крючками на концах.
Эти колючки зацепляются за шерсть животных и вместе с ними
перемещаются. Семена же гороха, орехи благодаря своей шарообраз-
шарообразной форме и малому трению качения перемещаются легко сами.
Путем длительной эволюции организмы многих живых существ
приспособились к трению, научились его уменьшать или увеличи-
увеличивать. Так, тело рыб имеет обтекаемую форму и покрыто слизью, что
позволяет им развивать при плавании большую скорость. Щетини-
Щетинистый покров моржей, тюленей, морских львов помогает им передви-
передвигаться по суше и льдинам. Кости животных и человека в местах их
подвижного сочленения имеют очень гладкую поверхность, а внут-
внутренняя оболочка полости сустаза выделяет специальную синовиаль-
синовиальную жидкость, которая служит как бы суставной «смазкой». При
глотании пищи и ее движении по пищеводу трение уменьшается за
счет предварительного дробления и пережевывания пищи, а также
смачивания ее слюной.
При действии же органов движения трение проявляется как по-
полезная сила. Чтобы увеличить сцепление с грунтом, стволами де-
деревьев, на конечностях животных имеется целый ряд различных при-
приспособлений: когти, острые края копыт, подковные шипы, тело прес-
пресмыкающихся покрыто бугорками и чешуйками.
Действие органов хватания (к ним можно отнести клешни ра-
рака, передние конечности и хвост некоторых пород обезьян, хобот
слона и др.) тоже тесно связано с трением. Ведь предмет или живое
существо будет тем прочнее схвачено, чем больше трение между
ним и органом хватания. Величина же силы трения находится в
прямой зависимости от прижимающей силы. Поэтому органы хва-
хватания устроены так, что могут либо охватывать добычу с двух сто-
сторон и зажимать ее, либо обвивать несколько раз и за счет этого стя-
стягивать с большой силой.
54

После этого выступления проводится вторая часть викторины
(с новыми составами команд).
Вопросы викторины (вторая часть)
1. Во время гололедицы дороги иногда посыпают песком с солью.
Что этим достигается?
Ответ. Соль хорошо впитывает влагу и растворяется в ней. В
результате этого песчинки оказываются покрытыми пленкой рас-
рассола, температура замерзания которого ниже 0°С. Если температура
воздуха выше этой температуры, то лед под песчинками начинает
таять, и песчинки погружаются в небольшие углубления. Благо-
Благодаря этому они устойчиво держатся на ледяной поверхности и де-
делают ее шероховатой.
2. Почему старый, заржавевший гвоздь, вбитый в старое от-
отверстие доски, плохо в нем удерживается, а новый, еще гладкий
гвоздь, вбитый в новую доску, вытащить можно только кле-
клещами?
Ответ. Гвоздь, вбитый в новую доску, плотно прижимается к
ее волокнам, он действует на них как клин. В результате этого бо-
боковое давление на гвоздь велико и велика сила трения между гвоз-
гвоздем и доской, поэтому такой гвоздь оказывается забитым очень
прочно.
3. Что нужно сделать, чтобы при плавании испытывать меньшее
сопротивление?
Ответ. Погрузить голову в воду: это уменьшит сопротивление
движению.
4. Перечислите все известные вам смазочные вещества. (Выигры-
(Выигрывает команда, давшая последний пример.)
Ответ. Машинное, авиационное, дизельное масла, тавот, со-
солидол, технический вазелин, автол, нигрол, веретенное масло, кон-
столин, ружейное масло и др.
5. Почему самую распространенную в природе жидкость — во-
воду редко используют в качестве смазки?
Ответ. Вода обладает малой вязкостью, кроме того, она вы-
вызывает коррозию многих металлов.
6. Назовите пословицы или поговорки, связанные с трением. (Вы-
(Выигрывает команда, давшая последний пример.)
Ответ. Сухая ложка рот дерет; идет как по маслу; скрипит
как немазанная телега; скользкий как налим и т. д.
7. Почему на одних рукоятках делают насечки (например, у пис-
пистолета), а на других их не только нет, но они даже гладко шлифуют-
шлифуются (например, у маховиков на токарном станке)?
Ответ. Насечки на рукоятках увеличивают трение, поэтому
удерживать такие рукоятки удобнее. Шлифуют же рукоятки тех
деталей, для приведения которых в движение не требуется значи-
значительная сила.
о5

В заключение вечера, пока жюри подводит итоги викторины, ор-
организуются веселые соревнования: кто перетянет канат на скользком
полу; кто быстрее донесет яйцо, положенное на лист стекла, и т. п.
Л и т е р а т у р а: б, 13, 14 (стр. 247, 248, 251).
Литература
1. Р. Д. Б е й з е л ь м а н и др. Подшипники качения. Справочник.
М., «Машиностроение», 1967, стр. ^—57.
2. Г. В. Б я л о б ж е с к и й. Снег и лед. М., Гостехиздат, 1952.
3. Б. В. Д е р я г и н. Что такое трение. М., Изд-во АН СССР (научно-
популярная серия), 1963.
А. А. С. Е н о х о в и ч. Физика. Техника. Производство. Краткий спра-
справочник. М., Учпедгиз, 1962.
5. «Книга для чтения по физике», ч. 1. М., Учпедгиз, 1958.
6. А. Б. К а р п о в и ч. Сборник задач-вопросов по физике. М., Изд-во
АПН РСФСР, 1956, стр. 9, 10.
7. И. В. К р а г е л ь с к и й. Внешнее трение — друг и враг техники.
«Наука и человечество». М., «Знание», 1966.
8. Л. Д. Ландау, А. И. Китайгородский. Физика для всех,
ч. I. М., Физматгиз, 1963.
9. Л. П. Лисовский, А. Саломонович. Трение в природе и
технике. М. — Л., Гостехиздат, 1948.
10. С. М е л ь б а р д. Сварка трением. «Правда» от 14 октября 1967 г.,
стр. 5.
11. Я. И. П е р е л ь м а н. Занимательная физика, ч. 2. М., «Наука»,
1965, стр. 38—43.
12. И. С. П е ш к и н. История стального шарика. М., Детгиз, 1958.
13. С. Ф. П о к р о в с к и й. Опыты и наблюдения в домашних заданиях
по физике. М., Изд-во АПН РСФСР, 1963, стр. 144—160.
14. Е. Н. Соколова. Юному физику. М., Учпедгиз, 1959,
стр. 245—251.
15. Н. Т и х о н р а в о в. Рассказы о нефти. М., Детгиз, 1954.
16. Ф. И. Ч е р в я к о в, Н. В. С у м а р о к о в. Швейные машины. M.s
Машгиз, 1962, стр. 20—22.
17. В. С. Щ е д р о в. Какова природа сухого трения. «Физика в школе»*
1961, № 3.

С. ЯКУТИС
(г. Шяуляй Литовской ССР, педагогический
институт имени К. Прейкшас)
В. ВАЛЕНТИНАВИЧЮС
(г. Вильнюс, педагогический институт)
ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ
И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ
В МЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕПЛОВЫХ
ПРОЦЕССАХ
Подготовка к вечеру
/. Конкурс занимательных вопросов, задач. Примерно за
месяц до вечера проводится конкурс на решение занимательных во-
вопросов и задач поданной теме. Желательно к участию в конкурсе при-
привлечь всех учащихся седьмых классов, а для этого полезно выпустить
ярко и выразительно оформленные специальные бюллетени, содер-
содержащие конкурсные задачи, вопросы, задания; здесь же излагаются
условия соревнования. Задачи для конкурса подбирает учитель.
По содержанию задачи целесообразно разделить на три группы:
задачи на переход энергии из одной формы в другую; задачи, для
решения которых необходимо использовать закон сохранения и
превращения энергии; задачи о «вечных двигателях».
Приводим примеры таких задач и вопросов.
I
1. Почему от вращающегося точильного камня летят искры,
если прижать к нему кусок стали?
2. Какие превращения энергии совершаются при обработке
металла на токарном станке?
3. Как надо спускаться по гимнастическому канату, чтобы нр
поранить ладоней? Почему?
4. В ясную ночь нередко на небе можно видеть «падающие звез-
звезды» — метеоры. Это небольшие камешки или песчинки, влетающие
с большими скоростями (до десятков километров в секунду) в зем-
земную атмосферу из просторов Вселенной. В атмосфере Земли метео-
метеоры сгорают. Почему?
5. Что видели космонавты через иллюминаторы своих космичес-
космических кораблей во время спуска на Землю? Чем объясняется наблюда-
наблюдаемое явление?
6. Почему парашютист при раскрывшемся куполе парашюта спу-
спускается примерно с постоянной скоростью? Какие превращения
энергии при этом происходят?
57

7. Заводной детский автомобиль движется вначале ускоренно,
а потом замедленно. Какие превращения энергии здесь имеют место?
II
1. Как объяснить кажущееся исчезновение кинетической энер-
энергии вагона, движущегося по инерции, при его остановке вследствие
трения?
2. Если ударить молотком по большому стальному бруску, то мо-
молоток отскочит, а если такой же силы удар произвести по бруску из
свинца, то отскакивания не наблюдается. Какому металлу при этом
передается больше энергии?
Ответ. Свинцу.
3. Почему в процессе вбивания гвоздя в дерево шляпка гвоздя
не нагревается; если же гвоздь вбит, то достаточно нескольких уда-
ударов, чтобы шляпка сильно нагрелась?
4. Докажите, что решение задачи: «Найти, на сколько градусов
нагреется 500 г воды, если в эту воду бросить кусок меди массой
500 г, который при этом в воде остынет от 80 до 20° С» — основано
на законе сохранения и превращения энергии.
5. Согнув стальную полоску, мы сообщаем ей тем самым некото-
некоторый запас потенциальной энергии. Поместим полоску в согнутом сос-
состоянии в стакан и наполним его концентрированной серной кислотой
(рис. 1). Сталь через некоторое время растворится в кислоте. Что
можно сказать об энергии, которая была сообщена полоске стали?
«Исчезла» ли она?
6. Вычислить мощность, развиваемую двигателем автомобиля
«Москвич», если он на 100 км пути расходует 6,3 кг бензина, совер-
совершая этот путь за 1,1 ч. К. п. д. двигателя считать равным 22%.
Ответ. 22 л. с.
7. Выведите закон Паскаля, применяя закон сохранения и прев-
превращения энергии. Для доказательства воспользуйтесь рисунком
2 (на рисунке изображен шарообразный сосуд, имеющий две трубки
со вставленными в них поршнями; сосуд наполнен водой).
Ответ. Работа Аи произведен-
произведенная внешней силой Ft при перемеще-
перемещении правого поршня на расстояние 1и
на основании закона сохранения и
Рис. 1.
Рис. 2.
58

превращения энергии равна работе А 2,
которую производит сила давления во-
воды F2 на левый поршень, перемещая
его на расстояние h:
Ai = Л2, или FJ,^ F2/2;
где pi и pz — давления в соответст-
соответствующих точках жидкости, St и S2—попе-
S2—поперечные сечения трубок, т. е. piVi= p2Vz
(здесь Vt и V2 — объемы перемещенной
воды). Так как при небольших давле- Рис 3.
ниях жидкость практически несжимае-
несжимаема, т. е. Vj= V2, то pi = p2, что и тре-
требовалось доказать.
9. Поднимая ведро с углем на 4-й этаж, мы увеличиваем потен-
потенциальную энергию угля примерно ш80кГм. Куда исчезает эта по-
потенциальная энергия, после того как уголь сгорит в печке?
III
1. Будет ли перемещаться замкнутая цепь, состоящая из одина-
одинаковых шариков, положенная на плоскости разного наклона АВ и
ВС (см. рис. 3)?
О т в е т. Не будет. Части цепи, лежащие на гранях, будут урав-
уравновешиваться. Это можно доказать, используя свойство наклонной
плоскости.
2. На рисунке 4, а показано, что веревка, сматываясь с катушки
Л, через блок В опускается на Землю. Можно ли получить вечное
движение, если концы шнура соединить и перекинуть через допол-
дополнительный блок С (рис. 4, б)?
'////////////Л
В
О.
'////////////л
к
////////.
5
О
Рис. 4.
Рис. 5.
59

Ответ. Нельзя. Отрезок веревки ВС уравновешивает отрезки
веревки В А я АС. Для доказательства можно использовать свойство
наклонной плоскости.
3. Один изобретатель предложил такой проект «вечного двига-
двигателя». Два одинаковых шара уравновешены на коромысле А В (рис.
5). При погружении одного из йих в сосуд с водой равновесие нару-
нарушается и коромысло занимает новое положение А'ЬГ. Когда же
шар под действием выталкивающей силы выйдет из воды, то он
снова приобретет свой прежний вес, и благодаря этому левое плечо
коромысла начнет опускаться до тех пор, пока шар снова не
погрузится в воду. Затем процесс повторится сначала. Какую ошиб-
ошибку в рассуждении допускал изобретатель?
О т в е т. Он не учитывал, что для повторного погружения шара
в воду надо произвести работу против выталкивающей силы воды,
а для этого нужно получить энергию извне.
4. В XVIII веке один изобретатель для завода часов предложил
использовать изменение высоты ртутного столба в барометрической
трубке с течением времени. Будет ли такой двигатель вечным?
Ответ. Двигатель не будет вечным. Он получает энергию из
атмосферы Земли, а последняя — от Солнца. Двигатель не будет
работать, если не будет изменяться атмосферное давление.
2. Стенды к вечеру. Изготавливаются три стенда на темы:
«Превращение энергии», «Закон сохранения и превращения энергии»,
«Возможен ли вечный двигатель?»
Рис. 6, а.
Рис. 6, б.
60

Рис, б, г.
На первом стенде иллюстрируются
такие вопросы: тело, обладающее
энергией, может совершать работу
[15 (стр. 141) J1; приобретение телом
энергии за счет совершенной работы
[20 (стр. 276)]; переход потенциальной
Рис. 6, е. энергии в кинетическую и кинети-
кинетической в потенциальную [«Техника —
молодежи», 1961, № 2; на обложке]; получение теплоты при со-
совершении работы [15 (стр. 147) ]; совершение работы за счет теп-
теплоты [«Техника — молодежи»,
1964, № 9, стр. 36]; переход
механической энергии во внут-
внутреннюю и внутренней в механи-
механическую [«Техника — молодежи»,
Рис. 6, д.
Рис. б, е.
1 В скобках указаны источники, откуда взяты иллюстрации.
61

1964, № 2, стр. 4; 1962, № 2, стр. 2]. Некоторые из рллюетра-
ций, представленных на этом стенде, показаны на рисунке
6 (а, б, в, г, д, е).
На втором стенде «Закон сохранения и превращения энергии»
помещаются портреты М. В. Ломоносова, Д. Джоуля, Р. Майерз,
Г. Гельмголыха; рисунки, иллюстрирующие «золотое правило ме-
механики» применительно к простым механизмам — наклонной плос-
плоскости, рычагу, блоку или вороту; примеры, нуждающиеся в объяс-
объяснении с точки зрения закона сохранения и превращения энергии
[15 (стр. 149)]; юмористические рисунки типа рисунка 7 [13 (стр.
Ш)].
На третьем стенде представлены чертежи и схемы разнообразных
проектов вечных двигателей (рис. 8, 9, 10) [1(стр. 18—21), 7], рисунки
простейших механических и тепловых устройств [15 (стр. 142)], а
также некоторых автоматически действующих игрушек [20 (стр. 278)].
Рис. 7,

Рис 8
Рис 9.
Рис. 10.
Под некоторыми рисунками делаются объяснительные надписи,
йод другими — только вопросы. Более сложные иллюстрации пояс-
поясняются в докладах на вечере.
Целесообразно на этом стенде сделать такие надписи: «Первая
попытка изобрести вечный двигатель относится к XIII веку».
«В Британское патентное бюро за вторую половину XIX века бы-
было представлено более 500 проектов вечных двигателей».
«В России только за один год (с 1915 по 1916 г.) в отдел изобре-
изобретений Московского военно-промышленного комитета поступило 28
проектов вечных двигателей».
63

3. Подготовка помещения. Помещение, где проводится вечер,
соответствующим образом подготавливается. На стенах вывешива-
вывешиваются портреты М. В. Ломоносова, Б. Румфорда, Г. Дэви, Р. Майера,
Д. Джоуля, Г. Гельмголша, подготовленные стенды, бюллетени с
задачами, плакаты, на которых написаны высказывания ученых,
например: «Ф. Энгельс назвал установление закона сохранения и
превращения энергии одним из трех великих открытий в естество-
естествознании XIX века».
Желательно выставить в помещении хотя бы одно автоматическое
устройство, которое на первый взгляд кажется «вечным двигателем».
Для этого можно взять, например, игрушку «пьющий утенок» [18
(стр. 123)]. Эту игрушку возможно изготовить и самим, используя
малые колбочки, стеклянную трубку, легко испаряющуюся жид-
жидкость (эфир, ацетон и др.) и клей БФ-2, Принцип действия данной
игрушки поясняется в одном из докладов.
Содержание вечера
Для привлечения внимания участников вечера целесообразно
вначале показать какой-нибудь эффектный опыт, например, ими-
имитировать запуск ракеты. Для этого вдоль сцены натягивается тон-
тонкая проволока, а на ней подвешивается учебная модель ракеты, к
ее хвостовой части прикрепляется свеча «бенгальского огня». Ра-
Ракета наполняется водой и сжатым воздухом и маскируется занавесом.
В зале гаснет свет, и в наступившей темноте осуществляется запуск
ракеты с предварительно зажженной свечой «бенгальского огня».
Затем на сцену выходит ученик и обращается к залу примерно с та-
такими словами:
«Мы живем в удивительное время. Небо бороздят реактивные са-
самолеты, в просторы Вселенной поднимаются один за другим совет-
советские космические корабли, вызывая восхищение?всего мира. Вся
наша страна покрыта сетью заводов, фабрик, шахт^ электростанций;
и днем и ночью по улицам городов и сел мчатся потоки автомобилей;
на полях трудятся тракторы, комбайны, молотилки, сортировщики;
тысячи советских кораблей плавают по морям, океанам и рекам.
Всюду чувствуется ритмическое дыхание техники нашего времени.
И мы часто не задумываемся над тем, что многие и многие технические
достижения были бы невозможны без знания физических законов, на
которые они опираются. Сегодняшний вечер мы ^посвящаем одному
из важнейших законов природы — закону сохранения и превраще-
превращения энергии. (Но рассматриваем его не полностью, а только по отно-
отношению к механическим и тепловым явлениям.) Этот закон — основа
всего современного естествознания, всей современной науки, он —
база для разнообразнейших технических расчетов, в руках мысли-
мыслителя и ученого он — могучее средство познания еще не изученных
процессов и явлений».
64

Рис. И.
Выступление второго участника вечера построено на использо-
использовании материала первого стенда. Указывая на рисунок, изобража-
изображающий охоту на слонов в Африке (см. рис. 6, а), выступающий говорит
о том, что тело, обладающее энергией, может совершить работу. Ана-
Аналогично поясняется рисунок 6, б. Эта мысль подтверждается
опытами, которые демонстрирует другой ученик.
Можно показать такие опыты: движение тележки под действием
опускающегося груза; движение заводного детского автомобиля; дви-
движение небольшой легкоподвижной тележки с укрепленной на ней
вертикально деревянной стойкой после попадания в нее «снаряда»,
выпущенного из баллистического пистолета; работу водяной турбин-
ки, поднимающей груз [3 (стр. 280)].
Опять обращаясь к рисункам стенда (см. рис. 6, г, д, ё), доклад-
докладчик говорит о переходе механической энергии из одной формы в дру-
другую, о приобретении энергии телом в результате совершения над ним
работы (рис. 6, в,ё). В качестве иллюстрации демонстрируется и пояс-
поясняется опыт (рис. 11): тележка, приведенная в движение толчком
руки, поднимает груз, а затем груз, опускаясь, передвигает тележку
[3 (стр. 279)].
Следующий ученик рассказывает об устройстве, принципе дей-
действия и применении некоторых технических установок, основанных
на использовании механической энергии тел и ее превращении из
одного вида в другой. По ходу рассказа показываются диапозитивы:
№ 33 «Копер для забивки свай» из серии для1Х класса, № 21 «Зда-
«Здание и напорный трубопровод межколхозной ГЭС», № 23 «Гидромо-
«Гидромонитор», № 24 «Ветродвигатель» из серии для VII класса, вып. 1965 г.
Четвертое сообщение посвящено разбору вопросов о переходе ме-
механической энергии во внутреннюю и обратно, об увеличении
5 Заказ 429 65

внутренней энергии тела при совершении работы над ним. Вот крат-
краткое его содержание.
Известно, что, совершая работу, мы можем нагреть тело и даже
значительно. Проделаем такой опыт. Будем вращать между двумя
дощечками цилиндрический комочек сухой ваты, которая была до
этого смочена водным раствором бертолетовой соли или селитры и вы-
высушена. Видим, что через некоторое время вата воспламеняется.
Наверное, каждый из нас видел, как останавливаются движущие-
движущиеся тела. Что же происходит с их кинетической энергией? Кинети-
Кинетическая энергия не «исчезает», а переходит во внутреннюю энергию,
хотя этот переход и не всегда бывает явным. Например, в то время
когда автомобиль останавливается, нагреваются тормоза, шины. А
вот другой пример: космический корабль возвращается на Землю.
На сравнительно большой скорости он входит в плотные слои атмос-
атмосферы, которая начинает тормозить его движение. При этом поверх-
поверхность корабля так сильно нагревается, что космонавты через иллю-
иллюминаторы видят пламя. Из космоса спускаться на Землю могут толь-
только корабли, имеющие специальную тепловую защиту; без нее корабль
сгорел бы в атмосфере Земли, как метеор. В этом примере мы имеем
дело не только с переходом энергии из одной формы в другую, но
и с передачей ее в пределах замкнутой системы от одного тела к дру-
другому. В системе «космический корабль — атмосфера Земли» кине-
кинетическая энергия корабля переходит во внутреннюю энергию окру-
окружающего его воздуха, последняя затем рассеивается в атмо-
атмосфере.
Внутренняя энергия тела может переходить в механическую. На
одном из рисунков стенда изображен мотоциклист (рис. 6, б), разви-
развивший на мотоцикле большую скорость, т.е.обладающий значительной
кинетической энергией. Эта энергия получена за счет внутренней
энергии сгоревшего в двигателе мотоцикла топлива.
В том, что механическая энергия может получаться за счет внут-
внутренней, можно убедиться на таком опыте [показывает опыт на уста-
установке, состоящей из школьного спирометра, запальной автомобиль-
автомобильной свечи и индукционной катушки. Налив в спирометр 3—4 капли
чистого бензина, включает электрическую цепь; при взрыве паров
бензина поршень спирометра выбрасывается. (Во время опыта свет
на сцене выключается, с тем чтобы было видно пламя при взрыве.)].
Пятый участник вечера рассказывает о машинах и установках,
работа которых основана на превращении внутренней энергии в ме-
механическую.
Его рассказ сопровождается демонстрацией отрывков из учебного
фильма «Двигатели внутреннего сгорания» и диапозитивов № 38
«Межколхозная ТЭС», № 39 «Тепловоз», № 40 «Автобус»,
№ 41 «Мощные самосвалы», № 42 «Легковой автомобиль «Чайка»,
№43 «Раскорчевка леса трактором», №45 «Самолет с поршневым
ДВС», № 46 «Вертолет-строитель» из серии для VII класса, вып. 1965,
66

№ 35 «Теплоход на подводных крыльях», № 26 «Ракета выносит ко-
корабль-спутник «Восток» на орбиту» (из серии для IX класса, вып.
1965). Затем следует сообщение об истории открытия закона сохра-
сохранения и превращения энергии. Приводим краткое его содержание.
По крупицам накапливало человечество знания об отдельных яв-
явлениях природы, постепенно суммировались и обобщались много-
многочисленные наблюдения и результаты опытов. Многие законы и вы-
выводы, даже те, что изложены в наших школьных учебниках физики
и кажутся сейчас такими простыми, были открыты не вдруг, не сразу;
к их формулировке человечество шло веками, через мучительные
раздумья, кропотливые исследования, а порой и через решительную
борьбу.
Познакомимся с отдельными эпизодами истории открытия закона
сохранения и превращения энергии. Уже ученые древнего мира на
основе своей практической деятельности пришли к «золотому пра-
правилу механики», которое гласило: «ни один из механизмов не дает
выигрыша в работе». Первую формулировку закона сохранения энер-
энергии, но применительно только к механическому движению,дал круп-
крупнейший французский ученый и философ Декарт A596—1650 гг.).
Следующий этап связан с попытками создания вечного двигателя.
Более семисот лет люди разных стран и континентов пытались изо-
изобрести и построить «верный» двигатель, другими словами, пытались
получить энергию из ничего.
Автором первого проекта «вечного» двигателя считают француз-
французского архитектора Виллара д'Оннекура A245 г.).
До наших дней дошло огромное количество разнообразных проек-
проектов «вечных» двигателей (см. рис. 8,9,10), среди них встречается мно-
много вариантов колесных или механических двигателей, которые якобы
должны были приходить во вращение благодаря откидыванию гру-
грузиков, перекатыванию шариков и т. д. Вот модели двух из них (рис.
12, 13). Изобретатели колесных двигателей рассуждали так: грузы,
находящиеся по одну сторону от оси вращения колеса, расположены
ближе к ней, чем грузы, находящиеся по другую сторону. Поэтому
и усилия, приложенные к колесу со стороны этих грузов, будут не-
неравными. Равновесие колеса будет нарушено. При вращении колеса
грузы будут перекидываться или перекатываться и тем самым под-
поддерживать «вечное» движение колеса.
Некоторые из построенных «вечных» двигателей были довольно
внушительных размеров. Например, созданный в Англии (первая
половина XVII века) маркизом Эдвардом Сомерсетом колесный «веч-
«вечный» двигатель с перекатывающимися шариками имел колесо диамет-
диаметром 4,27 му приводимое в движение четырнадцатью грузами весом по
22,7 кГ каждый.
В конце XVII и в начале XVIII века механик Яков Лейпольд
своими вычислениями доказал, что колесный «вечный» двига!ель
создать невозможно. Его вывод основывался на том, что в данном
случае сумма моментов сил, стремящихся повернуть колесо двига-
5*
67

теля по часовой стрелке, равна сумме моментов сил, вращающих ко-
колесо против часовой стрелки. А при таком условии тело, имеющее
ось вращения, будет находиться в равновесии. Если же двигатель
и работает некоторое время, то это происходит за счет энергии, сооб-
сообщенной ему в момент пуска, в конце концов двигатель останавлива-
останавливается. [На сцену выходит экспериментатор и демонстрирует модели
в действии (см. рис. 12, 13).]
Крупнейший ученый Леонардо да Винчи A452 1519 гг.) писал:
«О, искатели постоянного движения, сколько пустых проектов соз-
создали вы в подобных поисках!» В 1775 г. Французская Академия наук
заявила: «...Построение вечного двигателя абсолютно невозможно»—
и объявила, что отныне проекты «вечных» двигателей она не будет
принимать к рассмотрению. Таким образом, многовековая практика
привела ученых к твердому выводу: нельзя создать машину, кото-
которая бы непрерывно совершала работу без затраты внешней энергии,
т. е. нельзя создавать энергию из ничего. Этим по сути дела был уста-
установлен закон сохранения энергии в частной форме.
Литература- 2 (стр. 10—12, 25—30); 7 (стр. 3—22); 1 (стр. 18—21);
16 (стр. 65—77, 114—116).
О третьем этапе в истории установления закона сохранения и
превращения энергии, связанном с развитием взглядов на природу
теплоты, рассказывает седьмой выступающий. Вот что он говорит.
Учение о теплоте развивалось не только потому, что была необ-
необходимость объяснить наблюдаемые природные явления, к этому по-
Рис. 12.
Рис. 13.
68

нуждали и практические задачи. Так, в 80-х годах XVIII века про-
промышленности потребовался простой и экономически выгодный дви-
двигатель, и поэтому встал вопрос об усовершенствовании паровой ма-
машины (паровые машины того времени имели к. п. д. около 1—2%).
А это значило, что нужно было прежде всего понять и глубоко изу-
изучить тепловые процессы, протекающие в паровой машине, создать тео-
теоретические основы ее работы.
До середины XIX века почти два столетия в науке господствовала
теплородная теория теплоты, которая исходила из факта существо-
существования особой невесомой «теплотворной» жидкости — теплорода.
В создании современных взглядов на теплоту огромная роль при-
принадлежит великому русскому ученому Михаилу Васильевичу Ломо-
Ломоносову. М. В. Ломоносов на основании опытов и наблюдений реши-
решительно опровергал теорию теплорода. Он писал: «Так как при самом
сильном холоде тяжесть не уменьшается, то, следовательно, тепло-
теплота не зависит от вхождения теплотворной материи». «Если бы теплот-
теплотворная материя приставала к известям, то сами извести, вынутые из
огня, оставались бы горячими. Следовательно, или эта материя к ним
не пристает, или пристающая материя — не теплотворная». Проведя
очень стройные рассуждения, подкрепленные опытами, М. В. Ломо-
Ломоносов пришел к выводу, что «причина теплоты состоит во внутрен-
внутреннем... движении частиц связанной материи». И далее: «Весьма
известно, что тепло возбуждается движением: руки от взаимного
трения согреваются, дерево загорается, искры вылетают при ударе
кремнем о сталь, железо накаливается при ковании его частыми,
сильными ударами».
Следующий решительный удар по теории теплорода нанесли опы-
опыты Б. Румфорда и Г. Дэви. Румфорд обратил внимание на то, что при
сверлении пушечного ствола он сильно нагревается A798 г.). Дэви
в 1799 г. осуществил интересный опыт: два куска льда при трении
один о другой начали таять и превратились в воду. Результаты этих
опытов теплородная теория объяснить не могла. Опыты Румфорда
и Дэви, а также исследования М. В. Ломоносова ясно показывали,
что сущность теплоты заключается в движении и что теплота может
быть получена путем совершения механической работы.
В середине XIX века английский ученый Джемс Джоуль A818—
1889 гг.) поставил перед собой задачу опытным путем доказать, что
в самых различных процессах механическая работа превращается
в теплоту в строго определенных соотношениях. Он провел целый
ряд опытов, из которых следовало, что для получения 1 ккал теп-
теплоты требуется совершить работу, равную 427 кГм.
Примерно в это же время немецкий ученый Роберт Майер впер-
впервые объединил отдельные многочисленные, но разрозненные факты
и наблюдения и нарисовал общую картину взаимного превращения
различных форм энергии, известных в ту пору. Он писал, что все
в мире связано взаимным превращением энергии. «Преобразуется
потенциальная энергия в статических машинах (рычаге), она же

преобразуется в кинетическую энергию, например в процессе паде-
падения, кинетическая энергия при упругом ударе преобразуется в рав-
равную ей кинетическую энергию другой формы, преобразуется в по-
потенциальную энергию и обратно, например, в маятнике, преобразует-
преобразуется в теплоту при деформациях, ударе, трении. Теплота превращает-
превращается в механическую энергию в тепловых машинах, передается посред-
посредством теплопроводности, превращается в химическую энергию,
вызывая химические реакции, и, наоборот, получается из^ хи-
химической энергии (горение)... и т. д.»1.
Труды другого немецкого ученого Г. Гельмгольца были посвяще-
посвящены изучению энергетических превращений с количественной стороны.
Он облек выводы о сохранении и превращении энергии в строгую
математическую форму, придав им вид формул. Кроме того, Гельм-
гольц первым высказал мысль, что закон сохранения и превра-
превращения энергии является универсальным, пригодным для всех слу-
случаев жизни, что все новые факты и явления могут быть объяснены
на его основе. Оценивая его работы, крупнейший русский физик Сто-
Столетов писал, что предсказания Гельмгольца с тех пор оправды-
оправдываются на каждом шагу.
Таким образом, закон сохранения и превращения энергии мож-
можно считать установленным окончательно в середине XIX века после
работ знаменитой триады ученых — немецкого ученого Р. Майера,
высказавшего теоретические положения, английского ученого-
Д. Джоуля, проведшего экспериментальные исследования, и немец-
немецкого физика Г. Гельмгольца, которому принадлежит математическое
выражение закона и обобщение полученных результатов на все
явления природы.
Литература: 2 (стр. 113—160); 9 (стр. 259—265); 14 (стр. 218—228),
Почему закон сохранения и превращения энергии считается од-
одним из важнейших законов природы, раскрывает в своем выступ-
выступлении восьмой участник вечера. Он говорит, что закону сохране-
сохранения и превращения энергии подчиняются все без исключения про-
процессы и явления.
Человеческое общество не может существовать, не потребляя
энергии. Ведь энергия нужна промышленности — заводам, фаб-
фабрикам, шахтам; нужна сельскому хозяйству — тракторам и ком-
комбайнам; нужна транспорту — поездам, самолетам, теплоходам; нуж-
нужна людям для отопления, освещения, приготовления пищи. Она нуж-
нужна в огромных количествах (сейчас ежегодно в мире расходуется
свыше 30 000 млрд. кет • н энергии) и в самых разнообразных фор-
формах.
Десятки тысяч различных тепловых, гидро-, ветро-, гелио- и атом-
1 Цитируется по книге П. С. Кудрявцева и И Я Конфедератова «Исто-
«История физики и техники». М., Учпедгиз, I960, стр. 262.

ных станций, больших и маленьких, заняты «выработкой» энергии,
а строго говоря, превращением энергии из одного ее вида в другой,
в тот, который больше всего требуется. И конструирование самих
этих станций, и выбор наиболее экономичного режима их работы,
и передача «выработанной» энергии с наименьшими потерями, и уп-
управление процессами ее использования — все основывается на фун-
фундаментальном законе природы — законе сохранения и превращения
энергии. Таким образом, этот закон является основой энергетики —
большой, сложной и важнейшей отрасли техники, занимающейся
снабжением народного хозяйства энергией.
При работе станков, машин и механизмов происходят превраще-
превращения энергии. А это значит, что, создавая даже самую простую ма-
машину, конструктор должен положить в основу своих рассуждений
и вычислений закон сохранения и превращения энергии. Нет бук-
буквально ни одного инженера, которому не приходилось бы применять
для своих расчетов и практической деятельности этот закон. Рас-
Рассмотрим такой пример [демонстрируется без звука отрывок, посвя-
посвященный работе копра, из учебного кинофильма «Механический удар»].
При строительстве фундамента здания потребовалось забить в грунт
несколько свай. Решили использовать для этой цели копер. Но преж-
прежде чем включить установку, нужно определить, при каких условиях
она должна работать. Нужно знать, на какую максимальную высо-
высоту можно поднимать «бабу» копра, с тем чтобы свая при ударе не
погнулась и не треснула. Задача решается очень просто, если при-
применить закон сохранения и превращения энергии. Действительно,
за счет потенциальной энергии «бабы» копра, которая равна РЛ,
совершается работа по забивке сваи Fs, где F — сила удара, as —
расстояние, на которое свая углубляется в землю. Так как по зако-
закону сохранения и превращения энергии Ph = Fs, то отсюда получаем,
что h =—. Заметим, что величины s и F определяются по спе-
специальным техническим справочным таблицам. Конечно, это пример
весьма простой, но тем не менее он наглядно показывает, что закон
сохранения и превращения энергии используется для конкретных
технических расчетов.
Нам известно явление теплообмена. Изучая курс физики, мы
решали ряд задач, например, определяли температуру смеси при
слиянии холодной и горячей воды. При этом мы пользовались урав-
уравнением теплового баланса, а ведь оно является своеобразным вы-
выражением закона сохранения и превращения энергии, но для одного
частного случая — процесса теплообмена. А сколько подобных, но
более сложных процессов протекает в жизни! В одних случаях нуж-
нужно процесс теплообмена ускорить, и тогда устраиваются системы при-
принудительного охлаждения (например, у двигателя автомобиля, мо-
мотоцикла), в других —этот процесс надо замедлить, и тогда исполь-
используются различные теплоизоляционные материалы. Конечно, тех-
технические расчеты для процессов теплообмена ведутся по гораздо
71

более сложным формулам, но в основе их все равно лежит закон
сохранения и превращения энергии.
Викторина B0—30 мин). Форма проведения викторины может
быть такой. Например, за отдельным столом, установленным на сце-
сцене, сидят ученики старших классов, представляя тем самым автори-
авторитетную комиссию. У одного стола участники викторины производят
опыты и объясняют их, у другого — отвечают на вопросы по мате-
материалу о превращении энергии, у третьего — решают задачи, свя-
связанные с законом сохранения и превращения энергии, у четверто-
четвертого — отвечают на вопросы о «вечных» двигателях. Вопросы и за-
задания подбираются в соответствии с программным курсом, содер-
содержанием докладов, материалами, представленными на стендах, и
записываются на билетах. Время, предоставляемое для обдумыва-
обдумывания и выполнения задания, заранее оговаривается. У первого стола
участник викторины получает карточку, на которой записывается
еш фамилия, а в дальнейшем проставляются комиссией оценки за
выполнение заданий. У последнего стола карточки собираются и по
ним подводятся итоги конкурса; победители в викторине награж-
награждаются памятными значками, книгами или другими подарками.
Вопросы викторины
I. Экспериментальные задания
1. Проделать и объяснить опыт с маятником Галилея (см. рис.
14).
Предварительно ответить на вопрос: На какую высоту подни-
поднимется грузик, если отпустить шарик?
Ответ. На такую же высоту (только при этом условии потен-
потенциальная энергия шарика будет равна его потенциальной энергии
в начальный момент).
2. Продемонстрировать опыт с маятником Максвелла и объяснить,
какие превращения энергии при этом имеют место.
3. С какой примерно высоты нужно отпустить шарик в приборе
«мертвая петля», чтобы он достиг наивысшей точки петли? Ответ
обосновать и проверить опытом.
О т в е т. С высоты, равной диаметру «мертвой петли».
4. Проделать опыт на установке, показанной на рисунке 15. Вы-
Вынуть пробку А и наблюдать, как поверхность воды в обоих коленах
трубки опускается с одинаковой скоростью. Если же теперь зак-
закрыть боковое отверстие, то в первый момент уровень воды в левом
колене заметно повысится. Почему? Доказать, что наблюдаемый
результат не противоречит закону сохранения и превращения энер-
энергии.
Ответ. Скорость движения воды в обеих трубках одинакова,
но масса воды, движущейся по часовой стрелке, значительно больше,
чем масса воды, движущейся в противоположном направлении, сле-
72

Рис. 14.
Рис. 15.
Рис. 16.
Рис. 17.
73

довательно, больше и ее кинетическая энергия. Поэтому в момент
закрывания отверстия в соответствии с законом сохранения и прев-
превращения энергии поднимется вода в левом колене. Затем ее уровень
опустится и поднимется вода в правом колене. После нескольких
колебаний, как только механическая энергия превратится во внут-
внутреннюю, установится равновесие.
5. Провести опыт с установкой, изображенной на рисунке 16.
Облив колбу холодной водой, наблюдать опускание поплавка до
нижней площадки, где на поплавок ставится грузик. Теперь облить
колбу горячей водой и наблюдать подъем поплавка с грузиком.
У верхней площадки грузик снять. Объяснить, какие превращения
энергии наблюдаются. Доказать, что работа установки происходит
в соответствии с законом сохранения и превращения энергии [12
(стр. 52)].
6. Получить водяной фонтан с помощью установки, показанной
на рисунке 17. Опыт объяснить. Какие превращения энергии проис-
происходят в данном случае?
II. Вопросы по теме «Превращение энергии»
1. Почему вода рек, ручьев обладает запасом энергии?
2. Какие превращения энергии наблюдаются в опыте с реактив-
реактивной тележкой?
3. Почему нужно охлаждать детали, обрабатываемые на метал-
металлорежущих станках? За счет чего они нагреваются?
4. Какие превращения энергии происходят при работе гидромо-
гидромонитора?
5. Действия каких известных вам машин или механизмов осно-
основаны на превращениях механической энергии из потенциальной в
кинетическую и обратно? (Привести не менее трех примеров.)
6. В основе действия каких машин или механизмов лежит прев-
превращение внутренней энергии в механическую? (Привести не менее
трех примеров.)
7. Как объяснял сущность теплоты М. В. Ломоносов?
8. Какие наблюдения проводил Румфорд и какой опыт осущест-
осуществил Дэви?
III. Вопросы по теме «Закон сохранения и превращения энергии»
1. Как звучит «золотое правило механики» в применении к по-
подвижному блоку и вороту?
2. Какие количественные задачи по теплоте вы умеете решать,
используя закон сохранения и превращения энергии?
3. В чем заключаются работы Майера, связанные с открытием
закона сохранения и превращения энергии?
4. Какой вклад внесли Джоуль и Гельмгольц в открытие данного
закона?
5. Почему закон сохранения и превращения энергии является
одним из важнейших законов природы?
74

6. Привести примеры того, как в научных исследованиях и тех-
технических расчетах используется знание закона сохранения и прев-
превращения энергии.
7. Как с помощью закона сохранения и превращения энергии
можно доказать невозможность сотворения мира богом?
8. Объясните кругооборот воды в природе, опираясь на закон
сохранения и превращения энергии.
IV. Вопросы к разделу «Вечные двигатели»1
1. Объясните, почему не работают колесные вечные двигатели?
2. Почему цепной вечный двигатель (см. рис. 3) не действует?
3. Почему не может работать поплавковый вечный двигатель?
4. В чем основная причина неудач изобретателей вечных дви-
двигателей?
5. Какая разница между вечным двигателем и автоматическим
устройством?
Литература для проведения викторин и конкурсов: 1, 4, 5, 10,15, 23.
Литера тура
1. В. Ф. Билимович. Физические викторины. М., «Просвещение»,
1964.
2. Я. М. Г е л ь ф е р. Закон сохранения и превращения энергии. М.,
Учпедгиз, 1958.
3. Е. Н. Г о р я ч к и н, В. П. О р е х о в. Методика и техника физичес-
физического эксперимента. М., «Просвещение», 1964.
4. В. А. 3 и б е р. Задачи-опыты по физике. М., Учпедгиз, 1953.
5. В. А. 3 о л о т о в. Сборник вопросов и задач по физике. М., Учпедгиз,
1958.
6. «Книга для чтения по физике», ч. 1. М., Учпедгиз, 1958.
7. А. И. Краснов. Возможен ли вечный двигатель? М.? Гостехиздат,
1956.
8. К. Р. К р ы л о в. Элементы сельскохозяйственной техники в препо-
преподавании физики. М., Учпедгиз, 1964.
9. П. С. Кудрявцев, И. Я. Конфедератов. История физики
и техники. М., Учпедгиз, 1960.
10. В. Н. Л а н г е. Физические парадоксы, софизмы. М.# Учпедгиз,
1963.
11. Л. Д. Ландау, А. И. Китайгородский. Физика для всех.
М., Физматгиз, 1963.
12. Д. М. М у р (составитель). Сборник по методике и технике физическо-
физического эксперимента. М., Учпедгиз, 1960.
13. Д ж. О р и р. Популярная физика. М., «Мир», 1964.
14. «Очерки развития основных физических идей». М.2 Изд-во АН СССРа
ц г Ответы на вопросы IV части викторины могут быть найдены в следую-
следующей л итературе:2 (стр. 10—12, 25—31); 7 (стр. 3—20); 1 (стр, 18—21).

15. Я. И. Перельман. Занимательная механика. М., Физматгиз,
1959.
16. Я. И. П е р е л ь м а н. Занимательная физика, ч. I, M., «Наука»,
1965.
17. А. В. П е р ы ш к и н, X. Д. Р о ш о в с к а я, Е. Н. С о к о л о в а,
Н. М. Шахмаев. Методика преподавания физики в восьмилетней школе.
М., Изд-во АПН РСФСР, 1963,
18. А. А. Покровский и др. Демонстрационные опыты по молеку-
молекулярной физике и теплоте. М., Учпедгиз, 1960.
19. А. А. Покровский и др. Демонстрационные опыты по физике
в VI—VII классах средней школы. М., Изд-во АПН РСФСР, 1954.
20. Е. Н. С о к о л о в а. Юному физику. М., Учпедгиз, 1959.
21. Ю. И. Соколовский. Понятие работы и закон сохранения
энергии. М., Изд-во АПН РСФСР, 1962.
22. М. М. Т е р е н т ь е в. Изучение тепловых двигателей. М., Учпедгиз,
1958.
23. М. Е. Т у л ь ч и н с к и й. Сборник качественных задач по физике.
М., Учпедгиз, 1961.

Л. И. КАТОРГИНА, В. А. КАТОРГИН
(г. Ульяновск, средняя школа № 1
имени В. И. Ленина)
ФИЗИКА И МУЗЫКА
(к теме «Звуковые явления»)
Идея проведения такого вечера возникла после того, как восьми-
восьмиклассники прочитали в одном из журналов статью «Композитор как
живописец». Началась подготовительная работа. Собрали литера-
литературу, прочитали много статей и пришли к выводу, что тема эта на-
настолько широка, что за один вечер обо всем рассказать будет трудно.
Тогда была создана специальная комиссия, которая отобрала воп-
вопросы, наиболее интересные и в то же время связанные с изученным
на уроке материалом: природа звука, запись звука, электронные
голоса. По этим темам решено было сделать небольшие доклады
с демонстрациями опытов.
Одним ребятам была поручена подготовка сообщений, другим —
художественное оформление вечера, третьим — подготовка опытов,
четвертым — музыкальное оформление.
Стены зала и коридора перед вечером ребята украсили забав-
забавными рисунками и плакатами с изображениями музыкальных ин-
инструментов (иллюстрации были взяты из литературы, например, 1
(стр. 35, 49, 75, 95),
Сцена была оформлена так. По диагонали задника проходил нот-
нотный стан, а на его фоне были нарисованы саксофон и микрофон. На
стелах — магнитофоны, звуковые генераторы, осциллограф, аппарат
для механической записи звука, электропроигрыватель, микрофоны.
Сцена ярко освещалась несколькими проекционными аппаратами.
Для оживления вечера решено было доклады и иллюстрирую-
иллюстрирующие их музыкальные номера связать в единое целое конферансом.
Вечер начался прямо при входе в школу. Уже в вестибюле шко-
школы на гостей смотрели с плакатов забавные юмористические рисунки,
из громкоговорителей лилась музыка, а вход в зал преграждал «фи-
«физический барьер». «Физический барьер» — это своеобразная виктори-
викторина. Каждому входящему задается вопрос, связанный с темой вечера
(по акустике, звукозаписи, музыке и т. д.). Так как тема вечера объ-
объявляется заранее, то учащиеся имеют возможность предварительно
познакомиться с литературой и подготовиться к преодолению «барь-
«барьера». Если же ученик затрудняется ответить на вопрос, то он может
воспользоваться услугами «справочного бюро», находящегося непо-
неподалеку.
Приводим некоторые вопросы «физического барьера».
77

Что такое высота звука?
Что такое тембр звука?
Кем изобретен первый аппарат для звукозаписи? Как он назы-
назывался? (Томасом Алва Эдисоном. Фонограф.)
Что такое музыкальный звук?
Какой звук называют шумом?
Может ли голос одного человека звучать как дуэт? (Может, если
на магнитную пленку сделать повторную запись, не стирая первой.)
Что такое ультразвук?
Какие тоны называют простыми и какие сложными?
Для чего музыкальные инструменты имеют резонаторы?
Где в организме человека находятся молоточек, наковальня и стре-
стремечко?
Являются ли звуки барабана музыкальными? (Нет. Звуки ба-
барабана — шумы.)
Сколько симфоний написал П. И. Чайковский? (Шесть.)
Какие оперы М. И. Глинки вы знаете?
Можно ли на скрипке играть без смычка? (Можно. Такая игра
называется пиццикато.)
Скрипки какого итальянского мастера пользуются особым ус-
успехом? (Страдивари.)
Кто написал «Марш энтузиастов»? (И. О. Дунаевский.)
Кто из композиторов-классиков писал музыку для детей?
Когда все собрались в зале, началась основная часть вечера. Гас-
Гаснет свет, торжественно, величественно звучит восьмая соната Бет-
Бетховена. Постепенно музыка затихает и ведущие (двое) начинают
программу.
1-й в е д у щ и й. Дорогие друзья, кто из вас не любит послушать
хорошую музыку, спеть задушевную песню? Без волнения не можем
мы слушать выдающиеся творения классиков: Чайковского, Глинки,
Бетховена, Мусоргского, советскую музыку, народные песни.
2-й ведущий. Музыка — оперная, симфоническая, эстрад-
эстрадная, народная — неотъемлемая часть духовной культуры челове-
человечества. «Музыка способна выражать чувства и мысли миллионов лю-
людей» различных национальностей и рас, она может поведать нам о
том, как люди всего земного шара радуются, мечтают, борются и
скорбят. Музыка не требует перевода, ее язык понятен каждому.
И недаром на всех фестивалях, международных встречах, форумах
молодежи, олимпиадах звучат песни, мелодии народов всех стран
мира. Музыка сближает народы, помогает людям понять друг друга.
1-й в еду щ и й.Большой популярностью за рубежом пользуют-
пользуются наши, советские песни. Многие из них («Катюша», «Любимый го-
город», «Подмосковные вечера», марш из кинофильма «Веселые ребя-
ребята», «Пусть всегда будет солнце») стали международными. Их поют
в Италии и Бразилии, в Польше и Мексике, Англии, Германии...
Песня «Подмосковные вечера» заняла третье место на конкурсе пес-
78

ни в Италии, песня «Пусть всегда будет солнце» на III Международ-
Международном конкурсе песни в Польше получила первую премию.
2-й ведущий.И не только песни. Симфоническую музыку рус-
русских и советских композиторов исполняют оркестры Нью-Йорка,
Филадельфии, Лондона и всегда с большим успехом.
1-й ведущий. Музыка — это прекрасно!.. Однако при чем
здесь физика?
2-й в е д у щ и й. Физика... Музыка... Позволь, а что же такое
музыка? Музыка — это звуки — механические колебания воздуха,
и изучаются они в физике, в разделе «Акустика». Впрочем, давайте
лучше послушаем подробный рассказ о том, что такое звук.
Далее следует сообщение Происхождение звука и его
свойства. Приводим его содержание.
Мир, окружающий нас, наполнен разнообразными звуками: че-
человеческой речью, шумом проезжающего транспорта, шелестом
листьев, криками животных и птиц.
Очень давно люди научились находить приятное сочетание зву-
звуков — создавать музыкальные мелодии. Чарующее действие му-
музыкального звука породило много поэтических легенд, в которых
звукам приписывались даже волшебные свойства: музыка якобы мо-
может усмирять зверей, сдвигать с места леса и скалы, удерживать по-
потоки воды. Уже в глубокой древности люди научились создавать
музыкальные инструменты и заложили основы науки о звуках (аку-
(акустики). Первые акустические опыты принадлежат греческому фило-
философу и ученому Пифагору.
Что же такое звук?
Звуковыми колебаниями называют колебания определенной ча-
частоты, распространяющиеся в упругих средах. Достигая уха, они
вызывают в нем ощущения, которые и называются звуком.
Источником звука всегда являются колеблющиеся тела: струны,
камертон, столб воздуха в духовых инструментах и др. Проводником
звука может быть любая упругая среда.
Перед Куликовской битвой князь Дмитрий Донской выехал на
разведку и, приложив ухо к земле, услышал конский топот: при-
приближалась вражеская конница. В этом случае звуковые волны рас-
распространялись по земле. Бетховен, оглохнув, слушал игру на рояле,
приставив к нему одним концом свою трость, другой конец которой
он держал в зубах. Здесь проводником звука было дерево.
Каковы же характеристики музыкальных звуков?
В слуховом ощущении звуки различаются по высоте, громкости и
тембру. Эти физиологические характеристики зависят от частоты,
амплитуды, формы колебаний. Человеческое ухо способно воспри-
воспринимать звуковые колебания с частотой от 16 до 20 000 гц.
Звук частотой в 16 гц, наинизший из слышимых человеком, из-
извлекается органом. Из рояля можно извлекать звуки в диапазоне
от 27,5 до 4096 гц, из скрипки—от 200 до 1500 гц, из виолончели —
от 65 до 1500 гц, из барабана — от 50 до 5000 гц.
79

Человеческие голоса делятся по частотному диапазону так: муж-
мужские — бас, баритон и тенор; женские — контральто, меццо-сопра-
меццо-сопрано, сопрано, колоратурное сопрано. Звуки самого низкого мужско-
мужского голоса (баса) имеют частоту 60—350 гц, хотя крупнейший певец
XIX в. Каспар Феспер смог извлечь звук частотой в 44 гц\ Частота
колебаний звука наивысшей ноты, которую могут брать мужчины,
500 гц. Звуки женских голосов имеют частоту в пределах от 170 до
1300 гц. Самая высокая нота (ре четвертой октавы) взята француз-
французской аевицей Мадо Робен: ей соответствует частота 2300 гц.
Следующей физиологической характеристикой звука является
громкость. Громкость зависит от силы звука и обусловливается чув-
чувствительностью уха. Ухо человека не одинаково чувствительно к
колебаниям разной частоты; чувствительность постепенно повы-
повышается при изменении частоты от 16 до 1000 гц, в пределах от 1000
до 3000 гц она остается наивысшей и затем постепенно снижается.
Всем хорошо известно, что звуки одной и той же высоты, воспро-
воспроизведенные на разных инструментах, отличаются друг от друга мяг-
мягкостью или резкостью. Качество музыкального звука, его свое-
своеобразная «окраска» характеризуется тембром. Камертоны, зву-
звуковые генераторы создают звуки чистого тона, и это простые,
как бы «пресные» звуки. В скрипке или трубе порождаются колеба-
колебания более сложной формы, которым соответствуют более сложные
звуки, красивые и выразительные. При помощи анализаторов звуков
было установлено, что всякий сложный звук состоит из ряда прос-
простых, частоты которых относятся как 1 :.2 : 3 и т. п. Наиболее низ-
низкий звук в сложном музыкальном звуке называют основным. Он име-
имеет такую же частоту, что и сложный звук. Остальные простые тоны
называют высшими гармоническими тонами или обертонами. Обер-
Обертоны придают основному тону своеобразную окраску. «Простые
тоны, какие мы имеем от наших камертонов, — писал Столетов, —
не употребляются в музыке, они так же пресны и безвкусны, как
химически чистая вода, — они бесхарактерны».
[Доклад сопровождался пением, игрой на различных музыкаль-
музыкальных инструментах (труба, рояль, скрипка) и демонстрацией при по-
помощи осциллографа кривых, соответствующих извлекаемым зву-
звукам (схема установки и ее общий вид приведены на рис. 1, 2).]
М
Рис. 1.
80

Рис. 2.
Литература: 5, б (стр. 53, 56—58, 61—63); 8 (стр. 376—392).
Но вот в зале раздаются отнюдь не музыкальные звуки, скорее
похожие на скрежет ржавого железа, удары молотков. Исполняется
отрывок из патетического этюда современного французского «ком-
«композитора» Пьера Шеффера. На сцену выходят ведущие.
2-й ведущий. В чем дело? Что за шум?
1-й ведущий. Шум? Нет ты ошибаешься! Ты отстал от моды!
Это раньше считали, что не всякий звук может быть музыкальным.
А теперь некоторые, особенно на Западе, считают, чем больше шума,
тем лучше музыка, — вот один из таких «шедевров»!
Ведущие уходят. Звучит популярная классическая мелодия.
Затем объявляется второй доклад Запись звука.
Ниже изложено его содержание.
Еще в очень глубокой древности люди научились рисовать. Ри-
Рисунки, нацарапанные или высеченные на камне, найденные в пеще-
пещерах первобытных людей, сохранили до наших дней картины давно
минувших времен. Но как же обстоит дело со звуком? Можем ли мы
сейчас услышать голос старины, былые песни? Нет. Родившись, звук
тут же пропадал, как бы растворялся в пространстве, застывшие звуки
существовали только в сказке. Но вот случилось то, что раньше ка-
казалось невозможным. Люди научились записывать звук и воспроиз-
воспроизводить его затем в любое время. Это произошло в 1878 г.
1С помощью эпидиаскопа показывается фотография Эдисона
с первым фонографом. Дальнейший текст ее поясняет.]
В зале заседаний стояла напряженная тишина. Почтенные седо-
седоволосые люди внимательно прислушивались к звукам, выходившим
из небольшого прибора, стоявшего на столе. Прибор, названный
фонографом, говорил человеческим голосом! Он повторял только
что произнесенные слова.
Заказ 429
81

Устройство фонографа было необыкновенно простым. При помощи
рукоятки вращался металлический (оловянный) валик, в который
упиралась стальная игла. Игла укреплялась в пластинке — мембра-
мембране, с которой был соединен небольшой рупор. Произнося перед ним
слова, нужно было вращать рукоятку прибора, с тем чтобы на вали-
валике образовывались выдавленные металлической иглой бороздки. Од-
Однако скоро у фонографа появился соперник — граммофон. В грам-
граммофоне вместо цилиндрического валика был применен плоский диск.
Такой диск удобнее хранить и воспроизводить с него запись; с него
легко снять копии.
Если на колеблющейся мембране укрепить маленькое зеркальце
и на него направить луч света, то зайчик, отраженный от зеркальца,
начнет колебаться. Если его направить на движущуюся киноленту,
то колебания зайчика будут сфотографированы. На кинопленке пос-
после ее обработки появится черная зубчатая линия — звуковая дорож-
дорожка. Так осуществляется оптическая запись звука. Считывается такая
запись с помощью фотоэлементов [демонстрируется диапозитив № 19
«Схема звукового кинопроектора» из набора для XI класса, вып.
1965 г. или соответствующая учебная таблица ]. С появлением опти-
оптической записи, более совершенной, чем механическая, стало воз-
возможным звуковое кино.
30—40-е годы принесли новые успехи: появилась магнитная зву-
звукозапись. Микрофон превращает звуковые колебания в колебания
электрического тока. Ток переменной величины, попадая в записы-
записывающую головку,создает в ней переменное магнитное поле, которое
то сильнее, то слабее намагничивает тонкую ацетилцеллюлозную
ленту, покрытую ферромагнитным слоем.
Магнитная запись звука по качеству намного превосходит ме-
механическую, так как позволяет фиксировать более широкий спектр
частот, поэтому звучание магнитной записи приближается к есте-
естественному.
[В качестве иллюстраций к докладу были подготовлены записи
звука на пластинку (с помощью аппарата «Рекорд») и на магнитную
пленку (записывалась песня, исполняемая тут же на вечере участни-
участниками художественной самодеятельности). ]
Литература: 3 (стр. 6—39, 209—220); 4 (стр. 3—5, 8—10, 18—23,
33—37); 6 (стр. 55, 56); 9.
После доклада под звуки «Вальса-фантазии» Глинки выходит
первый ведущий. Он предлагает послушать рассказ о «чудесах» зву-
звукозаписи.
Чудеса звукозаписи. Если вам скажут, что один человек мо-
может петь в два, в три голоса и даже заменять хор, вы не должны удив-
удивляться: техника позволяет это осуществить. Делается это так: запи-
записывают пение на магнитофонную ленту, затем певец надевает науш-
наушники и, слушая первую партию, напевает вторую, которую записы-
записывают на другую магнитофонную ленту. Затем обе записи включают
82

одновременно и записывают на третью ленту. Именно так записана
часто исполняемая песня «Летите голуби».
Вы, наверное, не раз слышали радиопостановку «Приключения
Буратино». Вы слышали быстренький тоненький говорок Буратино,
бас сердитого Карабаса-Барабаса и удивлялись, когда объявляли,
что все роли исполнял один артист Николай Литвинов. Но это сов-
совсем не трудно сделать. Надо только, чтобы рядом стоял магнито-
магнитофон. Вы говорите обычным нормальным голосом, а запись осущест-
осуществляется с различными скоростями (ускоренно, замедленно).
Каждый из вас слышал эхо. Вспомните, как раскатисто отзы-
отзывается оно на ваш голос в лесу. Его природа тоже всем известна:
звуковые волны, отражаясь от препятствий, снова возвращаются к
нашему уху, и мы слышим звук. Этим явлением интересовались
и композиторы, а некоторые из них сочиняли даже произведения, ис-
искусственно воссоздававшие эхо. Вспомните, например, известное
хоровое произведение Орландо-де-Лассо.
Эффект, напоминающий эхо, можно получить, воспользовавшись
магнитофоном. Если говорить в микрофон, подключенный для за-
записи к магнитофону, и тут же воспроизводить запись, то в громко-
громкоговорителе голос будет звучать чуть-чуть позднее, как бы имитируя
эхо. Происходит это потому, что головка записи расположена перед
воспроизводящей головкой (по ходу пленки). Этот способ часто ис-
используют при записи различных постановок на радиостудиях.
Доклад сопровождался такими демонстрациями:
1) Ускоренная и замедленная запись звука и ее последующее вос-
воспроизведение. (Для этой цели на тонвал магнитофона надевается
специальная насадка, представляющая собой полый цилиндр с
внешним диаметром, равным 1,5 диаметра тонвала. Она изменяет
скорость движения ленты.) В то время как докладчик рассказывал
о замедленной и ускоренной звукозаписи, его речь была записана на
пленку с нормальной и увеличенной скоростью. Затем запись, сде-
сделанная с нормальной скоростью, воспроизводилась ускоренно (с на-
насадкой), а ускоренная запись воспроизводилась с нормальной ско-
скоростью.
2) Многократная запись на одну и ту же пленку без стирания пре-
предыдущей записи.
3) Запись с искусственным эхом. (Для этого пригодны такие ап-
аппараты, как «МАГ-8», «МАГ-59», «Мелодия», «Тембр», где магнитные
головки расположены в таком порядке: стирающая, записывающая,
воспроизводящая.)
Литература: 1 (стр. 117—138).
Ведущий. Бурно развивается техника в наше время. Теперь
уж никого не удивляет запись звука, не являются необычными «чу-
«чудеса» звукозаписи. Интересно, что может дать физика для дальней-
дальнейшего развития музыкального искусства?
6*
83

2-й в е д у щ и й. Вот об этом я и предлагаю послушать следую-
следующий доклад.
Электронные голоса. Музыкальные инструменты создавались
и совершенствовались веками. В XVIII столетии не было еще и поло-
половины тех инструментов, которые составляют современные оркестры.
Обычные музыкальные инструменты делятся на четыре группы:
струнные (скрипка, рояль), духовые, язычковые (баян, аккордеон),
ударные (литавры, барабан). В основе их устройства лежат законы
механики, а возбуждение звука связано с возбуждением механиче-
механических колебаний струн, столба воздуха (у духовых инструментов),
язычков — металлических пластинок, закрепленных с одного кон-
конца (у инструментов язычковой группы), кожаных или металличе-
металлических перепонок (у ударных инструментов).
Однако звуковая палитра классических музыкальных инстру-
инструментов и оркестров порой уже не удовлетворяет современных компо-
композиторов и исполнителей. Появилась потребность в создании таких
инструментов, с помощью которых можно было бы получать звуки со-
совершенно новых тембров и большего диапазона, силы и длительнос-
длительности. Богатые возможности открыла в этом направлении радиоэлект-
радиоэлектроника. Были сконструированы различные электрические музы-
музыкальные инструменты. Все их можно разделить на два типа: чисто
электронные и адаптированные.
Принцип действия инструментов первого типа следующий: соз-
создаваемые электронным генератором (он является основной частью
инструмента) электрические колебания проходят через специальное
формирующее устройство, где им придается та или иная форма, через
систему регуляторов, усилитель и, наконец, поступают в громкого-
громкоговоритель, который преобразует их в звуковые колебания. Изменяя
частотный состав электрических колебаний, можно менять в очень
широких пределах тембры получаемых звуков, а изменяя амплиту-
амплитуду электрических колебаний — получать звуки желаемой гром-
громкости. В адаптированных же электромузыкальных инструментах
звуковые колебания получаются, как обычно, от удара или ущипле-
ния струн, затем они воспринимаются адаптером, который преобра-
преобразует их в электрические колебания, усиливаются и уже потом при по-
помощи громкоговорителя вновь преобразуются в звуковые. Испол-
Исполнитель играет на адаптированных электромузыкальных инструментах
так же, как и на обычных (посредством клавиш, струн), придавая
звуку нужную выразительность и тембр, но при этом ему прихо-
приходится в значительно меньшей степени затрачивать мускульную силу
на создание колебаний.
Мы не имеем возможности более подробно рассказать о том, как
устроены и действуют различные электромузыкальные инструменты,
как играют на них. Но мы познакомим вас с некоторыми интерес-
интересными сведениями из истории создания этих инструментов.
Мало кто знает, что первый электрический музыкальный инстру-
84

мент — электроорган, созданный в прошлом веке, весил 200 Т.
Первый электромузыкальный инструмент на лампах не получил
широкого распространения, зато в 1921 г. родился широко извест-
известный «терменвокс» — детище советского инженера Л. С. Термена.
«Крещение» терменвокса состоялось на VIII Всероссийском элект-
электротехническом съезде в Москве, где молодой инженер исполнял це-
целую концертную программу. Он играл, ни к чему не прикасаясь.
Плавные движения рук в воздухе перед антенной инструмента вы-
вызывали красивые звуки, льющиеся из громкоговорителя.
Большевик А. М. Николаев, присутствовавший на съезде, рас-
рассказал В. И. Ленину об этом инструменте. Владимир Ильич заин-
заинтересовался и пригласил физика-музыканта в Кремль. Романс «Не
искушай» сменился «Ноктюрном» Шопена, затем последовали другие
произведения. «Я чувствовал, — вспоминает Термен, — что Вла-
Владимир Ильич с интересом слушает голос нового инструмента. Это
придавало мне силы, играл я с подъемом... «Очень хорошо, что это
изобретено у нас!» — сказал на прощание Ленин».
Терменвокс получил широкую известность у нас и за рубежом.
Но без клавиш, без грифа, без всякой точки опоры на нем чрезвы-
чрезвычайно трудно было играть. Скоро увидели свет электромузыкаль-
электромузыкальные инструменты и с грифами, и с клавишами. Играть стало гораздо
легче, а порой и проще, чем на обычных инструментах. Немало ап-
аплодисментов досталось на долю таких советских инструментов, как
В-8, В-9, эмиритон, виолена, экводин. Отлично звучащий экводин
конструктора А. А. Володина получил Большой приз на Всемирной
выставке 1958 г. в Брюсселе и сейчас выпускается серийно. Сконст-
Сконструирован первый советский электроорган на полупроводниках. Не-
Недавно построена машина «АНС», названная так в честь композитора
А. Н. Скрябина. Эта машина замечательна тем, что в ее октаве не
12, а 72 звука. Кроме того, на ней можно получать световые изоб-
изображения, соответствующие издаваемым звукам. Работая на АНСе,
композитор становится похож на живописца. Создав сложнейшую
музыку, он тотчас же может прослушать ее, увеличить или умень-
уменьшить громкость звучания отдельных мест, ускорить или замедлить
темп, увидеть ее в световой интерпретации. Пока этот инструмент
сделан в единственном экземпляре.
Доклад заканчивается прослушиванием игры на электромузы-
электромузыкальных инструментах или соответствующей записи.
Литература:! (гл. 7 «Поет электричество», гл. 11 «Машины сочиняют»).
Вторая часть вечера — это игры, танцы и музыкально-физическая
викторина. Ниже приводим некоторые вопросы этой викторины.
1. Когда и кем изобретен первый советский электронный музы-
музыкальный инструмент?
Ответ. В 1920 г., инженером Л. С. Терменом.
2. Когда и кем изобретен музыкальный инструмент АНС, почему
он так назван?
85

Ответ. В 1960 г. советским инженером Е. А. Мурзиным; ин-
инструмент назван в честь А. Н. Скрябина.
3. Когда и кем была впервые осуществлена запись и воспроизве-
воспроизведение звука?
О т в е т. Т. А. Эдисоном в 1877 г.
4. Как назывался первый советский звуковой кинофильм?
Ответ. «Путевка в жизнь».
5. Когда сформировалась современная музыкальная система?
Ответ. В середине XVII века, когда был создан двенадцати-
ступенный равномерно темперированный музыкальный строй.
6. Что услышали мы, удаляясь от оркестра со скоростью звука?
Ответ. Звуковые волны будут неподвижны относительно че-
человека, удаляющегося от оркестра со скоростью звука; следователь-
следовательно, человек звука не услышит.
7. Что такое эхо?
Ответ. Звук, отраженный от какого-либо препятствия.
8. Что движется быстрее: ружейная пуля или звук выстрела?
Ответ. Быстрее движется пуля: vuym = 900 ж!сек, v3EyKSL=
=342 м1 сек.
9. Как изменяется тон свистка приближающегося поезда?
Ответ. Тон звука повышается.
После вечера был оформлен альбом. В альбом были помещены
тексты докладов, описание вечера, рисунки и фотографии.
Литература
1.Г. Аяфилов. Физика и музыка. М., «Детская литература», 1964.
2. У. Б р э г г. Мир света. Мир звука. М., «Наука», 1967, стр. 236—256.
3. Л. Ф. В о л к о в-Л а н н и т. Искусство запечатленного звука.
М., «Искусство», 1964.
4. В. Д. О х о т н и к о в. В мире застывших звуков. М. — Л., Гостех-
издат* 1951.
5. Б. Б. Кудрявцев. Неслышимые звуки. М., «Молодая гвардия»,
1957.
6. Н. М. Л и в е н ц е в. Курс физики. М., «Высшая школа», 1966, глава
«Звук».
7. Я- И. П е р е л ь м а н. Занимательная физика. М., Физматгиз, 1959.
8. Л. Эллиот и У. У и л к о к с. Физика (учебник). М., Физматгиз*
1963.
9. Энциклопедический музыкальный словарь. М.» «Советская энциклопе-
энциклопедия», 1966.
10. «Знание — сила», I960, № 3, 5, 11; 1961, № 1, 3; 1962, № L
11. «Техника — молодежи», 1960, № 3.
Музыкальные произведения
1.Л. Бетхове н—«8 соната». 2, М. И. Г л и н к а—«Вальс-фантазия».
3. П. И. Чайковский —«Времена года». 4. О р л а н д о-д е-Л а с с о —
«Эхо». 5. Песни советских композиторов — И. О.Дунаевского, В.П.Соловье-
В.П.Соловьева-Седого, Е. П. Родыгина и др. 6. Эстрадная музыка. 7. Народные песни и
танцы. 8. П. Ш е ф ф е р. «Патетический этюд» (из сборника грампластинок
«Учитесь слушать музыку»).

И. В. ПОЛЯНСКАЯ, К. П. БАРАБАНОВА
(г. Ярославль, педагогический институт)
В МИРЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ЗАРЯДОВ И ПОПЕЙ
Подготовка вечера заняла около трех месяцев. Сначала намети-
ли темы сообщений и распределили их между кружковцами, затем
организовали несколько экскурсий на заводы, с тем чтобы кружков-
кружковцы могли увидеть в действии те промышленные установки, о кото-
которых им предстояло рассказывать на вечере своим товарищам. Так,
на Ярославском шинном заводе ребята познакомились с процессом
вальцевания каучука, на лакокрасочном заводе «Победа рабочих»—
с электроокраской, на сажевом заводе — с действием электро-
электрофильтров, на моторном заводе — с электроискровым способом об-
обработки металлов.
К вечеру группа учащихся выпустила красочно оформленную
газету, посвященную атмосферному электричеству, в ней были по-
помещены статьи, рассказывающие о первых исследователях атмосфер-
атмосферного электричества — В. Франклине, М. В. Ломоносове, Г. Рихмане,
о молниях различного вида — линейных, плоских, четочных, ра-
кетообразных, шаровых [1 (стр. 208—210); 8; 12], о том, как изу-
изучают молнии в современных условиях, о мерах предосторожности
во время грозы [1 (стр. 210—211); 12] и т. д.
Был подготовлен стенд под названием «Фантастика? Нет — нас-
настоящее и будущее». Для этого на листе фанеры нарисовали два боль-
больших шара (заряды); выпилили «силовые линии» и название стенда,
заклеили отверстия с противоположной стороны калькой. На этом
фоне разместили рисунки, рассказывающие о применении электри-
электрических зарядов и полей. Фанеру укрепили на раме, стенд сзади ос-
освещали электрические лампочки. Аналогично в качестве декорации
сцены была выполнена картина «Молния» (освещалась лампами,
окрашенными в красный и синий цвета).
Вечер проводился по такой программе:
1. Молния в атмосфере — грозное явление природы.
2. В. Франклин и М. В. Ломоносов о природе молнии.
3. Электрические заряды и маленькие молнии опасны на произ-
производстве.
4. Маленькая молния служит человеку.
5. Использование электрических полей в технологических процес-
процессах.
87

6. Немного фантазии.
7. Викторина.
Приводим описание вечера.
1-й ученик читает отрывок из стихотворения Елизаветы Куль-
Кульман «Молния»1.
[В зале темно, только свет проекционного фонаря освещает чте-
чтеца. В те моменты, когда ученица, стоящая за занавесом, произносит
слова, принадлежащие «молнии», на сцене вспыхивает «молния» (это
включают лампы, освещающие картину-табло) и слышатся
удары «грома».]
«Со мною кто сравнится?»
— Я! — Дуб сказал могучий,
Взмахнув вершиной гордой.
Из облаков зловещих
Летучею змеею
Вдруг молния блеснула
И крепкий дуб сломила,
Как бы дитя играя,
Цветка согнуло стебель.
«Со мною кто сравнится?»
— Я! — прозвучала Башня,
Чье золотое темя
Отвсюду гордо блещет,
Когда не покрывают
Его, как флером, тучи.
Но небеса разверзлись
Для молнии гремучей.
Летит драконом страшным
С зияющею пастью;
Мгновенье — и не стало
Главы у гордой башни;
Лишь черными ручьями
Вниз по стенам стекает
Расплавленное злато.
«Нет, мне никто не равен!»
Сказала и стрелою
Нырнула в волны моря,
Где только что спесиво
Корабль военный несся.
Пожар! В минуту с треском
Горящие остатки
1 «Хочу все знать». Научно-популярный альманах, № 2. Л., Детгиз.
1959, стр. 265.
88

На воздух разметало;
Потом опять все в море
Упало, потонуло
И дивного строенья
Как будто не бывало...
Ведущий (стоит на краю сцены). Молния — это величествен-
величественное и грозное явление природы — невольно вызывает у нас чувство
страха.
А что же испытывал человек в древние времена и даже в недале-
недалеком прошлом? Руководимый инстинктом самосохранения, он спе-
спешил укрыться от бушующей стихии, обрушивающейся на него в виде
гигантских вспышек света, громовых ударов, ливня. [Эти слова соп-
сопровождаются демонстрацией (без звука) 6-й части фрагмента «Гроза»
из кинофильма «Драматургия Островского».]
Долгое время человек не умел объяснить причин, вызывающих
грозовые явления. Люди считали грозу деянием богов, наказываю-
наказывающих человека за грехи. Интересно, что у каждой народности был
свой бог грозы и молнии. (Пауза.)
Но давным-давно у человека зародилось дерзкое желание поко-
покорить могучие силы природы, в том числе и молнию. Для этого надо
было узнать, что же такое молния.
2-й ученик. Природа молнии стала известна после исследова-
исследований, проведенных в XVIII столетии русскими учеными М. В. Ломо-
Ломоносовым и Г. Рихманом и американским ученым В. Франклином, i
Так, в 1752 г. Франклин осуществил опыт, который заключался
в следующем: в грозовую тучу на длинной бечевке был запущен змей
с металлическими остриями. Бечевка была изолирована от земли
шелковой лентой и оканчивалась металлическим ключом. Во время
грозы бечевка намокала и становилась хорошим проводником элект-
электричества, поэтому Франклину удавалось извлекать из ключа элект-
электрические искры. Этот опыт доказал, что молнии и маленькие элект-
электрические искры, получаемые в лаборатории, имеют одинаковую при-
природу. Чтобы предохранять здания и другие сооружения от молний,
Франклином был изобретен громоотвод (точнее молниеотвод). Много
тРУДа, сил и энергии положил ученый на то, чтобы внедрить в жизнь
свое изобретение. Для этого ему пришлось опровергать научные воз-
возражения своих ученых коллег, не понимавших принципа действия
прибора, преодолевать суеверные и религиозные возражения.
Литература: 7 (стр. 21—35).
Ведущий. Идеи и опыты Франклина в области электричества
заинтересовали ученых многих стран.
3-й у ч е н и к. В России начались систематические исследования
атмосферного электричества. Их проводили наш великий соотечест-
соотечественник М. В. Ломоносов и его друг профессор Г. В. Рихман. Это
было более двухсот лет назад. Серьезная, часто связанная, по словам

самого Ломоносова, «с немалой опасностью», со смертельным рис-
риском работа была очень успешной и продолжалась почти девять лет.
Было проведено много «электрических воздушных наблюдений» [по-
[показывается диапозитив № 27 «Рисунок М. В. Ломоносова к опытам
по изучению атмосферного электричества» из набора о М. В. Ломо-
Ломоносове]; во время одного из таких опытов от удара молнии трагичес-
трагически погиб один из исследователей, профессор Рихман.
26 ноября 1753 г. Михаил Васильевич Ломоносов выступил с тор-
торжественным докладом в Академии наук, в котором рассказал об ито-
итогах многолетних исследований. Доклад этот назывался «Слова о яв-
явлениях воздушных от электрической искры происходящих». Это бы-
было очень стройное и логически безупречное, основанное на наблюде-
наблюдениях и расчетах сообщение.
М. В. Ломоносов первый объяснил, отчего происходят грозы.
Объяснение было таким [демонстрируется диапозитив № 28 «Рису-
«Рисунок М. В. Ломоносова, объясняющий «грозовые явления», из того
же набора ]. В земной атмосфере воздух находится в постоянном дви-
движении. Благодаря трению восходящих и нисходящих воздушных
потоков частички воздуха электризуются, а когда они сталкиваются
с капельками воды в облаках, то отдают им свой заряд. Таким обра-
образом, на облаках с течением времени скапливаются весьма большие
заряды и между ними возникает сильное электрическое поле. Оно-
то и вызывает молнию. М. В. Ломоносов тоже предлагал предуп-
предупреждать разрушающее действие молнии с помощью выставленных
и надлежащим образом подпертых «электрических стрел», и не
только предлагал, но и доказывал «ученым» (как это сейчас звучит
странно!), что человек должен защищаться от молнии.
Работами М. В. Ломоносова в области атмосферного электричест-
электричества по праву гордится русская наука [4 (стр. 32—36); 12 (стр. 8 — 11)].
Ведущий. Люди стремились изучить молнию, узнать ее при-
природу, научиться ее побеждать. И они добились этого. Теперь молния
уже перестала быть загадочным, страшным явлением. Мы знаем,
как вести себя в лесу, в турпоходе, если нас застанет гроза, умеем
защитить от молнии промышленные объекты [ассистент демонстри-
демонстрирует действие молниеотвода [6 (стр. 87—89)].
В наших широтах грозы обычно бывают непродолжительными и
слабыми, особенно в мае. После такой грозы воздух становится бо-
более свежим, громче голоса птиц, ярче краски лугов и пашен.
4-й ученик читает стихотворение Ф. И. Тютчева «Люблю гро-
грозу в начале мая». В это время на экране демонстрируется (без звука)
начало кинофильма «Молния» (для VIII класса).
Ведущий. Итак, маленькие молнии, полученные в лаборато-
лаборатории, помогли изучить грозную стихию — молнию и гром, научили
человека не бояться их, и постепенно люди смогли оценить не только
величие, но и красоту этого явления природы.
90

5-й ученик. Мы постоянно находимся в необъятном океане
электрических разрядов — естественных и искусственных, создавае-
создаваемых многочисленными машинами, станками и самим человеком (на-
(например, когда он ходит, причесывается). Эти разряды, конечно, не
так мощны, как природные молнии, и поэтому мы иногда не заме-
замечаем их. Но ведь они существуют и могут так же, как и большие мол-
молнии, возникающие в атмосфере, вызывать пожары и взрывы, при-
приводить к значительным убыткам, повреждениям и увечьям, если мы
не будем знать, отчего они возникают и как защищаться от них.
Известно, что молнии могут возникнуть при скоплении разно-
разноименных электрических зарядов, называемых статическими зарядами
(если последние неподвижны). А статические заряды возникают в
самых различных случаях.
Литература: 3 (стр. 14).
6-й ученик. Причиной появления статического электричест-
электричества может быть трение. [На экран проецируется рисунок № 241 из
книги Г. Низе «Маленькая физика» (М., Физматгиз, I960).] Шкив и
вал, приводимые в движение приводным ремнем, благодаря плот-
плотному соприкосновению и трению, постоянно электризуются, вслед-
вследствие чего между ними могут проскакивать искры.
Вспомним сравнительно недавнее прошлое, ну хотя бы начало
XX века. Цех завода или фабрики представлял собой «лес ремней».
Ведь все станки работали от одного двигателя, и движение им пере-
передавалось через трансмиссии. Как сильна была тогда электризация
приводных ремней и как велика опасность поражения электричес-
электрическим разрядом! Теперь каждый станок приводится в движение своим
электродвигателем [показываются рисунки, на которых изображе-
изображены старый и современный цех, из книги «Машина» (М., «Молодая
гвардия», 1959, стр. 70 и 71)].
На заводах резиновой промышленности, а такие заводы есть и
в нашей области, работают машины, которые смазывают резиновым
клеем тканевые материалы. В результате постоянного трения мате-
материала о валки оба они электризуются и на них возникают статичес-
статические заряды. Если не снять эти заряды, то даже небольшая искра мо-
может вызвать пожар, так как окружающий воздух насыщен парами
бензина и имеет температуру около 60° С. [Ассистенты демонстриру-
демонстрируют опыт: воспламенение ваты, смоченной эфиром, от искры элек-
трофорной машины.]
Литература: 11 (стр. 86—89).
7-й ученик. Соприкосновение жидкости с твердым телом и
последующее разъединение их тоже сопровождается электризацией.
Это явление наблюдается, например, при движении жидкости внут-
внутри труб, замкнутых сосудов (цистерн), при фильтрации и очистке
загрязненных тканей. Особенно это опасно, если транспортируются
горючие жидкости (бензин, нефть).
91

Электризация возникает и при деформации тел. В этом можно
убедиться на таком опыте. Полоску резины растянем несколько раз,
а затем коснемся ею стержня электрометра. Мы видим, что стрелка
электрометра отклоняется, а это значит, что резина при растяжении
наэлектризовалась. Именно электризацией в процессе деформации
объясняется появление большого количества статических зарядов
при вальцевании (перемешивании) каучука.
8-й ученик. Разделение вещества на части тоже сопровожда-
сопровождается электризацией последних. Проделаем следующие опыты.
Над полым шаровым металлическим кондуктором, надетым на
стержень электрометра, будем резать резиновую трубку так, чтобы
ее отрезки, падая, попадали в шар. Замечаем, что стрелка электро-
электрометра отклоняется, следовательно, кусочки резины оказываются за-
заряженными.
Возьмем ленту из старого бумажного конденсатора (длиной около
0,5 м) и быстро отделим одну полоску от другой. Полоски осторож-
осторожно опустим в полые шаровые кондукторы электрометров. Видим, что
электрометры заряжаются. Проверяем знаки зарядов электромет-
электрометров — они оказываются противоположными.
Эти опыты подтверждают тот факт, что при разделении вещества
на части происходит их электризация разноименными зарядами. С
аналогичным явлением мы встречаемся на некоторых предприятиях.
Так, на текстильных фабриках в процессе обработки отдельных тка-
тканей ворс на них подвергается стрижке. Лезвия ножей работают с
большой скоростью, и при этом ткань и ножи сильно электризуются.
Если не снять эти статические заряды, то дальнейшая обработка тка-
ткани будет затруднена; кроме того, будет существовать опасность воз-
возникновения пожара.
Статические заряды возникают и при ссыпании мелкораздроб-
мелкораздробленных веществ. Поэтому с явлением электризации приходится счи-
считаться на производствах, имеющих дело с тонкораздробленными ве-
веществами: сахарным песком, мукой, порохом, порошкообразными
химическими реактивами.
Литература: к сообщению — 11 (стр. 86—89), к опыту — 5
(стр. 30—37).
9-й у ч е н и к. Как же обнаружить и измерить статическое элект-
электричество? Для этого служат специальные приборы: электрометры,
электростатические вольтметры. Самые же простые из них и менее
чувствительные — это известный нам электроскоп и неоновая лам-
лампочка. Можно и самим изготовить не очень сложный прибор, кото-
который будет обнаруживать статические заряды на расстоянии при-
примерно до двух метров от него.
Посмотрим, как такой прибор работает. [Схема прибора приве-
приведена на рисунке 1. Сетка триода соединена с шаром электрометра,
который служит антенной. Демонстрация проводится в затемненном
помещении. ]
02

V
W
предотвратить опасное скоп-
Поднесем к антенне эбонитовую
палочку, имеющую отрицательный
заряд, — неоновая лампа гаснет.
Поднесем положительно заряжен-
заряженную палочку — лампа горит ярче.
Если те же опыты повторить, ис-
используя в качестве индикатора
обычный электроскоп, то можно
убедиться, что изготовленный на-
нами прибор является более чувст-
чувствительным, чем электроскоп.
Имея чувствительные и точные
приборы для обнаружения стати-
статического электричества, мы сможем
ление зарядов.
10-й у ч е н и к. Как же бороться на производстве со статически-
статическими зарядами? Как уберечь цеха многих предприятий и фабрик от
вредного действия маленьких электрических молний?
Прежде всего нужно строго соблюдать правила пожарной бе-
безопасности и технической эксплуатации машин и станков, быть очень
аккуратным, дисциплинированным и внимательным. В тех местах,
где скапливаются статические заряды, устанавливают специальные
металлические щетки, которые заземляются. Заряды, возника-
возникающие на деталях и узлах станков, через эти щетки отводятся в землю.
Обязательно заземляют и корпуса машин, станков.
В помещениях, цехах ставят резервуары с водой для увлажнения
воздуха, так как во влажном воздухе электризация происходит мед-
медленнее. Кроме того, на некоторых предприятиях, особенно там, где
имеют дело с горючими веществами (например, на шинных заводах),
внизу по полу устанавливают вытяжные трубы, которые удаляют
тяжелые, стелющиеся и к тому же взрывоопасные пары. Можно бо-
бороться с электрическими зарядами и с помощью специальных при-
приборов — ионизаторов. Образующиеся при их работе ионы воздуха
притягиваются к противоположным по знаку скопляющимся заря-
зарядам и нейтрализуют их.
Литература: 11 (стр. 86—89).
Ведущий. Изучив большую и маленькую молнии, человек
задумался, а нельзя ли их заставить работать с пользой для людей.
В настоящее время электрическая искра легко и быстро режет,
сверлит, воспламеняет, шлифует, фрезерует.
11-й у ч е н и к. Интересно, что небольшая искорка, которую мы
иногда видим, включая в сеть нагревательные приборы, является
страшным бедствием: из-за нее обгорают и разрушаются контакты
выключателей, рубильников, реле, щетки электромоторов. Во мно-
гих лабораториях ученые искали способ уничтожить ее. Над этим
93

же несколько лет работали и советские ученые супруги Лазаренко.
Были проделаны сотни опытов, и вдруг неожиданно оказалось, что
с помощью этой «вредной» искры, срывающейся с медного тонкого
прутика, можно сделать отверстие заданной формы в пластине твер-
твердого сплава. Вот, например, посмотрите: лезвие бритвы сделано из
закаленной стали, и если бы мы попытались просверлить в нем ма-
маленькое отверстие, то это вряд ли нам бы удалось. Бритва сломает-
сломается. Попробуем же при помощи искры получить отверстие. [Поясня-
[Поясняется устройство и действие учебного прибора для демонстрации элек-
электроискровой обработки металлов.]
В апреле 1943 г. изобретатели Б. Р. и Н. И. Лазаренко получили
авторское свидетельство на электроискровой способ обработки ме-
металла. В дальнейшем этот метод усовершенствовался. Этот метод в
некоторых случаях в сотни раз производительнее и экономичнее дру-
других способов обработки металлов, а иногда он является и единствен-
единственно возможным. Электрическую искру легко и быстро научили свер-
сверлить, резать, шлифовать, при этом точность обработки может дос-
достигать 2—3 мк.
[Эта часть рассказа сопровождается демонстрацией (без звука)
заключительных кадров кинофильма «Электроискровая обработка
металлов» или диапозитивов № 12 «Электроискровой станок» и № 13
«Изделия, полученные электроискровым методом» из серии «Физика
и современный научно-технический прогресс», вып. 1965 г.]
Несколько лет назад нашими учеными был разработан новый
метод обработки металла, получивший название электроимпульсно-
электроимпульсного. Здесь тоже металл разрушается электрическими разрядами, но
уже не кратковременными — искрами, а в сотни раз более продол-
продолжительными — дуговыми, следующими друг за другом через весьма
малые промежутки времени.
Литература: к сообщению — 2 (стр. 11—16); 9 (стр. 3—27); к опы-
опыту — 13 (стр. 175—177).
12-й ученик. В Волгоградском сельскохозяйственном инсти-
институте сконструировали остроумную машину для уборки подсолнеч-
подсолнечников, в которой тоже заставили работать искру. Машина выходит
в поле, специальными рожками захватывает она под самое «горло»
корзинки подсолнечников, и в этот момент электрическая искра про-
пробивает древесину стебля. Длится этот удар тысячные доли секунды,
но приток соков к корзинке подсолнечника прекращается. Под дей-
действием ветра и солнца корзинки быстро сохнут, а затем другой ма-
машиной легко отделяются от стеблей и собираются. Оставшиеся зе-
зеленые и сочные стебли продолжают расти и потом их скашивают на
силос. Очень удобно и практично!
А ведь раньше подсолнечник срезали под корень вместе со стеб-
стеблем. Затем только через несколько дней отрезали засохшие стебли
и собирали корзины. При этом стебли пропадали, а сама уборка
была более сложной и длительной.
94

Литература: 3 (стр. 16).
Ведущий. Сейчас на самых различных производствах, в це-
целом ряде технологических процессов с успехом применяются элект-
электрические поля. Человек, изучив их природу и свойства, тоже под-
подчинил их своей воле и заставил работать себе на пользу. О некото-
некоторых «профессиях» электрических полей мы вам расскажем.
13-й ученик. В Советском Союзе сейчас работает свыше 100
установок по электроокраске деталей. У нас в Ярославле тоже есть
такая установка на лакокрасочном заводе «Победа рабочих».
Электроокраска уменьшает расход лакокрасочного материала бо-
более чем на 50% по сравнению с расходом при обычной окраске рас-
распылением; она не только ускоряет процесс, но и освобождает рабо-
рабочих от трудоемкой работы.
В чем же заключается этот метод? Кратко пояснить его можно
с помощью вот этой установки (рис. 2). Установка состоит из метал-
металлического экрана на изолирующей подставке, соединенного с поло-
положительным полюсом электрофорной машины, и жестяного лотка
(его края округлены) на изолирующей ручке, соединенного с от-
отрицательным полюсом машины. На краю лотка расположены мелко
нарезанные листочки станиоля. К экрану прикреплен лист бумаги,
покрытый клеем.
Приводим в действие электрофорную машину. Поднеся лоток к
экрану, начинаем медленно перемещать его сверху вниз. Видим, что
листочки станиоля слетают с лотка и оседают ровным слоем на
бумаге. Повторим опыт, предварительно укрепив на экране чис-
чистый лист белой бумаги и заменив станиоль темной масляной кра-
краской. Отчетливо видно, что бумага покрывается мелкими капель-
капельками краски.
[Если во время второго опыта краска начнет стекать струйкой, де-
демонстрацию прекратить, насухо вытереть лоток и повторить опыт,
Рис. 2.
95

держа лоток на большем расстоянии. Бумага, покрытая краской,
показывается через эпидиаскоп. ]
Окраске в электрическом поле могут подвергаться изделия из
металла, дерева, стекла, резины и т. д. Поэтому данный метод ок-
окраски нашел применение не только в машиностроительной, ной ре-
зино-обувной, деревообрабатывающей и мебельной промышленнос-
промышленности. На московском заводе «Красный богатырь» впервые в СССР при-
применен метод лакировки галош в электрическом поле. С помощью элек-
электроокраски можно наносить на различные изделия жаростойкие и
электроизоляционные покрытия, вещества, предохраняющие от кор-
коррозии, эмаль, глазурь.
Литература: 10 (стр. 42).
14-й ученик. В электрическом поле можно разделить смесь,
состоящую из частиц, проводящих и непроводящих ток. Простой
опыт иллюстрирует эту мысль (показывает). Если на заряженную
пластину, укрепленную под углом 45° к горизонту, сыпать смесь из
кусочков бумаги и станиоля, то бумажные листочки отлетят не да-
далеко, а станиолевые — значительно дальше. Такое разделение сме-
смеси называется электросепарацией. Электрическая сепарация при-
применяется в литейном производстве: таким способом восстанавли-
восстанавливают землю после отливки, очищают ее от различных примесей,
особенно от немагнитных цветных металлов и сплавов.
Электрический способ очистки и сортировки зерна и семян пред-
предложен недавно, но он уже нашел поддержку у работников сельско-
сельского хозяйства.
Сделаем такой опыт. На заряженную от электрофорной машины
металлическую пластинку конденсатора насыплем тонким слоем пше-
пшеничные зерна. Поднесем сверху другую пластину, заряженную заря-
зарядом противоположного знака, замечаем, что зерна пшеницы встали
вертикально.
Представьте себе теперь, что первую пластинку заменили метал-
металлической сеткой с большими отверстиями. Ведь тогда средние и мел-
мелкие зерна сквозь нее провалятся, а крупные в таком сите задержат-
задержатся; затем их можно ссыпать в бункер. Зерна, прошедшие через пер-
первое сито, можно заставить падать на еще одно сито — с более
мелкими ячейками; теперь в нем уже останутся зерна средней величи-
величины, а совсем мелкие зерна (сорняки и мусор) не задержатся и попа-
попадут прямо в короб.
Этот интересный метод сейчас разрабатывают и совершенствуют
ученые Челябинского института механизации и электрификации
сельского хозяйства.
Литератур а: 3 (стр. 24); 5 (стр. 170—171).
15-й ученик. Трубы наших заводов, фабрик, тепловых элект-
электростанций выбрасывают много дыма, который загрязняет и отрав-
96

Рис. 3.
ляет воздух. Поэтому с дымом ведется постоянная борьба: устанав-
устанавливаются различные дымоочистители и дымоуловители. В последнее
время начали вводиться в действие электрофильтры. Действие элект-
электрофильтра можем наблюдать и мы на такой установке (рис. 3).
В стеклянной трубке проходит вдоль стенки станиолезая лента,
соединенная с положительным полюсом электрофорной машины,
а по оси — подвешенная на изолированном стержне проволока с
тяжелым грузом (проволока соединяется с отрицательным полюсом
машины). «Труба» ставится над кристаллизатором, наполненным не-
небольшим количеством концентрированной соляной кислоты. Если
палочку с ваткой, смоченной в нашатырном спирте, поднести к кис-
кислоте, то последняя начинает дымиться, и из «трубы» идет густой бе-
белый дым. Приводим в действие электрофорную машину, дым почти
сразу исчезает.
Чем это можно объяснить? Частички дыма в трубе приобретают
заряд такого же знака, как и у осевой проволоки. Поэтому под
действием электрического поля, созданного внутри трубы, они
Движутся к стенкам и оседают на них. Со стенок дым периодически
счищается.
Литература: к сообщению — 3 (стр. 21, 22); 10 (стр. 45, 46); к опы-
опыту — 13 (стр. 173, 174).
16-й у ч е н и к. Использование электрических полей очень раз-
разнообразно. Так, на Киевском рыбокомбинате электростатическим
методом ведется копчение рыбы. Этот процесс напоминает электро-
электроокраску, только осаждаемым веществом являются частички коптиль-
н°го дыма.
На некоторых предприятиях Советского Союза аналогичным спосо-
5°м, называемым электроворсованием, изготавливаются искусствен-
7
Заказ 429
97

ный мех, бархат, плюш, замша, ковры, одеяла. Делается это так:
между двумя металлическими заряженными электродами движется
ткань, на которой нанесен слой клея, сверху на ткань продувается
ворс — короткие волокна или частички шерсти. В электрическом
поле ворсинки движутся в строго определенном направлении и осе-
оседают на ткань плотным слоем. Уяснить сущность процесса поможет
простой опыт (рис. 4). На нижнюю пластину конденсатора насыпаем
мелко нарезанные листочки станиоля. Одновременно начнем заря-
заряжать конденсатор и протягивать между его пластинами полоску бу-
бумаги, смазанную клеем. Видим, что листочки станиоля при своем
движении с нижней пластины к верхней встречают бумагу и при-
прилипают к ней.
Литература 10 (стр. 44).
Ведущий, Мы узнали о применении электрических полей для
изготовления ворсистых тканей. А если ворсинки напылять не на
ровную заряженную поверхность, а на поверхность, имеющую слож-
сложную форму, то можно, наверное, получить сразу готовые фасонные
изделия, например, шляпы, платье, пальто. За несколько минут сде-
сделать из отдельных ворсинок платье, притом без единого шва и любо-
любого фасона! Разве это не заманчиво? Ученые подсчитали, что оно бу-
будет стоить не дороже 10 копеек. Пока это еще область фантастики.
Но почему не пофантазировать дальше!
В технике уже достаточно широко применяется электроокраска,
а ведь краску, вероятно, можно заменить расплавленным металлом.
Осаждая капли металла на модели нужной формы, можно будет по-
Рис.
93

лучать сразу детали или даже целые металлические корпуса машин,
судов, самолетов. И они будут значительно дешевле, чем сделанные
литьем.
Мы рассказали только о некоторых поисках, о наиболее инте-
интересных экспериментах.
Окончательных побед в науке не бывает. Открыто и сделано мно-
многое, но еще больше предстоит сделать.
Литература: 3 (стр. 26—28).
В заключение вечера проводится викторина. Вопросы задает за-
заранее подготовленный ученик, а оценивает ответы жюри. В тот мо-
момент, когда жюри объявляет полученные за ответ оценки, на табло,
укрепленном над сценой, загораются соответствующие цифры.
Вопросы викторины
1. Назвать ученых — первых исследователей атмосферного элект-
электричества.
О т в е т. В. Франклин A706—1790 гг.), М. В. Ломоносов A711—
1765 гг.), Г. Рихман A711—1753 гг.).
2. Какие виды молний известны в настоящее время?
Ответ. Линейная, шаровая, четочная.
3. Как во время грозы уберечь себя от поражения молнией?
4. Назвать способы электризации тел.
5. Если заряженную эбонитовую палочку положить на стол, ут-
утратит ли она весь имеющийся на ней заряд? Ответ проверить опы-
опытом.
Ответ. Нет. Снимется лишь часть заряда по линии соприкос-
соприкосновения палочки со столом, так как палочка сделана из изолятора.
6. Можно ли на концах эбонитовой палочки получить два одно-
одновременно существующих разноименных заряда? Как? Ответ под-
подтвердить опытом.
Ответ. Можно. Взяв палочку за середину, один конец ее на-
натереть мехом (он зарядится отрицательно), а другой — бумагой (за-
(зарядится положительно). Оба заряда сохраняются, так как эбонит —
изолятор.
7. Почему маленький металлический шарик, подвешенный меж-
между двумя разноименно заряженными колокольчиками, укреплен-
укрепленными на изолирующих штативах, все время притягивается то к од-
одному, то к другому колокольчику и, ударяясь о них, создает звон?
(Вопрос сопровождается опытом.)
8. Почему, когда наливают горючее в автоцистерну, шланг, по
которому течет бензин, опускают на дно цистерны?
О т в е т. В этом случае в процессе наливания бензина не проис-
происходит его разбрызгивания и, следовательно, электризации.
7* 99

Рис. 5.
9. Изготовление наждачной бумаги производится так, как схе-
схематически изображено на рисунке. (Схема вывешивается на дос-
доске, см. рис. 5.) Объяснить сущность метода.
10. Объяснить опыт «Послушный мыльный пузырь».
Небольшую проволочную ракетку (d = 40 см) на изолирующей
ручке и мыльный пузырь, выдуваемый через стеклянную трубочку,
на которую надет металлический наконечник, заряжают от одного
кондуктора электрофор ной машины, а затем с помощью ракетки
управляют полетом мыльного пузыря.
11. Как обнаружить, каким электричеством по знаку заряжен
электроскоп?
Ответ. К электроскопу поднести палочку, знак заряда которой
известен. Если стрелка электроскопа отклонится на больший угол,
значит электроскоп имеет заряд такого же знака, что и палочка, если
стрелка опадет, знак заряда противоположный.
12. Зарядить электроскоп положительно, если дана эбонитовая
палочка и мех.
Ответ. Эбонитовую палочку натирают мехом, при этом она
зарядится отрицательно. Затем подносят ее к электроскопу и, не
убирая палочки, касаются кондуктора электроскопа пальцем, пос-
после этого палочку удаляют.
Литература
1. Детская энциклопедия, изд. 2, т. 1. М., «Просвещение», 1964.
2. Б. В. В а с и л ь е в. Без резца и штампа. М., «Знание», 1965.
3. К. А. Г л а д к о в. Новое призвание электрона. М., «Знание», 1963.
4. А. Л. Е г о р о в. Освещение работ М. В. Ломоносова в области электри-
электричества и оптики в школьном курсе физики, «Физика в школе», 1961, №4.
100

5. К. Н. Е л и з а р о в. Основы учения об электрическом поле. М., Уч-
Учпедгиз, 1959.
6. Г. И. Ж е р е х о в. Демонстрация принципа действия технических ус-
установок. М.» Учпедгиз, 1954.
7. П. Л. К а п и ц а. Жизнь для науки. М., «Знание», 1965.
8. В. К ол околов. Грозы идут по планете. Л., Гидрометеоиздат, 1965
9. А. Т. К р а в е ц. Искра и дуга режут металл. М., «Знание», 1962.
10.Г. Р. Лисенке р. К изучению темы «Электрические заряды и элект-
электрическое поле» в X классе, «Физика в школе», 1964, № 6.
11. И. А. Соловейчик. Статическое электричество в технике, «Фи-
«Физика в школе», 1961, № 6.
12. И. С. С т е к о л ь н и к о в. Изучение молнии и грозозащита. М.,
Изд-во АН СССР (научно-популярная серия), 1955.
13. Н.М. Шахмаев, С. Е. Каменецкий. Демонстрационные опы-
опыты по электричеству. М.а Учпедгиз, 1963.

Ю. Ф. ОГОРОДНИКОВ,
Е. Г. СОБОВА
(г. Орел)
СВЕТ - УДИВИТЕЛЬНОЕ
ЯВЛЕНИЕ ПРИРОДЫ
Программа вечера
I. Роль света в жизни человека.
II. Источники света:
а) пламенные источники света;
б) масляные, керосиновые и газовые светильники;
в) электрическая свеча и лампа накаливания;
г) лампа дневного света.
III. Природа света.
IV. Опыты-задачи под девизами:
а) «Попробуй сделать и объяснить!»;
б) «Знаешь ли ты, что...»
Продолжительность вечера —два часа. Примерное распреде-
распределение времени можно рекомендовать следующее:
I часть — 10 мин, II часть — 20 мин, III часть—10 мин,
IV часть — 1 ч 20 мин.
Оформление вечера
К вечеру оформляется выставка сравнительно несложных са-
самодельных приборов, на которой представлены: камера-обскура,
перископ, прибор для демонстрации симметричности изображения
и предмета относительно плоского зеркала, модель прожектора,
модель телескопа, круг Ньютона, прибор для демонстрации зако-
законов отражения света и др.
Подготавливаются и вывешиваются на одной из стен зала три
стенда. Над стендами — полотнище, на котором крупными бук-
буквами написаны слова В. И. Ленина: «Ум человеческий открыл
много диковинного в природе и откроет еще больше, увеличивая
тем свою власть над ней...»
На первом стенде помещены портреты ученых, внесших вклад
в развитие учения о свете (Ньютона, Френеля, Гюйгенса, Юнга,
Фуко, Максвелла, Лебедева, Столетова, Вавилова, Планка), с
102

краткой справкой об основных работах каждого ученого в области
оптики.
На втором стенде помещены фотографии современных оптичес-
оптических приборов: фотоаппарата, телескопа, микроскопа, спектроско-
спектроскопа, перископа, стереотрубы, прожектора, киноаппарата, бинокля —
с указанием, для чего применяется тот или иной прибор. Вверху —
слова А. М. Горького: «Нет силы более могучей, чем знание: чело-
человек, вооруженный знанием, непобедим».
Третий стенд — «занимательный». На нем помещаются рисун-
рисунки «Зрительные иллюзии», интересные вопросы, задания под руб-
рубрикой «Подумай и ответь». Для оформления рисунков «Зритель-
«Зрительные иллюзии» материал может быть взят из книг [11, 12 (стр. 91 —
110)].
Вопросы для отдела «Подумай и ответь»
1. Какого цвета кажется красный галстук при синем свете?
Ответ. Черным, так как поверхность галстука полностью
поглощает падающий на нее свет.
2. Кому яркие звезды кажутся крупнее: человеку с нормаль-
нормальным зрением или близорукому? Почему?
Ответ. Близорукому, так как четкое изображение звезды
будет не на сетчатке глаза, а несколько впереди. На сетчатку же
попадает расходящийся пучок лучей.
3. Может ли двояковыпуклая линза служить уменьшительным
стеклом? Как это сделать?
Ответ. Да. Для этого нужно поместить ее в жидкость, име-
имеющую большую оптическую плотность, чем материал, из которого
сделана линза.
4. Почему спецодежда металлургов покрывается тонким слоем
металла — великолепного проводника тепла?
Ответ. Слой металла, отражая тепловые и световые лучи,
предохраняет одежду от воспламенения.
5. Почему сухой песок светлый, а влажный песок кажется тем-
темным?
Ответ. Влажный песок кажется темнее потому, что отраже-
отражение от него значительно уменьшается; большая часть света пропус-
пропускается влагой и поглощается.
6. Мог бы «человек-невидимка» видеть окружающие его пред-
предметы?
Ответ. У «человека-невидимки» все ткани должны быть
прозрачными, и их оптическая плотность должна равняться опти-
оптической плотности воздуха. При этих условиях хрусталик глаза
уже не будет выполнять своей роли — преломлять лучи света.
Поэтому «человек-невидимка» не смог бы видеть окружающие его
предметы.
7. Как в полной темноте можно написать слово, которое могли
бы видеть присутствующие при этом?
103

Ответ. Для этого нужно взять лучину с тлеющим на ее
конце угольком и, быстро перемещая ее, «писать» в воздухе; глаз
наблюдателя будет видеть в темноте целиком написанное слово,
благодаря способности сохранять зрительные ощущения в тече-
течение некоторого времени.
8. Сможет ли космонавт наблюдать на Луне зарю?
Ответ. Нет, так как на Луне нет атмосферы.
9. Почему на Земле бывают сумерки?
Ответ. Сумерки на Земле бывают потому, что слой земной
атмосферы рассеивает лучи уже ушедшего за горизонт Солнца.
10. Почему днем окна домов кажутся темными?
Ответ. Стекла окон хорошо пропускают солнечный свет с
улицы и почти не отражают его, поэтому они кажутся темными.
11. Почему во время лунного затмения Луна бывает видна
и почему при этом она имеет багровый оттенок?
Ответ. Солнечные лучи, преломляясь в земной атмосфере,
попадают в конус тени, отбрасываемой Землей, а поскольку ат-
атмосфера поглощает и рассеивает голубые и близкие к ним по цвету
лучи, то Луна освещается лучами красных и оранжевых тонов.
Содержание вечера
I. Вступительное слово: Роль света в жизни человека.
У многих народов существуют сказания и легенды о том, как
был похищен огонь у богов, как изменилась жизнь людей с появле-
появлением огня. Красивой сказкой является миф о Прометее, который
похитил уголек с небес, принес его на землю и передал людям.
[Далее следует яркий пересказ этого мифа. Затем, воспользовав-
воспользовавшись отрывками из книги «Борьба за огонь» Ж. Рони-старшего (ч I,
гл. 1; ч. II, гл. 5; ч. III, гл. 11), выступающий показывает, с каки-
какими опасностями и трудностями встречался человек, добывая огонь
и сохраняя его.]
Свет — необходимое условие для работы глаз: отсутствие света
лишает человека этого тонкого и универсального органа чувств,
делая его жизнь пассивной. Чтобы продлить свою активную дея-
деятельность, человек создал искусственные источники света.
Много веков прошло с тех пор, когда пещеру нашего предка
озарил своим светом костер — источник тепла и света. А сейчас,
когда сгущаются сумерки, в городах и поселках зажигаются ис-
искусственные огни, которые рассеивают мрак наступающей ночи.
Многообразная творческая жизнь людей не прекращается. Только
в одной Москве каждый вечер загорается свыше 20 млн. ламп.
Более 500 типов ламп отправляется с Московского электролампо-
электролампового завода в самые отдаленные уголки страны.
В 1965 г. в нашей стране было произведено свыше 983 млн.
ламп (для сравнения укажем такую цифру: все дореволюционные
фабрики России выпускали ежегодно всего около 4,5 млн. ламп).
104

Электрические лампы светят на земле, в
небе, под водой и под землей. Они горят
на заводах, фабриках, в шахтах, учрежде-
учреждениях, лабораториях.
Велико значение света в жизни челове-
человека. Ведь мы пользуемся им не только для
освещения; свет помогает нам изучать да-
далекие звезды и звездные миры, исследо-
исследовать микроскопические организмы. У све-
света много профессий и на производстве: он,
например, может сортировать детали и
контролировать их качество. ц^~^==? ^j
//. Источники света. В проведении
этой части программы вечера принимают Рис. 1.
участие пять учеников. С короткими сооб-
сообщениями, рассчитанными на 3—5 мин, выступают четверо. Они
знакомят присутствующих с источниками света, созданными челове-
человеком с древнейших времен и до наших дней. Говоря об их устрой-
устройстве и действии, каждый выступающий подчеркивает, что источники
света совершенствовались с развитием производства, с расширени-
расширением знаний человека о тепловых, электрических и световых явле-
явлениях, с изучением природы света.
Каждое выступление сопровождается соответствующей демон-
демонстрацией.
Для иллюстрации первого сообщения используется таблица
по истории, на которой изображена пещера с костром, горящая
головня, факелы, светец с лучиной (изготавливается специально).
Второе сообщение иллюстрируется показом масляных ламп,
свечей, керосиновых и газовых ламп.
В ходе третьего сообщения демонстрируются действующая
свеча Яблочкова и различные лампы накаливания. Показываются
также диапозитивы № 20 «Электрическая лампа А. Н. Лодыгина»
и № 21 «Лампы накаливания большой мощности» из набора для
VIII класса, вып. 1962 г.
Свеча Яблочкова изготавливается так. На деревянной панели
(см. рис. 1) с помощью держателей из мягкого металла (латуни
или меди) устанавливаются вертикально два угольных стержня
(с неметаллизированной поверхностью) длиной 12—15 см и диа-
диаметром 4—6 мм\ расстояние между ними, равное 5—6 мм, запол-
заполняется гипсом. Свеча включается в сеть последовательно с реоста-
реостатом на 30 ом, 5 а. Включив ток, замыкают кусочком угля верх-
верхние концы стержней свечи до тех пор, пока не вспыхнет устойчи-
устойчивое пламя. (При работе свечи реостат должен быть полностью
включен!)
Четвертое сообщение — о лампе дневного света. Докладчик
вначале показывает свечение разреженных паров ртути (для этого
он пользуется трубкой Гейслера), люминесценцию вещества (при
105

этом обращается внимание на то, что различные вещества, засве-
засвеченные предварительно одним и тем же светом, излучают свет раз-
различной цветности; поэтому смесь фосфоров, которой покрывается
внутренняя поверхность люминесцентных ламп, можно подобрать
так, чтобы излучаемый свет по своему спектральному составу был
близок к дневному солнечному свету), а затем уже лампу дневного
света в действии.
После того как сообщения закончены, пятый участник этой
части программы зажигает все светильники* коптилку, стеарино-
стеариновую свечу, свечу Яблочкова, керосиновую лампу, лампу накали-
накаливания, лампу дневного света (свет в зале гасится). Сравнивая их
между собой, он говорит о преимуществах ламп дневного света.
Л и т е р а т у р а- 1, 8, 10, 13, 15 (гл. VII).
///. Что такое свет? Эта часть программы готовится одним
учеником. Приводим содержание его доклада.
С очень давних времен ученые пытались ответить на вопрос:
что такое свет? В древней Греции господствовало, например, мне-
мнение, что свет — это нечто, идущее из глаз человека или животного
в виде лучей-щупальцев. Выражения «свет брызнул из глаз»,
«лутастые глаза» и другие появились в разговорном языке как раз
в это время. Однако крупнейшие ученые древности Аристотель и
Демокрит придерживались иных взглядов: они считали, что свет
исходит не из глаз, а из светящегося тела. Правильность их точки
зрения подтвердилась лишь много веков спустя.
В XVII веке великий английский физик И. Ньютон высказал
гипотезу, что свет представляет собой поток особых, очень малых
частиц — «корпускул», которые выбрасываются светящимся телом
и с огромной скоростью движутся в пространстве, а попадая в наш
глаз, они вызывают ощущение света.
Исходя из этих представлений о природе света (они получили
название корпускулярных), Ньютон объяснял прямолинейное рас-
распространение света движением по инерции вылетевших корпу-
корпускул, отражение — их отскакиванием от границы раздела сред,
преломление — изменением скорости движения частиц при их
переходе из одной среды в другую (причину этого изменения он
видел в том, что молекулы разных сред должны с разной силой
притягивать «световые корпускулы»).
Современник Ньютона — голландский астроном и физик X. Гюй-
Гюйгенс выдвинул иную гипотезу, получившую название волновой
Гюйгенс считал, что от светящегося тела в особой среде — эфире,
которая заполняет все мировое пространство и окружает тела,
распространяются упругие волны, подобно тому как это происходит
на спокойной поверхности воды, когда в нее падает камень Долгое
время в науке господствовала корпускулярная теория, но затем
в начале XIX века стала общепризнанной волновая теория, так
106

как она была подтверждена многими опытами. Разви-
Развитая последователями Гюйгенса, волновая теория могла
объяснить все известные ученым того времени оптиче-
оптические явления и закономерности. В частности, она хо-
хорошо объясняла такие световые явления, как интерфе-
интерференция и дифракция света.
Поясним на примере, в чем заключается дифракция
света. Если освещать непрозрачное тело небольших
размеров [демонстрируется в эпипроекции рис. 2 ], то
при определенных условиях от него нельзя получить
на экране четко выраженной тени. Ее границы рас-
расплываются, так как свет огибает края препятствия и
заходит в область тени. В этом случае имеет место на- Рис 2.
рушение закона прямолинейного распространения све-
света [демонстрируется в эпипроекции фотография, на ко-
которой запечатлена тень от булавки (см. рис. 3)]. Корпускулярная
же теория ни интерференцию, ни дифракцию обосновать не мог-
могла. Итак, в начале XIX века в науке укрепилось представление,
что свет — это механические волны.
Но уже во второй половине XIX века A865 г.) великий англий-
английский физик Д. Максвелл выдвинул гипотезу о том, что свет пред-
представляет собой электромагнитные волны. К этому выводу Макс-
Максвелла привели его теоретические исследования
Многочисленные эксперименты подтвердили это замечатель-
замечательное научное предвидение. Особенно важное значение в утвержде-
утверждении электромагнитной природы
света имели экспериментальные
работы немецкого ученого
Г. Герца и русского ученого
П. Н Лебедева.
Герц и Лебедев наблюдали
отражение* преломление, интер-
интерференцию и дифракцию электро-
электромагнитных волн и доказали, что
эти явления протекают по тем
же законам, что и аналогичные
световые явления. Лебедев, кро-
кроме того, путем исключительно
тонких и сложных опытов су-
сумел обнаружить и измерить
световое давление, существова-
существование которого вытекало из элект-
электромагнитной теории света
С точки зрения этой теории
видимый свет является Лишь
частным случаем электромаг-
Рис. 3. иитных волн. Различные виды
107

этих волн отличаются друг от друга только длиной волны. [Демон-
[Демонстрируется таблица — шкала электромагнитных волн.] Длины волн
видимого света находятся в пределах 0,8—0,4 мк. Самые длинные
световые волны — волны красного света, самые короткие — фиоле-
фиолетового. Эти выводы были подтверждены экспериментально.
Что же является источником световых волн? Оказалось, что
световые волны испускаются атомами вещества источника света.
Однако, чтобы тело начало излучать свет, его атомы должны нахо-
находиться в особом, так называемом возбужденном состоянии. (В
возбужденном состоянии будут, например, атомы куска металла,
если металл предварительно сильно накалить.)
Целый ряд опытов, осуществленных уже в конце XIX и начале
XX столетий исследователями разных стран, в том числе и русски-
русскими, привел ученых к необходимости вновь пересмотреть представ-
представления о природе света. На основе экспериментов было установлено,
что излучение, распространение и поглощение света происходит
не непрерывно, а отдельными порциями, которые получили название
квантов света.
Представление о квантах света, как о своеобразных частицах,
которые характеризуются определенной энергией, было введено
в науку А. Эйнштейном в 1905 г.
Квантовые представления о свете хорошо объясняют экспери-
экспериментально полученные закономерности излучения, поглощения све-
света и законы его взаимодействия с веществом. Однако они не при-
пригодны для объяснений целого ряда других явлений, таких, как
интерференция и дифракция. С другой стороны, представления о
свете как об электромагнитных волнах весьма удобны для объяс-
объяснения явлений интерференции, дифракции, но ими нельзя поль-
пользоваться для обоснования закономерностей излучения и погло-
поглощения. Таким образом, все многообразие известных сейчас уче-
ученым свойств света и закономерностей, которым он подчиняется,
позволяет сделать вывод, что свет — это чрезвычайно сложное
явление природы, так как он одновременно обладает свойствами
волн и частиц, но в целом это не волны и не частицы, и не смесь
того и другого. Изучение природы света продолжается и в наши
дни.
«Мы уверены, — писал в своей книге «Глаз и Солнце» крупней-
крупнейший советский физик С. И. Вавилов, — ...что история исследова-
исследования света, его природы и сущности далеко не закончена; несомнен-
несомненно, что впереди науку ждут новые открытия в этой области...»
Литература: 1 (стр. 28—44); 4, 5 (гл. «На штурм твердыни»), 6
(стр. 9—16).
IV. Опыты-задачи. Эта часть вечера носит занимательный ха-
характер. Все опыты-задачи разделены на две группы: первая груп-
группа — «Попробуй сделать и объяснить!» (здесь опыты связаны с
108

практическим использованием световых явлений), вторая группа —
«Знаешь ли ты, что...».
В объяснении и проведении опытов первой группы принимают
участие все желающие. Каждый опыт готовится демонстратором—
участником вечера. Он же ставит задачу, следит за правильностью
ее решения, помогает в проведении эксперимента тому учащемуся,
который вышел отвечать, уточняет ответ, дополняя его интересными
цифрами и фактами. Вторая группа опытов подобрана с тем рас-
расчетом, чтобы познакомить присутствующих с некоторыми не изу-
изучаемыми по программе оптическими явлениями и их практическим
использованием. Ниже указан примерный подбор опытов.
«Попробуй сделать и объяснить!»
Опыт 1. Перископ1.
На экране получают изображение одного из кадров диафильма.
Затем между экраном и объективом ставят непрозрачное препятст-
препятствие.
Задача. Как, не убирая препятствия, вновь получить изо-
изображение на экране? Свои действия пояснить. Нарисовать на доске
ход лучей в установке, приве-
привести примеры практического ис-
использования данного явления. j
Ответ ясен из рассмотре- *
ния рисунка 4.
Ведущий демонстрацию до-
дополняет ответ данными о сов-
ременных перископах. Напри-
мер, перископы подводных ло-
док имеют трубу длиной до
15 м, число линз и призм, вхо- рис. 4.
дящих в перископ, 20 и более;
вес — 200 — 800 кГ\ даваемое
увеличение 1,5х и 6х. [Демонстрируется диапозитив № 20 «Пе-
«Перископ» из набора для X класса, вып. 1963 г. ]
Литература: 3 (стр. 420).
Опыт 2. Модель прожектора.
Оборудование: сферическое зеркало (зеркало Пикте),
маловольтная лампа на подставке.
Задача. Собрать модель прожектора, объяснить его дей-
действие и привести примеры практического использования про-
прожекторов.
1 Название некоторых опытов A, 3, 4) учащимся объявлять не следует,
так как оно может «натолкнуть» их на решение задачи.
109

Затем ученик, ведущий демонстрацию, рассказывает о том,
что в 1779 г. русский изобретатель И. П. Кулибин сконструировал
замечательный фонарь, в котором свет одной свечи концентриро-
концентрировался при помощи системы зеркал и направлялся в одну сторону.
«...Составное из многих частей зеркало, — писала об этом фонаре
газета «Санкт-Петербургские ведомости», — которое, когда пе-
перед ним поставится одна только свеча, производит удивительное
действие, умножая свет в пятьсот раз, противу обыкновенного
свечного света, и более, смотря по мере числа зеркальных частиц,
в оном вмещенных. Оно может поставляться и на чистом воздухе в
фонаре: тогда может давать от себя свет даже на несколько верст...
Зеркало сие особливо выгодно для освещения больших зал
и весьма для художников и мастеровых, освещая сильным светом
великое вокруг пространство, с самою малою свеч издержкою...
Галерея на 50 сажен была освещена сим зеркалом посредством од-
одной только свечи...» В мастерских того времени изготавливались
сотни фонарей Кулибина. Их использовали для освещения боль-
больших мастерских, на кораблях, в портах. По существу фонарь Ку-
Кулибина был первым прожектором [13 (стр. 14, 15)].
Далее ведущий рассказывает о современных прожекторах;
он может привести, например, такие данные о мощном зенитном
прожекторе: диаметр отражателя 150 см, а вес 70 кГ\ фокусное
расстояние 65 см; дальность действия прожектора до 12 км, а даль-
дальность видимости, зависящая от яркости луча и прозрачности ат-
атмосферы, может достигать 100 км\ источником света является
электрическая дуга, потребляющая ток 150 а [3 (стр. 414)].
В связи с этим опытом можно зачитать отрывок из романа
А. Толстого о фантастическом гиперболоиде инженера Гарина
[2 (стр. 105—107)], а затем доказать [см. книгу 7], что сделать
такой гиперболоид невозможно. Но далее выступающий говорит,
что идея создания «лучевого шнура» в настоящее время уже осу-
осуществлена; ее воплотили в жизнь советские ученые, лауреаты
Ленинской и Нобелевской премий Н. Г. Басов и А. М. Прохоров,
создав квачтовомеханические генераторы света. Не вдаваясь в
подробности устройства и принципа действия этих генераторов—ла-
генераторов—лазеров, он сообщает, что излучаемый ими пучок света представляет
собой весьма узкий луч, в котором сконцентрирована колоссаль-
колоссальная энергия. Например, луч толщиной в десятые доли миллиметра
оказывает давление 106 кГ/см2, и в нем может плавиться алмаз.
Во время световой локации Луны, которая была осуществлена с
помощью лазера, световое пятно на поверхности Луны имело диа-
диаметр всего несколько километров! (Для сравнения укажем, что
пучок, света от современного прожектора на таком же расстоянии
осветил бы гигантское пятно с поперечником в 40 000 км.)
Опыт 3. Модель гелиоустановки.
Для демонстрации собирается установка, изображенная на
рисунке 5.
110

Рис. 5.
Из конденсора фонаря удаляется передняя линза; конец про-
пробирки, наполненной эфиром, нужно слегка закоптить.
Задача. Объяснить наблюдаемое явление.
Ведущий опыт рассказывает о гелиоустановках. Первая гелио-
гелиоустановка, построенная в конце XIX века, представляла собой
большое вогнутое зеркало, в фокусе которою располагался паро-
паровой котел или какой-нибудь другой теплоприемник. Такая уста-
установка не нашла большого применения, так как была громоздка,
маломощна и экономически не выгодна. В настоящее время совет-
советские ученые спроектировали крупнейшую в мире солнечно-тепло-
солнечно-тепловую станцию, которая будет вырабатывать в тол 2,5 млн. кет - ч
электроэнергии и 20 тыс. т пара. Станцию намечено построить
в Армении. По проекту паровой котел, установленный на 35-мет-
35-метровой башне, будет нагреваться солнечными лучами, направляемы-
направляемыми на него после отражения от 43 больших зеркал, автомати-
автоматически передвигающихся вслед за Солнцем. Советские гелиотехни-
гелиотехники создали также ряд солнечных установок с применением собираю-
собирающих зеркал, которые дают в фокусе температуру до 3000°С. Они
используются непосредственно для плавки и сварки металлов.
Здесь уместно вспомнить легенду об Архимеде, который, защищая
родной город, спалил флот неприятеля при помощи зеркал [10
(стр. 141—143)].
Опыт 4. Зеркальное и рассеянное отражение.
Оборудование: фильмоскоп, лист белой плотной мато-
матовой бумаги или большое матовое стекло, зеркало, таблица.
На доске вывешивается таблица, включается фильмоскоп.
Задача. Как, не пользуясь прямым светом от фильмоскопа,
осветить всю таблицу? Объяснить опыт.
Ответ. На пути пучка света, идущего от фильмоскопа, под
углом 45° к нему расположить лист матовой бумаги; диффузно
отраженный от него свет осветит всю таблицу.
Опыт 5. «Не открывая сосуда».
Оборудование: бутылка белого стекла с резиновой
Ш

пробкой (к пробке на ленте для пишущей машинки подвешена не-
небольшая гирька), оптическая скамья ФОС с конденсором.
Задача. Как, не открывая бутылку, разорвать ленту, на
которой висит гирька?
Ответ. Ленту можно пережечь, воспользовавшись одной из
линз конденсора, собрав ею параллельный пучок лучей, который
дает фонарь с оставшейся линзой.
Опыт 6. Цвет непрозрачных тел.
Оборудование: фильмоскоп, красный и зеленый свето-
светофильтры, лист белой плотной бумаги, на котором написано слово
«аккорд». (Буквы окрашиваются акварелью через одну красным
и зеленым цветом, предварительно подбирается такой оттенок крас-
краски, чтобы при рассматривании через светофильтр соответствую-
соответствующего цвета надпись не была бы видна.)
Свет в зале гасится. Пучок лучей от фильмоскопа через красный
фильтр направляется на бумагу. Зрители читают слово «код»;
быстро заменяем красный фильтр зеленым: теперь читается слово
«акр»; в белом свете на листе предстанет слово «аккорд».
Задача. Объяснить, почему при освещении красным светом
не видны красные буквы, а при освещении зеленым не видны зе-
зеленые.
«Знаешь ли ты, что...»
Прежде чем перейти к следующей серии опытов, ведущий вечер
рассказывает о «шапке-невидимке» [зачитывается отрывок из
поэмы «Руслан и Людмила» А. С. Пушкина ] и о «человеке-невидим-
«человеке-невидимке» (по роману Г. Уэллса) и задает вопрос: «Возможно ли сделать
вещи невидимыми?», а затем выясняет, при каких условиях это
может быть.
Далее ведущий объявляет название демонстрируемых опытов,
каждый раз начиная свое выступление словами: «Знаешь ли ты,
что...»
Л и т е р а т у р а: И (ч. II, гл. 9); 2 (§ 38).
Опыт 7. ...световой пучок может быть невидимым.
Оборудование: ящик с выдвижной передней стеклян-
стеклянной стенкой и двумя боковыми отверстиями, к которым снаружи
приклеиваются небольшие картонные трубки, изнутри отверстия
закрыты стеклом, внутренние стенки ящика покрываются черной
матовой краской (гуашью); источник света, дымарь (за два-три
дня до опыта стенки ящика изнутри смазываются тонким слоем
глицерина, чтобы очистить воздух от пылинок).
Если через боковое оконце направить в ящик тонкий пучок
света, то он внутри ящика не будет виден, так как там нет рассеи-
112

Экран
*-
вающей среды. Стоит впустить в ящик дым, как пучок света стано-
становится видимым.
Опыт 8. ...в плоском зеркале можно получить множествен-
множественные изображения предмета.
Схема установки показана на рисунке 6. При помощи оптичес-
оптической скамьи и диафрагмы с круглым отверстием получают узкий пу-
пучок света и направляют его на зеркало, расположенное так, чтобы
угол падения пучка был близок к 90°. На экране получается не-
несколько изображений круглого отверстия. Результат поясняется
(см. рис. 7). Множественность изображений объясняется много-
многократным отражением световых лучей от
верхней и нижней поверхностей зеркала.
Их количество зависит от угла падения
лучей на зеркало.
Рис. 7.
Рис. 8.
Опыт 9. ... бывают палочки-невидимки.
В колбу с глицерином через пробку вставляется стеклянная
палочка, сзади располагают полупрозрачный экран (рис. 8). Часть
палочки, погруженная в глицерин, становится невидимой; если
колбу перевернуть, то становится невидимой другая часть палочки.
Наблюдаемый эффект объясняется (показатель преломления стек-
стекла почти равен показателю преломления глицерина, поэтому на
границе данных веществ не происходит ни преломления, ни отра-
отражения света).
Опыт 10. ...бывают светящиеся струи.
Оборудование: проекционный фонарь (с конденсором)
и жестяная коробочка с одной стеклянной боковой стенкой и дву-
двумя впаянными в нее трубками (рис. 9). Коробочка укрепляется в
штативе и пучок света через стеклянную стенку направляется на
8 Заказ 429
113

Вода
Рис. 9.
отверстие боковой трубки.
Соединив прибор с водопро-
водопроводным краном, наблюдаем,
как из коробочки начинает
вытекать светящаяся струя
воды. Для большего эффекта
с помощью светофильтров
можно менять цвет струи.
Объясняя опыт, ученик
напоминает, что при перехо-
переходе света из среды оптиче-
оптически более плотной в опти-
оптически менее плотную среду
преломленный луч удаляет-
удаляется от перпендикуляра, проведенного к границе двух сред
в точке падения луча, и потому угол преломления боль-
больше угла падения. При некотором определенном для двух
данных сред угле падения угол преломления становится равным
90°. При дальнейшем увеличении угла падения свет полностью
отражается от границы этих сред, не переходя во вторую среду.
В данном опыте луч света не выходит в воздух через боковую по-
поверхность водяной струи, а, многократно отражаясь, следует по
ее направлению, распространяясь как бы криволинейно. На ос-
основе этого явления были сконструированы так называемые волок-
волокнистые световоды. Они состоят из большого числа тонких стеклян-
стеклянных волокон, вдоль каждого из них узкий пучок света распростра-
распространяется подобно тому, как мы только что наблюдали. Световоды
нашли практическое применение в целом ряде областей техники,
в медицине. Например, прибор фиброскоп позволяет врачу осмат-
осматривать внутренние стенки желудка, двенадцатиперстной кишки,
сердца [демонстрируется диапозитив № 80 «Волоконная оптика»
из набора «Физика и современный научно-технический прогресс»,
вып. 1964 г. 1. Главная часть прибора — гибкий тонкий светока-
бель, состоящий из волокон толщиной 1—2 мк, который вводится
внутрь желудка или сердца. Освещение исследуемой области про-
производится через оболочку светокабеля, изображение рассматривае-
рассматриваемого участка передается по волокнам световода наружу [17].
Опыт 11. ...человеческий глаз способен сохранять на время
зрительные ощущения.
Фанерный диск на стержне (к одной его стороне приклеен ри-
рисунок, изображающий птичку, а к другой — рисунок, изображаю-
изображающий клетку) укрепляется в центробежной машине и приводится
во вращение.
Наблюдаемое явление объясняется. Затем делается сообщение
о том, как практически используется это свойство человеческого
глаза 118].
114

Литература
для подготовки сообщений
1. С. И. Вавилов. О «теплом» и «холодном» свете. Глаз и солнце. М.,
Изд-во АН СССР, 1961.
2. К. Н. В л а с о в а. Мир научной фантастики на уроках физики. М.,
Изд-во АПН РСФСР, 1963.
3. А. С. Е н о х о в и ч. Физика. Техника. Производство. Краткий спра-
справочник. М., Учпедгиз, 1962.
4. Л. С. Е р м о л а е в. Природа света. М., «Знание», 1961.
5. Э. С. 3 е л и к о в и ч. Свет и цвет. М., Госкультпросветиздат, 1950.
6. М. И. К о р с у н с к и й. Оптика. Строение атома. Атомное ядро. М.,
«Наука», 1964.
7. В. Н. Л а н г е. Физические парадоксы, софизмы. М., Учпедгиз, 1963.
8. А. В. Л у и з о в. От лучины до лампы дневного света. Л., «Знание»,
1951.
9. М. М и н н а р т. Свет и цвет в природе. М., Физматгиз, 1958.
10. В. И. Орлов. О смелой мысли. М., «Молодая гвардия», 1951.
11. Я. И. Перельман. Занимательная физика. М., «Наука», ч. I,
1959, ч. II, 1965.
12. М. А. С и д о р о в. От лучины до электричества. М., Гостехтеориздат,
1953.
13. «Пять минут на размышление». Сборник статей. М., Госкультпросвет-
Госкультпросветиздат, 1951.
14. «Хочу все знать». Научно-художественный альманах, № 5. Л., Дет-
гиз, 1963 (гл. «Рубиновый луч»).
15. В. В. Ш а р о н о в. Свет и цвет. М., Физматгиз, 1961.
16. В. Н. Ч е р н ы ш о в. Лазеры в космосе, на земле и под водой.
М., Воениздат, 1964.
17. «Волоконная оптика». «Наука и жизнь», 1961, № 4.
18. «Научное кино —средство пропаганды и метод исследования». «Наука
и жизнь», 1964, № 12.
Литература
для подготовки опытов
19. Б. Ф. Б и л и м о в и ч. Физические викторины. М , «Просвещение»,
1964.
20. Е. Н. Г о р я ч к и н, В. П. Орехов. Методика и техника физи-
физического эксперимента в восьмилетней школе. М«, «Просвещение», 1964.
21. А. А П о к р о в с к и й, И А Глазырин и др. Демонстрацион-
Демонстрационные опыты по физике в VI— VIII классах средней школы. М,, Изд-во АПН
РСФСР, 1954.

П. 3. ГРУЗИНСКАЯ
(г. Днепропетровск, 48-я восьмилетняя
школа)
Ф. Я. БАЙКОВ
(г. Великие Луки)
КОСМОС1
Подготовка вечера
Оформление сцены и зала, костюмы. Задник сцены завешивается
черной бумагой, на которую наклеены вырезанные из станиолевой
фольги звезды и силуэт космического корабля, устремленного в
просторы Вселенной (рис. 1). На стенах зала — портреты К. Э. Ци-
Циолковского, советских космонавтов, плакаты и лозунги. Вот не-
некоторые из них:
«Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за
светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмо-
атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство»
(К. Э. Циолковский).
Рис. 1.
1 Этот вечер проводится как общешкольный.
116

«Беспримерные советские космические полеты — величайшая
победа советского строя, науки и техники».
На большом стенде «Мы рождены, чтоб сказку сделать былью»
были представлены материалы по следующим разделам:
1. От легенд до реактивных самолетов.
2. Первые проекты использования реактивных двигателей.
3. Советский человек осваивает космос.
4. Слава советскому народу — пионеру изучения космоса!
На другом стенде был
размещен фотомонтаж,
посвященный героическим
полетам советских космо-
космонавтов; кроме того, была
организована специаль-
специальная выставка рисунков уче-
учеников на космические темы
Рис. 2, а.
Рис. 2, б.
Рис. 2, в.
(«Первооткрыватели», «На Марсе» —вот названия некоторых работ).
Вечер был костюмированным. Его участники сами сделали
несложные костюмы: «Земля», «Солнце», «Луна», «Венера», «Марс»,
«Юпитер», «Искусственная планета», «Ракета», «Песня» и др. Для
этого на темные платья или передники девочек нашивались звез-
звездочки и рисунки, характерные для данного объекта, а на голову
одевалась шапочка (аналогичные костюмы были и у мальчиков).
Часть костюмов представлена на рисунке 2 (а, б, в).
Содержание вечера
I отделение
Вечер открыл ведущий. В своем вступительном слове он го-
говорил, что мы живем в удивительное время, когда самые дерзкие,
многовековые мечты человечества о полетах в космические просто-
просторы становятся былью, и что знамя первооткрывателей, пионеров
117

космоса, гордо несет наша страна — Страна Советов, год от года
удивляя весь мир своими новыми, беспримерными научно-техни-
научно-техническими победами и достижениями.
Затем с докладом Что такое космос, построенным в форме
образного рассказа, выступил учитель физики (так как наша школа
восьмилетняя, и учащиеся не имеют систематических знаний по
астрономии). В нем были затронуты такие вопросы: Солнце и пла-
планеты солнечной системы, спутники планет, кометы, метеоры, ме-
метеориты, звезды. [Доклад можно сопровождать демонстрацией
диапозитивов: № 8 «Ближайшие к Солнцу планеты», № 9 «Сравни-
«Сравнительная величина Солнца и планет», JNfc 11 «Вид Марса в телескоп»,
№ 13 «Юпитер», № 14 «Сатурн и его кольца», № 16 «Комета Арен-
Аренда — Ролана», № 23 «Звездный дождь», № 51 «Строение Галак-
Галактики» из набора диапозитивов по астрономии для 10 кл., ч. II,
вып. 1960 г.1]
Второе сообщение было посвящено выдающемуся уче-
ученому К. Э. Циолковскому — основоположнику учения о реа-
реактивном движении.
В первой части доклада напоминалось о реактивном движении
и демонстрировались некоторые опыты: движение легкоподвижной
тележки со стоящим на ней учеником при отбрасывании им
вперед массивных шаров, движение учебной реактивной тележки,
наполненной водой и сжатым воздухом.
Затем было рассказано о жизни и научной деятельности
К. Э. Циолковского. Приводим краткое содержание этой части
выступления.
К. Э. Циолковский был первым ученым в мире, разработавшим
теорию реактивного движения. Он доказал, что межпланетные
полеты можно совершать только с помощью ракет, и в 1903 г. спро-
спроектировал первый ракетный космический корабль [демонстриру-
[демонстрируется диапозитив № 4 «Космические ракеты К. Э. Циолковского» из
набора «Освоение космоса», вып. 1965 г., и поясняется их действие].
Ученый впервые в истории науки вывел формулу, которая
дает возможность определить скорость ракеты, двигающейся в
безвоздушном пространстве (эта формула является в космонавтике
основной и носит название «Формула Циолковского»), он опреде-
определил к.п.д. ракет, указав на выгодность использования реактивных
двигателей при больших скоростях движения. Им были подробно
изучены условия взлета ракет с различных планет и астероидов
и решена задача горючего для возвращения ракеты на Землю.
К. Э. Циолковский первый выдвинул идею сооружения многосту-
многоступенчатых составных ракет и ракетных поездов для получения очень
больших скоростей движения.
1 Здесь и далее демонстрации рисунков из книг и журналов, которыми
автор вечера иллюстрировал все выступления, заменены показом учебных
диапозитивов. (Сост.)
118

Его исследования по теории ракет и их использованию написаны
с широким размахом и необычайным взлетом фантазии.
Вот некоторые из мыслей Константина Эдуардовича о реактив-
реактивных полетах:
«Сначала можно летать на ракете вокруг Земли, затем можно
описать тот или иной путь относительно Солнца, достигнуть желае-
желаемой планеты, приблизиться или удалиться от Солнца..*»
«Человечество образует ряд межпланетных баз вокруг Солнца...
Реактивные приборы завоюют людям беспредельные пространства
и дадут солнечную энергию, в два миллиарда раз большую, чем та,
которую человечество имеет на Земле».
Многое из того, о чем мечтал в глуши царской России никому
не известный и никем не поддерживаемый тогда ученый-самоучка
К. Э. Циолковский, уже осуществили советские люди, которые
высоко оценили труды своего соотечественника.
Литература: 1,5.
Ведущий. Да, полеты в космос, на Луну и к другим плане-
планетам возможны только с помощью ракет. Только ракеты, писал
К. 3. Циолковский, позволят человеку стать «Гражданином Все-
Вселенной».
Во г она летопись космической эры!
Третье сообщение (докладчик стоит на возвышении; сцена за-
закрыта занавесом):
Принцип действия ракет известен с давних времен. Ракеты при-
применялись в военных сражениях еще в древнем Китае. Использо-
Использовать же их как двигатель для летательного аппарата предложил в
1881 г. выдающийся русский революционер и изобретатель
Н. И. Кибальчич. [Демонстрируется диапозитив № 2 «Ракетный
аппарат Н. И. Кибальчича» из набора «Освоение космоса». ]
Ракетная техника, основу которой заложил своими трудами
К. Э. Циолковский, начала развиваться только после Великой
Октябрьской социалистической революции.
В 1930 г. был создан жидкостно-реактивный двигатель [демон-
[демонстрируется диапозитив № 7 из набора «Освоение космоса»], а в
30-е годы был осуществлен запуск нескольких ракет.
4 октября 1957 г. стало новым рубежом в развитии ракетной
техники. Этот день положил начало новой эры — эры освоения
космоса человеком. Мощная ракета-носитель, созданная в нашей
стране, вывела на орбиту первый в мире советский искусственный
спутник Земли. Это было не только величайшей победой человечес-
человеческой мысли, но и беспримерным достижением советского строя,
советской науки и техники [демонстрируется диапозитив № 30
«Первый в мире ИСЗ» из набора по астрономии, ч. I, и приводится
основные данные о нем].
3 ноября 1957 г. был запущен второй искусственный спутник
Земли. В нем уже, помимо приборов для исследования, в специаль-
119

ной герметически закрытой кабине находился первый путешест-
путешественник — собака Лайка [демонстрируется диапозитив № 31 «Вто-
«Второй ИСЗ» и № 32 «Первый путешественник в космос — собака
Лайка» из набора по астрономии, ч. I, и даются краткие поясне-
пояснения ].
15 мая 1958 г. в космос был запущен третий советский искусст-
искусственный спутник, который весил 1327 кГ [демонстрируется диапози-
диапозитив № 34 «Общий вид третьего ИСЗ» из набора по астрономии, ч. I].
2 января 1959 г. была запущена первая советская космическая
ракета, которая пролетела вблизи Луны (на расстоянии 5000 км
от ее поверхности), а затем превратилась в первую в мире искус-
искусственную планету нашей Солнечной системы [демонстрируется диа-
диапозитив № 36 из того же набора ].
Стартовавшая 12 сентября 1959 г. вторая советская космичес-
космическая ракета доставила на Луну вымпел с гербом Союза Советских
Социалистических Республик [демонстрируется диапозитив № 40
«Вымпел, доставленный на Луну» из того же набора ].
Не прошло и месяца, как 4 октября 1959 г. в космос полетела,
огибая Луну, первая автоматическая межпланетная станция [де-
[демонстрируется диапозитив № 42 «Внешний вид АМС» из того же
набора ]. Она впервые в истории человечества облетела Луну, сфо-
сфотографировала невидимую с Земли сторону Луны и передала на
Землю эти снимки [демонстрируется диапозитив № 43 «Фото-
«Фотография невидимой части Луны» из того же набора ].
Запуская все более тяжелые спутники, совершенствуя раке-
ракеты, аппаратуру и системы запуска, посадки и управления кораб-
кораблем, советские ученые упорно готовились к тому, чтобы осущест-
осуществить полет в космос человека.
...И вот вековая мечта сбылась. 12 апреля 1961 г. на советском
космическом корабле «Восток» впервые в мире человек совер-
совершил космический полет. Первым космонавтом стал гражданин
Советского Союза Юрий Алексеевич Гагарин. Этот первый полет
доказал, что человек может покинуть Землю и благополучно вер-
вернуться на нее [демонстрируются диапозитивы № 72—76 из набора
«Освоение космоса», вып. 1965 г. ].
6 августа 1961 г. на орбиту спутника Земли был выведен кос-
космический корабль «Восток-2», на борту которого находился лет-
летчик-космонавт Герман Степанович Титов. Этот героический 25-ча-
25-часовой полет показал, что человек может жить и работать в космо-
космосе, принимать пищу, спать [демонстрируются диапозитивы № 77
«Второй советский летчик-космонавт Г. С. Титов», № 78 «При-
«Примерная схема облета Земли Г. С. Титовым на корабле-спутнике
«Восток-2», № 80 «Фотоснимок Земли, сделанный Г. С. Титовым с
борта космического корабля» из того же набора ].
Первый групповой полет в космос осуществили А. Г. Николаев
и П. Р. Попович в августе 1962 г. На советских космических ко-
кораблях «Восток-3» и «Восток-4» они доказали, что в многоднев-
120

ном космическом полете может находиться коллектив исследова-
исследователей и успешно работать [демонстрируется диапозитив № 82
«А. Г. Николаев и П. Р. Попович» из того же набора].
Совместный космический полет кораблей «Восток-5» и «Вос-
ток-6», пилотируемых советскими летчиками-космонавтами
В. Ф. Быковским и В. В. Николаевой-Терешковой, продолжил
начатые исследования [демонстрируется диапозитив № 84 «Первая
в мире женщина-космонавт В. В. Николаева-Терешкова» из того
же набора].
12 октября 1964 г. мир рукоплескал новой победе советской
науки и техники. На орбиту спутника Земли новой более мощной
ракетой-носителем был выведен трехместный пилотируемый кос-
космический корабль «Восход»; в состав его экипажа впервые вошли
ученые-исследователи [демонстрируется диапозитив № 85 «Эки-
«Экипаж первого в мире трехместного космического корабля «Восход» ].
18 марта 1965 г. был осуществлен еще один беспримерный на-
научно-технический эксперимент. Второй пилот космического ко-
корабля «Восход-2» летчик-космонавт А. А. Леонов в специальном
скафандре совершил выход из космического корабля в открытый
космос и провел там целый комплекс исследований и наблюдений.
Он доказал, что и вне корабля в свободном космическом простран-
пространстве человек может передвигаться, мыслить, действовать.
3 февраля 1966 г. советская автоматическая станция «Луна-9»
впервые в истории совершила мягкую посадку на Луну. А менее
чем через два года A8 октября 1967 г.) мы стали свидетелями того,
как впервые в мире на поверхность Венеры плавно опустилась
советская научная лаборатория, доставленная автоматической
станцией «Венера-4».
Ведущий. Достижения советской науки, техники, героизм
и мужество советских людей — исследователей космоса признаны
во всем мире, они значительно приблизили время полета человека
на Луну и планеты солнечной системы. Сбылись слова К. Э. Ци-
Циолковского, сказанные им в 1933 г. на Красной площади в Москве:
«Я верю, что... герои и смельчаки проложат первые воздушные
трассы Земля — орбита Луны...»
Литература: 4 (стр. 512, 532—536); 11 (стр. 178—234).
Слышится нарастающий шум, в зале гасится свет, звучит сирена
и над головами зрителей из левого угла зала в правый угол сцены
проносится ракета. Занавес открывается. На сцене (рис. 3) деко-
декорации, изображающие лунный ландшафт (горы, камни) и приле-
прилетевшую ракету. Сцена освещается.
Из ракеты по лестнице выходят два космонавта. Они в светлых
скафандрах (сделаны из картона), за спиной ранцы с кислородны-
кислородными баллонами (можно взять противогаз), на боку радиопередат-
радиопередатчики (ящички с торчащими вверх антеннами), в руках приборы.
121

Рис. 3.
Между собой и ракетой космонавты соединены шлангом, имитирую-
имитирующим радиотелефонный кабель.
Следует небольшая сценка о прилете первых людей на Луну.
1-й космонавт. Вот мы и прилунились! Первый в ис-
истории человечества рейс Земля — Луна успешно завершен (кос-
(космонавты медленно, осторожно ступая, ходят по сцене).
2-й космонавт. Как легко ходить, гораздо легче, чем
на Земле.
1-й космонавт. Это же естественно, ведь на Луне при-
притяжение в шесть раз меньше, чем на Земле.
2-й космонавт (поднимает глаза вверх). Какое черное
небо, а ведь сейчас день! Какие ослепительно яркие немерцающие
звезды сияют на нем! Какие яркие силуэты гор! Какие резкие тени!
1-й космонавт. Да И все это потому, что у Луны нет
атмосферы, свет не рассеивается, поэтому создается такая необыч-
необычная для нас, землян, картина.
2-й космонавт. Посмотри, вон на черном лунном небе
видна в виде серпа большая голубоватая планета — это наша
Земля. Здравствуй, родная планета, колыбель человеческого ра-
разума!
1-й космонавт. Как интересно выглядит Земля на лун-
лунном небе: она (пауза) почти в 4 раза больше по диаметру, чем Луна
на небе Земли, и отражает так много солнечного света, что ночью
можно будет читать.
122

2-й космонавт. Да, много необычного ждет нас: здесь
мы не увидим ни облаков, ни тумана, тут никогда не бывает дож-
дождей и ветров, нам не придется испить водицы из лунного родника
и искупаться з лунном море — на Луне вообще нет ни капли воды.
1-й космонавт (продолжая). День здесь длится около
15 земных суток, и столько же длится ночь, на освещенной Солн-
Солнцем части поверхности температура достигает + 120сС, а лунной
ночью поверхность охлаждается до —160°С, работать нам придет-
придется в скафандрах, разговаривать мы будем только по радиотелефону.
2-й к о с м о н а в т. Нужно проверить, где мы прилунились.
1-й космонавт (достает приборы и работает с ними).
Место нашей посадки «Море Дождей».
2-й космонавт. Все системы космического корабля ра-
работали отлично, и мы прилунились точно там, где было рассчитано.
1-й космонавт. Мы должны обследовать луцный ланд-
ландшафт: «моря», горные хребты, кратеры, трещины, обширные впа-
впадины; вести наблюдения за температурным режимом; получить
данные о структуре и составе ее поверхности и недр.
2-й космонавт. Хотелось бы попасть и на невидимую с
Земли часть Луны и своими глазами увидеть недавно открытые
«моря» Москвы и Мечты, хребет Советский, кратеры Циолковского,
Ломоносова, Жолио-Кюри. Ведь это их фотографии впервые до-
доставила на Землю советская автоматическая межпланетная станция.
1-й космонавт. Ряд важных сведений о Луне принесли
ученым советские космические станции «Луна-3», «Луна-7», «Лу-
на-8», «Луна-9», «Луна-10», «Луна-12». Но на многие очень слож-
сложные вопросы ответы можно получить только при выполнении не-
непосредственных наблюдений и исследований.
2-й космонавт. Так за работу! Нас ждут интересные
наблюдения, эксперименты и открытия.
(Космонавты медленно уходят за кулисы. Занавес.)
Ведущий. Вот мы на крыльях фантазии и побывали на
Луне.
Для чего же исследуют космос? Об этом вы узнаете из следую-
следующего доклада.
В сообщении Для чего изучают космос? затрагивались
такие вопросы:
вселенная — гигантская лаборатория, в которой можно вести
наблюдения, недоступные в земных условиях;
искусственные спутники и космические корабли изучают фор-
форму и строение Земли, земную атмосферу (что необходимо для со-
составления точных долгосрочных прогнозов погоды), служат ре-
ретрансляторами при создании дальних и сверхдальних радио- и
телевизионных линий связи;
медицинские и биологические исследования, проведенные в
космосе, способствуют более глубокому и всестороннему изучению
человеческого организма;
123

исследования космоса, которые ведутся в нашей стране, пре-
преследуют исключительно мирные цели. «Космос — для мира!» —
вот наш лозунг.
Литератур а: 3 (стр. 144—147); 6 (стр. 9—33); 8 (стр. 8—10, 58—67).
Затем было сделано сообщение Успехи в освоении космоса
и религия.
Литература: 2 (стр. 113—120); 7 (стр. 50—54).
1-е отделение вечера заканчивается конкурсным экзаменом
по физике для претендентов на звание «Юный космонавт». Экза-
Экзамен проводится в два тура. Каждому желающему предлагается
один вопрос. Тот, кто дал правильный и полный ответ, допускается
ко второму туру. Выдержавшие испытание награждаются памят-
памятным значком.
Вопросы для экзамена1
I тур
1. Можно ли для межпланетных полетов использовать двига-
двигатель внутреннего сгорания?
Ответ. Нет, так как для его работы требуется воздух, ко-
которого нет в космическом пространстве.
2. Почему внутри летящего по орбите корабля-спутника мож-
можно передвигаться только притягиваясь к неподвижно укреплен-
укрепленным предметам или отталкиваясь от них?
Ответ. В условиях невесомости отсутствует трение, необ-
необходимое для передвижения обычным способом.
3. Сможет ли космонавт в летящем космическом корабле пере-
перелить воду из одного сосуда в другой обычным способом?
Ответ. Нет, как только сосуд с водой будет наклонен, вода
от толчка вылетит из него в виде шариков и разнесется по кабине.
4. Можно ли во время космического рейса вскипятить на элект-
электроплитке воду, налитую в сосуд, не прикрытый крышкой?
Ответ. Нет, так как образующиеся пары воды будут поки-
покидать кастрюлю и разноситься по кабине.
5. Смогут ли два космонавта, вышедшие в открытый космос,
переговариваться обычным способом?
Ответ. Нет, так как в открытом космосе нет воздушной
среды, передающей звуковые колебания.
6. Зачитывается отрывок из рассказа Г. С. Титова о полете кос-
космического корабля «Восток-2»: «Розовое пламя, бушующее за ил-
иллюминатором вокруг корабля, сгущается, становится пурпурным,
1 Вопросы подобраны Ф. Я. Байковым.
124

затем багровым». К какому моменту полета корабля относится
данный эпизод? Чем вызвано наблюдаемое явление? Почему ко-
корабль не расплавился?
Ответ. Эпизод связан с возвращением корабля на Землю
и его вхождением в плотные слои атмосферы. Корабль не распла-
расплавился, так как имел специальные теплозащитные оболочки.
II тур
Перед каждым экзаменующимся ставится по два прибора.
Нужно сказать, какой из них космонавт сможет использовать по
назначению во время полета космического корабля. Приборы сле-
следующие: ватерпас и уровень; часы-ходики и карманные часы;
барометр-анероид и спиртовка, рычажные весы и динамометр;
ареометр и гидравлический пресс; воздушный поршневой насос и
неподвижный блок.
Ответ. Во время полета в космическом корабле можно по-
пользоваться карманными часами, барометром-анероидом, динамо-
динамометром (для измерения мускульных сил), гидравлическим прессом,
воздушным поршневым насосом.
В перерыве проводилась викторина. Задаваемые вопросы бы-
были разбиты на две группы.
В первую группу входили вопросы, связанные с историей раз-
развития ракетной техники, например:
1. Кто первый предложил использовать принцип реактивного
движения для создания летательных аппаратов? (Н. И. Кибальчич.)
2. Кому принадлежали слова: «...Я надеюсь, что мои работы —
может быть, скоро, а может быть и в отдаленном будущем, — дадут
обществу горы хлеба и бездну могущества»? (К. Э. Циолковскому.)
3. Когда была запущена первая советская ракета? A7 августа
1933 г.)
Во вторую группу включались вопросы, связанные с различ-
различными этапами изучения космоса, например:
1. В каком году впервые была сфотографирована невидимая
с Земли сторона Луны? (Октябрь 1959 г.)
2. Чему равен советский рекорд продолжительности пребыва-
пребывания в космосе? Кому он принадлежит? (В. Ф. Быковскому, свыше
119 часов.)
II отделение
Художественная часть
Ведущий. Полетам в космос, замечательным героям —
покорителям межзвездных пространств — поэты посвятили свои
стихи, поэмы, а композиторы — кантаты, песни. И мы хотим, что-
чтобы они прозвучали на нашем вечере.
125

[Объявляется «защита костюмов». Каждый участник вечера
должен рассказать образно и кратко о том объекте, который он
изображает, и исполнить какой-либо художественный номер.]
Ведущий. Посмотрите, на небосводе появляется наше глав-
главное светило — Солнце (полутемная сцена при этих словах залива-
заливается ярким светом).
Солнце. Да, я очень важное светило. Жизнь на Земле
без меня была бы мертва. Там, где я не свечу, холод и мрак. И,
если вы еще сомневаетесь в этом, я превращу вас в ледяную со-
сосульку. Но не пугайтесь, я доброе солнышко и спою вам песенку
о Солнце, о мире на Земле. [Исполняет песню «Пусть всегда будет
солнце», муз. А. Островского, ел. Л. Ошанина. ]
Ведущий. Внимание, на орбиту выходит Земля!
Земля. Земля — это не просто планета. Ведь на ней на-
находится моя Родина, великая и могучая держава. [Исполняет
русскую народную песню «Родина». ]
Ведущий. Как всегда, за Землей следует ее неразлуч-
неразлучная спутница Луна. [Выходят несколько учениц в костюмах Лу-
Луны и исполняют хором песню «Мы хотим побывать на Луне»,
муз. В. Боганова, ел. В. Левина.]
Далее ведущий по очереди представляет слово другим плане-
планетам, кометам. А затем без объявления на сцене, сменяя друг друга,
появляются небесные тела, созданные человеком.
Искусственная планета. Я, конечно, очень ра-
рада, что своим движением в космосе принесла людям много новых
сведений, что я несу на борту вымпел с гербом своей Родины, но
мне, навсегда потерявшей земное притяжение, чуточку грустно,
как всегда бывает вдали от Родины. [Исполняет песню «Земное
притяжение», ел. Я. Халецкого, муз. В. Мурадели. (Запевает она
с припева.).]
Вторая космическая ракета. Я — Вторая кос-
космическая ракета. Это я доставила на Луну вымпел с гербом Со-
Союза Советских Социалистических Республик. И этим я очень гор-
горжусь! [Читает стихотворение С. Васильева «Сбылась мечта людей».
«Правда» от 14/IX 1959 г.]
Многочисленные Звезды исполняют стихотворения и песни,
посвященные освоению космоса, советским героям-космонавтам,
ученым, инженерам и рабочим, принимавшим участие в подготовке
и осуществлении полетов.
Под музыку «Легко на сердце от песни веселой...» на сцену вы-
выходит Песня.
Песня. Я присутствую на этом вечере потому, что песня
всегда помогает строить и жить; потому, что «она на подвиг зовет и
ведет». В героических полетах нашим космонавтам всегда помо-
помогали песни нашей Родины [исполняет песню «Перед дальней до-
дорогой», ел. В. Дыховичного и М. Слободского, муз. М. Блантера].
126

Строем на сцену выходят пионеры и хором исполняют песню
«Мы станем астронавтами» (ел. М. Пляцковского, муз. Л. Бакалова).
А затем появляются, чеканя шаг, два ученика в костюмах кос-
космонавтов (на груди у них ленты «Восход-500»), снимают четким
движением шлемы и запевают «14 минут до старта» (ел. В. Вой-
новича, муз. О. Фельдмана). Все присутствующие на вечере под-
подхватывают эту песню.
Литература
1. М. А. Арлазоров. Циолковский. М., «Молодая гвардия», 1962.
2. В. В. Б а з ы к и н, В. Н. Комаров. Путь в космос открыт. М., «Со-
«Советская Россия», 1961, стр. 113—120.
3. М. В. Васильев. Человек идет к звездам. М., «Машиностроение»,
1964.
4. Детская энциклопедия, изд. 2, т. 5. М., «Просвещение», 1965.
5. А. А. Космодемьянский. Циолковский. Его жизнь и работы
по ракетной технике. М., Воениздат, 1960.
6. М. Г. К р о ш к и н. Космос ...что мы знаем о нем. М., Воениздат, 1966.
7. «Небесные братья». М., «Советская Россия», 1963.
8. Р. Г. П е р е л ь м а н. Цели и пути покорения космоса. М., «Наука»,
1967.
9. Я. И. П е р е л ь м а н. Занимательная физика, ч. I. M., Физматгиз,
1959, стр. 40—45.
10. А. В. Р о т а р ь. Задачи для юного космонавта. М., «Просвещение»,
1965.
11. С. И. Селешников. Астрономия и космонавтика. Краткий хро-
хронологический справочник с древнейших времен до наших дней. Киев, «Науко-
ва думка», 1967.
12. В. В. Ш а р о н о в. Луна — первая станция на пути в космос. М.»
Воениздат, 1964,

Р. Г. КРОТОВА
(г. Владимир, педагогический институт)
ФИЗИКА ПРОТИВ РЕЛИГИИ
(Научно-атеистический вечер)
План вечера
I Из истории борьбы физики и религии (два сообщения):
1. Преследование церковниками ученых в средние века.
2. Изменение тактики служителей церкви в наши дни.
II. Физика разоблачает религиозные «чудеса»:
«чудеса», основанные на законах механики;
«плач» икон;
кипение «крови святого Януария»;
«Христос в огне»;
фабрикация «чудес» в наши дни.
III. Физика объясняет явления природы, выдаваемые церков-
церковниками за «знамение божье»:
молния и гром;
полярные сияния;
огни «святого Эльма»;
гало;
миражи.
IV. Физика переходит в наступление:
невидимое становится видимым;
молния «работает»;
атом служит человеку;
человек выходит в космос.
Содержание выступлений
/. Из истории борьбы физики и религии
1. Уже в древнем мире, когда наука еще только зарождалась,
началась борьба между жрецами и исследователями природы.
128

В средние века выступления римско-католической церкви против
науки и ученых были особенно жестокими. С неслыханным зверст-
зверством расправлялись церковники с инакомыслящими. За несколько
столетий инквизицией было замучено и сожжено на кострах около
10 миллионов невинных людей. Среди них французский ученый
Чекко д'Асколи, который пропагандировал учение о шарообраз-
шарообразности Земли.
Выдающиеся научные исследования знаменитого польского уче-
ученого Н. Коперника A473—1543 гг.) вызвали огромный гнев инк-
инквизиторов и всех церковников. Ведь согласно их учению Земля —
центр Вселенной. Коперник же утверждал, что Земля — это ря-
рядовая планета (как и многие другие) и что она движется вокруг
Солнца. Учение Коперника противоречило религиозным взглядам
и поэтому было запрещено как «еретическое». [Проецируются
диапозитивы из набора «Развитие научного мировоззрения»,
вып. 1953 г.: № 9 «Коперник за наблюдением»; № 4 «Геоцент-
«Геоцентрическая система Птолемея»; № 8 «Гелиоцентрическая система
Коперника» или из набора по астрономии для X класса, вып.
1960 г., ч. I, № 22 и 23. ]
Если Коперник развенчал Землю, назвал ее «рядовой» плане-
планетой, то итальянский ученый Джордано Бруно A548—1600 гг.)
[проецируется диапозитив № 22 «Портрет Дж. Бруно в молодости»
из набора «Научные предвидения и религиозные пророчества»,
вып. 1964 г., или № 28 «з набора по астрономии для X класса,
вып. 1960 г.] объявил «рядовой» всю Солнечную систему. Ученый
считал, что во Вселенной существует бесчисленное множество
планет, подобных нашей Земле, которые вращаются вокруг своих
«солнц».
Проповедники религии утверждали, что небесный мир совер-
совершенно не похож на земной, что все небесное нетленно, вечно и
сотворено из особого материала, которое неизвестно человеку,
а земное — разрушаемо, преходяще, несовершенно.
Джордано Бруно говорил, что мир нельзя делить на совер-
совершенный — «небесный» и несовершенный — «земной». Небесное со-
состоит из тех же атомов, что и земное, и подчиняется тем же зако-
законам.
За это учение, противоречащее религии, церковники жестоко
расправились с ученым. Суд инквизиции приговорил его к смерти.
Выслушав приговор, Джордано Бруно бросил в лицо своим вра-
врагам гневные слова: «Вероятно, вы с большим страхом произносите
приговор, чем я выслушиваю его»1.
17 февраля 1600 г. Яркое солнечное утро. В Риме весна. Щебе-
Щебечут птицы, распускается зелень. Во всех церквах и монастырях
звонят колокола. Народ стекается на площадь Цветов — к месту
1 Цитируется по книге «Спутник атеиста», М., Госполитиздат, 1961,
стр. 280.
9 Заказ 429 129

казни. У столба сложены поленья дров, на них книги Джордано
Бруно. Недалеко на возвышении сам римский папа в окружении
кардиналов. Все они собрались, чтобы присутствовать на казни
человека, который учил, что Вселенная бесконечна и вечна, что
жизнь существует не только на Земле, что мир подвержен беско-
бесконечным изменениям. [Проецируется диапозитив № 12 «Сожжение
Джордано Бруно» из набора «Развитие научного мировоззрения»
и одноименная фотография из книги 10. ]
Кровавые языки пламени лизали тело Джордано Бруно, у его
ног пылали книги, в которых он рассказывал правду о мироздании.
Пламя испепелило бумагу, но оно не смогло уничтожить мысли
великого человека. И люди нынешнего века бережно хранят па-
память о беспримерном подвиге выдающегося ученого, непримиримого
борца за науку.
Великий итальянский физик и астроном Галилео Галилей A564—
1642 гг.) сделал первый в мире телескоп, который позволил ему
заглянуть на далекие небесные тела. [Проецируются диапозитивы
№ 12 и 13 «Телескопы Галилея» и его портрет из набора «Развитие
научного мировоззрения» или диапозитивы № 18, 22 из набора
«Великий ученый Г. Галилей», вып. 1964 г., или одноименная фото-
фотография из книги 10. ]
С помощью телескопа Галилей увидел неожиданную картину:
звезды оказались удаленными от нас на колоссальные расстояния;
Млечный Путь предстал состоящим из большого числа звезд; на
Солнце, считавшемся идеальным божественным светилом, были
обнаружены пятна; Луна выглядела не гладким диском, как пред-
представляли богословы, а, подобно Земле, имела свои горы и кратеры.
Защитники религии объявили телескоп «дьявольским инстру-
инструментом». Почти во всех университетах Европы в течение ста с лиш-
лишним лет было строго запрещено даже упоминать в лекциях об от-
открытиях Галилеем гор на Луне и пятен на Солнце.
Галилея привлекли к суду инквизиции. Ему грозили костром,
требуя отказаться от своих научных убеждений. Больного старика
заставили опуститься на колени и прочитать «формулу отрече-
отречения». Истерзанный допросами Галилей признал ошибочными свои
открытия и взгляды. [Проецируется диапозитив № 43 «Галилей
перед судом инквизиции» из набора «Великий ученый Г. Галилей»,
вып. 1964 г., или фотография «Допрос Галилея инквизиторами»
из книги 10.] Однако народ не верил в искренность отречения Га-
Галилея и создал легенду о том, что будто бы великий ученый на
процессе после церемонии отречения упрямо произнес: «А все-таки
Земля вертится!»
Жестокая расправа церковников с учеными не могла остановить
развитие науки, процесс овладения тайнами природы. По мере же
накопления научных знаний нелепость религиозных взглядов на
мир становилась все более очевидной.
130

Большое значение для победы науки над религией имело установ-
установление закона сохранения материи и движения (открыт в середине
XVIII века великим русским ученым М. В. Ломоносовым) и закона
сохранения и превращения энергии (середина XIX века). Эти
законы, сформулированные на основании многочисленных наблю-
наблюдений и опытов, проведенных учеными разных стран, подтвердили
мысль, высказанную еще в древности: «Ничто не возникает из
ничего, и ничего не переходит в ничто». Таким образом, религиоз-
религиозному мифу о сотворении мира богом был нанесен сокрушительный
удар. Поскольку материя и ее движение не исчезают бесследно и
не возникают из ничего, а только меняют формы своего существо-
существования, то мир вечен, и не было его начала, и не будет конца.
Так научные достижения в корне подорвали основы религии.
Там, где наука делает шаг вперед, религия отступает.
2. Однако это не означает, что защитники религии сложили
оружие. Они сменили только формы и приемы борьбы. Если раньше
они заявляли, что религия должна уничтожить науку, то теперь они
говорят о содружестве между ними. Например, они
заявляют: «Наука может укрепить наши религиозные убеждения»,
«Наука совершенствует наши детские представления о боге» (из
путеводителя по Ватиканскому павильону на Всемирной выставке
в Брюсселе 1958 г.).
В 1956 г. в Ватикане вышел с большим вкусом оформленный
альбом, объявляющий святого архангела Гавриила небесным по-
покровителем телесвязи. В 1958 г. в Брюсселе на Всемирной выставке
недалеко от выставочных залов США и СССР был сооружен в ульт-
ультрасовременном стиле — из металла и стекла — павильон папы
римского. В его залах нашлось место и для науки. Там были пред-
представлены и фотографии телескопов, которые когда-то признавались
церковниками «орудием дьявола», и портрет Н. Коперника, за рас-
распространение учения которого был сожжен папской инквизицией
Д. Бруно, и портреты знаменитых ученых-физиков наших дней
Н. Бора и В. Гейзенберга.
Что же произошло? Почему гонители науки, палачи ученых
стали «покровителями» физики и астрономии? Изменилось время.
Церковники теперь знают, что задержать развитие науки они не
могут. Поэтому проповедники религии меняют формы борьбы с
наукой. Чтобы сохранить власть религии над умами, они стремят-
стремятся вычеркнуть из памяти людей преступления церкви против нау-
науки, убедить человечество, что религия и наука не противоречат
друг другу. С этой целью церковники на словах приветствуют науч-
научные открытия, а на деле искажают их смысл для спасения религии.
Когда были запущены первые в мире советские искусственные
спутники Земли, папа Пий XII писал: «Вместе с вами я радуюсь
новой победе науки над природой» — и тут же подчеркнул, что
если спутник и заброшен в небо, то сделано это с ведома бога. А на
самом деле, успехи советской науки и техники, проложившие пер-
S* 131

вую дорогу во Вселенную, нанесли непоправимый удар по биб-
библейским басням о боге и его делах. Появились новые небесные тела,
созданные человеком, а не богом.
Литература: 1,7, 8 (стр. 40, 124, 146, 147 ); 13 (стр. 299—318);
17 (стр. 274—288).
//. Физика разоблачает религиозные „чудеса"
Для того чтобы упрочить веру людей в могущество бога, цер-
церковники нередко прибегали, а иногда прибегают и сейчас, к фаб-
фабрикации «чудес», т. е. к жульничеству, обману. Так создаются
«обновленные» и «плачущие» иконы, «кровоточащие» кресты, раз-
различные «видения».
Рассмотрим некоторые «чудеса», сфабрикованные еще в древ-
древнее время.
В древнем Вавилоне существовал культ богини Иштар. Ги-
Гигантская статуя этой богини стояла в храме на высоком пьедестале.
В дни молений в храм собиралось много верующих. Приносились
обильные жертвы. Суеверные люди просили у богини избавления
от болезней, жизненных тягот, просили милостыни. Сотни голосов
возносили ей свои молитвы. Богиня оставалась неподвижной. Но
вот богиня Иштар испускала глубокий вздох и медленно прости-
простирала руки над толпой: она довольна жертвоприношениями верую-
верующих и дарует им свое благословение. Это приводило в священный
трепет тысячи людей.
«Чудо» объясняется просто. Жрецами было сооружено особое
устройство: в жертвенник был помещен небольшой медный котел
с водой, который подогревался «священным огнем» (пламя жертвен-
жертвенника). Полученный пар приводил в движение поршень, шток ко-
которого соединялся с руками статуи и поднимал их. Устройство
работало на основе законов физики, а верующие полагали, что
здесь действует всемогущая богиня Иштар [5 (стр. 23) ].
Выдающийся греческий ученый и инженер Герон (I век до н. э.)
в своей книге «Пневматика» описывает различные механизмы, при-
приводимые в действие нагретым или сжатым воздухом или паром;
среди них выполненные по заказу жрецов приспособления для авто-
автоматического открывания дверей храма [проецируется рисунок 1
или рисунок 79 из книги 15; там же дается подробный рассказ о
действии этого устройства ].
Героном были сделаны для храма и другие механизмы, напри-
например, автомат для продажи «святой воды». Чтобы получить «святую
воду», верующим достаточно было опустить монету в щель неболь-
небольшого ящика, стоящего внутри храма, и ящик сам, без всякого
вмешательства со стороны людей, выдавал им нужное количество
воды. Нашему современнику, привыкшему покупать масло, воду у
автоматов, не приходит в голову заподозрить какое-либо «чудо»
в подобной операции, но на древних египтян она производила
132

Рис. 1.
потрясающее впечатление. Ге-
рон же сделал приспособления,
при помощи которых статуи бо-
богов источали слезы, вино. [См.
БСЭ, 2-е изд., т. 11, стр. 143.]
Разберем другие «чудеса», ко-
которые фабриковались в более
позднее время.
«Плачущие иконы».
Для подкрепления веры в «чу-
«чудеса», а заодно и для достиже-
достижения определенных политических
целей церковники заставляли
«плакать» или «кровоточить»
иконы.
Так, например, при царство-
царствовании Петра I в одном из Петер-
Петербургских соборов «заплакала»
икона богородицы. В городе рас-
распространился слух, что матерь божья недовольна страной и извеща-
извещает о несчастье. Петр I правильно понял этот «плач»: ему было ясно,
что кое-кому не понравились вводимые им новые порядки, и он
послал предписание настоятелю собора: «Приказываю, чтобы от-
отныне богородицы не плакали. Если богородицы еще заплачут мас-
маслом, то зады попов заплачут кровью»1. И иконы «послушались»
Петра.
Иконы «плакали» и в наше время. Так, в 1949 г. польское ду-
духовенство распространило провокационные слухи, будто в Люб-
Люблинском соборе икона девы Марии плакала «кровавыми слезами».
Агитация церковников привлекла в собор толпы любопытных и
верующих. Позднее было установлено, что «чудо» было сфабрико-
сфабриковано по указанию папы римского, чтобы сорвать уборку урожая и
восстановить народ против народно-демократического строя.
Чаще всего иконы «плачут» оттого, что к небольшим отверстиям
в глазах по скрытым на задней стороне иконы каналам подается из
специальных сосудов жидкость, которую называют «святой кровью»
или «святыми слезами». [Демонстрируется один из способов полу-
получения «святых слез»; 23 (стр. 66). ]
«Кипение крови святого Януария». Одно
из «чудес», которым католическая церковь и сейчас пытается пора-
поразить воображение людей, — это «кипение крови» святого Януария.
Вот как описывает это явление Эндрью Диксон Уайт в своей
книге «Борьба религии с наукой», наблюдавший его в 1856 г.
стр
1 Цитируется
500.
по книге «Спутник атеиста». М., Госполитиздат, 1961,
133

Церковь была наполнена молящимися... Серебряный сосуд в
форме большой человеческой головы, содержащий будто бы скелет
святого Януария, помещался на алтаре. Возле «головы» ставили
два сосуда, с каким-то темным веществом, представляющим яко-
якобы «кровь святого Януария». Службу совершало многочисленное
духовенство. Время от времени священники поворачивали сосуды.
«Чудо» задерживалось. Тогда вся толпа со страстными мольбами
и требованиями обратилась к святому. Наконец, «чудо» соверши-
совершилось— жидкость закипела. Заиграл орган, запел хор, раздался
торжественный звон колоколов, и грянул пушечный салют, обра-
образовался крестный ход...1
Так было обставлено это «чудо», представляющее собой самое
обычное жульничество.
Это «чудо» объясняется просто. Жидкость, выдаваемая за «кровь
святого Януария», имеет очень низкую температуру кипения и
поэтому хранится в подвалах собора. Когда же вносят ее в собор,
она нагревается и закипает.
Сейчас известно много жидкостей, которые закипают при обыч-
обычной комнатной температуре, например жидкий воздух [демонстри-
[демонстрируется опыт]. Можно наблюдать кипение жидкости, охлаждаемой
снегом [демонстрируется опыт: колбу с горячей водой, плотно за-
закрытую пробкой,помещают в снег, налитая в колбу вода закипает].
Таким образом, кипение жидкостей при комнатной температу-
температуре — это совсем не «чудо», а естественное явление, происходящее
согласно законам физики.
«Христос в огне». Для создания некоторых «чудес» цер-
церковники иногда используют физические приборы. Так, на Западе
в некоторых католических церквах имеется высокочастотный транс-
трансформатор Тесла, который, естественно, скрыт от молящихся. Не-
Недалеко от него на видном месте укрепляются газонаполненные
стеклянные баллоны, внутри которых помещается изображение
распятого Христа. Во время службы трансформатор включают и
газ в колбах начинает светиться, создавая впечатление, что изобра-
изображение Христа охватывается огнем [демонстрируется свечение без-
безэлектродных трубок, неоновой лампы, трубок Гейслера; 24 (стр. 182)].
«Чудо», сфабрикованное в наши дни. Руко-
Руководители одной из сект распространили среди верующих фотогра-
фотографию «богородицы» (изображение было негативным) и предложили
им, совершая моления, пристально смотреть на «святой лик», не
сводя с него взора. Когда же затем взгляд отрывался от фотогра-
фотографии, то наступало как бы «видение богородицы». Ее изображение
стояло в глазах молящихся. Несведущие люди принимали это
за «чудо». А объясняется оно так.
1 По книге Тадеуша Бреза «Бронзовые врата» (римский дневник). М.,
«Прогресс», 1964, стр. 242—243,
134

При наблюдении негативного изображения от светлых мест
его на сетчатку глаза падает много света, и, если смотреть долго,
то освещенные места сетчатки постепенно утомляются. При пере-
переводе же глаза на белую поверхность вся сетчатка его освещается
равномерно, но от утомленных ее участков в мозг поступают более
слабые сигналы. В результате на белом фоне, например на стене,
появляется кажущееся позитивное изображение предмета [при
помощи эпидиаскопа демонстрируется подобный эксперимент].
///. Физика объясняет явления природы.
Часто церковники выдавали явления, происходящие в природе,
за «знамение божье», за «чудеса». Наука же выяснила действитель-
действительную причину многих из них и показала, что никаких чудес в мире
нет. Все происходит по естественным законам, и любое явление,
если не теперь, то позднее, может быть объяснено.
Остановимся на некоторых примерах.
Молния и гром — это одно из грозных, но величествен-
величественных явлений, с которым человек был знаком еще в древности.
Разбушевавшаяся стихия обрушивалась на него в виде ослепляю-
ослепляющих гигантских молний, грозных громовых ударов, ливня и града.
В страхе перед грозой люди обожествляли ее, считая орудием богов.
Но человек, наблюдая за этими грозными явлениями природы,
накапливал знания о них и, благодаря самоотверженному труду
многих исследователей, таинственный покров с них был снят.
Одним из доказательств того, что молния не вызывается божест-
божественными силами, а имеет электрическое происхождение, может слу-
служить опыт с электрофорной машиной [демонстрируется разряд
электрофорной машины — «молния и гром» в миниатюре ].
Электрическая природа грозовых явлений была доказана опы-
опытами В. Франклина, М. В. Ломоносова, Г. Рихмана в середине
XVIII века. [Проецируется диапозитив № 66—35 из набора «Осво-
«Освоение Арктики» или № 57—60 из набора «Необыкновенные явления
на небе». ] В 1752 г. М. В. Ломоносов вместе с профессором Г. Рих-
маном построили так называемую «громовую машину» для изуче-
изучения атмосферного электричества. [Проецируется диапозитив
№ 63—25 «Громовая машина Ломоносова и Рихмана» из набора
«Великий русский ученый М. В. Ломоносов». ]
Среди верующих существует поверье, что бог пользуется мол-
молнией и громом для того, чтобы «покарать» безбожников. При этом
верующих не смущает то обстоятельство, что бог почему-то «ка-
«карает» одинаково как безбожников, так и верующих. Более того,
часто молнии попадали в обители «святых»—церкви. Так, по подсче-
подсчетам одного немецкого ученого, за 30 лет только в Германии было раз-
разбито 186 колоколен, убито 126 звонарей. В Швейцарии молния
ударила в католическую церковь в момент богослужения.
В действительности же молния представляет гигантский элект-
электрический разряд. В том месте, где молния проложила себе путь,
135

воздух сильно раскаляется, и если он соприкасается с легковоспла-
легковоспламеняющимися материалами (дерево, деревянные строения, стог
сена и т. д.), то может возникнуть пожар [демонстрируется
зажигание ваты, смоченной эфиром, от электрической искры ].
Люди, изучая молнию, искали способы «отвратить громовые
удары». М. В. Ломоносов и В. Франклин в результате своих иссле-
исследований пришли к заключению, что при помощи высоких мачт с
металлическими стержнями можно защищать сооружения от воз-
воздействия молнии. Так появился молниеотвод [проецируется диа-
диапозитив № 63—23 из набора «Великий русский ученый М. В. Ло-
Ломоносов ]. В России первый молниеотвод был установлен в Петер-
Петербурге на шпиле Петропавловского собора, после того как в собор
ударила молния. [Роль молниеотвода можно выяснить на само-
самодельной модели [22 (стр. 70)].]
Литература: 4, И (стр. 112 —119), 12, 16.
Полярные сияния. Полярные сияния — красивей-
красивейшее явление природы. Они бесконечно разнообразны по своей
форме и окраске и производят чарующее впечатление на человека,
видящего их впервые [проецируются диапозитивы № 66—56,
66—59, 66—69 из набора «Освоение Арктики»]1. Как будто из
глубины Вселенной опускается край бархатного занавеса, соткан-
сотканного из мерцающих лучей; этот занавес колышется, словно под
руками какого-то сказочного великана. Краски его переливаются,
то бледнея, то вспыхивая с новой силой.
И надо ли удивляться, что религиозные люди, не зная действи-
действительных причин явления, верили в него как в «небесное знамение».
Так, в 1242 г. во время битвы на льду Чудского озера между рус-
русскими воинами Александра Невского и немецкими рыцарями-крес-
рыцарями-крестоносцами северная часть небосвода стала вдруг светлеть, как буд-
будто где-то за горизонтом зажглась гигантская свеча, пламя которой
колебалось ветром, а затем небо прорезал длинный зеленый луч,
вскоре исчезнувший. Через мгновение над горизонтом появилась
зеленоватая дуга. Она разгоралась все ярче и поднималась все
выше, а затем из нее вылетел сноп разноцветных колеблющихся
лучей. «Это небесное знамение», — пронеслось в рядах русских.
Древний летописец, описывая это сражение, отмечает, что русским
помогли победить пришедшие на помощь полки «божьего воинства».
Гипотез и теорий о полярном сиянии было много. Но великий
русский ученый М. В. Ломоносов, производя многочисленные
эксперименты со свечением газов и наблюдая полярные сияния
в природе, первый пришел к правильному заключению: полярное
сияние имеет ту же природу, что и свечение газсз при электричес-
1 Можно также показать в элипроекции картины из книги С И Исаева
и Н. В Пушкова «Полярные сияния» (М., Изд-во АН СССР, 1958) или кар-
картину В.Мешкова «Северный порт».
136

ких разрядах. Состояние науки
в тот период не позволило ему
сделать более глубокие выводы.
Явления, подобные полярным
сияниям, можно получить и в
лабораторных условиях. [Демон-
[Демонстрируется прохождение электри-
электрического тока через воздух при
постепенном его разрежении и
тлеющий разряд [24 (стр. 179—
183)].]
В настоящее время известно,
что полярные сияния (и связан-
связанные с ними магнитные бури) воз-
возникают под воздействием на верх-
верхние слои земной атмосферы заря-
заряженных частиц, летящих от Солн-
Солнца Таким образом, в полярном
сиянии нет ничего сверхъестест-
сверхъестественного.
Литература 28 (стр 103),
9, 11 (стр. 124—131), 12, 16 (стр 67 —
69), 18 (стр 160).
Рис 2.
«Огни святого Эль-
м а». Другое явление, которое
поражает незнающих людей своей загадочностью, носит название
«огни святого Эльма».
Известен старинный рассказ. Однажды отряд римских воинов
был в походе Надвигалась ночь. Слышались далекие раскаты гро-
грома. Приближалась гроза. Вдруг среди темной ночи над движу-
движущимся отрядом засверкали огоньки. Это светились острия желез-
железных копий воинов. Солдаты приняли это за «чудо», предвещавшее
им победу. Описанное явление часто наблюдается на высоких ост-
острых металлических предметах: на мачтах кораблей [проецируется
рис. 2], на шпилях высоких башен, на крестах церквей. И поэтому
в народе такое свечение называлось по имени церквей: «огни свя-
святого Эльма», «огни святого Николая», «огни святой Елены». По
внешнему виду свечение напоминает кисть размером до нескольких
десятков сантиметров. Подобное свечение можно наблюдать и на
острых вершинах скал, а иногда даже на людях и животных. Вот
что рассказывал один из альпинистов: в походе во время грозы
у людей стали светиться волосы, испуская мелкие голубоватые
искорки; искрились ледорубы, фотоаппараты; сияние исходило и
от металлических пуговиц.
Какова же причина этого «чудесного» явления? «Огни Эльма» —
это тихий электрический разряд в атмосфере, который но-
137

сит название коронного разря-
разряда [демонстрируется коронный
разряд с помощью высокочас-
высокочастотного трансформатора Тесла j
Гало. Известна еще груп-
группа «необыкновенных» явлений
в природе, которые с давних
пор вызывали суеверные страхи
и веру в чудеса.
В романе советского писате-
писателя В. И. Костылева «Иван Гроз-
Грозный» есть такое место.
«Дрожащей рукой царь Иван
отодвинул занавес.
Испуганными глазами взгля-
взглянул на небо. Лицо его пере-
перекосилось от страха: на небе,
в темной вышине, застыло кре-
крестообразное небесное знамение ..
Опираясь на посох, вышел он
на Красное крыльцо наблю-
наблюдать дивное видение ..
Долго молча, в оцепенении,
смотрел он на небо, усеянноегус-
той звездной россыпью, и на этот крест, загадочно проступавший в
небесной глубине, и вдруг, зашатавшись от слабости. . прошептал:
Вот знамение моей смерти' Вот оно'»1
Аналогичное природное явление наблюдалось весной 1948 г.
в Полтаве Около одиннадцати часов дня по обе стороны от Солнца
появились два ярких, окрашенных в радужные тона пятна разме-
размерами с Солнце — ложные Солнца. Одновременно на небе возник
горизонтальный светлый круг, который как бы проходил через
все три Солнца Затем появился еще один светящийся круг, а
затем и светящиеся дуги На небе могут появиться кресты, стол-
столбы, круги, ложные солнца и up R науке они называются гало.
[Проецируется рисунок 3 ] В прошлом, когда на небе возникали
1ало, люди видели в них грозный «божий знак», предупреждаю-
предупреждающий о приближении войны, голода, смерти, любой беды. Очевид-
Очевидцы верующие, напуганные необыкновенным явлением, сочиняли
самые фантастические рассказы, дополняя виденное вымыслом Та-
Такие явления часто описывались в русских старинных летописях.
В них можно встретить рассказы о том, как появлялись на небе
«отрубленные голозы», «огненные кривые мечи», «кресты», «коро-
«короны» (см. рис. 3, вверху)
Рис 3
1 В И К о с т ы л е в. Иван Грозный Роман-трилслия М , Гослитиздат,
1955, кн. 3, стр. 330.
138

Рис. 4.
Каковы же причины этого интересного явления природьР
Установлено, что гало появляется тогда, когда на небе плывут
высокие перистые или перисто-слоистые облака, как бы закрывая
пеленой Солнце или Луну. Эти облака состоят из мельчайших
кристалликов льда в виде шестигранных столбиков или пластинок.
Когда шестигранный кристаллик парит вертикально, то от каждой
его стороны как от зеркала отражаются солнечные лучи. От мно-
множества кристалликов получается множество зеркальных изображе-
изображений Солнца Попадая в наш глаз, отраженные лучи сливаются и
мы видим сплошной горизонтальный светящийся круг. [Проеци-
[Проецируются рисунок 4, а также рисунки 8—10 из статьи «Миражи»,
опубликованной в журнале «Наука и жизнь», 1965, № 1.] Вер-
Вертикальные светящиеся столбы на небе появляются тогда, когда в
атмосфере плавают горизонтально ледяные кристаллики в виде
пластинок, а Солнце или Луна находится вблизи горизонта или
за ним Лучи света отражаются от нижних поверхностей пласти-
пластинок, создавая изображение светила. А так как кристалликов много,
то множество изображений сливается в одно, продолговатое.
Столбы и круги могут быть видны на небе не полностью. Если
части круга и столба пересекаются, то на небе виден крест; если
видна часть круга, то это напоминает верующим корону.
Таким образом, все, что поражает и страшит человека несве-
несведущего, религиозного, все, что он считает либо «чудом», либо
карой, посылаемой богами за грехи людей, — все это совершается
по естественным законам природы Заслуживает изумления и
преклонения наш человеческий разум, который открывает «тайны»
природы и познает их.
Литература 2 (стр. 101 —105), 8 (стр 125), 9, П (стр 172—180), 12
139

IV. Физика переходит в наступление
[Это сообщение иллюстрируется кадрами из диафильма «Зна-
«Знание или религия», авт. В. Комаров, 1960 г. ]
Религия утверждает, что человек слаб, что окружающий его
мир он познать не может. В религиозных книгах говорится так:
«Человек есть червь...», «Пути господни не исповедимы...». Зна-
Значит, религия сковывает инициативу, энергию верующих людей,
мешает умственному росту человека, отупляет его, делает его ра-
рабом суеверий и предрассудков.
Наука же помогает человеку объяснить явления, происходя-
происходящие в окружающем мире, овладеть силами природы, подчинить
их своей воле, заставить служить людям. Разберем некоторые при-
примеры, которые покажут, как человек, вооруженный знаниями,
становится могущественным повелителем природы.
Невидимое становится видимым. Многие про-
происходящие процессы и явления непосредственно мы не можем уви-
увидеть, услышать. Физические возможности человека действитель-
действительно ограничены. Человек, не вооруженный приборами, не воспри-
воспринимает радиоволн, не видит в темноте, в тумане, слышит далеко
не все звуки. Знания, а не молитва помогают нам увидеть невиди-
невидимое, услышать неслышимое и все это использовать на благо чело-
человека. Так, рентгеновские лучи позволяют наблюдать за процесса-
процессами, происходящими внутри живого организма, помогают обнару-
обнаруживать заболевания; инфракрасные (тепловые) лучи позволяют
фотографировать в полной темноте; инфразвуковые приборы пре-
предупреждают о морских ураганах, когда они находятся еще на очень
большом расстоянии от побережья. А небольшая трещина в глуби-
глубине металла, которая может повлечь за собой аварии машин, может
быть обнаружена с помощью ультразвука. Так наука помогает че-
человеку.
Молния работает. Было время, когда суеверный че-
человек считал молнию орудием богов. Теперь же люди изучили ее,
получили в своих лабораториях, научились защищаться от нее и
использовать для своих целей. Новосибирский ученый Игнатьев
сделал молнию помощником геологов. Молния — мощный электри-
электрический разряд, создаваемый специальной установкой, — порож-
порождает электромагнитные волны, пронизывающие толщу Земли,
которые в свою очередь возбуждают в руде вихревые токи и свя-
связанные с ними магнитные поля. Чуткие приборы следят за образо-
образованием этого вторичного магнитного поля и сигнализируют геологу:
«Внимание, руда!»
Атом служит человеку. В то время как проповед-
проповедники религии говорят о непознаваемости процессов, происходящих
в природе, человек постиг тайны атома и смог поставить себе на
службу неисчерпаемые запасы энергии, имеющиеся в атомном ядре.
Атомные электростанции дают промышленный ток, который
140

движет локомотивы, вращает станки, приводит в действие стрелы
строительных кранов [демонстрируется диапозитив № 35 «Общий
вид Ново-Воронежской атомной электростанции»1 ].
В Советском Союзе создана первая в мире передвижная атом-
атомная электростанция. Она может быть использована в бескрайних
просторах Севера нашей страны, где нет других источников энер-
энергии.-Эта электростанция расходует в сутки всего 14 граммов горю-
горючего [демонстрируется диапозитив № 38 «Самоходная атомная
электростанция» ].
Ломает лед красавец атомоход «Ленин», который может прора-
проработать три года без перезарядки реакторов атомным «горючим»
[демонстрируются диапозитивы № 36 «Атомный ледокол «Ленин»
и № 37 «Атомная подводная лодка «Ленинский комсомол»].
Покорение космоса. С давних времен религия учила,
что люди не должны пытаться подняться на небо. Ведь небо —
святилище богов! Только после смерти и только в награду за пра-
праведную жизнь человек может быть взят на небо. При жизни же он
обязан страдать на земле [демонстрируется диапозитив № 46
«Вознесение праведника на небо» из набора «Научные предвидения
и религиозные пророчества»]. Согласно «священному» писанию
стремление людей проникнуть в «небесные чертоги» — есть дер-
дерзость по отношению к богу, и она вызовет его гнев.
Смельчаков, пытавшихся летать на самодельных крыльях или
воздушных шарах, жестоко преследовали и нередко казнили. Но,
несмотря на запреты, человек при помощи построенных им аппара-
аппаратов проник в воздушный океан и покорил его, а 4 октября 1957 г.
наука одержала величайшую победу: в Советском Союзе был за-
запущен первый в мире искусственный спутник Земли, первое небес-
небесное тело, сделанное руками человека [демонстрируется диапози-
диапозитив № 42 «Первый советский искусственный спутник Земли» из
набора «Научные предвидения и религиозные пророчества»].
12 апреля 1961 г. впервые в истории человечества был запущен
в космос корабль с человеком на борту. И это было сделано в Стра-
Стране Советов. Первым, кто совершил полет «на небо», был простой
советский человек коммунист Ю. А. Гагарин [демонстрируется
диапозитив № 47 из того же набора — «Ю. А. Гагарин в семье»].
Никакая «сверхчеловеческая сила» не смогла помешать проник-
проникновению человека в космос, успешному освоению людьми внезем-
внеземных просторов. [Проецируются диапозитивы № 40—19, 40—51
из набора «Советские спутники Земли» или диапозитивы № 77—
86 из набора «Освоение космоса», вып. 1965 г. ]
Ведущий. Достижения нашей страны в изучении космоса
еще раз подтверждают силу науки и беспомощность религии.
Если бы люди жили уповая на бога, они до сих пор находились бы
1 Диапозитивы к данному сообщению берутся из набора «Физика и сов-
современный научно-технический прогресс», вып. 1965 г.
141

в пещерах, обогревались пламенем костров и одевались в звериные
шкуры. Религия обезоруживает человека, превращает его в раба.
Наука же делает человека властелином природы. Только тот, кто
вооружен знаниями, может творить подлинные чудеса.
Литература: 1,2 (стр. 59—83); 3, 5, 14, 17.
Читается стихотворение В. Шефнера «Техника»1.
Я еще не устал удивляться
Чудесам, что есть на земле, —
Телевизору, голосу раций,
Вентилятору на столе.
Самолеты летят сквозь тучи,
Ходят по морю корабли, —•
Как до этих вещей могучих
Домечтаться люди смогли?
Как придумать могли такое,
Что пластинка — песню поет,
Что, на кнопку нажмешь рукою —
И средь ночи день настает?
Я вверяю себя трамваю,
Я гляжу на экран кино, —
Эту технику понимая,
Изумляюсь ей все равно.
Ток по проволоке струится,
Спутник ходит по небесам..»
Человеку стоит дивиться
Человеческим чудесам.
В конце вечера можно показать «Сатирическую световую газету».
Для ее подготовки берутся такие карикатуры: «Где же бог»?,
рис. Массины [8 (стр. 179) ]; «Давай меняться: я тебе — нимб,
ты мне — шлем...»,рис. Гурова; «Космическая прогулка», рис. Се-
Семенова; «День открытых дверей в космосе», рис. Битного; «Сеанс
космовидения», рис. Лисогорского [«Крокодил», 1965, № 9];
«Первая гипотеза о возникновений дождя», рис. Жана Эффеля
[8 (стр. 141)]; «На бойком месте», рис. Абрамова [«Правда», 5 окт.
1964 г. ]; «Л у н а. Вот и стала я звездой телевизионной», рис.
Аностасова [«Новое время», 1966, № 9J; «Кто последний? Я за
вами...», рис. Крылова [«Крокодил», 1966, № 5J; «А не в этом ли
месте я купил участок?», рис. Гурова [«Крокодил», 1966, № 51;
1 В. Шефнер. Стихотворения. Л., Лениздат, 1965, стр. 126, 127.
142

«Дедушка, пересядьте на Другое облако, а то вы мешаете», рис.
А. Семенова [«Крокодил», 1967, № 10]; рисунки Гюнергарта
[«Курьер», 1966, ноябрь], рисунки Жана Эффеля: «Современный
атлант» [«Вокруг света», 1962, № 2], «Сколько в лесах сверхъес-
сверхъестественного», «Прогноз» [«Вокруг света», 1962, № 8]. Эти же ри-
рисунки можно использовать и для изготовления самодельного диа-
диафильма «Космос радирует: небо без богов».
Для оформления помещения можно сделать ряд плакатов, на
которых написать высказывания о религии. Например:
«Чудесное пророчество есть сказка. Но научное пророчество
есть факт» (В. И. Ленин).
«Религия есть сон человеческого духа...» (Л. Фейербах).
«Лишь незнание естественных причин и сил природы дало на-
начало богам» (П. Гольбах).
«Единственное лекарство против суеверия — это знание, ничто
другое не может вывести этого чумного пятна из человеческого ума»
(Г. Бокль).
«Мистицизм приводит к бездействию; упование на силы небес-
небесные мешает приводить в порядок дела земные» (Н. П. Огарев).
Используя рисунки: расщепление ядра [«Природа», 1964,
№ 1, обложка]; ледокол «Ленин», модель атома, ракета [«Знание —
сила», 1960, № 9, обложка ]; установка «Ромашка» [«Наука и
жизнь», 1964, № 11, стр. 43]; передвижная атомная электростан-
электростанция [«Наука и жизнь», 1964, № 11, стр. 42]; радиотелескоп [«При-
[«Природа», 1964, № 5, стр. 2]; рефлектор в Ташкенте для использо-
использования энергии солнечных лучей [«Огонек», 1960, № 25, обложка];
плазменный шнур — покоренная молния [«Знание — сила», 1965,
№ 2, стр. 35 и «Наука и жизнь», 1964, № 12], можно оформить
стенд «Человек — властелин природы».
Литература
для подготовки сообщений
1.0. А. Антонова. Технический прогресс и религия. М., «Знание»,
1966.
2. «Беседы о религии и знании». М., Госполитиздат* 1964/стр. 59—107.
3. Ф. Бублейников. Как человек покорял природу. М., «Москов-
«Московский рабочий», 1960.
4. В. Г о л о у ш к и н. Укрощенная стихия. Л., «Детская литература»,
1961.
5. Л. А. Д р у я н о в. Возможны ли чудеса? М., «Московский рабочий»,
1960.
6. Л. А. Д р у я н о в. Естествознание и религия. «Физика в школе», 1964,
№ 5, стр. 6—15. *
7. М. 3 а б о р о в. О чем звонит колокол. М.* «Советская Россия»* 1960,
стр. 67, 99.
8. «Календарь атеиста». М., Политиздат» 1967, стр. 40, 79, 103, 124, 125,
200, 202, 204, 225, 246.
143

9. В. Н. Комаров. Чудесные явления на небе. М., Госполитиздат,
1960.
10. Н. С. М а н с у р о в. Преобразование природы и религия.М., Воен-
издат, 1961.
П. В. А. Мезенцев. Религиозные суеверия и их вред. М., Воениздат,
1959, стр. 112—131, 172—180.
12. В. А. Мезенце в. «Загадки» неба. М., «Знание», 1958.
13. «Популярные лекции по атеизму». М., Госполитиздат, 1962, стр. 299—
343.
14. К. А. П о р ц е в с к и й, В. А. Шишаков. Освоение космоса и
религия. М., «Знание», 1966.
15. Я. И. П ерел ьм а н. Занимательная физика, ч. 1. М., «Наука»,
1965, стр. ИЗ, 114.
16. И. С. С т е к о л ь н и к о в. Наука и религия о молнии и громе. М.,
Воениздат, 1961.
17. «Спутник атеиста». М., Госполитиздат, 1961, стр. 271—366, 498—514.
18. «Человек и стихия» (настольный гидрометеорологический календарь
1965 г.). Л., Гидрометеоиздат, 1964, стр. 90, ПО, 160.
19. «Техника — молодежи», 1965, № 1.
20. «Наука и жизнь», 1964, № И, стр. 42, 43; 1965, № 1, стр. 97—104.
21. «Наука и религия»* 1966, № 4, 6, 9, 10 (стр. 13).
Литература
для подготовки опытов
22. Г. И. Ж е р е х о в. Политехническое обучение в демонстрационных
опытах. М., Учпедгиз, 1957, стр. 70.
23. Р. Г. К р о т о в а. Научно-атеистический вечер с использованием
опытов по физике. «Физика в школе>\ 1962, № 6.
24. Н. М. Ш а х м а е в, С. Е. Каме н е ц к и й. Демонстрационные
опыты по электричеству. М., Учпедгиз, 1963.
25. С. И. Ю р о в. Использование физических опытов в антирелигиоз-
антирелигиозной работе среди населения, «Физика в школе», 1961, № 3, стр. 84, 85.

ВЕЧЕРА ПО ФИЗИКЕ
ДЛЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ
Заказ 429

И. Н. КАВЕРЗИН
(г. Электрогорск Московской области,
15-я средняя школа)
ЗАКОНЫ МЕХАНИКИ
Цель вечера — расширение, обобщение и углубление знаний
учащихся по механике.
План вечера
1. Диспут «представителей» трех научных эпох — античной,
классической и современной (инсценировка).
2. Осмотр экспозиций, посвященных применению законов ме-
механики.
3. Конкурс знающих и находчивых (соревнование классов).
Подготовка к вечеру
Подготовка к вечеру начинается за полтора-два месяца с
обсуждения его плана в физическом кружке и классах. После того
как план принят, распределяются обязанности между участниками
вечера. У нас это было сделано так:
ведущий вечер;
два ученика, готовящие стенд «Жизнь и деятельность Ньюто-
Ньютона»;
ответственные за подготовку зала и выставки книг, посвящен-
посвященных работам Ньютона, законам механики (два ученика);
ответственные за подготовку экспозиций, лекций и демонстра-
демонстраций (8 учеников);
три участника диспута;
ассистенты ведущего для проведения конкурса;
два члена судейской коллегии.
После того как все участники в основном ознакомились с со-
содержанием рекомендованной литературы (см. список в конце ста-
статьи), начинается подборка материала, изготовление иллюстраций,
фотокопий, чертежей и схем. Одновременно ведутся репетиции дис-
диспута, консультации.
После проведения вечера все материалы собираются в специаль-
специальный альбом «Законы Ньютона».
10* 147

Оформление вечера
В помещении, где проводится вечер, — на видном месте порт-
портрет Ньютона, плакаты, на которых написаны слова, сказанные в
адрес ученого, а также высказывания Ньютона о своих работах.
Можно рекомендовать следующие изречения:
«Первый период нового естествознания заканчивается — в облас-
области неорганического мира — Ньютоном» (Ф. Энгельс).
«Ньютон своим законом тяготения создал научную астрономию,
разложением света — научную оптику, теоремой о биноме и тео-
теорией бесконечных — научную математику и познанием природы
сил — научную механику» (Ф. Энгельс).
«Разумом он превосходил род человеческий» (слова, начертан-
начертанные на памятнике И. Ньютону).
«Ньютон ...показал себя блестящим мастером гипотез, несом-
несомненно, превосходившим и в этом искусстве большинство своих со-
современников» (С. И. Вавилов).
«Если я видел дальше других, то только потому, что стоял на
плечах гигантов» (И. Ньютон).
В зале экспонируются три стенда. Один рассказывает о жизнен-
жизненном пути великого английского ученого и о его основных работах;
на втором представлена научно-популярная литература по механи-
механике, причем каждая книга сопровождается короткой аннотацией;
на третьем располагаются рефераты учащихся о законах движе-
движения, материалы о применении этих законов в технике, тетради с
описанием выполненных лабораторных работ.
Содержание вечера
Ведущий. В истории есть немного имен и книг, пронизы-
пронизывающих века и даже тысячелетия и непрестанно влияющих на
развитие культуры, техники и науки.
...В архив сложены и забыты многочисленные гипотезы и тео-
теории. Но если научные открытия и результаты исследований, сделан-
сделанные давно, сохранили свою действенность, если они оказываются
пригодными для решения новых научных и практических задач
в современных условиях, то это означает, что они достоверны, ибо
ими пройдено самое строгое и жестокое испытание — испытание
временем.
Именно такими являются законы механики, открытые около
трехсот лет назад гениальным английским ученым Исааком Нью-
Ньютоном.
Для того чтобы вы лучше представляли себе историю развития
механики, мы пригласили сюда «ученых» трех различных эпох и
попросили их высказать свои мнения об основных законах движе-
движения. Разрешите представить их. Вот ученик Аристотеля — вели-
великого мыслителя и ученого древнего мира. Вот представитель клас-
148

сической физики, основу которой заложили работы Ньютона.
А это — наш современник («ученые» соответствующим образом
одеты: ученик Аристотеля — в тогу, представитель классической
физики — в камзол с пышным белым воротником, наш современ-
современник — в строгий костюм).
Попросим их сначала решить такую задачу:
Тело массой 1 кг выходит из состояния покоя под действием
силы 9,8 н и движется вне пределов земного тяготения. Сколько
времени потребуется телу, чтобы достичь скорости 300 000 000 м/сек?
1-й ученый. Рассматривая условие задачи, я вижу, что
данное движение происходит под действием силы. Такие движения
мой великий учитель называл «неестественными», «насильствен-
«насильственными» и, говоря о них, утверждал (стоит заглянуть в VII главу
его книги «Физика»), что скорость тела зависит от силы. Если сила
постоянна, значит, постоянна и скорость. В условии же задачи
сказано, что сила постоянна, а скорость увеличивается. Это невоз-
невозможно... Условие задачи составлено неверно, и решить задачу
нельзя.
2-й учены й. Теперь к решению задачи приступаю я.
Воспользуюсь для этого вторым законом Ньютона: «Изменение
количества движения пропорционально приложенной движущей
силе» (привожу его вам в формулировке Ньютона), т. е- —^- = F.
Поскольку масса тела всегда постоянна и не изменяется, закон
можно записать так:
mAv _ р
здесь At — время действия силы, a Av — изменение скорости. От-
Отсюда
Д/ = «^ = Jre-3-lOBjjc/qjc ^ з О6. Ют сек ъ 1 год.
F 9,8кг м/сек2
Задача решена.
3-й ученый. Несмотря на то что вы блестяще использо-
использовали аргументацию классической механики для решения задачи и
получили ответ, я с точки зрения современной физики утверждаю,
что ваше решение, коллега, неверно. Но не потому, что неправилен
второй закон Ньютона, а по другой причине. В условии сказано,
что тело должно достичь скорости 3 • 108 м/сек. Эта скорость равна
скорости света, а согласно современным научным воззрениям ни
одно из тел не может двигаться со скоростью, равной скорости
света, оно может достигнуть только скорости, бесконечно мало
отличающейся от нее. Так что решать данную задачу не имеет
смысла. Кстати замечу, коллега, что ваше утверждение «масса
тела всегда постоянна и не изменяется» неверно.
149

Ведущий. Представители трех научных эпох высказали
свои, совершенно различные точки зрения при решении задачи.
Это и не удивительно. Ведь между античной физикой Аристотеля
и классической физикой Ньютона разница во времени около двух
тысячелетий, и хотя со дня смерти Ньютона до наших дней про-
прошло чуть более трехсот лет, это было время весьма бурного развития
научной мысли. Попросим теперь «ученых» более подробно рас-
рассказать о тех взглядах, которых они придерживаются.
1-й ученый. Аристотель учит нас, что Земля — центр
мира. Именно этим и объясняется стремление тяжелых тел падать
на землю. Наоборот, легким телам присуще стремление поднимать-
подниматься вверх, туда, где сосредоточено все легкое. И те и другие движе-
движения совершаются без применения силы, они естественны и не-
непринужденны. Естественные движения происходят сами собой,
когда тела стремятся к своим «местам». Должен добавить, что это
ускоренные перемещения.
Что же мы можем сказать про другие движения? Они неесте-
неестественны, насильственны, так как совершаются против природы.
Толкните по земле шар. Он замедлит свое движение и остановит-
остановится; чтобы поддерживать его скорость постоянной, нужно действие
силы. Следовательно, для того чтобы существовало насильственное
движение тела, на него должна действовать сила. Насильственные
движения равномерные.
2-й ученый. В ваше время еще не знали, что на все тела,
движущиеся в земных условиях, действует сила трения. Это и
объясняет некоторые ваши заблуждения. Вот вы имеете совершен-
совершенно гладкую плоскую поверхность, которая поставлена наклонно к
горизонту, и гладкий шар. Скажите, что произойдет, если шар по-
положить на плоскость и предоставить самому себе?
1-й ученый. Мы будем наблюдать естественное ускорен-
ускореннее движение тяжелого тела вниз.
2-й ученый. Ну, а если толкнуть шар вдоль плоскости
вверх?
1-й ученый. Это движение против природы. Следователь-
Следовательно, оно будет замедляться, и шар через некоторое время остано-
остановится.
2-й ученый. А каким будет движение шара, если его по-
положить на строго горизонтальную, совершенно гладкую поверх-
поверхность, имеющую бесконечно большую длину, а затем толкнуть?
Будет ли шар двигаться ускоренно?
1-й ученый. Не вижу к тому оснований. Ве^ь спуска-то
нет.
2-й ученый. Может быть, он будет двигаться замедленно?
1-й ученый. Нет. Плоскость не поднимается вверх...
Поскольку движение не ускоренно и не замедленно, значит, оно
равномерно, а так как поверхность бесконечная, то и движение
будет продолжаться бесконечно... Но этого не может быть! Ведь
150

у Аристотеля об этом ничего не сказано! А учение Аристотеля слу-
служит нам проводником в науке, оно непоколебимо, свято и его все-
всеми средствами поддерживает и проповедует церковь.
Ведущий. Оценивая античную физику, мы считаем, что,
с одной стороны, учение Аристотеля было известным шагом впе-
вперед — впервые начали изучать и классифицировать движения,
начали формировать основные понятия механики, такие, как
скорость, сила; накопленные знания были приведены в систему.
Но, с другой стороны, это учение явилось тормозом в науке и за-
задержало ее развитие, так как церковь объявляла еретиками и
уничтожала всех, кто высказывал мысли, шедшие вразрез с физикой
Аристотеля.
2-й ученый. Заслуга Ньютона состоит именно в том, что
он, опираясь на труды своих предшественников, смог отказаться
от устаревших, бывших неизменными почти в течение двух тысяче-
тысячелетий взглядов и создать свою, совершенно новую теорию движе-
движения, облечь ее в стройную математическую форму и успешно при-
применить к решению задач небесной механики.
В 1687 г. Ньютон опубликовал свой труд «Математические на-
начала натуральной философии». Почему эта книга так называется?
Термином «натуральная философия» в Англии обозначалась фи-
физика. Будучи же хорошим математиком, Ньютон и физику хотел
построить по образу и подобию геометрии: из нескольких основных
аксиом математическим путем вывести теоремы и правила.
Книга состояла из трех частей и введения. Во введении форму-
формулировались основные понятия: масса, сила, количество движения.
Затем шли аксиомы или законы движения. В первой части описаны
движения под действием сил. Во второй — те же движения, но в
сопротивляющейся среде. Третья часть трактовала о «системе ми-
мира», в ней закон тяготения применялся к объяснению движения
Луны и планет, а также для объяснения явления приливов.
Книгу было нелегко читать. Сам Ньютон предлагал лицам,
имеющим слабые познания в математике, ограничиваться только
введением и переходить затем к третьей части.
Формулируя свои законы движения, Ньютон исходил из поня-
понятий абсолютного пространства и времени.
1-й ученый. А что под этим понимал Ньютон?
2-й ученый. Абсолютное пространство — это пустое вмес-
вместилище вещей, своеобразный «ящик без стенок»; существует оно
независимо от чего-либо и остается всегда одинаковым и непод-
неподвижным. Абсолютное время — это «вместилище событий», оно течет
непрерывно, бесконечно и везде одинаково.
1-й ученый. Где же оно, это пространство?
2-й ученый. Всюду, но обнаружить его невозможно.
1-й ученый. А как определить абсолютное время?
2-й ученый. И его обнаружить нельзя.
151

Поймите, коллега, что человеку, его органам чувств доступны
только относительное пространство — ведь о положении тел мы
судим только по их отношению к другим телам — и относительное
время, которое является мерой продолжительности события, на-
например год, день, час.
1-й ученый. То, что мы имеем дело с относительным про-
пространством, я понял. Но не могли бы вы более подробно объяснить
про относительность времени?
2-й ученый. Охотно. Пусть вы находитесь на корабле и в
какой-то момент ваши часы остановились. Чтобы их поставить
правильно, вы запросили о времени идущий рядом корабль. Вам
ответили, подняв на мачте систему сигналов. По этим сигналам вы
поставили свои часы и пустили их. Значит ли это, что часы на вашем
корабле и на соседнем показывают одно и то же время? Нет. Для
того чтобы поднять на мачте сигнал, потребовалось какое-то вре-
время, и поэтому ваши часы несколько отстали от соседних часов.
Но ведь, несмотря на это, они будут точно отсчитывать часы и ми-
минуты, протекшие с момента их установки, и тем самым показывать
относительное время в вашей системе.
Теперь я расскажу вам о системе отсчета. Это понятие в класси-
классической механике тоже является одним из главных. Систем отсчета
может быть множество, и за тело отсчета возможно принять любое
тело. В нашей механике нельзя говорить о движении, изучать его,
не связывая с определенной системой отсчета. Вам, наверное,
это непонятно?
1-й учены й. Да, пока не совсем ясно.
2-й ученый. Поясню свою мысль. Опять воспользуемся
нашим примером с кораблем. Скажите, движется ли якорь, рас-
расположенный на палубе плывущего корабля?
1-й учены й. Конечно, движется вместе с кораблем,
2-й ученый. А перемещается ли он при этом по палубе
корабля?
1-й ученый. Конечно, нет.
2-й ученый. Значит, якорь одновременно и сохраняет со-
состояние покоя и движется. Все дело в том, в какой системе нахо-
находится наблюдатель: берет ли он за начало отсчета палубу плывущего
судна или порт, из которого вышел в плавание корабль. Этот при-
пример позволяет понять, почему Ньютон считал, что наблюдению
доступны только относительные движения.
А знаете ли вы, что все покоящиеся или движущиеся друг от-
относительно друга прямолинейно и равномерно системы отсчета
равноправны?
1-й у ч е н ы й. Не знаю. А как следует понимать ваши слова?
2-й ученый. Данное утверждение было высказано на ос-
основании многочисленных опытов и наблюдений, которые показали,
что в таких системах движение тел происходит по одинаковым
законам.
152

1-й ученый. Ну, а если одна из двух систем отсчета нач-
начнет двигаться относительно третьей системы ускоренно?
2-й ученый. О, тут все уже гораздо сложнее. Тогда эти
две системы будут уже неравноправны, и движение тел в них бу-
будет совершаться по разным законам.
1-й ученый. Я вижу, как далеко классическая механика
ушла в своих основных представлениях от физики Аристотеля.
2-й ученый. Да, конечно. Опираясь на них, Ньютон на-
начал изучать движения и установил на основе опытов и наблюдений
их главные законы. О них я не рассказываю, так как все присутст-
присутствующие их знают. Ньютон считал, что задачей механики является
нахождение движений по силам и, наоборот, нахождение сил по
вызванным ими движениям.
1-й ученый. В чем же причина появления сил?
2-й ученый. Ньютон не дал ответа на этот вопрос. В
«Общем поучении» к «Началам» он писал: «Я, не сомневаясь, пред-
предлагаю принципы движения, указанные выше, имеющие весьма
общее значение, и оставляю причины их для дальнейшего иссле-
исследования». Более определенно он выражает эту мысль так: «При-
«Причину... я до сих пор не мог вывести из явлений...»
Ведущий. Работы Ньютона в области механики потрясли
основы религии, хотя сам ученый никаких философских, а тем бо-
более атеистических выводов из своих открытий не только не делал, а,
наоборот, старался уйти от них.
Из трудов Ньютона вытекало, что механическое движение про-
происходит в строгом соответствии с законами природы, а не по воле
божьей, его прихоти и желанию. «Вы... запретили ему (богу) вся-
всякое... вмешательство в Солнечную систему», — писал Ньютону
известный астроном Э. Галлей. Именно поэтому богословы всех
мастей испугались: они приложили массу сил, чтобы найти «сла-
«слабое» место в теории Ньютона и опровергнуть вытекающие из нее
философские выводы. Поскольку причины начала движения были
оставлены Ньютоном без объяснения, церковь поспешила объя-
объявить «божественное происхождение первого толчка» и этим подтвер-
подтвердить существование бога. Затем началась ожесточенная борьба
за второе издание «Начал» с тем, чтобы как-то выхолостить при
этом из книги материалистический дух. Некий Коте, отредактиро-
отредактировавший «Начала» при переиздании, внес в них свои изменения и
снабдил предисловием, в котором утверждал, что «Мир не мог
произойти иначе, как только по свободной воле божества». Нью-
Ньютон категорически отказался подписать предисловие Котса. Но
он не выступил активно против изменений, которые были внесены.
Подобная позиция Ньютона вызвала в свое время резкое осужде-
осуждение Ф. Энгельса. (Пауза.)
PI тем не менее «мы восхищаемся гением Ньютона, сумевшим в
пестром многообразии явлений открыть простые и глубокие зако-
законы. Без знания их человек никогда бы не достиг того господства
153

над силами природы, свидетелями которого мы являемся» 113
(стр. 112)].
Ведущий. Каждая научная теория существует до тех пор,
пока она не вступает в противоречие с действительностью, опытны-
опытными фактами. Так было в свое время с античной механикой. Опыты
Галилея, открытия Коперника показали ошибочность ряда ее
положений и на смену ей пришла механика Ньютона. Аналогич-
Аналогичная участь постигла на рубеже двадцатого века и механику Нью-
Ньютона.
Развитие науки, техники, новые опытные данные привели уче-
ученых к необходимости пересмотреть основные положения и прин-
принципы классической механики, привели к созданию новой теории —
теории относительности.
2-й учены й. А что это за опытные данные, о которых идет
речь?
3-й учены й. Сейчас объясню; но чтобы все было понятно,
разрешите предложить вам небольшую задачу.
Допустим, что мы стоим у края дороги, а из окна стоящего авто-
автомобиля бросают камень со скоростью 10 м/сек. Какова будет ско-
скорость камня относительно неподвижного наблюдателя?
2-й учены й. 10 м/сек.
3-й ученый. Повторим опыт, бросив камень с той же ско-
скоростью по ходу автомобиля, мчащегося со скоростью 20 м/сек.
Какова теперь скорость камня относительно неподвижного чело-
человека?
2-й ученый. По правилу сложения скоростей она будет
равна 30 м/сек.
3-й учены й. Верно. Но дело в том, что этим классическим
правилом не всегда можно пользоваться. Так, проведенные Физо
и Майкельсоном в конце прошлого столетия весьма точные опыты
показали, что скорость света не зависит от относительного движе-
движения источника света и наблюдателя, воспринимающего свет, и что
она всегда постоянна и равна приблизительно 3 • 108 м/сек.
2-й учены й. Невероятно! Это противоречит принципу
относительности движения! Ведь при удалении наблюдателя от
источника света скорость света должна убывать, а при приближе-
приближении возрастать!
3-й ученый. Такой неожиданный, на первый взгляд не-
необъяснимый результат опыта Майкельсона поставил физиков всего
мира перед необходимостью пересмотреть очень привычные и оче-
очевидные представления о пространстве и времени.
Опыты показали, что, оторвав пространство и время от свойств
материи, Ньютон совершил ошибку. Пока изучались движения с
малыми скоростями, можно было опираться на старые представле-
представления, но при рассмотрении движений, происходящих со скоростями*
близкими к скорости света, прежние представления оказались несо-
несостоятельными.
154

Например, согласно теории относительности, время в движу-
движущейся системе замедляет свой ход в -yf \ _^! раз по сравнению
с ходом времени в системе отсчета, принятой за неподвижную.
Здесь v — скорость движения тела, ас — скорость света.
В настоящее время этот вывод имеет опытное подтверждение.
Например, при некоторых ядерных превращениях появляются
частицы, называемые мю-мезонами. Время жизни этих элементар-
элементарных частиц составляет всего около двух миллионных долей се-
секунды. Однако если эти частицы разогнать в ускорителе до ско-
скоростей, сравнимых со скоростью света, то время их жизни для наб-
наблюдателя на Земле увеличится в несколько раз.
Применим это утверждение к движению космической ракеты с
экипажем, летящей к небесным телам со скоростью, сравнимой со
скоростью света. Представьте себе, что наблюдатель с Земли мог
бы с помощью телекамеры следить за тем, что происходит на борту
космического корабля. Он заметил бы, что там все процессы проис-
происходят замедленно по сравнению с земными. Пока стрелка часов
на Земле сделает несколько оборотов, стрелка таких же часов на
корабле совершит только один оборот.
2-й ученый. Если допустить это, то можно утверждать,
что пассажиры космического корабля только и делают, что едят.
Ведь пока их часы отсчитают один замедленный час, только что
пообедавший космонавт успеет основательно проголодаться...
3-й учены й. Не нужно упускать из виду, что в такой ра-
ракете замедленно по сравнению с земными происходят все процессы,
в том числе и физиологические: пища переваривается медленнее
обычного, поэтому чувство голода приходит к человеку с соответ-
соответствующим опозданием; стареть он тоже будет медленнее. Вернув-
Вернувшись из длительного космического путешествия, сравнительно
молодой космонавт нашел бы своих сверстников глубокими стар-
старцами.
Движение тел со скоростями, близкими к скорости света, долж-
должно сопровождаться еще одним интересным явлением: масса этих
тел для неподвижных наблюдателей должна увеличиваться. Кстати,
это также подтверждается опытом. На одном из ускорителей —
синхротроне удалось разогнать электроны до скорости, рав-
равной 0,99999992 скорости света. При этом масса электронов
увеличилась в 2500 раз, что хорошо совпадает с данными, полу-
полученными путем расчета.
2-й ученый. Как же должны страдать пассажиры вашего
корабля, если при большой скорости их масса так увеличивается!
Смогут ли они передвигаться, ведь сила их мышц не увеличилась?
3-й ученый. Очевидно, вы неправильно поняли основное
положение, высказанное мною. Заметить увеличение массы может
только тот наблюдатель, относительно которого движется данная
система. А ведь космонавты почти не перемещаются относительно
155

своего корабля или делают это со сравнительно небольшой ско-
скоростью, следовательно, они не будут ощущать увеличения своей
массы.
2-й учены й. Скажите, коллега, вы ведь не отрицаете того
факта, что законы Ньютона с успехом применяются для многих
расчетов. Нет? А вместе с тем вы доказали нам, что некоторые по-
положения классической механики ошибочны. Нет ли здесь противо-
противоречия?
3-й ученый. Противоречия нет. Вот что писал по этому
поводу крупнейший советский ученый, академик С. И. Вавилов
(читает): «...физическая революция, прогремевшая за последние
десятилетия, вовсе не сокрушила ньютоновской механики, она
только надстроила, обобщила ее, обратив законы Ньютона из об-
общих в предельные, справедливые для сравнительно небольших
скоростей и больших объемов. И для нас, обитателей земного шара,
эти небольшие скорости и большие объемы наиболее привычны и
нормальны, они определяют нашу практику и технику. Строителю
машин, домов, кораблей, самолетов, танков, пушек теория отно-
относительности и квантовая механика нужны в очень малой степени,
они вместе внесли бы практически бесконечно малую поправку в
расчеты на основе ньютоновской механики. Каждая новая машина
и новое строение есть всегда в известной мере результат приме-
применения ньютоновской механики; законы механики при этом понадо-
понадобились так же, как таблица умножения» [5 (стр. 231—232)].
Но механика Ньютона неприменима к микрочастицам, к телам,
движущимся со скоростью, близкой к скорости света. Здесь всту-
вступают в силу законы теории относительности. Поведение коллек-
коллектива частиц, состоящего из сотен миллионов объектов, тоже
нельзя описать законами классической механики. Здесь придется
пользоваться иными законами — законами статистической фи-
физики.
Ведущий. Большой и сложный путь прошла наука от
первых попыток изучения движения до наших дней. Не следует,
однако, думать, что ученые остановились в своем процессе позна-
познания законов природы. Процесс познания бесконечен, и впереди
нас ждут новые открытия.
Ньютон говорил: «Не знаю, чем я могу казаться миру, но сам
себе я кажусь только мальчиком, играющим на морском берегу,
развлекающимся тем, что от поры до времени отыскиваю камешек
более цветистый, чем обыкновенно... в то время как великий океан
истины расстилается передо мною неисследованным».
Великий ученый сознавал, что его открытия — только начало.
Продолжая его сравнение, мы можем сказать, что современная
наука уже не мальчик, а возмужавший юноша, смело ринувшийся в
этот необъятный океан. Пожелаем же вам — нашим слушателям —
счастливого плавания в нем. Не выпускайте из рук верного компа-
компаса, который называется стремлением к истине.
156

Литература для подготовки диспута: 12 (стр. 36—40,
200—207, 222—258), 20 (ч. 1, § 26—28, ч. II, § 69), 3 (стр. 17—22, 107—138);
5 (стр. 110—134, 228—234); 9 (стр. 3—13); 14 (стр. 50—65); 15.
Осмотр экспозиций
К вечеру готовятся экспозиции: «Инерция в технике и быту»,
«Учет и использование II закона Ньютона», «III закон механики в
нашей жизни», «Закон всемирного тяготения». Они размещаются
либо в зале, либо в отдельных классах и представляют собой боль-
большие щиты, на которых укреплен иллюстративный материал. Под
щитом располагаются столы с оборудованием для демонстраций.
По окончании диспута ведущий объявляет порядок осмотра
экспозиций. Для знакомства с каждой экспозицией отводится
12 минут. Осмотр сопровождается рассказом экскурсовода-лектора
и демонстрацией опытов.
Приводим краткое содержание лекций.
Инерция в технике и быту
Напомнив слушателям формулировку первого закона Ньюто-
Ньютона, лектор говорит: 18 марта 1965 года в 11 часов 30 минут при
полете космического корабля «Восход-2» летчик-космонавт Алек-
Алексей Архипович Леонов впервые в истории человечества осуществил
выход из корабля в космическое пространство и за десять минут,
находясь вне корабля, пролетел по инерции со скоростью 28 000 км/ч
огромный путь над Землей (около 5000 км).
Мы часто пользуемся инерцией и в земных условиях. Вспом-
Вспомните, например, как фигуристки, закончив разбег и приняв нуж-
нужное положение, скользят по льду.
Опытный шофер умеет с помощью инерции экономить горючее.
Учитывая рельеф дороги, он время от времени сбавляет газ и от-
отключает двигатель от ведущих колес. При этом машина движется
по инерции, а двигатель потребляет мало горючего. Пройдя «нака-
«накатом» несколько сот метров, водитель может снова разогнать машину.
Показателем искусства машиниста локомотива является умение
точно поставить состав у платформы, не используя тормоза и не
осаживая состав назад. И это можно сделать за счет инерции, свое-
своевременно выключив двигатели.
Движение по инерции используется при прыжках в длину.
Полученная при разбеге спортсмена скорость складывается со
скоростью, приобретенной в результате отталкивания; прыгун летит
вперед по инерции. Мотоциклисты и танкисты также могут совер-
совершать на своих машинах благодаря инерции прыжки через пропасти,
канавы, используя для создания вертикальной составляющей ско-
скорости естественные трамплины — возвышения.
157

Инерция учитывается при обеспечении безопасности движения.
Можно смело сказать, что две трети дорожных знаков и правил
уличного движения в той или иной степени учитывают инерцию.
Эти правила необходимо строго соблюдать. Ведь машину нельзя
сразу, мгновенно остановить, повернуть, стронуть с места. [Демон-
[Демонстрируется и комментируется таблица тормозного пути F, стр. 29),
плакаты по безопасности движения. ]
Рассмотрим инерцию жидкостей. Вот два ведра одинакового
веса: одно с песком, другое с водой. Оба ведра подвешены за дужки
к прочным нитям. Приведем их во вращение вокруг оси ведра.
Видим, что жидкость легче выходит из состояния покоя, так как
между нею и стенками ведра существует малое трение. Теперь оста-
остановим ведра. Замечаем, что жидкость продолжает вращение (что
объясняется относительно большой подвижностью частиц жидко-
жидкости). Это свойство жидкости приходится учитывать при ее транс-
транспортировке и в ряде других случаев.
Мы знаем, что мерой инертности тела является его масса. Чем
больше масса тела, тем оно более инертно. [Следует рассказ о при-
применении маховиков [6 (стр. 96); 11 (стр. 28, 29)].]
Рассмотрим еще один пример. В двигателях внутреннего сго-
сгорания поршень изготовляют из дюралюминия. Почему? Поршень
совершает с большой скоростью возвратно-поступательное движе-
движение; дойдя до конца цилиндра, он останавливается и сразу же начи-
начинает движение в обратном направлении. Поэтому очень важно,
чтобы инертность его была как можно меньше, вот для этого его и
делают из легких сплавов.
Проведем такое наблюдение. Приведем ящик, внутри которого
подвешен тяжелый шар, в возвратно-поступательное движение;
мы слышим удары шара о его стенки, они появляются вследствие
инерции шара. Если такие удары будут продолжаться долго, они
разрушат стенки ящика. Вот почему при всяких процессах, анало-
аналогичных только что рассмотренному, стараются избежать ударов
[6 (стр. 95)].
Поставим на катки желоб, в который насыпан песок, и проведем
такой опыт. Будем периодически посылать желоб вперед, резко
останавливать, а затем плавно возвращать назад. Замечаем, что
песок по инерции продолжает перемещение по желобу. На этом
принципе устроен качающийся рудничный транспортер. Таким же
образом перемещается солома в грохотах и соломотрясах.
Литература: 2 (стр. 37—39); 6 (стр. 25—28, 96); 9 (стр. 56—59);
10 (стр. 58—60); 11 (стр. 28); 19; 21 (стр. 21).
Учет и использование II закона Ньютона
Лектор напоминает слушателям формулировку второго закона
Ньютона и его математическое выражение. Указывая на силуэт
поезда (изображен на стенде), лектор рассказывает о назначении
158

сцепки, о деформациях, которым они подвергаются в начале дви-
движения и при торможении, когда появляются большие ускорения
[6 (стр. 25—26) ]. Те же явления сопровождают работу шахтного
подъемника и подъемного крана [10 (стр. 28)].
При стартах и посадках космических кораблей возникают
перегрузки. Так как тренированный организм человека способен
некоторое время хорошо выносить ускорения, в 11—12 раз превы-
превышающие земные, и вызванные ими перегрузки, то в связи с этим
активный участок пути корабля рассчитывается так, чтобы перегруз-
перегрузки не превышали допустимый предел.
Чем больше масса тела, тем меньшее ускорение получит оно
под действием одной и той же силы. Подтвердим это опытом.
На стеклянный лист, положенный на подставки, кладется
стальная плита большой массы. При ударе по плите молотком,
масса которого во много раз меньше массы плиты, последняя так
незначительно изменяет свою скорость, что не успевает прогнуть-
прогнуться, вследствие этого стекло не трескается. Именно поэтому у меха-
механического молота шабот (нижняя часть наковальни) делается в
8—12 раз массивней «бабы». Сотрясения почвы при этом будут ми-
минимальными. Уменьшая деформацию фундамента, массивная на-
наковальня увеличивает силу удара по поковке [6 (стр. 98—99);
19 (стр. 29—30)].
Анализируя формулу F = mv , мы убеждаемся, что величи-
на силы взаимодействия тел зависит от времени взаимодействия.
При ударах это время очень мало, поэтому сила может достигать
значительной величины. Этим пользуются при забивке свай, шпун-
шпунта, а также при обработке металла ковкой и штамповкой.
В некоторых же случаях приходится специально уменьшать
силу взаимодействия тел. Например, действие различного рода
-амортизаторов — прокладок, рессор — основано на том, что они
увеличивают время взаимодействия тел, уменьшая тем самым силу
взаимодействия.
Боевое применение танков часто основано на их способности
создавать значительную ударную силу. Обладая огромной массой,
танки на большой скорости могут легко разбивать прочные стены,
таранить укрепления противника. Чтобы как-то снизить эту удар-
ударную силу, противотанковая оборона стремится в первую очередь
уменьшить скорость танков вблизи обороняемых объектов. С этой
целью распахивают или разжижают грунт, вырывают канавы,
ставят надолбы.
Из второго закона Ньютона следует, что если одна и та же сила
действует на несколько тел с различной массой, то каждое тело
будет получать различное ускорение. На этом свойстве основано
действие сортировки [21 (стр. 34—35); 2 (стр. 51)].
Литература: 2 (стр. 51); 6 (стр. 23—28, 97—99); 9 (стр. 65—68);
11, 19 (стр. 28-30); 21 (стр. 34—35).
159

Ill закон механики в нашей жизни
Напомнив слушателям формулировку III закона Ньютона,
лектор говорит следующее. При работе любого станка можно вы-
выделить большое количество пар взаимодействующих тел. Напри-
Например, в токарном станке взаимодействуют шкив двигателя и ведо-
ведомый шкив, приводящий в движение вал коробки скоростей; в ко-
коробке скоростей взаимодействуют зубчатые колеса; взаимодействуют
резец и обрабатываемая деталь. В результате взаимодействия из-
изнашиваются отдельные детали, узлы станка, тупятся, приходя! в
негодность резцы [6 (стр. 30—32)].
Если нет противодействия, нет и действия. Поэтому, чтобы
просверлить отверстие в тонкой детали, ее зажимают в тисках;
перед включением токарного станка деталь зажимают в патроне,
а резец — в резцедержателе.
Механическое движение является следствием взаимодействия
тел. Рассмотрим это на опыте. Заведем игрушечный автомобиль
и подвесим его на нити. Несмотря на то что механизм работает
и колеса вращаются, автомобиль не меняет своего положения в
пространстве, так как он не взаимодействует с другим телом. По-
Поставим автомобиль на твердую поверхность стола — он сразу
же начинает двигаться.
Посмотрим, как приходит в движение винтовой кораблик в ак-
аквариуме. Мы видим, что лопасти винта отбрасывают воду назад.
Вследствие этого кораблик движется вперед. На этом принципе
основано движение почти всего транспорта по воде (за исключением
глиссеров, у которых винт взаимодействует с воздухом).
Движение винтовых самолетов происходит благодаря их взаимо-
взаимодействию с воздухом. [Демонстрируется полет модели самолета
или вертолета (модель сделана по описанию, данному в Приложе-
Приложении к журналу «Юный техник», 1958 г.), а затем фотографии, на ко-
которых изображены современные винтовые воздушные лайнеры,
морские корабли и их винты. ]
Третий закон Ньютона лежит в основе устройства водореактив-
ных катеров, сконструированных и построенных в нашей стране.
С помощью насоса вода засасывается в отверстия носовой части
корабля и выбрасывается через специальные трубы, расположен-
расположенные на корме. Такое судно легко передвигается по мелким рекам,
проходит мели, перекаты [демонстрируется диапозитив № 10 из
набора для IX класса, вып. 1965 г. ].
Принцип действия реактивных самолетов тоже неразрывно
связан с III законом Ньютона. Самолеты с реактивными двигате-
двигателями имеют большие преимущества перед винтовыми самолетами и
решительно вытесняют последние со всех дальних авиалиний и из
военной авиации.
По применению реактивных двигателей в авиации наша страна
занимает первое место в мире [демонстрируется диапозитив № 27
160

«Самолет ТУ-144» из набора «Физика и современный научно-тех-
научно-технический прогресс», вып. 1965 г. ].
Успехами Советского Союза в области изучения и освоения кос-
космического пространства гордится все прогрессивное человечество.
Полеты в космос и на другие планеты возможны только с помощью
ракет [демонстрируются диапозитивы: № 49 «Запуск геофизи-
геофизической ракеты» из серии для VII класса, вып. 1965; № 26 «Ракета
выносит корабль-спутник «Восток» на орбиту» из серии для IX клас-
класса, вып. 1965 г. ].
Литература: 6 (стр. 31—32, 135—136, 171 — 172); 9 (стр. 98—110);
10 (стр. 85—90); 11, 21 (стр. 36).
Закон всемирного тяготения
Вначале лектор напоминает формулировку закона, его мате-
математическую запись, рассказывает об опытах по определению грави-
гравитационной постоянной, проведенных в 1798 г. Кэвендишем (рис. 1).
Он подчеркивает, что эти опыты одновременно служили и экспери-
экспериментальным доказательством существования тя-
тяготения.
Затем задает вопрос: «Почему же мы на Земле
в обычных условиях не замечаем тяготения?» В
качестве ответа на него приводит такие при-
примеры:
Два тучных человека притягивают друг дру-
друга ч на расстоянии 1 м с силой 1/20 мГ. «Эта сила,
если и согнет в дугу волос длиной в метр, то ни в
коем случае не разорвет его, — не разорвет даже
тончайшей паутинки. Может ли она после этого
сдвинуть двух человек — победить сравнительно
большое трение их о почву, на которой они стоят?»1.
Два линкора, массой по 20 000 т каждый, на
расстоянии 1 км притягиваются с силой около 3 Г.
А вот сила взаимодействия между Землей и Луной составляет
2 • 1016 Т\ Стальной канат, натяжение которого уравновесило бы
эту силу, должен иметь диаметр около 600 км.
Далее выясняется, почему, несмотря на огромную силу при-
притяжения, Луна не падает на Землю, а Земля — на Солнце. Приво-
Приводятся такие рассуждения Ньютона.
Ускорение свободно падающих тел у поверхности Земли равно
9,8 м/сек2. Луна удалена от Земли на расстояние, равное примерно
60 земным радиусам. Следовательно, ускорение на таком расстоя-
расстоянии будет в 602 раз меньше и равно 0,0027 м/сек2. Луна, падая с
таким ускорением на Землю, должна бы приблизиться к ней за пер-
Рис. 1.
1 К. Э. Циолковский. Путь к звездам. Сборник научно-фантастк-
ческих произведений. М., Изд-во АН СССР, 1960, стр. 45.
Заказ 429
1CI

вую секунду падения на 1,3 мм. Но
ведь она еще движется по инерции в
направлении касательной к данной
точке ее орбиты. Как показывают
расчеты, при этом движении Луна
должна удаляться от Земли каждую
секунду на 1,3 мм. Таким образом,
Луна участвует одновременно в двух
движениях, и в результате этого она
перемещается вокруг Земли по замк-
замкнутой кривой, близкой к окружно-
окружности (рис. 2).
Но на Луну действует, кроме то-
того, и сила притяжения к Солнцу.
Если провести расчеты, то окажется,
что эта сила в два раза больше силы
тяготения между Землей и Луной.
Поэтому Луна вращается не только вокруг Земли, но вместе с
Землей и вокруг Солнца [2 (стр. 40, 41)].
Разобрав вопрос, почему на Земле бывают приливы и отливы
(рис. 3) [8 (стр. 40, 41)], лектор говорит: «Вращение Земли приво-
приводит к тому, что приливная волна дважды в сутки обегает земной
шар. Вследствие приливов и отливов в отдельных местах уровень
воды может изменяться на 16 м. Это навело ученых на мысль ис-
использовать энергию прилива для выработки электроэнергии.
Рис. 2.
Рис. 3.
Подсчитано, что «запас» этой энергии составляет примерно
100 000 млрд. кет • я в год. Если человек научится использовать
энергию приливов, то это явится ощутимым вкладом в -энерге-
-энергетический баланс нашей планеты [1 (стр. 59—64); 18].
Закон всемирного тяготения лежит в основе небесной механики:
им пользуются для расчета траекторий движения небесных тел,
масс Солнца, планет, Луны. Опираясь на него, ведутся вычисления
трасс космических полетов (рис. 4).
Ньютон был первым, кто высказал мысль о том, что если с вы-
высокой горы бросить тело в горизонтальном направлении со ско-
162

Схема полета советской автоматической станции „Луна-Ю'
Рис. 4.
ростью 7,9 км/секу то оно не упадет на Землю, а будет вращаться
вокруг ее маленьким «спутничком». С тех пор прошло почти три-
триста лет. Руками и разумом людей создано и запущено уже около
пятисот искусственных спутников Земли, и мы являемся свидете-
свидетелями того, как на основе законов Ньютона, используя достижения
современной науки и техники, человечество осваивает космос,
готовясь завоевать все околосолнечное пространство».
Литератур а: 7 (стр. 31—32); 2 (стр. 4CV-41); 8 (стр. 40—41); 1, 18,
17 (гл. «Всемирное тяготение»); 10 (стр. 94—99).
Проведение конкурса
Для участия в конкурсе каждый класс заранее готовит основ-
основной состав своей команды в количестве 5—7 человек, а непосред*
ственно перед состязанием каждая команда пополняется еще пя-
пятью участниками. Результаты конкурса оцениваются судейской
коллегией в составе учителя физики и двух учеников старших
классов.
Ведущий и его ассистенты по очереди задают вопросы или дают
задание командам. Соревнующиеся должны отвечать на вопросы
сразу, без подготовки.
Система оценки ответов следующая:
Объяснение опыта и ответы на вопросы. Полное и исчерпываю-
исчерпывающее объяснение — 3 очка; неполное объяснение или объяснение с
несущественными погрешностями — 2 очка; объяснение с исправ-
исправлениями или ошибками, которые, однако, не искажают конечного
правильного ответа — 1 очко.
Выполнение эксперимента или задания. С первой попытки —
3 очка; со второй попытки — 2 очка; с третьей попытки — 1 очко.
11*
163

Если задание включает проведение эксперимента, то после его
выполнения предлагается дать объяснение. В этом случае выпол-
выполнение опыта и объяснение оцениваются раздельно.
1-е задание. На штативах подвешены два бумажных кольца,
на которые положена деревянная планка длиной 1 м и сечением
] см2. Требуется ударом металлического стержня переломить
палку, не порвав бумажных колец. Объяснить явление.
Ответ. Переломить планку можно быстрым ударом стержня
по ее середине. При этом концы планки не успевают прийти в дви-
движение; опыт демонстрирует инерцию частей тела.
2-е задание. Ответить на вопрос.
1-й команде. Какой свет светофора введен только потому, что
существует инерция?
Ответ. Желтый. Он предупреждает водителя о необходимо-
необходимости заранее затормозить машину, иначе она вследствие инерции
не остановится у светофора.
2-й команде. Объяснить значение дорожных знаков
сКрутой поворот», «Ограничение скорости до 30 км/ч».
Ответ. Знак «Крутой поворот» предупреждает водителя о
необходимости снизить скорость движения машины. Если это не
будет сделано, то машина по инерции может выехать за пределы
дороги или заехать на ее противоположную часть навстречу иду-
идущему транспорту.
3-е задание (обеим командам). Перед каждой командой постав-
поставлен столбик из 10 шашек. Требуется выбить все шашки ударами
линейки по самой нижней. Действия объяснить.
Ответ. Шашки следует выбивать резкими ударами по осно-
основанию нижней шашки. Вследствие инерции столбик не успеет
прийти в движение и не разрушится.
4-е задание. Ответить на вопрос.
1-й команде. Почему в станках и машинах — всюду, где это
возможно, стараются заменить возвратно-поступательное дви-
движение вращательным?
Ответ. Каждое изменение направления движения сопровож-
сопровождается действием сил на деталь, что приводит к постепенному ее
разрушению. Вращающиеся детали обычно уравновешены и не
подвергаются периодическому действию сил.
2-й команде. Зависит ли прыжок в длину от длины разбега?
Почему не делают разбег в 100 м?
Ответ. Да, так как при этом происходит сложение скоро-
скоростей. Разбег делают только такой длины, которую спортсмен мо-
может пробежать с ускорением. При длине разбега в 100 м бегун
большую часть пути будет двигаться без ускорения или из-за ус-
усталости с замедлением; это уменьшит длину прыжка.
5-е задание (обеим командам). На длинную полоску бумаги
поставлена банка, наполненная до краев водой. Не поднимая
банку и не пролив воду, вынуть бумагу из-под банки.
164

Ответ. Полоску бумаги следует взять за край и резко вы-
выдернуть из-под банки. Вследствие инерции банка и вода не успеют
прийти в движение.
6-е задание. Ответить на вопрос.
1-й команде. Зачем при прыжке с высоты следует приседать в
момент приземления?
Ответ. Это позволяет увеличить время, в течение которого
происходит уменьшение скорости, и тем самым уменьшить силу,
вызывающую остановку тела.
2-й команде. Зачем хрупкие вещи при перевозке упаковывают в
стружки?
Ответ. При взаимодействии тел стружки деформируются,
и это увеличивает время взаимодействия; при этом величина силы,
действующей на предмет, уменьшается.
7-е задание (спортивного характера). Выявить победителя в со-
соревновании по прыжкам в длину с легкоподвижной тележки.
8-е задание. Ответить на вопрос.
1-й команде. Сила, с которой лошадь действует на сани, как
следует* из третьего закона Ньютона, равна силе, с которой сани
действуют на лошадь. Почему же сани движутся за лошадью, а
не наоборот?
Ответ. На сани действует сила тяги лошади F и сила трения
полозьев о землю Q, а на лошадь — сила реакции саней ^A^1 =
= |F') и сила трения копыт о землю Qi(|Qil>|Qi)- Равнодействую-
Равнодействующие сил, приложенных к лошади, и сил, приложенных к саням,
направлены в одну сторону — в сторону тяги. Поэтому сани дви-
движутся за лошадью.
2-й команде. Две легкоподвижные тележки одинаковой массы
приводятся в движение по горизонтальной поверхности равными
силами в 2 кГ. Одну тележку движет мускульная сила человека,
другую — гирька, привязанная к нити, перекинутой через непод-
неподвижный блок. Какая тележка будет двигаться быстрее?
Ответ. Первая, так как при равных движущих силах ее мас-
масса меньше массы второй движущейся системы: тележка — гирька.
9-е задание. Ответить на вопрос.
1-й команде. Почему при старте и приземлении космических
кораблей возникают перегрузки? Каковы они примерно по вели-
величине?
Ответ. На этих участках пути корабль движется с большим
ускорением. Перегрузки превышают вес человека примерно в
5 — 7 раз.
2-й команде. Почему при пуске токарного станка большая
стальная деталь медленно приходит во вращение?
Ответ. Вследствие большой инертности.
10-е задание (домашнее). Зачитать заранее подобранные неболь-
небольшие отрывки из научно-фантастических произведений.
1-й команде. О пребывании на планетах, где сила тяжести мала.
12 Заказ 4?9 165

2-й команде, О том, что было бы на Земле, если бы исчезло тя-
тяготение.
[Для выполнения задания рекомендуется использовать сле-
следующие книги: А. Беляев. Звезда Кэц; К. Э. Циолков-
Циолковский. Путь к звездам. ]
Литература
1. Л. Б. Б е р н ш т е й н. На берегах Мурмана и Ла-Манша. «Наука
и жизнь», 1962, №11, стр. 59—64.
2. М. И. Б л у д о в. Беседы по физике, ч. I. M., «Просвещение», 1964.
3. Ф. Д. Бублейников. О движении. М., Детгиз, 1956.
4. Ф. Д. Бублейников, Е. Я. Минченков. Очерк развития
классической механики. М., Учпедгиз, 1961.
5. С. И. В а в и л о в. Исаак Ньютон. Научная биография и статьи. М.,
Изд-во АН СССР, 1961.
6. С. Л. В а л ь г а р д. Элементы техники в преподавании физики, ч. 1.
М., Учпедгиз, 1950.
7. К. Н. В л а с о в а. Мир научной фантастики на уроках физики. М.,
Изд-во АПН РСФСР, 1963.
8. Б. А. В о р о н ц о в-В ельяминов. Астрономия. Учебник. М.,
«Просвещение», 1967.
9. М. Ивановский. Законы движения. М., Детгиз, 1957.
10. Книга для чтения по физике, ч. 1, «Механика», под ред. М. И. Розен-
берга. М., Учпедгиз, 1958.
11. К. Р. Крылов. Элементы сельскохозяйственной техники в препо-
преподавании физики. М., «Просвещение», 1964, стр. 28—34.
12. П. С. К у Д р я в ц е в. История физики, ч. 1. М., Учпедгиз, 1956.
13. П. С. К у Д р я в ц е в. Исаак Ньютон. М., Учпедгиз, 1963.
14. Б. Г. Кузнецов. Беседы о теории относительности. М., «Наука»,
1965.
15. Л. Д. Ландау, Ю. Б. Румер. Что такое теория относительнос-
относительности. М., «Советская Россия», 1963.
16. Я- И. П е р е л ь м а н. Занимательная механика, изд. 7. М., Физ-
матгиз, 1959.
17. Я- И. П е р е л ь м а н. Занимательная физика, ч. И. М., «Наука»,
1965.
18. В. В. Р а д з и е в с к и й. Энергию гравитации на службу человеку!
«Земля и Вселенная», 1965, № 3, стр. 76—79.
19. А. А. С е д о в. Связь преподавания физики с производственным обу-
обучением. М., Учпедгиз, 1962.
20. Б. И. С п а с с к и й. История физики, ч. 1 и 2, Изд-во МГУ, 1963.
21. А. В. Усова, Н. С. А н т р о п о в а. Связь преподавания физики
в школе с сельскохозяйственным производством. М.» «Просвещение», 1965.

Н. Л. БРОННИКОВ
(г. Шадринск, педагогический институт)
МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ
И ВОЛНЫ В ТЕХНИКЕ
Этот вечер итоговый, им заканчивается изучение темы «Меха-
«Механические колебания и волны».
Подготовка к вечеру
Проведение вечера требует большой подготовительной работы,
в которую включаются все члены физического кружка на протя-
протяжении двух месяцев. Вначале мы знакомим кружковцев с наибо-
наиболее интересными применениями колебательного и волнового дви-
движений, совместно намечаем программу вечера и план подготовки
к нему, а затем распределяем учащихся по звеньям B—3 человека
в звене). Каждое звено получает задание: подготовить сообщение,
опыт, начертить схему, сделать прибор. С учащимися, входящими в
некоторые звенья (в соответствии с характером задания), совер-
совершаются экскурсии на завод, стройку или в лабораторию институ-
института, где они детально знакомятся с отдельными установками. Напри-
Например, полезно показать ученикам работу ультразвукового дефекто-
дефектоскопа, вибромашины, ультразвукового сварочного аппарата и
т. д. Только после этого кружковцы приступают к изготовлению
приборов и подготовке докладов.
После того как все приборы и таблицы сделаны, эксперимент
тщательно подготовлен, а материал докладов хорошо осмыслен и
продуман, проводится генеральная репетиция, на которой уточня-
уточняется программа вечера. Затем о вечере объявляется по школьному
радио, выпускается стенгазета и вывешивается яркая афиша.
Программа вечера
I. Вступительное слово.
II. Доклады:
1. История маятника. Маятник и развитие науки и техники.
2. Вибраторы в действии.
3. Инфразвуки и их применение.
12* 1G7

III. Сообщения:
1. Изучение свойств материалов на основе измерения скорости
распространения волн.
2. Измерение вязкости жидкости акустическим методом.
IV. Цикл сообщений «Работает ультразвук»:
1. Ультразвуковая локация.
2. Ультразвуковая дефектоскопия.
3. Воздействие ультразвука на вещество.
V. Викторина «Кто первый?».
VI. Демонстрация (для желающих) отдельных фрагментов из
кинофильма «Ультразвук».
Содержание вечера
Ниже приводятся в кратком изложении тексты докладов и
сообщений.
Вступительное слово. «Не будет, вероятно, преувеличением
сказать, что среди процессов, как свободно протекающих в при-
природе, так и используемых в технике, колебания, понимаемые в
широком смысле этого слова, занимают во многих отношениях вы-
выдающееся и часто первенствующее место». Эти слова принадлежат
советскому физику Н. Д. Папалекси.
Далее ведущий говорит о многообразных проявлениях механи-
механических колебаний, о том, что в одних случаях они вредны и опас-
опасны, а в других—с успехом используются для различных техничес-
технических целей [4 (стр. 9 — 17)].
История маятника. Маятник и развитие науки и тех-
техники. Изобретение маятника связано с развитием методов измере-
измерения времени. Знание точного времени позволяет правильно органи-
организовать работу фабрик, заводов, учреждений, учебных заведений,
школ, железнодорожного и водного транспорта, авиации и т. д.
Точные часы нужны ученым для различных измерений, иссле-
исследований, позволяющих устанавливать закономерности природы и
тем самым глубже проникать в ее тайны.
Люди с давних пор различными способами измеряли время.
Первыми приборами, применяемыми для этих целей, были солнеч-
солнечные, песочные, огненные и водяные часы. Затем появились колес-
колесные часы. Они были очень громоздки и устанавливались на баш-
башнях или на фронтонах больших соборов. Принцип действия их был
следующий: на горизонтальный вал наматывалась длинная ве-
веревка с гирей на конце. Под действием веса гири веревка разматы-
разматывалась и вращала вал. Вращение вала передавалось храповому
колесу и стрелкам. Для получения равномерного вращения колеса
служил специальный регулятор-билянец.
168

В дальнейшем колесные часы были заменены маятниковыми.
Основой для этого послужили исследования итальянского ученого
Галилео Галилея, который в 1582 г. установил, что период колеба-
колебания маятника не зависит от амплитуды колебания [на экран про-
проецируется диапозитив № 2 «Галилей наблюдает качание люстры»
из серии для X класса ].
Один из учеников Галилея писал: «Благодаря остроте своего
ума он изобрел простейший и верный способ измерения времени
с помощью маятника, никем прежде не усмотренный...» Галилей
высказал также мысль, что колебания маятника можно исполь-
использовать для регулирования хода часов. В бумагах Галилея был
найден чертеж таких часов, и по ним его сын построил первые часы
с маятником. Однако о них вскоре забыли. Несколько позже гол-
голландский ученый Христиан Гюйгенс независимо от Галилея раз-
разработал конструкцию маятниковых часов и дал их расчет, а также
создал анкерный спуск — регулятор, обеспечивающий равномер-
равномерный ход часов. В 1657 г. Гюйгенс получил на свое изобретение па-
патент [на экран проецируется рисунок, изображающий маятниковые
часы XVII века (см. рис. 11 из книги Ф. С. Завельского «Время и
его измерение»), и демонстрируется в действии школьный полу-
полусекундный маятник ].
С тех пор маятниковые часы получили широкое распростране-
распространение. К. Маркс в письме к Ф. Энгельсу от 28 января 1868 г. писал:
«Часы являются первым автоматом, созданным для практических
целей; на них развилась вся теория о производстве равномерных
движений. Не подлежит также ни малейшему сомнению, что в
XVIII веке часы впервые подали мысль применять автоматы...
к производству» [3 (стр. 15—18, 22—23); 4 (стр. 32)].
Астрономия и навигация требовали дальнейших усовершенст-
усовершенствований способов измерения времени. Так как период колебания
маятника зависит от его длины, то пришлось создать маятник с
температурной компенсацией, т. е. такой маятник, длина котопого
не меняется с изменением температуры [проецируется диапозитив
№ 23 «Применение маятника в часах» из серии для X класса, вып.
1965 г. ]. В дальнейшем для изготовления маятников стали исполь-
использовать сплав инвар C5,7% никеля, 64,3% железа), имеющий весьма
малый коэффициент теплового расширения.
Для обеспечения высокой точности современные астрономичес-
астрономические маятниковые часы помещают на специальных массивных фунда-
фундаментах в подвалах, в которых поддерживается строго определен-
определенная температура.
Чтобы устранить вредное влияние атмосферного давления,
маятник часов помещают в кожух, из которого частично выкачан
воздух [проецируется диапозитив «Астрономические часы» из набо-
набора по астрономии, ч. I, вып. 1960 г. ]. В маятниковых астрономи-
астрономических часах суточное изменение хода не превышает обычно тысяч-
тысячных долей секунды.
169

Рис. 1.
В настоящее время в ряде обсерваторий
используются более точные кварцевые аст-
астрономические часы.
Для нормальной жизни страны очень
важно обеспечить точным временем желез-
железные дороги, заводы, фабрики, учреждения.
Правда, здесь не нужна слишком высокая
точность. Часовое хозяйство городов, заводов
обслуживается главным образом электриче-
электрическими часами, которые удобны тем, что по-
повсеместно показывают одно и то же время.
Электрические часы [демонстрируется самодельная таблица, на
которой изображена принципиальная схема часов, рис. 1 ] со-
состоят из первичных и вторичных часов. В первичных часах основ-
основной деталью является маятник 1, который качается около оси 2.
На нижнем его конце под чашкой 3 укреплен якорь 4У а под ним
установлен электромагнит 5, который подключается к источнику
тока через контакты 6 и 7. На стержне маятника подвешена «со-
«собачка» 8. Во время качания маятника она замыкает контакты 6 п7
на очень короткое время. В этот момент электромагнит притягивает
якорь и сообщает маятнику добавочную энергию. В результате
колебания маятника будут незатухающими. В верхней части стерж-
стержня маятника помещена вторая «собачка» 9, свободный конец кото-
которой упирается в зубцы храпового колеса 10. При каждом движении
маятника вправо «собачка» передвигает храповое колесо на один
зубец, замыкая вторую пару контактов 11 и 12. Это вызывает за-
замыкание электрической цепи вторичных часов. Вторичные часы
являются лишь указателями: часового механизма в них нет, а
имеется сравнительно простое устройство, передвигающее стрелки.
При каждом размыкании тока во вторичной цепи электромагнит
опускает якорь и прикрепленная к нему собачка поворачивает
храповое колесо на один зубец. Таким образом, вторичные часы идут
синхронно с первичными [5 (стр. 29—32, 61—67)].
В заключение сообщения докладчик останавливается на таких
вопросах: маятник и изучение формы Земли [3 (стр. 42—54); 4
(стр. 32—34)]; маятники доказательство вращения Земли [3 (стр. 86
170

й) Электро- 5) Электро-
Электромеханический магнитный
вибратор видратор
Рис. 2.
—89); 4 (стр. 35—39)]; маятник и изучение строения Земли
[3 (стр. 105—110); 4 (стр. 34)]. Говоря о гравиметрических ра-
работах, подчеркивает, что идея создания первого гравиметра при-
принадлежит великому русскому ученому М. В. Ломоносову.
Литература: 3, 4, 5.
Вибраторы в действии. Вибрации представляют собой часто
повторяющиеся колебания небольшой величины. Иногда вибрации
могут привести к преждевременному разрушению машин, зданий
и сооружений. Особенно опасными они становятся тогда, когда
частота возмущающей периодической силы совпадает с частотой
собственных свободных колебаний машины, сооружения и т. д.
В этом случае наступает явление резонанса, которое может при-
привести к аварии, если не принять необходимых мер.
Однако ученые и инженеры, изучая вибрацию, установили, что
ойа может с успехом использоваться в технике при выполнении
различных работ. По принципу действия приборы-вибраторы
разделяются на электромеханические, пневматические и электро-
электромагнитные [демонстрируется самодельная таблица, где изображены
вибраторы двух типов, рис. 2].
Рассмотрим некоторые применения вибраторов.
При сооружении плотин, фундаментов, для защиты строитель-
строительного участка от грунтовых и поверхностных вод делают специаль-
специальное ограждение, состоящее из ряда металлических балок (шпун-
(шпунтов) длиной до 10—15 м, забитых в землю вплотную друг к другу
на глубину до 8—9 м. Для забивки этих шпунтов в настоящее вре-
время применяют вибраторы. Этот способ впервые в мире применил
советский ученый Д. Д. Баркан в 1949 г. на строительстве Горьков-
ской гидроэлектростанции. Аналогичным способом можно заби-
забивать в грунт трубы, сваи. Сущность способа состоит в том, что свер-
сверху к свае прикрепляется электромеханический вибратор; затем
сваю устанавливают вертикально и включают мотор. От сообщае-
сообщаемых грунту колебаний его сопротивление погружению сваи на-
настолько уменьшается, что свая под действием собственного веса и
т

веса вибратора легко входит в землю. Так, например, скорость
погружения материала для крепления шахт при виброметоде воз-
возрастает по сравнению с обычным в 5—10 раз [демонстрируется ус-
установка, показанная на рисунке 3; вибрации создаются небольшим
электромотором с эксцентрично посаженным на его оси грузом;
свая забивается во влажный песок; напряжение источника — 10—
12 б].
Для проходки вертикальных и горизонтальных скважин ис-
используется вибровакуумный метод. Установка представляет собой
тонкостенную стальную трубу с мо-
мотором, укрепленным в ее верхней ча-
части. Внутренняя полость трубы сое-
соединяется с вакуум-насосом. Под дей-
действием вибраций и атмосферного дав-
давления труба быстро погружается в
грунт, из которого она затем извлека-
Рис. 3.
ется автокраном (атмосферное давление при этом удерживает грунт
в трубе) и отводится в сторону. После выключения вакуум-насоса
грунт высыпается из трубы. Производительность данного метода
в 30—35 раз превышает производительность обычного ручного
способа. Данный метод используется, например, для быстрого
рытья геологических скважин. [Демонстрируется в действии модель
вибровакуумной трубы. Модель можно изготовить по описанию,
приведенному в книге 14 (стр. 19—20I. ]
Вибраторы могут использоваться при разгрузке сыпучих и
вязких веществ. Например, бетонная смесь при перевозке сильно
уплотняется, что затрудняет разгрузку, поэтому на днище кузова
самосвала устанавливают вибратор. Под действием колебаний смесь
становится подвижной. Такими вибраторами были оборудованы
почти все самосвалы, которые применялись для перевозки бетона
на строительстве Братской ГЭС. [Демонстрируется самодельный виб-
виброразгрузчик (рис. 4). На платформу, загруженную песком, ста-
1 См. также статью О. Н. Лапиной «Атмосферное давление и жизнь
на Земле», помещенную в данном сборнике. (Сост.)
172

Рис. 4.
вится электромотор с эксцентри-
эксцентриком. При работе мотора дно ваго-
вагона приходит в колебательное дви-
движение и песок ссыпается.]
Для подачи бетонной смеси к
месту укладки часто применяют
виброхоботы (рис. 5). Виброхобо-
Виброхоботом можно транспортировать бетон
на глубину до 15 ж, особенно туда, куда неудобно его доставить
обычным способом с помощью бадей. Виброхобот состоит из прием-
приемного бункера /, к выходному патрубку которого подвешиваются
на шарнирных серьгах трубчатые секции 2. Для того чтобы бетон
перемещался не задерживаясь, бункер и трубы приводятся в ко-
колебательное движение посредством прикрепленных к ним вибра-
вибраторов 3„
Вибраторы могут применяться как уплотнители материалов.
[Демонстрируется модель виброуплотнителя (рис. 6). Модель
можно изготовить по описанию, приведенному в статье Д. К. Шев-
Шевчука «Изучение темы «Механические колебания и волны в X клас-
классе» («Физика в школе», 1964, № 4).]
Поверхностные виброуплотняющие машины — важнейшая де-
деталь вибропрокатных станов, на которых
изготовляются бетонные и железобетон-
железобетонные детали для крупнопанельного строи-
строительства; используются они и при соору-
сооружении фундаментов, оснований дорог и
аэродромов. Скорость движения этих ма-
машин от 0,5 до 6,7 м/мин, глубина уплот-
уплотняемого слоя — 50—60 см, ширина —
3,5 — 7 м.
Работают на стройках и различных
участках народного хозяйства вибротранс-
вибротранспортеры, экскаваторные ковши с вибро-
Рис. 5.
Рис. 6.
173

зубьями, виброклины, применяемые для обруши-
обрушивания грунта, вибромашины для рыхления смерз-
смерзшихся сыпучих материалов, вибросмесители (ма-
(машины для сортировки зерна, угля), виброгрохоты,
костылезабивщики (рис. 7).
Литератур а: 4 (стр. 207—228); 14 (стр. 17—22);
15 (стр. 33, 34); 16.
Инфразвуки и их применение. В начале со-
сообщения докладчик указывает, что механические
колебания и волны в зависимости от частоты ко-
колебаний условно можно разделить на Инфразву-
Инфразвуки, звуки, ультразвуки, гиперзвуки, и по само-
самодельной таблице (рис. 8) показывает примерные
границы этих областей. Далее он отмечает, что
Рис. 7. природа этих волн едина, однако инфразвуки,
ультразвуки и гиперзвуки не воспринимаются
нашими органами слуха. [Демонстрируется наличие области слы-
слышимости. Для этого используется установка, показанная на ри-
рисунке 9. Установка состоит из звукового генератора ЗГ любого
типа, громкоговорителя Гр (от демонстрационного радионабора),
электронного осциллографа ЭО. Изменяя частоту излучения зву-
звукового генератора, наблюдаем на экране осциллографа кривые,
часть из которых соответствует колебаниям, не воспринимаемым
нашим слухом].
Затем следует рассказ об инфразвуках. Докладчик говорит сле-
следующее. При землетрясениях по земному шару распространяются
сейсмические (от греч. слова seismos — землетрясение) волны,
которые имеют частоту порядка 0,5—20 гц, т. е. являются частич-
частично инфразвуковыми. В состав сейсмических волн входят продоль-
продольные, поперечные и поверхностные волны. Установлено, что про-
продольные волны имеют скорость распространения примерно в два
Источники колебаний различной частоты
Инфразвука
Звуки
Ультразвуки Гилерздики
16
Рис. 8.
174

раза большую скорости поперечных волн и в 2,2 раза большую
скорости распространения поверхностных волн. На этом их свойстве
основана регистрация эпицентра землетрясения с помощью сейс-
сейсмографов. Наблюдательная станция принимает вначале продоль-
продольные волны, а затем поперечные. Если известна скорость распрост-
распространения обоих видов волн в земной коре и промежуток времени
между их приходом, то можно определить расстояние от эпицент-
эпицентра землетрясения до сейсмической станции. Покажем, как это де-
делается.
Скорость распространения продольных волн опрод = 14 км/сек,
а поперечных — vnonQpQ4 = 7,5 км/сек; пусть, например, по за-
зг
Гр
r. 'on
Рис. 9.
Рис. 10.
писи сейсмографа установлено, что продольные колебания при-
пришли из Л в В на 91 сек раньше поперечных. Расстояние между точ-
точками А и В (см. рис. 10) можно примерно определить из треуголь-
треугольника АОВ: АВ2 = ОА2 + ОВ2 — 2ОА • ОБ • cos?: Учитывая, что
V2R2 — 2
ОА - OB = R,
= 2*
получим: А В
. таккак
или АВ -
= sinf, то АВ = 2i?sin |.
С другой стороны промежуток времени между приходом продоль-
продольных и поперечных волн может быть определен так:
^попереч упрод
Подставляя в последнюю формулу выражение для Л В, получим:
или ф = 2 arc sin-
2
At
1
1
^попереч
1
13°
ч^попереч ^прод /
Зная угловое расстояние до эпицентра землетрясения, можно
определить его координаты.
Сильные землетрясения производят большие разрушения. Так,
в 1948 г. от землетрясения очень пострадал Ашхабад, а в 1967 г. —
Ташкент. [Демонстрируются таблица или диапозитив «Землетря-
«Землетрясение», а также соответствующие фотографии. ] Однако не все зем-
175

Рис. 11.
летрясения опасны. Ежегодно проис-
происходит их около миллиона, т. е. каж-
каждую минуту на нашей планете проис-
происходит в среднем два сейсмических
толчка. Из них около тысячи сопро-
сопровождаются незначительными по-
повреждениями построек, сто дают силь-
сильные разрушения и только около де-
десятка являются катастрофическими.
Для изучения и предсказания
землетрясений, для проведения ряда
антисейсмических мероприятий орга-
организуется сейсмическая служба, ко-
которая насчитывает около 500 станций
во всем мире, из них в СССР работает около 100. В настоящее вре-
время в районах густого расположения сейсмических станций удается
определять эпицентры землетрясений с точностью ±25—35 км;
при некоторых региональных исследованиях добиваются более вы-
высокой точности (±3—10 км). Сейсмические наблюдения прово-
проводятся с помощью сейсмографов.
Сейчас мы познакомим вас с принципом действия электродина-
электродинамического сейсмографа при помощи такой модели (рис. 11). На де-
деревянном основании установлены две стойки, к внутренним сторо-
сторонам которых прикреплены подковообразные магниты. К верхнему
торцу одной из стоек прикреплена одним концом стальная упругая
пластинка 1 (например, кусок ножовочного полотна), на свободный
конец которой подвешена катушка 2, жестко соединенная со свин-
свинцовым грузом 3 (массой 500—600 г). Катушка намотана на прямо-
прямоугольный картонный каркас B50 X 150 х 200 мм) и имеет 300—
400 витков провода типа ПЭЛ-1 диаметром 0,15 мм. (Во время
проведения опыта выводы катушки присоединяются к У-входу ос-
осциллографа.)
При легком ударе по крышке стола основание прибора начинает
вибрировать; колеблются и прикрепленные к стойкам магниты. Ка-
Катушка же ввиду инертности массивного груза остается практически
неподвижной. При этом в витках катушки индуцируется перемен-
переменная э. д. с, осциллограмма которой наблюдается на экране осцил-
осциллографа. Установка позволяет обнаружить вибрации, вызванные
стоящим на столе работающим метрономом или микродвигателем.
[Материал о сейсмографах имеется также в книге 3 (стр. 77—86). ]
В заключение доклада рассматриваются некоторые применения
инфразвука. Рассказ иллюстрируется самодельной таблицей (см.
рис. 12).
1. Инфразвуковые волны применяются для изучения строения
земной коры и определения эпицентра землетрясений.
2. С помощью инфразвука производят зондирование атмосферы.
Для этого инфразвуковые волны, излучаемые генератором, направ-
176

Инфразвук позволяет:
разведь/вать полезные
ископаемь/е
Исследовать верхние
слои птмоссреры
Изичать
строение земли
7ред(/предать
о задвигающееся
^ Наблюдать
за работой сердца, дыханием и
давлением кроби больного
Следить за работой
машин
Рис. 12.

ляются в атмосферу; они отражаются от более теплых слоев воздуха.
Зная время прохождения прямой и обратной волны, можно опреде-
определить положение границы теплых и холодных масс воздуха.
Инфразвуки дают возможность обнаруживать дальние взрывы.
Например, инфразвуки, возникающие в результате атомного взры-
взрыва, удается зафиксировать на расстояниях до нескольких тысяч ки-
километров.
3. Искусственно создаваемый инфразвук успешно используется
при сейсмической разведке полезных ископаемых. Для этой цели
на небольшой глубине от поверхности земли производят взрыв, ко-
который является источником инфразвуковых колебаний. Инфра-
звуковыеволны распространяются вглубь земли и, отразившись от
границы, отделяющей более плотные среды от менее плотных, на-
например грунт от слоя нефти, возвращаются к поверхности земли, где
регистрируются специальными приборами. На рисунке 12 схемати-
схематически показан метод сейсморазведки, основанный на регистрации
отраженных волн. По характеру записи, сделанной сейсмоприемни-
ком, определяют тип пород, залегающих под землей в данном месте.
4. По характеру инфразвука, издаваемого колеблющимися и
вращающимися деталями станков, можно следить за работой машин,
двигателей и определять степень износа деталей; последнее же поз-
позволит своевременно предупредить разрушения и поломки, так как
инфразвуковые вибрации возникают раньше слышимых звуков и
стуков.
5. Во время сложных операций врачи с помощью специальной ин-
фразаписывающей аппаратуры ведут одновременные наблюдения
за работой сердца (в спектр сердечных колебаний входят, в частности,
инфразвуковые колебания, возникающие, по всей вероятности, в
результате медленных вибраций больших участков сердца), за ды-
дыханием и давлением крови больного.
6. Инфразвук может предупреждать о надвигающемся шторме.
При обтекании поверхности моря потоками воздуха возникают ин-
инфразвуки, которые распространяются в воде со скоростью 1500 м/сек.
Специальные датчики, опущенные в воду, улавливают эти колеба-
колебания и сигнализируют о приближении шторма.
7. Инфразвуковые волны могут использоваться для предупреж-
предупреждения столкновения судов в море. Судовые инфразвуковые установ-
установки принимают инфразвуковые волны, возникающие при работе дви-
двигателя корабля и его гребного винта, и подают сигналы о прибли-
приближении встречных судов. Такая сигнализация особенно важна при
движении ночью, во время тумана и ненастья.
8. Интересна попытка применения инфразвука в театре. Вы-
Выдающийся американский физик Роберт Вуд в 1929 г. предложил
использовать «неслышимый» звук, а по сути дела, инфразвук, для
создания особого настроения и ощущения «таинственности» в одной
из пьес, где действие должно было перенестись от событий нашего
времени к 1783 г. Для этого очень длинная и толстая «сверхтруба»,
178

более длинная и толстая, чем самая большая басовая труба церков-
церковного органа, была включена по ходу пьесы неожиданно для зрите-
зрителей. Почти неслышимый звук произвел поразительный эффект:
задребезжали стекла, зазвенели люстры, все здание начало дрожать,
и волна ужаса, прокатившись по залу, передалась жителям сосед-
соседних с театром домов. После этого постановщик спектакля тут же
распорядился трубу немедленно выкинуть.
Изучение свойств материалов на основе измере-
измерения скорости распространения волн. Скорость распро-
распространения волн зависит от упругих свойств и плотности ма-
материалов [демонстрируется и анализируется самодельная таб-
таблица «Скорость распространения звуковых волн» ]. В основе не-
некоторых методов исследования физических свойств газообразных,
жидких и твердых веществ при различных внешних условиях лежит
измерение скорости распространения волн в них. В частности, на
этом основан электроакустический метод испытания материалов,
позволяющий изучать механические свойства различных деталей
во время их работы и не требующий изготовления специальных об-
образцов для испытания.
Далее докладчик напоминает учащимся выполненную ими ранее
лабораторную работу по определению скорости распространения
звука в воде методом стоячих волн, отмечая, что при технических
измерениях камертон заменяется звуковым генератором. Затем он
сообщает, что в настоящее время для измерения скорости волн при-
применяют импульсные и оптические методы [демонстрируется измере-
измерение скорости звука импульсным методом с помощью установки,
описанной в статье 2].
Измерение вязкости жидкости акустическим мето-
методом. Изучение вязкости жидкости имеет важное практическое зна-
значение. Вязкость является одной из основных характеристик смазо-
смазочных масел. Она определяет свойства расплава, красителей; позво-
позволяет выбрать оптимальный режим работы подшипников, оценить ход
некоторых технологических процессов, например выпаривания, рас-
растворения. Еще пример. Изменение вязкости нефти, вводимой фор-
форсункой в топку парового котла, может нарушить весь режим ра-
работы установки.
Приборы для измерения вязкости жидкости — вискозиметры —
могут быть основаны на различных принципах, в частности, о вязко-
вязкости жидкости можно судить по скорости затухания в ней колебаний.
Рассмотрим устройство самодельной модели акустического вис-
вискозиметра. Прибор (рис. 13) состоит из подковообразного магнита
с наконечниками (можно взять старое магнето), катушки и шта-
штатива. В наконечниках выпиливается прямоугольное отверстие,
в которое вставляется катушка, имеющая обмотку из 80-—100 вит-
витков провода типа ПЭЛ-0,2. Сердечник катушки укрепляется на двух
горизонтальных полуосях, в результате чего он может совершать ко-
179

Рис. 13.
лебательное движение. К концу сер-
сердечника приклеивается пьезоэлемент.
Выводы катушки соединяются с
входом звукового генератора, а вы-
выводы пьезоэлемента — с F-входом ос-
осциллографа. Для измерения вязкости
сердечник, вибрирующий с частотой
300—500 гц, погружаем в исследуе-
исследуемую жидкость (масло, воду, глице-
глицерин). Под воздействием колебаний
сердечника пьезоэлемент деформиру-
деформируется и на его гранях возникает пере-
переменное напряжение, осциллограмму
которого можно наблюдать на экра-
экране осциллографа. Чем больше вяз-
вязкость жидкости, тем большее сопро-
сопротивление она оказывает колебатель-
колебательному движению якоря и тем больше
деформация пьезоэлемента, а следо-
следовательно, и возникающее на его гра-
гранях переменное напряжение. Соот-
Соответственно этому будет изменяться осциллограмма.
Выступление ведущего. Огромное применение нашел в техни-
технике, быту и различных отраслях хозяйства ультразвук. Ультразвук
стирает белье, паяет алюминий, консервирует продукты, окрашивает
кожи и меха, приготовляет лекарства, лечит и выявляет опухоли,
он — контролер в металлургии и разведчик рыбных косяков, он
очищает и обрабатывает металлы, сваривает их. Много у него самых
разнообразных, так порой непохожих друг на друга профессий.
С некоторыми из них мы познакомим вас. Предлагаем вашему
вниманию три небольших сообщения, объединенных общим назва-
названием Работает ультразвук.
Ультразвуковая локация. Первое практическое применение
ультразвука связано сего способностью распространяться сравни-
сравнительно узким пучком. Это объясняется тем, что направленность из-
излучения зависит от соотношения размеров излучателя и излучаемой
длины волны. Чем меньше длина волны по сравнению с размерами
излучателя, тем более направленным будет излучение. Ультразвуко-
Ультразвуковое излучение обладает ярко выраженным свойством направленно-
направленности. Это свойство ультразвука впервые использовали французский
физик П. Ланжевен и русский изобретатель К. В. Шиловскийдля
устройства гидролокатора.
Константин Васильевич Шиловский родился в Рязани в 80-х
годах прошлого столетия. По окончании гимназии Шиловский посту-
поступил учиться в Московский университет. Здесь за активную подполь-
подпольно-революционную деятельность он был осужден и сослан в Сибирь.
180

Бежав из ссылки, К. В. Шиловский поселился в Париже. После
гибели океанского парохода «Титаник», наскочившего в 1912 г.
на айсберг, Константин Васильевич решил создать гидролокатор,
который позволял бы предохранять пароходы от подобных столк-
столкновений и катастроф.
Работами К. В. Шиловского в начале первой мировой войны
заинтересовался известный французский ученый П. Ланжевен [де-
[демонстрируется в эпипроекции портрет ученого, взятый из книги
Л. Д. Розенберга «Рассказ о неслышимом звуке», стр. 73 ]. Он пред-
предложил использовать в качестве излучателя наиболее эффективный
металлокварцевый излучатель. В мае 1916 г. на Средиземном море
были произведены первые испытания нового прибора. Этот прибор
позволил обнаружить подводную лодку на расстоянии до двух кило-
километров. В патентной заявке Ланжевена и Шиловского, в частности,
было сказано: «Предметом данного изобретения является... способ
использования пьезоэлектрических свойств кварца в конденсаторе
для преобразования электрических колебаний в упругие той же час-
частоты и, наоборот, для направленной посылки и приема ультразву-
ультразвуковых волн в воде. Этот способ можно применять для поисков под-
подводных лодок и подводных мин, а также в области медицины и всюду,
где нужны упругие волны высокой частоты: для подводной сигнали-
сигнализации (секретной и ориентированной), для защиты кораблей в пути
от рифов, песчаных отмелей, айсбергов и всякого рода препятствий
путем использования эха, которое производит, или тени, которую
отбрасывает отыскиваемое препятствие»1.
Далее в сообщении рассматриваются принципиальные схемы дей-
действия ультразвукового локатора, эхолота и различные применения
этих установок2. Рассказ иллюстрируется показом диапозитивов №25
«Схема ультразвукового лота», № 26 «Пишущий аппарат эхолота»
из набора «Электричество» для X класса, вып. 1965 г., и некоторых
рисунков из ниженазванных книг.
Литература: 7 (стр. 36—45); 9 (стр. 61—71); 12 (стр. 81—87);
13 (стр. 39—46).
Ультразвуковая дефектоскопия. Еще одним важным
применением ультразвука является дефектоскопия. Ультразвуковая
дефектоскопия впервые была разработана в нашей стране. В 20-х
годах советский физик С. Я- Соколов, изучая распространение
ультразвука в веществе, установил, что дефекты очень сильно рассеи-
рассеивают ультразвук. В 1928 г. он построил первый в мире ультра-
ультразвуковой дефектоскоп сквозного прозвучивания.
1 Цитируется по книге Ю. В. Ходакова «Как рождаются научные от-
открытия». М., «Наука», 1964, стр. 82—83.
2 Необходимый для подготовки сообщения материал с исчерпывающей
полнотой изложен в указанной ниже литературе и поэтому повторно не при-
приводится.
181

Метод скбозного прозВучиВания
Генератор
Осциллограф
Рис. 14.
Существует несколько методов ультразвуковой дефектоскопии,
среди них метод сквозного прозвучивания и метод отраженных ульт-
ультразвуковых волн.
Дефектоскоп сквозного прозвучивания действует так [демонст-
[демонстрируется таблица, изготовленная по рисунку 14 ]. Генератор выра-
вырабатывает незатухающие ультразвуковые колебания, которые пода-
подаются на щуп-излучатель. Щуп прижимается к одной из поверхностей
исследуемой детали. К противоположной стороне детали прижимает-
прижимается аналогичный щуп-приемник, который принимает волны, прошед-
прошедшие через деталь, и преобразует ультразвуковые колебания в элект-
электрические; последние подаются на осциллограф. Если на экране ос-
К осциллографу
Л К генератору
высокой частоты
Рис 15,
182

Принцип действия импульсного
отражательного десректоскопа
Приемник
Излучатель,
Рис. 16.
циллографа мы видим синусоиду, то это указывает, что дефекта
внутри детали нет. Если же на пути распространения ультра-
ультразвуковых волн встречается дефект, например полость, то на экра-
экране осциллографа будет прямая линия, так как в этом случае
ультразвуковые волны отразятся от воздушной полости и не попадут
на щуп приемника. [Демонстрируется действие ультразвукового
дефектоскопа сквозного прозвучивания с помощью установки, изо-
изображенной на рисунке 15. В качестве исследуемой детали берется
брусок винипласта с поперечным отверстием в одном из сечений.
Образец зажимается между излучателем и приемным преобразова-
преобразователем ультразвуковых волн, соединенным со входом осциллогра-
осциллографа. Приемный преобразователь имеет конструкцию, тождественную
излучателю. ]
Более совершенным методом ультразвукового контроля являет-
является метод импульсной дефектоскопии. Он основан на посылке в конт-
контролируемое изделие коротких ультразвуковых импульсов и реги-
регистрации амплитуды и времени прихода отраженного эхо-сигнала.
Посылаемые и принятые сигналы фиксируются, например, с по-
Рис. 17.
183

мощью осциллографа. Если в де-
детали есть дефект, то сигнал, отра-
отраженный от полости или раковины
(эхо-сигнал), появится на экране
раньше «донного», так как ульт-
ультразвуковые волны отразятся от
него (рис. 16).
Ультразвуковая дефектоско-
дефектоскопия находит широкое примене-
применение в машиностроении, на же-
железнодорожном транспорте, в
медицине. [Демонстрируется в
эпипроекции фотография ульт-
ультразвукового рельсового дефек-
дефектоскопа УЗД-58 (рис. 17), пред-
предназначенного для выявления
трещин и расслоений в рельсах,
и диапозитив № 27 «Использова-
«Использование ультразвука в технике» из
серии диапозитивов для X класса, вып. 1965 г., на котором изобра-
изображена проверка вала паровой турбины с помощью ультразвукового
дефектоскопа. ]
Л звуяодо
му генера-
генератору через
унч
Рис. 18.
Литература: 1 (стр. 83—85); 7 (стр. 104-
(стр. 65—76); 13 (стр. 27—34).
-120); 9 (стр. 78—89); 12
Воздействие ультразвука на вещество. Ультра-
Ультразвуковая очистка деталей. Ультразвук способен
оказывать дробящее действие на твердые тела и жидкости. Это
его свойство легло в основу целого ряда технологических про-
процессов. Для очистки различных деталей, имеющих сложную фор-
форму, для очистки котлов от накипи, днищ кораблей и судов от нарос-
наростов, стеклянных труб и тары, удаления осадков в отливках и т. д.
применяются звуковые и ультразвуковые моечные ванны. [Демон-
[Демонстрируется очистка мелких деталей — даже весьма загрязненных
и сложного профиля—на установке с простейшим магнитострикцион-
ным излучателем (рис. 18). Установка состоит из никелевого сердеч-
сердечника длиной 20 см, имеющего в своей верхней части конусообраз-
конусообразную форму, и катушки из 300—400 витков провода типа ПЭЛ-1 диа-
диаметром 0,65 мм. Обмотка катушки подмагничивания имеет 400—
500 витков такого же провода. Излучатель подключается к гене-
генератору звуковой частоты через усилитель низкой частоты (в каче-
качестве последнего может быть взят усилитель от киноаппарата «Украи-
«Украина»), источником питания для катушки подмагничивания служит ба-
батарея аккумуляторов на 3—4 в. Эту же демонстрацию можно про-
провести с помощью установки, описанной Н. М. Маркосовсй в статье
«Демонстрация применения ультразвука» [7].]
184

Литература: 7 (стр. 84—87); 8 (стр. 42—45); 9 (стр. 131—137); 11
(стр. 45—47); 12 ^стр. 37—44); 13 (стр. 12—16).
Получение суспензий и эмульсий. Вна-
Вначале с помощью вышеописанной установки (см. рис. 18) показывает-
показывается ускоренный процесс растворения в воде акварельной краски.
Для этого сосуд облучается ультразвуком (рядом для сравнения ста-
ставят аналогичный сосуд, не подвергаемый воздействию ультразвуко-
ультразвуковых колебаний).
Затем демонстрируется образование эмульсии из воды и машин-
машинного масла с помощью звуковых колебаний, источником которых в
данном опыте является жидкостный свисток. Устроен он следующим
образом (см. рис. 19): в корпусе 1 укреплена стальная линейка 2,
заостренная с концов под углом 30°, и сопло 3, которое представляет
трубку, сплющенную с одного конца и имеющую отверстие в виде
щели шириной 1—2 мм. Для получения упругих колебаний свисток
соединяется шлангом с водопроводным краном. Струя воды по вы-
выходе из сопла разбивается об острие пластинки, которая приходит
от этого в колебательное движение. Изменяя напор воды, можно по-
получать звуковые волны различной частоты.
Для демонстрации собирается установка, показанная на рисун-
рисунке 20. В большом сосуде, склеенном из плексигласа, горизонтально
укрепляется свисток, а над ним в штативе—воронка с маслом. Если
одновременно пускать масло и воду, то в сосуде получается однород-
однородная смесь (эмульсия). Установку можно спроецировать на экран.
Далее ученик, делающий сообщение, отмечает, что ультразвуко-
ультразвуковой метод приготовления эмульсий используется в фармацевтической,
химической, пищевой, консервной промышленности, а также
для приготовления битумных
эмульсий, которые находят широ-
широкое применение при строительстве
дорог.
Литература:
9 (стр. 115—118).
7 (стр. 77—81);
Ультразвуковая обра-
обработка материалов. Под
Рис. 19.
Рис. 20.
13 Заказ 429
185

действием ультразвука можно вести обработку хрупких и твер-
твердых материалов (таких, Как стекло, керамика, драгоценные камни,
алмаз), паять алюминий и его сплавы, производить холодную свар-
сварку деталей и т. д. [демонстрируется диапозитив № 10 «Ультразву-
«Ультразвуковой станок» из серии «Физика и современный научно-технический
прогресс», вып. 1965 г. ].
Ультразвуковой способ обработки материалов заключается в
следующем: в пространство между инструментом, вибрирующим
с высокой частотой B0—30 кгц), и изделием подается смесь абразив-
абразивного порошка (карбид бора) с водой. Под действием колебаний ин-
инструмента частицы порошка приходят в движение и, ударяя в де-
деталь с большой скоростью, вызывают разрушение ее поверхности,
причем форма отверстия в точности соответствует форме инструмен-
инструмента [демонстрируется диапозитив № 11 «Образцы изделий, получен-
полученных методом ультразвуковой обработки» из серии «Физика и совре-
современный научно-технический прогресс», вып. 1965 г. ].
Этот метод обработки характеризуется высокой степенью точ-
точности — от 1 до 50 мк (в зависимости от зернистости абразивного
материала) и большой производительностью (так, для вырезания не-
некоторых заготовок для линз с помощью ультразвука нужно затра-
затратить 1 мин, в то время как для выполнения этой же операции обыч-
ным#Ъпособом требуется 6ч), Ультразвуковая обработка материалов
нашла широкое применение в промышленности, например, при из-
изготовлении режущих инструментов из сверхтвердых сплавов, штам-
штампов, с помощью которых изготавливаются подшипники для часов,
при резке полупроводниковых материалов и др.
Производительность ультразвуковых станков, созданных в СССР,
в 8—10 раз выше, чем производительность станков той же мощности,
выпускаемых в США и Англии. [Рассказ иллюстрируется само-
самодельной таблицей «Области применения ультразвука» или соответ-
соответствующей учебной таблицей.]
Литература: 9 (стр. 137—139, 143-153), 12 (стр. 32—37, 44—49),
13 (стр. 9—12, 16—18).
Викторина «Кто первы й?».
В конце вечера организуется викторина. Для ее проведения от
каждого класса выделяется команда в количестве 5 человек, в ко-
которую входят самые находчивые ученики, а для подведения итогов
выбирается жюри, оценивающее каждый ответ соответствующим чис-
числом баллов — от 3 до 5.
Приведем некоторые вопросы викторины:
1. Почему скрипки, гитары, мандолины имеют продолговатую
форму?
Ответ. Для получения резонанса деки необходимо, чтобы в
ней образовывались продольные и поперечные стоячие волны. Но
скорость распространения звуковых волн вдоль деревянной доски
больше, чем поперек нее.
186

2. Может ли снаряд, выпущенный из орудия, определить звук
выстрела?
Ответ. Может. Скорость снаряда в 2—3 раза больше скорости
звука в воздухе.
3. Почему ящерица-круглоголовка, живущая в пустынях, для
того чтобы погрузиться в песок, начинает вибрировать туловищем?
Ответ. Вибрация уменьшает сопротивление движению, облег-
облегчая проникновение в песок.
4. Можно ли с помощью звукоулавливателей определить место-
нахождение современного реактивного самолета? Ответ объяснить.
Ответ. Нельзя. Скорость реактивного самолета в 2—2,5 раза
больше скорости звука, поэтому звукоулавливатели будут указы-
указывать место возникновения звука, а не место нахождения самолета.
5. Почему шумопеленгаторы широко применяются в подводном
флоте?
Ответ. Скорость распространения звука в воде примерно в
100 раз больше скорости подводных лодок, поэтому за время рас-
распространения звука от лодки до акустического приемника лодка
почти не смещается с места.
6. Почему для ультразвуковой обработки применяются колеба-
колебания с частотой 20—30 кгц, а в дефектоскопии — с частотой 0,8—
2,5 мац?
Ответ. Для ультразвуковой дефектоскопии требуются волны
строго направленного излучения, а этим свойством обладают более
короткие волны.
7. Почему при ультразвуковой дефектоскопии применяются коле-
колебания различной частоты, например 0,8 и 2,5 мгц?
Ответ. Изменение частоты колебания в зависимости от разме-
размеров детали позволяет менять глубину прозвучивания, так как более
короткие волны обладают большей проникающей способностью.
8. Что такое «голос моря»?
Ответ. Инфразвуковые волны с частотой колебаний около 10 гц,
возникающие над морем под действием штормового ветра.
Вторая часть викторины проводится как соревнование команд.
Цель ее — назвать возможно больше применений вибраций и
ультразвука в различных отраслях техники и в быту.
1-я т е м а: «Ультразвук в металлургии».
Ответ. Дегазация, ускорение процессов кристаллизации, диф-
диффузии, химико-термической обработки (цементации, азотирования),
повышение активности закалки стали, холодная сварка.
2-я тема: «Ультразвук в медицине».
Ответ. Ультразвуковая диагностика, хирургия, физиотера-
физиотерапия, ингаляция с помощью аэрозолей, подготовка полостей зубов для
пломбирования, стерилизация лекарств, получение камфор, стойких
эмульсий.
1345 187

3-я тема: «Применение вибраторов».
Ответ. Укладка бетона вибрированием, уплотнение сыпучих
материалов, испытание материалов и конструкций на выносливость,
действие виброизмерительных приборов (сейсмографов, часто-
частотомеров и др.), очистка и обработка деталей.
В заключение вечера для желающих демонстрируются отдель-
отдельные фрагменты из кинофильма «Ультразвук», посвященные приме-
применениям ультразвука.
Литература
1.Н. Л. Бронников. Изучение ультразвука на внеклассных заня-
занятиях. «Физика в школе», 1962, № 3.
2. Н. Л. Б р о н н и к о в. Измерение скорости звука импульсным мето-
методом. «Физика в школе», 1964, № 3, стр. 66.
3. Ф. Д. Б у б л е й н и к о в. Земля и маятник. М., Детгиз, 1957.
4.Д. В.Вайнберг и Г. С. Писаренко. Механические колебания
и их роль в технике. М., «Наука», 1965.
5. Ф. С. 3 а в е л ь с к и й. Время и его измерение. М., Физматгиз, 1961.
6. В. И. К р а с н ю к. Ультразвуковая установка. «Физика в школе»,
1960, № 5.
7. Б. Б. Кудрявцев. Неслышимые звуки. М., «Молодая гвардия»,
1957.
8. Н. М. М а р к о с о в а. Демонстрация применений ультразвука. «Фи-
«Физика в школе», 1963, № 1.
9. Л. Д. Р о з е н б е р г. Рассказ о неслышимом звуке. М., Изд-во
АН СССР, 1963.
10. Н. М. С а к е в и ч. Излучатель ультразвука. «Физический экспери-
эксперимент в школе», вып. 2. М., Учпедгиз, 1963.
11. В. И. С о л о м к и н. Опыты по ультразвуку с магнитострикцион-
ными излучателями. «Физика в школе», 1963, № 1.
12. И. Г. X о р б е н к о. В мире неслышимых звуков. М., «Машинострое-
«Машиностроение», 1964.
13. И. Г. X о р б е н к о. Ультразвук в действии. М., «Знание», 1965.
14. Д. К. Ш е в ч у к. Механические колебания и волны в школьном кур-
курсе физики. Л., Учпедгиз, 1955.
15. Д. К. Ш е в ч у к. Изучение темы «Механические колебания
и волны в X классе», «Физика в школе», 1964, № 4.
16. Р. Я р о в. Полезная вибрация. М., «Знание», 1966.

E. H. ВАЙНШТОК
(г. Оргеев МССР, 2-я средняя школа)
МИР ТЕПЛА И ХОЛОДА
Вечер-соревнование
Программа вечера
I отделение
Выступление ведущих.
1. Доклады A ч):
«Развитие учения о теплоте»;
«Что такое температура и как она измеряется»;
«Низкие и сверхнизкие температуры. Холод на службе
у человека»;
«Современные тепловые двигатели».
2. Экскурсия по «портретной галерее»: «Это они открыли окно
в мир тепловых явлений» A0 мин).
3. Демонстрация изготовленных приборов.
II отделение
1. Решение экспериментальных и расчетных задач.
2. Викторина «Умей найти, умей сделать, умей объяснить»
(ответы на качественные экспериментальные вопросы).
3. Викторины: «Кто быстрее сообразит?», «Кто лучше знает?».
4. Подведение итогов соревнования.
Подготовка вечера и его организация
На заседании физического кружка было принято решение,
что каждый класс должен подготовить к вечеру:
1. Два доклада (доклады должны быть краткими, содержатель-
содержательными, включать новейший цифровой и фактический материал и
сопровождаться показом опытов, таблиц или диапозитивов).
2. Портреты ученых-физиков (один класс — портреты Р. Майе-
ра и Р. Клаузиуса, другой — Д. Джоуля и Г. Гельмгольца).
3. Экскурсовода по «портретной галерее», который бы мог крат-
кратко (за 5 мин) рассказать о жизни и основных работах ученых,
внесших вклад в развитие учения о теплоте.
4. Плакат и стенд на тему вечера.
189

5. Два опыта, которые будут предложены «соперникам» для
объяснения.
6. Четыре качественных вопроса на сообразительность и три
вопроса, для ответа на которые требуется знание фактического
материала.
7. Один физический прибор на тему вечера.
Кроме того, староста кружка подбирает две эксперименталь-
экспериментальные задачи и готовит для них соответствующее оборудование; ред-
редколлегия выпускает специальный номер стенгазеты, комиссия
оформителей продумывает и организует оформление зала; двое
кружковцев, назначенные ведущими, готовят вступительное слово
к вечеру в целом и ко всем его разделам и оглашают на вечере ус-
условия соревнования.
Работа классов по подготовке вечера и в ходе его проведения
оценивается жюри (в его состав входят учителя физики, химии,
математики и два кружковца).
Оформление вечера
У входа в зал — красочно оформленная стенная газета. Вот
названия некоторых статей: «Тепло и свет солнечных лучей», «Теп-
«Теплоэнергетика будущего», «Тепло в ток —маршрут без пересадки»,
«Машина тепла и холода». В газете есть разделы «Новости науки
и техники», «Знаешь ли ты?», «Подумай!».
В зале по стенам развешены рисунки, чертежи, плакаты и схе-
схемы (например, «Холод на службе человека», «Схема работы тепло-
теплоэлектроцентрали», «Сельские тепловые электростанции», «Реактив-
«Реактивные двигатели»), портреты ученых-физиков, на столиках — прибо-
приборы и установки, приготовленные для демонстраций.
Содержание вечера
Первый ведущий. Цель сегодняшнего вечера — рас-
расширить наши знания по одному из важных разделов физики, а
заодно и выяснить, насколько глубоко мы понимаем законы, кото-
которым подчиняются тепловые явления.
Второй ведущий. Да, в природе все происходит сооб-
сообразно ее законам; нет случайных событий, нет и сверхъестествен-
сверхъестественных. Еще римский поэт Лукреций Кар, живший в 1 в. до н, э.,
в своей поэме «О природе вещей» писал:
«Из ничего не творится ничто по божественной воле.
И оттого только страх всех смертных объемлет, что много
Видят явлений они на земле и на небе нередко,
Коих причины никак усмотреть и понять не умеют,
И полагают, что все это божьим веленьем творится.
Если же будем мы знать* что ничто не способно возникнуть
190

Из ничего, то тогда мы гораздо яснее увидим
Наших заданий предмет: и откуда являются вещи,
И каким образом все происходит без помощи свыше».
Затем ведущие объявляют начало соревнований и их условия.
Приводим краткие планы докладов.
Развитие учения о теплоте
1. Первые опыты Герона Александрийского с нагретым возду-
воздухом и паром. Первый тепловой двигатель — «эолипил», сконструи-
сконструированный Героном [10 (стр. 62, 63)].
2. Изобретение термометра, положив-
положившее начало систематическим изучениям
тепловых явлений [4 (стр. 32—34)].
3. Работы Г. Рихмана в области тепло-
тепловых явлений [4 (стр. 48); 11 (стр. 153,
154)].
4. Основные положения «теории» тепло-
теплорода [4 (стр. 43—46)].
5. Корпускулярная теория теплоты.
Работы великого русского ученого
М. В. Ломоносова в области теплоты. Борьба
М. В. Ломоносова против теории теплоро-
теплорода [4 (стр. 42—60)].
6. Опыты Б. Румфорда, Г. Дэви, при-
приведшие к результатам, которые не могла
объяснить теплородная теория. Крушение теории
[2 (стр. 130—132); 4 (стр. 69—80)].
7. Опыты Д. Джоуля, из которых вытекал вывод об обратимос-
обратимости теплоты и механической энергии. Теоретические труды Р. Майера,
Г. Гельмгольца и установление закона сохранения и превращения
энергии [4 (стр. 113—117, 133—141); 2 (стр. 138—143)].
8. Молекулярно-кинетическая теория строения вещества. Внут-
Внутренняя энергия. Количество теплоты—мера энергии, полученной
или отданной телом в процессе теплопередачи.
Сообщение иллюстрировалось действующей моделью «эоли-
пила» Герона (рис. 1) и опытом, в котором демонстрировалось ки-
кипение воды, налитой в отверстие, полученное при сверлении желез-
железной болванки (опыт дается в проекции на экран).
Литература: 1,2 (стр. 126—132, 138—143); 4 (стр. 31—40, 43—48,
52 — 60, 69 — 80, 113 — 117, 131 — 141, 146, 157 — 162); 10 (стр. 62 — 63);
11 (стр. 153, 154); 17 (ч. I, стр. 170—182, 314—328; ч. II, стр. 38—52).
Что такое температура и как она измеряется
1. Температура как величина, характеризующая интенсивность
хаотического движения молекул.
Рис. 1.
теплорода
191

2. Первые термометры: термоскоп Галилея, термометр Фарен-
Фаренгейта [принцип их устройства объясняется по заранее приготов-
приготовленным рисункам].
3. Термометрическая шкала Цельсия A742 г.).
4. Абсолютная шкала температур. Понятие об абсолютном нуле.
Определение градуса Кельвина, принятое Международной системой
единиц [для иллюстраций используются школьные учебные таблицы
№ 5 и № 6 из комплекта «Международная система единиц»].
5. Газовый (водородный) термометр и воспроизведение при по-
помощи него абсолютной термодинамической шкалы температур
[объяснение ведется по самодельной таблице].
6. Принципы действия термометров, применяемых в современ-
современной технике и научных исследованиях: термометры сопротивления,
термоэлектрические термометры, оптические пирометры [демон-
[демонстрируется термометр сопротивления ].
7. «Мы встречаемся с такими температурами» [эта часть сооб-
сообщения иллюстрируется первой половиной красочной самодельной
таблицы, которую можно изготовить на основе таблицы 1J.
Литература: 6 (стр. 138—139, 357—360); 10 (стр. 176, 278—280);
12 (стр. 89-92); 13, 17 (ч. I, стр. 170—173), 19, 20 (стр. 284—290).
Низкие и сверхнизкие температуры. Холод на службе
у человека
1. Какие низкие и сверхнизкие температуры удается получать
с помощью современной техники [продолжается рассмотрение таб-
таблицы ].
2. Способы получения низких температур. Компрессионные и
пароводяные холодильные машины. •
3. Получение сверхнизких температур методом магнитного
охлаждения. Выдающиеся заслуги советского ученого П. Л. Ка-
Капицы в области получения и изучения сверххолода.
4. Холод на службе у человека:
охлаждение воздуха в помещениях, цехах в жаркие дни;
охлаждение стали при ее обработке;
охлаждение при осуществлении отдельных химических реак-
реакций;
замораживание грунтов при проходке шахт и туннелей;
гипотермия — новая область медицины;
получение жидких газов: кислорода (применяется на предприя-
предприятиях черной и цветной металлургии, химических заводах); азота
(используется в машиностроении); водорода (применяется для пита-
питания реактивных двигателей); гелия (для лабораторных исследо-
исследований); инертных газов (находят применение в электровакуумной
технике).
J92

Таблица 1
Мы встречаем такие температуры:
+ 58° С -
+ 1200°-
-М300°С-
+ 1680°С -
около 6000°С -
30 000° С -
свыше 109°С-
1500°С -
до 2525° С -
до 3500° С -
до 6000°С-
10б°С
высокие
низкие
На Земле
- наиболее высокая тем-
температура воздуха, за-
зарегистрированная в
Северной Африке
-
- в извергающейся лаве
-в верхней атмосфере
на высоте 500 км
—88,3° С — наиболее низкая тем-
температура воздуха, за-
зарегистрированная в
Антарктиде
—56" С — в стратосфере на вы-
высоте 11-—30 км
Во Еселенной
- на поверхности Солн-
Солнца
- на поверхности горя-
горячих звезд
- при термоядерных ре-
реакциях в центре рас-
раскаленных звезд
до —40° С — на поверхности Марса
ночью
до—160°С — на поверхности Луны
ночью
около —225° С— в атмосфере планет
Нептун и Плутон
При некоторых процессах
- при горении сухих
дров
- нагревается нить нака-
накала газополной лампы
— в пламени кислородно-
ацетиленовой горелки
- нагреты газы в столбе
электрической дуги при
атмосферном давлении
— максимальная темпера-
температура, полученная в ла-
лаборатории
0° С — температура плавления
B73,15°К) льда
около —79° С — при возгонке твердой
A94° К) углекислоты
около—183°С—при кипении жидкого
(92° К) кислорода
до —202° С — температура кипения
G Г К) гелия при пониженном
давлении
до 0,001°К — при размагничивании
парамагнитной соли
до 0,00002°К—при размагничивании
медного образца, ох-
охлажденного до 0,01° К
#
193

5. Глубокий и сверхглубокий холод и научные исследования
свойств веществ в «крайних условиях». Явление сверхпроводимос-
сверхпроводимости и сверхтекучести.
Литература: 3, 5 (стр. 360—366), 6 (стр. 185—186); 7, 9, 15, 16,
18, 19.
Современные тепловые двигатели1
1. Современные паровые машины, применяемые в качестве дви-
двигателей на водном транспорте [демонстрируется диапозитив № 5
«Судовая паровая машина» из набора «Тепловые двигатели», вып.
1962 г.].
2. Двигатели внутреннего сгорания — самые распространенные
современные двигатели [демонстрируются диапозитивы № 8 «Раз-
«Разрез автомобильного двигателя», № 9 «Применение карбюраторных
двигателей», № 10 «Применение дизелей», № 13 «Дизельные трак-
тракторы», № 14 «Мощный дизельный самосвал МАЗ-530», № 18
«Дизель тепловоза» из того же набора]. Пути их совершенствова-
совершенствования: увеличение к.п.д. на единицу веса двигателя, уменьшение
габаритов машины и улучшение эксплуатационных качеств.
3. От простейшей паровой реактивной вертушки Герона до
современных гигантских паровых турбин [демонстрируются диа-
диапозитивы: № 20 «Реактивная вертушка», № 32 «Разрез паровой
турбины», № 33 «Ротор мощной турбины», № 35 «Турбинный зал
ТЭС», № 34 «Суда с паровыми турбинами» — из того же набора].
Литература: 5 (стр. 153—163); 6 (стр. 288—298); 8 (стр. 175—225);
14, 17 (стр. 142—144).
Затем экскурсоводы вкратце знакомят присутствующих с био-
биографиями ученых, портреты которых вывешены в зале; вслед за
этим представители классов демонстрируют сделанные ими при-
приборы — демонстрационный электрический термометр сопротив-
сопротивления и модель холодильной машины — и передают их для оценки
в жюри. [Демонстрационный электрический термометр сопротив-
сопротивления можно сделать по описанию, данному В. А. Буровым в одно-
одноименной статье, опубликованной в журнале «Физика в школе»,
1961, № 2, а модель холодильной установки — по описанию, поме-
помещенному в сборнике «Физический эксперимент в школе», вып. 2.
М., Учпедгиз, 1963, стр. 36—41.]
После перерыва начинаются «соревнования» в решении экспе-
экспериментальных задач. Классы выделяют по два ученика. По жре-
жребию каждая группа получает задачу и удаляется из зала в специ-
специально отведенные для них помещения на 20 минут.
1 Реактивные двигатели в данном докладе не рассматриваются.
194

Содержание предлагаемых задач:
1. Определить среднюю мощность пламени горящей спички.
Оборудование: весы, спички, разновес, секундомер, вода в
небольшом сосуде, таблицы физических величин, бумага, карандаш.
Ответ: N =^«74 em.
t
2. Определить, какое количество теплоты выделится вследствие
трения при подъеме груза с помощью неподвижного блока на мак-
максимально возможную в условиях данного опыта высоту.
Оборудование: штатив с неподвижным блоком, груз на бе-
бечевке, динамометр, метр, часы.
Ответ: Q = (F — P)h (дж).
Затем предоставляется слово члену жюри, который оглашает
оценки, полученные классами в ходе первой части вечера.
Соревнования продолжаются. Начинается викторина «Умей
найти, умей сделать, умей объяснить».
На сцену приглашаются ученики, готовившие эту часть сос-
состязания. Они демонстрируют опыты, а объяснить наблюдаемый
результат должны их «соперники».
IX А класс предложил IX Б классу такие вопросы:
1. В стеклянный сосуд с водой (рис. 2) погружают лед (чтобы
он не всплыл, его нужно придавить небольшим грузиком). На по-
поверхность воды осторожно наливают эфир и поджигают его, но
лед от пламени не тает. Почему?
Ответ. Вода — плохой проводник тепла.
2. Пробирку с водой нагревают в пламени спиртовки. Когда
вода закипает, пробирку закрывают пробкой, через которую про-
пропущена стеклянная трубка с рези-
резиновой грушей на конце (рис. 3).
Если грушу сжать, кипение прек-
1) IЛ t ращается, если отпустить — вода
/) закипает снова. Как объясняется
Зуир-
это явление?
Рис. 2.
Рис. 3.
195

Рис 4.
Ответ. При сжимании груши по-
повышается давление в пробирке и, следо-
следовательно, температура кипения воды.
При отпускании груши давление в про-
пробирке уменьшается, температура кипе-
кипения — тоже.
Учащиеся IX Б класса после ответов
на вопросы в свою очередь предложили
своим «соперникам» следующие задачи:
1. Согнутая, как показано на рисун-
рисунке 4, трубка наполнена чистой водой и
опущена концами в сосуд с подкрашен-
подкрашенной водой. Трубку подогревают на
спиртовке. Как объяснить круговорот воды?
Ответ. Образованием конвекционных токов.
2. В химическом стакане с холодной водой находятся два тер-
термометра — ртутный и спиртовой; их показания одинаковы. Если
же теперь термометры перенести в сосуд, наполненный горячей
водой, то в первый момент их показания будут отличаться друг от
друга. Объяснить почему. При каких условиях данная картина
наблюдаться не будет?
Ответ. Ртуть по сравнению со спиртом обладает малой удель-
удельной теплоемкостью и большой теплопроводностью.
По окончании этой части вечера жюри объявляет оценки, полу-
полученные за изготовление приборов.
На сцену приглашаются учащиеся, решавшие эксперименталь-
экспериментальные задачи. Они напоминают условия задач и рассказывают, как
эти задачи ими решались.
Начинается викторина для «болельщиков». Организуется она
следующим образом: вызываются «добровольцы» (по 4 человека от
каждого класса), и им задается вопрос, на который отвечает кто-ни-
кто-нибудь один. После оценки ответа отвечавший садится на свое место,
так как он не имеет больше права участвовать в викторине. Отве-
Отвечать остаются остальные. На обдумывание ответа дается 4 секунды
D удара метронома).
Первая часть этой викторины идет под девизом «Кто быстрее
сообразит». В нее входят такие вопросы:
1. Почему плодовые деревья вблизи больших озер долго не
распускаются?
Ответ. Вода имеет большую удельную теплоемкость. Вслед-
Вследствие этого вода в больших озерах нагревается весной медленно и
поэтому длительное время поглощает тепло из окружающего воз-
воздуха. Плодовые деревья вблизи озер из-за охлаждающего действия
воды распускаются позднее.
2. Что будет более эффективно в качестве грелки: кирпич мас-
массой 1 кг, нагретый до 100°С, или литровая бутылка, наполненная
до краев водой при той же температуре?
196

Ответ. Более эффективной будет литровая бутылка, так как
удельная теплоемкость воды больше удельной теплоемкости кир-
кирпича.
3. Почему «...на морском берегу, разбивающем волны, платье
сыреет всегда, а на Солнце вися, оно сохнет...»? (Лукреций Кар)
Ответ. Относительная влажность воздуха на морском бере-
берегу больше, чем вдали от него, вследствие этого одежда сыреет.
Испарение влаги с одежды, развешанной в солнечном месте, про-
происходит быстрее, так как воздух сух.
4. Почему сады и виноградники весной страдают от заморозков
больше в низменностях, чем на возвышенностях?
Ответ. Так как при заморозках холодный воздух опускается
в низменности.
5. Будет ли гореть спичка, зажженная внутри искусственного
спутника Земли, выведенного на орбиту?
Ответ. Нет, так как в невесомости нет конвекции воздуха,
а значит, и притока кислорода к зажженной спичке.
6. Почему пыль, представляющая частицы твердого вещества,
довольно долго удерживается в воздухе во взвешенном состоянии?
Ответ. Пылинки испытывают непрерывные удары со стороны
хаотически движущихся молекул воздуха.
7. Почему 35-градусный зной в Молдавии переносится легче,
чем 24-градусная жара в Ленинграде?
Ответ. В Ленинграде относительная влажность воздуха
больше, чем в Молдавии, поэтому испарение влаги с поверхности
человеческого организма происходит медленно. Вследствие этого
организм перегревается.
8. Изменится ли скорость таяния льда, внесенного в теплую
комнату, если его накрыть шубой?
Ответ. Таяние замедлится, так как шуба обладает плохой
теплопроводностью и вследствие этого приток тепла ко льду умень-
уменьшится.
Вторая часть викторины проходит под девизом «Кто лучше зна-
знает?». Для участия в ней приглашаются от каждого класса по 3 уче-
ученика. Условия состязания те же. Вот предлагаемые им вопросы:
1. Как называется крупнейшая теплоэлектростанция МССР?
Какова ее проектная мощность? Когда закончено ее строительство?
Ответ. Молдавская ГРЭС; 1 200 000 кет, 1967 г.
2. Кто и в каком году писал: «Настанет, вероятно, со време-
временем даже такая эпоха, что угля из земли вынимать не будут, а там,
в земле, его сумеют превратить в горючие газы и их по трубам
будут распределять на далекие расстояния»? Применяется ли дан-
данный метод в настоящее время? Если да, то где?
Ответ. Д. И. Менделеев; в 1888 г. Шатская электростанция
(Тульская обл.), работающая на газе, полученном при подземной
газификации угля, построена в нашей стране в 1957 г.
197

3. Почему в нашей стране прекращен выпуск паровозов? Каков
к.п.д. современных тепловозов?
Ответ. До 28%.
4. Где построен самый крупный в Европе и Азии промышлен-
промышленный холодильник для хранения рыбы и на сколько тонн он рас-
рассчитан?
Ответ. В СССР, в порту Находка. Холодильник рассчитан на
17 тыс. тонн рыбы.
5. Кому принадлежат эти замечательные слова о М. В. Ломоно-
Ломоносове: «...на берегах Ледовитого моря, подобно северному сиянию,
блеснул Ломоносов. Ослепительно и прекрасно было это явление.
Оно доказало собой, что человек есть человек во всяком состоянии
и во всяком климате, что гений умеет торжествовать над всеми пре-
препятствиями, какие ни противопоставляет ему враждебная судьба,
что, наконец, русский способен ко всему великому и прекрасному
не менее всякого европейца...»?
Ответ. В. Г. Белинскому.
6. Кто автор этих строк:
«Везде исследуйте всечасно,
Что есть велико и прекрасно,
Чего еще не видел свет»?
Ответ. М. В. Ломоносов.
Ведущий говорит, что вечер окончен. Жюри подводит итоги,
объявляет, какой класс победил в соревновании, и награждает
его призом; оно отмечает также особо отличившихся при подго-
подготовке вечера и наиболее активных, находчивых, знающих уча-
учащихся. Всем участникам вечера выносится благодарность.
Литература
для подготовки докладов
1.Н.М. Бергер. Освещение научной деятельности М. В. Ломоносова
при изучении молекулярных и тепловых явлений. «Физика в школе», 1961,
№ 4, стр. 27.
2. М. И. Б л у д о в. Беседы по физике, ч. 1. М., «Просвещение»,
1964.
3. Л. В л а д и м и р о в. Путь к нулю. М., «Молодая гвардия», 1963.
4. Я. М. Г е л ь ф е р. Закон сохранения и превращения энергии. М.,
Учпедгиз, 1958.
5. Детская энциклопедия, т. 5. М., Изд-ео АПН РСФСР, 1958.
6. А. С. Енохович. Физика. Техника. Производство. Краткий справоч-
справочник. М., Учпедгиз, 1962.
7. Н. В. 3 а в а р и ц к и й. Сверхнизкие температуры. М., «Знание»,
1959.
8. Книга для чтения по физике, ч. II. М., Учпедгизг 1961.
9. Г. Котлов и В. Карцев. На дне температурного колодца. «Техника—
молодежи», 1963, № 6.
10. П. С. Кудрявцев. История физики, ч. 1. М.» Учпедгиз, 1948.
198

11. П. С. Кудрявцев, И. Я. Конфедератов. История физики и тех-
техники. М., Учпедгиз, 1960.
12. Н. М. Л и в е н ц е в. Курс физики. М., «Высшая школах, 1966.
13. Б. И. П и л и п ч у к. Как была введена единица температуры —
градус Кельвина. «Физика в школе», 1961, № 1.
14. Л. П. Свитков. Изучение тепловых двигателей в курсе физики
средней школы. М., Учпедгиз, 1961.
15. Б. И. С м а г и н. Полезный холод. М., «Знание», 1963.
16. Б. И. С м а г и н. Вблизи абсолютного нуля. М., «Детская литера-
литература», 1965,
17. Б.И.Спасский. История физики, ч. I, II. М., Изд-во МГУ, 1963.
18. А. И. Ш а л ь н и к о в, И. Ф. Щ е г о л е в. Температура и вещество.
М., «Знание», 1963.
19. А. И. Ш а л ь н и к о в, И. Ф. Щ е г о л е в. Температура. «Приро-
«Природа», 1963, № 4, стр. 11 — 18, № 5, стр. 13—21.
20. Л. Эллиот, У. У и л к о к с. Физика. М.а Физматгиз, 1963; раз-
раздел «Мир теплоты».
Литература
для подготовки опытов
21. А. Л. F г о р о в. Демонстрационная модель холодильной установки.
«Физический эксперимент в школе», вып. 2. М., «Просвещение», 1963,
стр. 36—41.
22. Г. И. Ж е р е х о в, Б. Д. К о р е п а н о в. Демонстрация принципа
действия компрессионной паровой холодильной машины. «Физика в школе»,
1965, № 2.
23. В. А. 3 и б е р. Задачи-опыты по физике. М.—Л., Учпедгиз, 1953.
24. Я. И. П е р е л ь м а н. Занимательная физика, ч. 2. М., «Наука»,
1965. (Глава VII «Тепловые явления».)
25. Г. Ш п р о к х о ф. Эксперимент по курсу элементарной физики,
ч. III. Теплота. М., «Просвещение», 1965, стр. 209—225.

л. м. логинов
(г. Ленинград, средняя школа № 192)
СТАТИЧЕСКОЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
В ПРОМЫШЛЕННОСТИ
И НАУКЕ
Подготовка вечера
Изучая тему «Электрические заряды и электрическое поле»,
мы с учащимися решили провести вечер, на котором в непринуж-
непринужденной обстановке могли бы поговорить о том, как используется
статическое электричество в промышленности и науке (эти вопросы
в учебном курсе физики почти не затрагиваются).
Были предложены следующие темы для докладов и сообщений:
1. Вредные проявления статического электричества и борьба
с ними.
2. Высоковольтные электростатические генераторы.
3. Электроокраска.
4. Электроворсование.
5. Электроочистка.
6. Электросепарация размельченных твердых веществ.
7. Электроневод.
8. Электроконвекционные явления.
9. Электростатическая запись.
10. Электрофотография.
11. Пьезоэлектричество.
12. Электреты.
Подготовка и проведение вечера были организованы в форме
соревнований двух команд — классов. Темы докладов распредели-
распределили между ними. Все сообщения учащиеся должны были готовить
самостоятельно: подбирать в библиотеке нужную литературу,
делать соответствующие выписки, составлять текст выступления.
Подготовка демонстраций велась на основе руководств по фи-
физическому эксперименту, предложенных учителем. Шла она по
трем путям. К одним сообщениям (8, 11) опыты подбирали только
докладчики; к другим C, 4, 5, 7) демонстрации готовились обои-
обоими классами параллельно, независимо друг от друга, что давало
возможность на вечере их сравнивать; к третьим A, 6) — совмест-
совместными усилиями команд.
200

Заслушав сообщение, присутствующие на вечере тут же кол-
коллективно должны были обсудить его содержание и форму изложе-
изложения и оценить определенным числом баллов; точно так же оцени-
оценивались все показанные опыты и самодельные модели и установки.
Правила, которыми должны были руководствоваться учащиеся,
давая оценку работы своих товарищей, были составлены заранее,
написаны на большом плакате и вывешены в помещении, где про-
проходил вечер. В них было оговорено, что общий результат сорев-
соревнований зависит от активности всех членов команд в ходе про-
проведения вечера: учитываются (это делает жюри) участие в обсуж-
обсуждениях, выступления с интересными добавлениями по ходу докла-
докладов, ответы на вопросы викторины.
К вечеру были выпущены бюллетени, посвященные вопросам,
не затрагиваемым на вечере. Так, например, один бюллетень на-
назывался «Статическое электричество в сельском хозяйстве», а
другой — «Электрические поля лечат».
Содержание вечера
Приводим планы и изложение текстов докладов и сообщений.
Вредные проявления статического электричества и
борьба с ними. В сообщении затрагивались такие вопросы:
электризация волокон в текстильной промышленности;
электризация бумаги в типографиях и на бумажных фабриках;
электризация приводных ремней и лент транспортеров;
электризация в авиации;
электризация на предприятиях каучуковой промышленности;
электризация при производстве изделий из пластмасс;
способы предупреждения электризации — увеличение относи-
относительной влажности воздуха, его ионизация.
Сообщение иллюстрировалось следующими опытами: «человек-
зажигалка» (зажигание пальцем наэлектризованного человека ку-
кусочка ваты, смоченной эфиром), электризация приводного ремня,
электризация при трении, при просыпании, при разбрызгивании
воды, электризация бумаги.
Литература: для подготовки сообщения — 13, 3 (стр. 9—-23); 20
(стр. 368, 369); мля подготовки опытов — 17, 18 (стр. 24—26).
Высоковольтные электростатические генераторы.
В этом небольшом сообщении основное внимание было уделено рас-
рассмотрению устройства и принципа действия генератора Ван-дер-Гра-
афа.Рассказ сопровождался показом диапозитивов № 2 «Электро-
«Электростатический генератор» и № 3 «Разряд генератора» из набора
для X класса, вып. 1965 г.
Литература: 14.
Ц Заказ 429 201

Рис. 1.
ЭлеКпгроокраска. В начале доклада выяснялась сущность
метода электроокраски. Состоит она в следующем: между сетками
помещают предмет, предназначенный для окраски. Через сетки
продувают краску из распылительных головок. На распылитель-
распылительные головки подается отрицательный потенциал, а на сетки — по-
положительный; разность потенциалов между ними достигает 100 кв.
Заряженные отрицательным зарядом капельки краски двигаются
по силовым линиям электрического поля; на пути капельки крас-
краски встречаются с изделиями, на поверхности которых осаждаются.
Затем были рассмотрены преимущества данного метода. Он
позволяет увеличить производительность труда; сократить потери
краски примерно на 50% по сравнению с методом обычного раз-
разбрызгивания; получить равномерный слой краски на изделии (ле-
(летящие капельки, заряженные одноименными зарядами, отталки-
отталкиваются друг от друга и поэтому равномерно распределяются в про-
пространстве при полете); окрашивание оказывается весьма прочным
(отрицательно заряженные частицы краски устремляются к поло-
положительному электроду со значительной скоростью, и краска проч-
прочно сцепляется с поверхностью окрашиваемого предмета).
В заключение доклада говорилось об использовании электро-
электроокраски.
Электроокраска применяется, например, для окраски деталей
на автомобильных заводах, для нанесения жаропрочных покрытий
и покрытия деталей изоляционным слоем, для нанесения глазури
на керамику, эмали на металлы и др.
202

Сообщение иллюстрирова- ворс
лось эпипроекцией рисунка 1,
на котором изображена камера
для электростатической окрас-
окраски деталей, и опытами по
электроокраске.
Опыты демонстрировались на
самодельных установках, прин- ^ I I I I ,1 [ 1„ ^
ципиальное устройство которых Ткань-оснодание
было одинаково, но оформле-
ны модели были по-разному-
Один класс представил модель,
в которой окрашивалась вертикально поставленная плоскость,
другой — в камеру для окраски ввел металлический детский ав-
автомобильчик. Вторая модель была признана более удачной.
Литература: для подготовки сообщения — 3 (стр. 24, 30); 8
(стр. 42); 9, 10; для подготовки опытов — 18 (стр. 28).
Электрофорсование^ Ворсование материалов в электростатичес-
электростатическом поле является новым прогрессивным технологическим про-
процессом. Это экономичный и производительный способ получения
заменителей бархата, сукна, замши и других материалов; особен-
особенно широко он применяется для изготовления изделий из искусст-
искусственных волокон, ковров, одеял, штор.
Способ состоит в следующем (см. рис. 2): мелкие частички во-
волокон шерсти или хлопка продуваются через заряженную метал-
металлическую сетку. Двигаясь вдоль силовых линий электрического по-
поля, они попадают на предварительно обработанную клеем поверх-
поверхность трикотажного полотна или ткани, расположенную вблизи
второго электрода, равномерно распределяются по ней и после вы-
высушивания создают ворс.
Аналогично можно наносить на любую поверхность волокна
звукоизолирующих и теплоизолирующих веществ, делать кро-
кровельные и гидроизоляционные материалы, толь, рубероид, лино-
линолеум, шифер.
Для иллюстрации сообщения один класс подготовил опыт по
изготовлению наждачной бумаги.
Литература для подготовки сообщения — 3 (стр. 31, 32); 8 (стр. 44.
45); Ы, 12; для подготовки опытов — 18 (стр. 29).
Электроочистка. В этом докладе сообщалось, что советские
инженеры сконструировали электрические пылеосадители, кото-
которые применяются в метро для очистки воздуха от пыли, на пред-
предприятиях для очистки топочных и других промышленных газов от
взвешенных в них частиц. Извлеченные из дыма и газов вещества
используются вторично как промышленное сырье.
14* 203

Рис 3
Затем выяснялся принцип действия электрофильтра Электро-
Электрофильтр представляет собой вертикальный металлический цилиндр,
по оси которого натянут провод,
на провод подается отрицатель-
отрицательный потенциал, а на цилиндр —
положительный (разность потен-
потенциалов порядка 17 кв) Взвешен-
Взвешенные в газе частицы заряжаются
(за счет осаждающихся на них ио-
ионов) и перемещаются к цилиндру,
где и улавливаются.
После доклада были продемон-
продемонстрированы в действии модели
дымопослотителей
Одна из моделей была выпол-
выполнена в виде прямоугольного ящи-
ящика с введенными в него электрода-
электродами и трубкой для подачи дыма
Другая модель была оформлена
более интересно она представля-
представляла собой макет заводского корпу-
корпуса с трубой, одна половина кото-
которой (по вертикали) была стек-
стеклянной.
Литература для подготовки сообщения — 8 (стр 45, 46), 10, для
подготовки опыта — 20 (стр 366, 367), 21 (стр 173, 174).
Сепарация размельченных веществ* Электростатическая се-
сепарация (разделение) применяется для обогащения отходов обработки
руд черных металлов и полезных ископаемых, угольной мелочи,
стекольных песков (удаления вредных включений), для сортиров-
сортировки муки, обеспыливания зерна, крупы и очистки их от сорных
примесей.
Сепарируемый материал должен быть раздроблен на мелкие
частицы Эти частицы заставляют двигаться в электростатическом
поле большой напряженности. Частицы предварительно заряжа-
заряжаются (например, при непосредственном соприкосновении их с за-
заряженным металлическим электродом сепаратора, при этом они
получают заряды разной величины). Электрическое поле действу-
действует на них с разными силами, вследствие чего пути движения частиц
расходятся. Конструкции современных электростатических сепа-
сепараторов разработаны советским ученым Н. Ф Олофинским.
Сообщение иллюстрировалось демонстрацией модели элек-
электростатического сепаратора Эта модель была изготовлена совмест-
совместными усилиями обоих классов.
Литература 18 (стр 26—28)
204

Электроневод. Действие электроневода основано на реакции
рыбы на сильное электрическое поле (рис. 3). В море опускаются
отрицательно зар яженные элект-
роды, а анодом служит раструб
рыбонасоса. Попадая в элект-
электрическое поле, рыба устремля-
устремляется к положительному элект-
электроду, течение воды заставляет
ее войти в раструб насоса, дви-
гаясь по которому, рыба попа-
дает на разделочный стол. Элект- Рис 4
рические поля на рыбу вредно-
вредного воздействия не оказывают.
Применение электроневода позволило освободить от лова мно-
многих людей, увеличило количество пойманной рыбы.
Сообщение иллюстрировалось опытом Было показано, как
рыбки, попадая в электрическое поле (оно создавалось с помощью
электродов, опущенных в аквариум), устремляются к положитель-
положительному электроду.
Литература 8 (стр. 46), 16.
Электроконвекционные явления (электрофорез и
электроосмос). Явление электрофореза и электроосмоса было
открыто в 1807 г. Электрофорез заключается в движении взве-
взвешенных в жидкости твердых частиц, капель жидкости или пу-
пузырьков газа под действием внешнего электрического поля.
Электроосмос представляет собой электрофорез жидкости при
неподвижной твердой фазе.
Электрофорез широко используют при производстве водоне-
водонепроницаемых тканей (при помощи электрофореза заполняют поры
ткани тонко размельченным глиноземом или гидратом окиси алю-
алюминия). Электроосмос применяют для холодной сушки различных
пористых и волокнистых веществ Делается это так: тюк влажно-
влажного пористого или волокнистого вещества помещают между метал-
металлическими сетками, которые служат электродами. Под действием
электрического поля капельки воды перемещаются вниз к катоду
и стекают сквозь сетку (см. рис. 4).
Электроконвекционные процессы применяют также для очист-
очистки каолина (в производстве высококачественного фарфора), фрук-
фруктовых соков, нефти (от воды и солевых примесей), для выделения
каучука из природной эмульсии — латекса и др.
Электростатическая запись. Электростатическая запись-
метод фиксации колебаний, основанный на сохранении остаточных
электрических зарядов на носителе записи. В 1925 г. Н. А. Квель
(СССР) предложил вести эту запись на ленте из диэлектрика. Дли-
Длительность сохранения записи зависит от многих факторов и ко-
колеблется от долей секунды до мноГих десятков секунд. Запись,
осуществляемая электронным лучом, проходящим внутри вакуум-
205

ной трубки, представляет собой особым образом распределенные
электрические заряды разной величины. Воспроизведение сигна-
сигналов основано на частичном или полном удалении зарядов также с
помощью электронного луча.
Электростатическая запись имеет ряд преимуществ перед дру-
другими методами записи (безынерционность, отсутствие движущих-
движущихся частей в аппаратах записи и воспроизведения и т. п.). Она при-
применяется в телемеханических устройствах, счетно-аналитических
машинах и др.
Литература: 2.
Электрофотография* В начале сообщения рассматривается
сущность данного метода, а затем его применение для размножения
чертежей, документов, фотоснимков. Рассказ иллюстрируется по-
показом через эпидиаскоп цветной вкладки из журнала «Юный тех-
техник» [11.
Литература: 1, 8 (стр. 43).
Пьезоэлектричество* Поляризация кристаллического диэлек-
диэлектрика — появление зарядов на его поверхности — может проис-
происходить не только под действием электрического поля; для неко-
некоторых кристаллов она может быть вызвана механическим воздей-
воздействием. Электрическую поляризацию кристалла, вызванную его
растяжением или сжатием, называют пьезоэлектрическим эффек-
эффектом.
Пьезоэлектрический эффект используется в целом ряде при-
приборов. Например, часто применяются высокочувствительные безы-
безынерционные пьезоэлектрические манометры. Самые незначитель-
незначительные изменения давления на пьезокварцевую пластинку вызы-
вызывают изменения электрического потенциала на ее гранях. Эти
колебания потенциала с помощью электрической части прибора уси-
усиливаются, а затем регистрируются. Широкое применение нашли
пьезоэлектрические преобразователи в различных гидроакусти-
гидроакустических приборах — шумопеленгаторах, устройствах для звуко-
звуковой и ультразвуковой подводной связи; они используются и на
гидролокационных станциях.
В ходе сообщения демонстрировался прямой пьезоэффект.
Литература: для подготовки сообщения — 11; для подготовки опы-
опыта — 21 (стр. 51).
Электреты* Электрет — это постоянно наэлектризованный ди-
диэлектрик, несущий на одной стороне положительный, а на дру-
другой — отрицательный заряды.
Еще в 1838 г. М. Фарадей высказал мысль о возможности су-
существования постоянной остаточной поляризации. Впервые из-
изготовить электрет удалось лишь в 1922 г. японским ученым Санто
и Егучи. Они прикладывали сильное электрическое поле к расплав-
расплавленной смеси воска и смолы, нагретой до 130°С, Поле не снималось до
206

тех пор, пока воск не затвердевал и не охлаждался.
МемБрана
Корпус I
Электрод
Рис. 5.
Первые электреты были
получены из карнаубского
воска; в 1953 г. была изго-
изготовлена большая группа
электретов из полимеров, а
в 1956 г. советским ученым
А. Н. Губкину и Г. Н. Ска-
нави удалось изготовить элек-
электреты из керамических ди-
диэлектриков.
В настоящее время электреты еще не вышли из стен научно-ис-
научно-исследовательских лабораторий, но уже сейчас можно указать, где
они могут быть применены. Например, в электретном микрофоне
(рис. 5). Принцип его работы следующий. Колебание мембра-
мембраны вызывает изменение зазора между поверхностью электрета
и мембраной. Вследствие этого в зазоре меняется электрическое
поле, создаваемое электретом, что в свою очередь приводит к из-
изменению величины заряда, индуцируемого на электродах, между
которыми расположен электрет. Во внешней цепи, соединяющей
электроды, наблюдаются импульсы тока. Такой электретный мик-
микрофон может служить и в качестве телефона. В этом случае на
мембрану подается переменное напряжение от микрофона, и она
колеблется в постоянном поле электрета. Колебания воздуха, со-
создаваемые мембраной, воспринимаются как звук.
Этот же принцип может быть положен в основу работы мало-
маломощного генератора переменного тока. Здесь колебания подвижного
207

электрода происходят за счет внешнего источника энергии (вода,
ветер). Падающая вода (рис. 6) приводит в движение колесо М,
на которое насажен кулачковый механизм Д. Кулачки периоди-
периодически опускают подвижный электрод В, укрепленный на двух пру-
пружинах П. При этом величина зазора между электретом Э и электро-
электродами меняется, и на электродах (В, С) индуцируется переменная
э.д.с, а во внешней цепи течет переменный ток.
Фильтр на электретах для очистки газа устроен так:
Между поверхностью электрета и закорачивающими его элек-
электродами действует сильное электрическое поле. Если пропускать
газ через зазор электрет—электрод, то частички, заряженные элект-
электричеством одного знака, будут осаждаться на электроде, а проти-
противоположного — на поверхности электрета.
Электреты могут быть использованы для создания очень чувст-
чувствительных электростатических вольтметров (к электрическому
полю внешнего источника добавляется поле электрета).
Возникшая в электрете поляризация может быть строго лока-
локализованной, поэтому если вдоль электрета на некотором расстоя-
расстоянии друг от друга расположить заряженные электроды разной фор-
формы, то заряды образуются только в тех местах, которые нахо-
находились под электродами — так электрет «запоминает» электроды,
их форму. Это свойство дает возможность использовать электреты
в электрозапоминающих системах.
Этот доклад закончился демонстрацией короткометражного ки-
кинофильма «Электреты».
Литература: 2.
В конце вечера была проведена викторина.
Вопросы викторины
1. Могут ли два одноименно заряженных шарика (металличес-
(металлических) притягиваться друг к другу?
Ответ. Могут, если заряд одного намного больше другого.
При этом силы притяжения, возникающие вследствие электроста-
электростатической индукции, превышают силы отталкивания.
2. Почему при работе чесальных машин, применяющихся в
текстильной промышленности, к их гребням прилипают нити, при
этом они часто путаются и рвутся? Как бороться с этим явлением?
Ответ. Во время работы происходит взаимная электризация
гребней машин и нитей разноименными зарядами. Для борьбы с
этим явлением в цехах создают повышенную влажность.
3. Бывали случаи, когда очень быстро поднимающийся аэростат
самопроизвольно загорался в воздухе. Чем это можно объяснить?
Ответ. Сильной электризацией аэростата вследствие его
трения о воздух. Искра, проскочившая при случайном разряде,
воспламеняла аэростат,
208

4. На предприятиях резиновой промышленности каучук при
вальцовке пропускают между двумя вращающимися валами. Если
поднести руку к такому каучуку, то появится искра. Почему?
Ответ. Каучук является изолятором, при вальцовке он
сильно электризуется.
5. Первые опыты применения бездымного пороха для винтовоч-
винтовочных патронов были связаны с большим неудобством: во время взве-
взвешивания зерна «прилипали» к рукам, совочку, весам, мерке. Для
устранения этого было предложено поверхность зерен пороха по-
покрывать графитом. В чем причина прилипания пороха? Объяснить
действие графита.
Ответ. Причина прилипания пороха — его электризация.
Графит, как токопроводящий материал, снимал заряды с зерен.
6. Почему заряженный проводник, покрытый пылью, быстро
теряет свой заряд?
Ответ. Располагаясь на пылинках, заряды быстро стекают
с них, как с выступов.
7. Для выяснения, находится ли линия электропередачи под
напряжением, на практике иногда подвешивают на провода лег-
легкие бумажные флажки, которые при включенной линии располага-
располагаются не вертикально. Почему?
Ответ. Флажки располагаются вдоль силовых линий элект-
электрического поля.
8. Как будет действовать наэлектризованная палочка на маг-
магнитную стрелку?
Ответ. На концах магнитной стрелки вследствие электроста-
электростатической индукции появятся электрические заряды, поэтому к
наэлектризованной палочке притянется ближайший к ней конец
магнитной стрелки.
9. Нарисовать приблизительный вид эквипотенциальных по-
поверхностей и силовых линий электрического поля положительного
точечного заряда (маленького шарика), расположенного вблизи
поверхности Земли.
Ответ. Поверхности шарика и Земли являются эквипотен-
эквипотенциальными, поэтому силовые линии поля будут перпендикулярны
и к поверхности Земли, и к поверхности шарика (см. рис. 7).
'///////////////Ш^
Рис. 7.
209

Литература
для подготовки сообщений и бюллетеней
1. Г. Владимиров. Печатает электрический заряд. «Юный техник»,
1962, № 4.
2. А. Н. Г у б к и н. Электреты. М., Изд-во АН СССР, 1961.
3. К. К. К а з а н ж и. Статическое электричество. М., «Знание», 1965.
4. Какие силы вращают ротор. «Юный техник», 1964, № 12.
5. В. Ковалевский. Электричество без посредников. «Знание —
сила», 1963, № 10.
6. В. А. К у к с о в. Общая технология деревообработки. М., Трудрезерв-
издат, 1957, стр. 198.
7. Н, М. Ливенцев. Курс физики. М., «Высшая школа», 1963, § 94.
8. Г. Р. Л и с е н к е р. К изучению темы «Электрические заряды и элект-
электрическое поле» в X классе. «Физика в школе», 1964, № 6.
9. Л. Л и ф ш и ц. Ток спасает корабли. «Юный техник», 1962, № 3.
10. Е. М у с л и н. Электрон-универсал. «Знание — сила», 1964, № 4.
11. В. К. Рачков. Чудесные кристаллы. М., Восниздат, 1962.
12. Е. С а л и м о в, Б. Васильев. Пять изобретений одного года.
«Техника—молодежи», 1963, № 5, стр. 3, 4.
13. А. И. С о л о в е й ч и к. Статическое электричество в технике. «Фи-
«Физика в школе», 1961, № 6.
14. В. С. X о р о ш к о в. Электростатический генератор. «Природа»,
1967, № 7, стр. 43—48.
15. А. Чижевский. Аэроны и жизнь. «Юный техник», 1964, № 3.
16. Ю. А. Шеманский. Электрическое рыболовство. «Природа»,
1964, № 7.
Литература
для подготовки опытов
17. К. Н. Елизаров. Основы учения об электрическом поле. М.,
Учпедгиз, 1959.
18. Г. И. Ж е р е х о в. Политехническое обучение в демонстрационных
опытах. М., Учпедгиз, 1957.
19. А. П. К у з ь м и н, А. А. П о к р о в с к и й. Опыты по физике с про-
проекционной аппаратурой. М., Учпедгиз, 1962.
20. С. Ф. П о к р о в с к и й. Опыты и наблюдения в домашних заданиях
по физике. М., Изд-во АПН РСФСР, 1963.
21. Н. М. Ш а х м а е в. Демонстрационные опыты по электричеству.
М., Учпедгиз^ 1963.
Литература
для подготовки викторины
22. Б. Ф. Б и л и м о в и ч. Физические викторины. М , «Просвещение»,
1064, стр. 56—61.
23. М. Е. Т у л ь ч и н с к и й. Сборник качес!венных задач по физике.
М., «Просвещение», 1965, стр. 81—88.

г. м. голин
(г. Баку, 91-я средняя школа)
ЭНЕРГЕТИКА НАШЕЙ СТРАНЫ1
Программа вечера
I отделение
1. Вступление. Что такое электрификация и каково ее значение
для строительства коммунизма в нашей стране.
2. Беседа двух «инженеров»: теплотехника и гидротехника.
3. Доклады:
Единая энергетическая система СССР;
Атомные электростанции;
Управляемая термоядерная реакция — основа энергетики бу-
будущего.
4. Викторина.
II отделение
Сообщения:
1. Покорение энергии приливов (приливные электростанции).
2. Использование «голубого угля» (ветроэлектростанции).
3. Доброе дыхание земли (геотермические электростанции).
4. Солнечные электростанции.
5. Новые пути развития энергетики.
Заключение. От ГОЭЛРО к Программе КПСС.
III отделение — художественная часть.
Оформление вечера
На заднике сцены располагается большая электрифицирован-
электрифицированная карта, на которой обозначены все крупные действующие, стро-
строящиеся и проектируемые энергетические объекты страны (см. рис. IJ.
[Такую карту с автоматическим переключением можно выполнить
по описанию, данному в сборнике «Автоматические устройства» (М.,
Учпедгиз, 1962, стр. 96—100), или по рекомендациям, содержащим-
содержащимся в статье М. И. Гринбаума «Как сделать электрифицированную
карту», напечатанной в № 5 журнала «Физика в школе» за 1967 г. ]
1 Вечер проводится как общешкольный с
2 Карта заимствована из статьи В. К. Петрова «Электростанции нашей
страны вчера, сегодня, завтра» («Физика в школе», 1967, № 5).
2П

Над картой — плакат, на котором написаны слова В. И. Ленина:
«Коммунизм — это есть Советская власть плюс электрификация
всей страны». На стенах зала помещены таблицы, разъясняющие
принцип работы электростанций различных типов, диаграммы, по-
показывающие рост выработки электроэнергии, электрифицирован-
электрифицированная карта «Огни Азербайджана».
В зале организована выставка самодельных моделей и приборов
на тему «Применение электричества в технике, науке, быту», а
также выставка книг, посвященных электрификации.
Содержание вечера
I отделение
Ведущий. Это было в июльские дни 1850 г., когда у вит-
витрины магазина на одной из центральных улиц Лондона Риджент-
стрит собралась толпа зевак. Обступив витрину, они с удивлением
рассматривали модель локомотива, ведущего игрушечный поезд
по двум железным полоскам рельсов. Движимый неведомой силой
поезд еще и еще раз пробегал свой путь. Его двигала сила, еще
мало кому известная в ту пору, — электричество.
К толпе подошел человек небольшого роста, в черном сюртуке,
с копной иссиня-черных волос. Это был Карл Маркс. Долго смот-
смотрел он, задумавшись, на бегущий по рельсам поезд. А через не-
несколько дней с необычайным воодушевлением рассказывал об
этом Фридриху Энгельсу. Карл Маркс говорил, что на смену «его
величеству» пару пришла ««неизмеримо более революционная
сила — электрическая искра».
«Век пара», «век электричества», «век атома»...—границы
целых эпох — определяют люди по главному виду используемой
ими энергии.
Уровнем производства и потребления энергии определяется
уровень развития производительных сил общества, способность
производить материальные блага.
Среди пригодных к использованию и экономически выгодных
форм энергии особое место занимает электрическая энергия. Це-
Целый ряд ее преимуществ явился причиной того, что электроэнер-
электроэнергия используется в современном обществе наиболее широко. Во-
первых, электрическая энергия сравнительно л^гко может быть
получена за счет других видов энергии (механической, внутренней,
химической); во-вторых, сравнительно просто осуществить и об-
обратный процесс; в-третьих, эту энергию можно передавать с весьма
незначительными потерями (к.п.д. линий электропередачи дости-
достигает 92%) на большие расстояния от места производства к месту
потребления (заметим, что внутреннюю энергию с помощью пара
можно транспортировать на расстояние до 3 км); в-четвертых,
электрическая энергия легко дробится, что очень важно для ее
распределения по отдельным токоприемникам; кроме того, электри-
электрифицированными приводами можно быстро и легко управлять.
212

В настоящее время нет ни одной отрасли народного хозяйства,
ни одного предприятия, которые не потребляли бы электроэнергию.
Электрический ток, электродвигатель проникают всюду, реши-
решительно преобразуя производство, облегчая труд, значительно под-
поднимая его производительность.
Становится понятным, почему Ленин придавал такое большое
значение электрификации, считая ее основой развития экономики
Советского государства и социалистического преобразования про-
промышленности, сельского хозяйства и транспорта.
Да, емкое это слово «электрификация». Строительство электро-
электростанций, получение электроэнергии, передача ее на расстояние,
объединение электростанций в энергосистемы, широчайшее внед-
внедрение электроэнергии во все области жизни страны — все это вме-
вмещает в себя одно слово — «электрификация». Наш вечер позна-
познакомит вас только с тем, как советский народ своим самоотвержен-
самоотверженным трудом, выполняя грандиозную программу электрификации
страны, создает энергетическую базу. Энергетика настоящего и
будущего — вот о чем состоится сегодня разговор.
Теплоэнергетик. Электрическая энергия... Ее так
много нужно современному миру. Когда в 1961 г. в Чикаго
произошла авария в энергетической системе и город на длитель-
длительный срок был лишен снабжения электричеством, сотни людей за-
застыли у остановившихся станков, машин и конвейеров, улицы
погрузились во мрак, прекратили работу насосные станции город-
городского водопровода, прекратилась культурная жизнь... Город пе-
переживал катастрофу.
Фабрикой энергии называют электростанцию. Моя задача —
рассказать вам о тепловой электрической станции.
Знаете ли вы, что первое место в энергетическом балансе стра-
страны занимают именно тепловые станции? Сейчас они дают 80% всей
электроэнергии и этот процент в основном сохранится и в после-
последующие 10—20 лет.
Посмотрите этот киноотрывок, и вам станет ясно, как работает
тепловая станция, каковы перспективы ее развития. [Демонстри-
[Демонстрируется первая часть учебного кинофильма для восьмилетней школы
«Электростанции», вып. 1963 г.]
Теплоэнергетик. Как видите, возможности тепло-
теплоэнергетики поистине грандиозны.
Гидроэнергетик. Я предлагаю участникам вечера
познакомиться с другим способом получения электроэнергии, ко-
который, на мой взгляд, более экономичен и перспективен.
Посмотрите киноотрывок, посвященный гидроэлектростанциям.
[Демонстрируется вторая часть учебного кинофильма «Электро-
«Электростанции». ]
Гидроэнергетик. Я хочу отметить, что гидростанции
по сравнению с тепловыми обладают целым рядом преимуществ, а
именно:
213

СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА
1 Раухиальская
2 Волховская
3 Прибалтийская
4 Иваньковская
s Угличская
s Рыбинская
7 Ярославль
8 Горъкоеская
9 Иваново
Ю Электрогорсх
п Нижнепронская
12 Новомосковская
13 Щекинская
14 Каширская
15 Черепетскал
16 Обнинская
17 Смоленск
18 Могиле»
19 Велорусская
20 Луколльская
21 Литовская
22 Каунасская
23 Советская
24 Бирштонская
25 Василевинекая
26 Каневская
2? Три польская
28 Ладыженская
9 МогилевЯ
30 Дубоссарская
31 Херсонская
32 Каховская
33 яововнепровекал
34 Криворожская
35 ДиепроЗаерлсинска
36 Кременчугская
з? Приднепровская
зв Днепровская
39 Мироновская
40 Яововоронежскал
41 Славянская
42 Углегорская
43 Луганская
44 Штеровска*
Зутка
46 Старобешевскал
47велоречгнские
ьъ'Ингурская
49 Лпджанурская
so ГизельдонскоЯ'
51 Грозный'
52 Чирюртска%
53 Земо-Авчальская
54 Рионские
58 Мингечаурская
«9 Варваринскал
во Дпшеромская
«1 Саратовскол
€2 Волжская ГЭС
им, В. И. Ленина
63 Ульяновск
64 Мелекесскал
65 Казань
66 Чебоксары
€7 ЯижнекажСкал
55 лджарис-Дкальскал 68 Карлановскал
56 Храмские . 69 Павловская
70 Верхн-екамск а я~у
71 Кизеловская'^ г
72 Верхнетагильская
73 Сред неуральская
74'Свердловск
75 Белоярская
78 Каменск-Уральски
77 Алакульская
78 Южно-Уральская
79 Магнитогорск
80 Яазаровская
81 Тол ь-Уси некая
82г Лйалединские
83^Токт'ог(/л ьска л
84 Учкурганская* ¦ -
Важнейшие-эл--..г,
Гидростанции Атом'
р
А
д
О
строяшнеся-
проектируемые
намечаемые
к строительству
^ Группы ;
Основные линии элект^ЫгГёВе'дачи:
. переменного тока
: постоянног<
юго тока"» действующие, строящиеся и 350
ого тока/ возможные к строительству ._ и-

ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ СССР
72 90 108-126" 144*
РАЗМЕЩЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ПО ПЛАНУ ГОЭЛРО A920г.)
Районные
электростанци!
тепловые
гидростанции
О 500 км
1 Уткина Заводь
(„Яд Октябрь")
2 Яцзснесаирская
РОСТ ПРОИЗВОДСТВА
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ к 1980 г
по СРАВНЕНИЮ с 1960
по СОЮЗНЫМ?
РЕСПУБЛИКАМ
О 1958 I960 !965 1970" .
КИРГИЗИЯ ССР
МОЛДАВСКАЯ ССР
ТАДЖИКСКАЯ ССР*
ТУРКМЕНСКАЯ ССР)
БЕЛОРУССКАЯ С
КАЗАХСКАЯ ССР
ЛИТОВСКАЯ ССР
УЗБЕКСКАЯ ССР
РСФСР
украинская сср
азербайджанская Сср
армянская сср
грузинская сср
латвийская сср
эстонская,сср1
ПРОТЯЖЕННОСТЬ ЛИНИЙ
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НАПРЯЖЕНИЕМ
- СВЫШЕ 35 *ьН2. вольт ""
(в тыс. кмХ
Ш I 0,07
1921 | 0,16
1940 ^ 20,2
82,3
1965 ^
^ 320
Рис.

а) Нет постоянной необходимости подвозить каменный уголь,
мазут, торф или другое топливо, что связано с большой потерей
времени и средств. В отличие от других энергетических ресурсов
запасы гидроэнергии в одном и том же месте практически не исся-
иссякают.
б) Простота оборудования и эксплуатации (гидроагрегат может
быть пущен в работу в течение 1 мин, в то время как для пуска
тепловой станции нужны часы).
в) Высокая экономичность. Выпускаемые отечественной про-
промышленностью гидравлические турбины имеют к.п.д. 94%, а ге-
генераторы — 97%.
г) Себестоимость электроэнергии, вырабатываемой на гидро-
гидростанции, значительно ниже себестоимости электроэнергии, полу-
полученной на ТЭС.
д) Строительство ГЭС создает возможность комплексного исполь-
использования водных ресурсов страны и для энергетики, и для водного
транспорта, и для ирригации, водоснабжения и т. д.
Ведущий. Интересно, почему же у нас еще строят тепло-
тепловые электрические станции?
Теплоэнергетик. Мой коллега совершенно прав, го-
говоря о преимуществах гидроэлектростанций, но он настоль-
настолько увлекся, что забыл сказать об их недостатках. Судите
сами:
во-первых, в большинстве районов нашей страны нет необхо-
необходимых гидроэнергетических ресурсов, но зато имеются большие
запасы топлива; во-вторых, строительство тепловых электростан-
электростанций осуществляется быстрее, чем строительство гидроэлектростан-
гидроэлектростанций, и стоимость строительства намного ниже. Например, соору-
сооружение Волжской ГЭС имени В. И. Ленина продолжалось около
7 лет, а стоимость одного установленного киловатта равнялась
примерно 400 руб. Для сооружения же тепловой электростанции
такой же мощности потребуется не более 4 лет при стоимости ус-
установленного киловатта 65—75 руб.
Я признаю, что по экономичности, по к.п.д. тепловые станции
уступают гидростанциям. Но сейчас строятся укрупненные кон-
конденсационные ТЭС, работающие на паре высоких параметров.
На таких станциях будут устанавливаться крупные энергетические
блоки единичной мощностью в 300 тыс. /сет, а на сверхмощных —
мощностью по 500 и 800 тыс. кет (каждый блок — целый Дне-
Днепрогэс!).
Увеличение мощностей тепловых станций и использование пара
высоких параметров (давление 130—240 am, температура 500—
565°С) привело к повышению к.п.д. паротурбинных станций с
25 до 40%. Год от года снижается расход топлива на 1 кет • ч вы-
выработанной энергии (демонстрируется таблица; см. рис. 2).
Намечена грандиозная программа строительства тепловых элект-
электростанций.
216

Удельный расход условного топлива на один
отпущенный кет • ч электроэнергии.
1060
1913
1940 1950
Рис. 2.
1S59 1965
"В Европейской части СССР в течение текущей пятилетки будут
сооружены Конаковская (к северу от Москвы), Криворожская,
Ново-Черкасская (на Северном Кавказе) и Змиевская (на Украине)
ТЭС мощностью по 2,4 млн. кет каждая. Будут построены также
Углегорская ГРЭС на Украине и Рефтинская ГРЭС на Урале мощ-
мощностью по 4 млн. кет каждая. В Канско-Ачинском буроугольном
бассейне, расположенном в районе Красноярска, проектируется
создание Канского топливно-энергетического комплекса мощнос-
мощностью 20—25 млн. кет и Ачинского — мощностью 50—60 млн. кет.
Проектируется создание топливно-энергетического комплекса мощ-
мощностью 15—16 млн. кет на иртышских углях около г. Павлодара.
[Рассказ сопровождается показом диапозитивов: № 34 «Турбин-
«Турбинный зал тепловой электростанции», № 33 «Ротор мощной турбины»,
№ 37 «Тепловой баланс конденсационной электростанции» из
набора «Тепловые двигатели», вып. 1962 г.1.
По электрифицированной карте показываются уже действую-
действующие и строящиеся ТЭС. ]
Ведущий. А каковы перспективы строительства гидро-
гидроэлектростанций в нашей стране?
1 Ссылки в статье на учебные диапозитивы даны составителем.
15 Заказ 429
217

Гидроэнергвтичвсное строительство
на ренах Волге, Иаме, Днепре, Ени-
Енисее и Ангаре,
Гидроэлектростанции: Водохранилища:
; действующие
строящиеся и
проектируемые
, намечаемые к
1 строительству
существующие
создаваемые
строительству
Рис. 3.
Гидроэнергетик.
Они еще более грандиозны
и ошеломляющи. Знаете ли
вы, что на территории СССР
течет свыше 150 тыс. рек? Их
общая длина достигает 3
млн. км. (Напомню, что рас-
расстояние от Земли до Луны
около 384 тыс. км.) По-
Потенциальные запасы гидро-
гидроэнергетических ресурсов
СССР определяются в 434
млн. кет. Реки могут давать
ежедневно более 2 триллио-
триллионов 100 миллиардов кет • я
электроэнергии. По запасам
гидроэнергии СССР занима-
занимает первое место в Европе и
второе место в мире.
Около 42 лет прошло с тех
пор, как в декабре 1926 г. бы-
была введена в эксплуатацию
Волховская ГЭС имени
В. И. Ленина — первая рай-
районная гидроэлектростанция,
сооруженная в СССР. С тех
пор построено много гидро-
гидроэлектростанций и среди них
такие крупные, как Волж-
Волжская ГЭС имени В. И. Лени-
Ленина, Волжская ГЭС имени
XXII съезда КПСС [демон-
[демонстрируются диапозитивы №47
«Волжская ГЭС имени В. И.
Ленина», № 48 «Машинный
зал Волжской ГЭС имени
В. И. Ленина», из набора
для VIII класса, вып. 1965 г.].
Познакомимся с одной из
них, с жемчужиной советской
энергетики — Братской ГЭС
имени 50-летия Великого Ок-
Октября, которая сейчас явля-
является крупнейшей в мире. Она
почти в 2 раза мощнее Волж-
Волжской ГЭС имени XXII съез-
съезда КПСС. Ее мощность в
218

1966 г. достигла 4,05 млн. кет. Интересно отметить, что крупней-
крупнейшая из действующих американских гидростанций — Грэнд-Ку-
Грэнд-Кули— имеет мощность всего 1,97 млн. кет. Электроэнергия, вы-
вырабатываемая Братской ГЭС, очень дешеба: стоимость 1 кет • н
составляет всего 0,038 коп.
Гидроэнергетика может поразить каждого своими цифрами,
своими перспективами. Только посмотрите на схемы Днепровского
каскада гидростанций, Волжско-Камского, Закавказского... Еще
больше захватывает дух от схемы Ангарско-Енисейского каскада
[демонстрируются карты4изготовленные по рисунку 3].
Я расскажу вам только о планах сооружения гидроэлектро-
гидроэлектростанций на Енисее. Полным ходом идет строительство первенца Ени-
Енисейского каскада — Красноярской ГЭС мощностью 6 млн. кет.
На Енисее будет построена также Саяно-Шушенская ГЭС мощ-
мощностью 6,3 млн. кет, проектируется создание Енисейской ГЭС, в
отдаленной перспективе — строительство Осиновской и Хантай-
ской ГЭС.
Особый интерес для энергетики представляет каскад гидростан-
гидростанций на многоводной реке Вахш, имеющей крутое падение. На этой
реке сооружается Нурекская ГЭС мощностью 2,7 млн. кет и про-
проектируется Рангунская мощностью 3,2 млн. кет. [Программа
строительства крупнейших ГЭС поясняется по электрифицирован-
электрифицированной карте. ]
Таковы грандиозные планы в области гидроэнергетического
строительства. А раз советские люди наметили, то так оно и будет.
Теплоэнергетик. Изумление и восхищение вызывает
этот план.
Гидроэнергетик. Но и тепловые электростанции вне-
внесут большой вклад в единый энергетический баланс нашей страны
. (пожимают друг другу руки).
Ведущий. Выработать электроэнергию — это полдела. Ведь
ее еще нужно быстро и экономично передать потребителям и в со-
соответствии с нуждами разумно распределить между ними.
Предоставляю слово «специалисту» в области техники передачи
электрической энергии на дальние расстояния.
Специалист в области передачи электри-
электрической энергии. Когда говорят о передаче электроэнер-
электроэнергии, то имеют в виду передачу больших мощностей на большие рас-
расстояния. Такая передача должна осуществляться с очень малыми
потерями, т. е. с высоким к.п.д., иначе она будет нерентабельной.
Приведу один пример. Почти на 1000 км передается электроэнергия
от Волжской ГЭС имени В. И. Ленина в Москву и только 7—8% ее
теряется при этом.
Эффективность передачи электроэнергии достигается примене-
применением высоких напряжений. Напряжение на линии передачи при-
приходится делать тем выше, чем больше расстояние, на которое долж-
15* 219

на передаваться электроэнергия, и чем больше величина переда-
передаваемой мощности.
Линии передач переменного тока в СССР строятся на напряже-
напряжение 35, 110, 220, 330, 500 и 750 тыс. е. Обычно при напряжении
35 тыс. в осуществляется передача сравнительно небольшой мощ-
мощности A0—20 тыс. кет) на сравнительно небольшие расстояния
B0—50 км); напряжение же в 500—750 тыс. в позволяет переда-
передавать мощности, превышающие миллионы киловатт на расстояния
порядка 1 тыс. км.
Научно-технические исследования, выполненные учеными и
инженерами, показали, что для обеспечения устойчивости в рабо-
работе и большой пропускной способности целесообразно делать две
параллельные линии передачи, или, как говорят, две цепи. Линии
электропередач сверхвысокого напряжения имеют в каждой фазе
вместо одного несколько проводов, подвешенных к общей гирлян-
гирлянде изоляторов и электрически составляющих как бы один провод
большого диаметра; это так называемая расщепленная фаза. При
такой конструкции снижается индуктивное сопротивление линии
примерно на 20—30°/0 и уменьшаются потери на корону (истече-
(истечение электричества в атмосферу).
На линиях передач применяются сталеалюминиевые провода;
они состоят из внутреннего стального сердечника, увеличивающего
прочность провода, и внешних алюминиевых проволок, по которым
проходит электрический ток. На вершинах опор подвешиваются
заземленные тросы — молниеотводы для защиты от атмосферных
перенапряжений.
В ближайшем будущем необходимо будет передавать мощности
в 3—4 млн. кет на расстояния 1500—2000 км. При таких рас-
расстояниях придется пользоваться либо переменным током напря-
напряжением 750 тыс. в и выше, либо постоянным током напряжением
1500 тыс. в и выше. Применение постоянного тока высокого напря-
напряжения для линий передач большой протяженности оказывается
более целесообразным по следующим причинам: не возникает
необходимости обеспечивать устойчивую согласованную работу
генераторов станций, посылающих выработанную ими электро-
электроэнергию в данную линию, и генераторов станций на другом конце
линии, работающих параллельно на эту же линию; сопротивление
линии постоянному току меньше, чем переменному, так как отсут-
отсутствует реактивное сопротивление, потери электроэнергии поэтому
сокращаются; линии электропередачи постоянного тока имеют два
провода вместо трех, и для них можно применять более легкую
конструкцию опор; отсутствие переменного электрического поля
исключает особые, диэлектрические потери в изоляторах, и изоля-
изоляция поэтому облегчается (меньше число изоляторов в гирлянде).
Как работают линии передач постоянного тока? Переменный
ток, выработанный генераторами, поступает сначала на повышаю-
повышающие трансформаторные подстанции, а затем в специальные аппара-
220

ты — ртутные выпрямители, которые преобразуют его в постоян-
постоянный ток высокого напряжения. Последний передается по линии
передачи. В конце линии находится инвертор, по своей конструк-
конструкции аналогичный выпрямителю, но выполняющий обратную зада-
задачу: он преобразует постоянный ток высокого напряжения в трех-
трехфазный переменный ток высокого напряжения. Затем ток поступает
на понижающие трансформаторные подстанции и далее в
распределительную сеть.
Однако современные линии электропередач постоянного тока
имеют недостатки: это прежде всего необходимость ставить слож-
сложные приборы — инверторы, невозможность сделать ответвления от
линии, с тем чтобы присоединить к ней предприятия, расположен-
расположенные вблизи трассы линии электропередачи и др. Именно этим объяс-
объясняется тот факт, что они пока еще не получили широкого практи-
практического применения.
В нашей стране действуют электропередачи постоянного тока
Кашира — Москва длиной 112 км (передаваемая мощность 30 тыс.
кет) и Волгоград — Донбасс протяженностью 473 км (передавае-
(передаваемая мощность 750 тыс. кет).
В новой пятилетке предусматривается начать строительство
злектромагистрали постоянного тока Экибастуз — Центр длиной
2500 км на напряжение 1,5 млн. в.
В связи со строительством линий дальних электропередач
большое значение приобретают работы академика П. Л. Капицы
в области электроники больших мощностей. Разработанная П. Л. Ка-
Капицей теория сверхвысокочастотных генераторов—магнетрона и
планотрона — дает возможность создавать сверхмощные установ-
установки, которые будут преобразовывать энергию постоянного тока,
питающего их, в энергию электромагнитных колебаний сверхвысо-
сверхвысоких частот и затем транспортировать ее по подземным волноводам —
металлическим полым трубам — к месту потребления. Подсчеты
показали, что для передачи электроэнергии, вырабатываемой
Волжской ГЭС имени XXII съезда КПСС, понадобился бы трубо-
трубопровод диаметром всего лишь... 70 см.
[Эту часть сообщения можно иллюстрировать диапозитивом
№ 9 «Линия передачи высокого напряжения» из набора для X клас-
класса, вып. 1965 г. ]
Могущество энергетического хозяйства страны зависит от его
единства. Советские энергетики, осуществляя завет В. И. Ленина
об электрификации страны, стремятся к созданию этого единства в
масштабе всего Советского Союза.
Почему же так выгодно соединять электростанции в Единую
энергетическую систему, связанную линиями высоковольтных
электропередач?
А вот почему. Некоторые электростанции не могут работать
равномерно: гидростанции — из-за спада воды, ветростанции —
из-за изменения скорости ветра, приливные — из-за периодич-
221

8етрозл?ктростанция
Солнечная установка
Тепловая
электростанция
Завод
Атомная
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ
Гидроэлектростанция Э/шктросганция.ислшьзу- Электростанция
ющля энергию лрилизов на подземном
и отливов газе
Рис. 4.
ности приливов и отливов, гелиостанции не действуют ночью. Пот-
Потребность в электроэнергии значительно колеблется в течение суток
и зависит от времени года, а электростанции не могут вырабаты-
вырабатывать энергию про запас, для «склада». Именно поэтому, для того
чтобы надежно и экономически выгодно обеспечивать всех потреби-
потребителей электроэнергией, нужно объединять станции в единую сис-
систему; только в этих условиях они будут «взаимно помогать друг
другу» (рис. 4).
Уже сейчас в нашей стране действуют следующие объединенные
энергосистемы: Северо-Запада и Запада, Центра, Юга, Урала,
Закавказья, Средней Азии, Северного Казахстана, а также Единые
энергетические системы Европейской части СССР и Центральной
Сибири. ЕЭС Европейской части СССР является крупнейшей в
мире. Она объединяет работу около 500 электростанций. На оче-
очереди стоит задача объединить все эти энергосистемы вЯЕдиную
энергосистему страны.
[Вторая часть рассказа сопровождается показом фрагмента из
кинофильма «Электрификация СССР», посвященного энергетичес-
энергетическим системам; можно показать диапозитив № 49 «Диспетчерский
зал энергосистемы» из набора для VIII класса, вып. 1965 г. ]
Ведущий. Энергия топлива и движущейся воды надежно
служит человечеству. Но непрерывный рост населения земного
шара, сопровождающийся еще более стремительным техническим
прогрессом и ростом потребления энергии, уже сейчас заставляет
человечество изыскивать новые пути получения электроэнергии.
Подсчеты показывают, что через 140 лет запасы основных ви-
видов топлива — нефти, угля, газа — будут исчерпаны на 30 %•
Одна гидроэнергетика не справится со снабжением человечества
электроэнергией. Неужели нашу планету ожидает энергетический
222

голод? Вряд ли. Не таков человек, чтобы не справиться с силами
природы.
Сейчас уже совсем обычно звучат слова «Атомная электростан-
электростанция», хотя первая из них была построена всего 14 лет назад. Атом-
Атомная энергетика становится в настоящее время одним из важнейших
факторов экономического развития ряда стран. Каково же ее на-
настоящее и будущее? Предоставляю слово «специалисту» в этой об-
области техники.
Представитель атомной энергетики. По-
Познакомлю вас с такими цифрами. Вероятные залежи урановой руды
в земной коре составляют около 1012 т. Даже если из каждой тон-
тонны руды будет использовано только 3 кг урана, то для работы атом-
атомных электростанций мощностью в сотни миллионов киловатт этого
горючего хватит на тысячелетия.
«Ныне, — писал Г. М. Кржижановский, — к прежнему опре-
определению «век пара — век капитализма, век электричества — век
социализма» уже можно добавить, что век широкого производст-
производственного использования внутриатомной энергии является веком
коммунизма».
В 1954 г. в СССР была построена первая в мире атомная элек-
электростанция мощностью 5 тыс. кет. Впервые в истории человечест-
человечества энергия, заключенная в атомном ядре, стала использоваться в
промышленных масштабах.
В 1958 г. была пущена первая очередь Сибирской АЭС мощно-
мощностью 100 тыс. кет.
В 1964 г. было закончено строительство первых очередей Но-
Ново-Воронежской и Белоярской имени И. В. Курчатова атомных
электростанций общей мощностью свыше 310 тыс. кет. На Ново-
Воронежской станции установлен реактор водо-водяного типа (во-
(вода является одновременно и замедлителем нейтронов и теплоноси-
теплоносителем). Энергетический блок, состоящий из реактора и трех па-
паровых турбин, действует следующим образом. Насос заставляет цир-
циркулировать под давлением 100 am воду в первом контуре. Вначале
она проходит сквозь реактор между касет с ядерным горючим, где
нагревается до 250—270°, а затем омывает парогенератор, которому
отдает полученное тепло. Питательная вода в парогенераторах
(вода второго контура) превращается в пар с давлением 29 am,
который затем поступает на турбины. К.п.д. станции 27°/0.
На Белоярской АЭС имени И. В. Курчатова установлен реак-
реактор на тепловых нейтронах с графитовым замедлителем и водяным
теплоносителем. На этой станции впервые в мире осуществлен
был перегрев пара непосредственно в активной зоне реактора.
Высокая температура перегретого пара (около 500Х) при давле-
давлении 90 am позволяет использовать современную паровую турбину
серийного производства. Поэтому Белоярская АЭС очень экономич-
экономична, ее к.п.д. составляет 37%.
Начато строительство атомной электростанции на быстрых
223

нейтронах в районе г. Шевченко на восточном побережье Каспий-
Каспийского моря электрической мощностью 350 тыс. кет. Станция будет
не только вырабатывать электроэнергию, но и приводить в действие
опреснительную установку, дающую в сутки 100 тыс. ж3 пресной
воды.
[Демонстрируются диапозитивы № 56 «Первая в мире атомная
электростанция» из набора для VIII класса, вып. 1965 г., и № 34
«Монтаж атомного реактора Белоярской АЭС из набора «Физика и
научно-технический прогресс», вып. 1965 г.]
Ведущий. Едва прошло 10 лет с того времени, как человек
научился применять для мирных целей атомную энергию, получаю-
получающуюся в результате деления ядер урана, как перед наукой и тех-
техникой возникли две серьезные проблемы: первая — это сложность
извлечения урана и тория и его большая стоимость; вторая — это
необходимость захоронения радиоактивных отходов производства,
которые представляют огромную опасность для всего живого на
Земле.
Эти две проблемы служат мощным стимулом для энергичных
поисков новых способов высвобождения ядерной энергии. Актуаль-
Актуальнейшая проблема, стоящая сегодня перед наукой и техникой —
найти пути управления термоядерной реакцией и на этой основе
создать термоядерные энергетические установки.
Термоядерщик, Теоретически установлено, что если
заключить смесь дейтерия и трития в сосуд, стенки которого могут
выдержать очень высокие температуры и давления, и если нагреть
эту смесь до температуры большей, чем 50 000 000сС, то начнется
термоядерная реакция — реакция слияния легких ядер, которая
будет сопровождаться выделением огромного количества энергии
и возникновением ядер газа гелия. При постоянном подводе в сосуд
свежих порций дейтерия и трития термоядерная реакция будет
поддерживаться сколь угодно долго. Для того чтобы осуществить
долго протекающий термоядерный процесс, потребуется решить
целый ряд проблем. Это, прежде всего, научиться получать темпе-
температуры в несколько сот миллионов градусов, научиться надежно
изолировать раскаленную плазму от стенок сосуда и научиться
управлять процессом.
Дейтерий представляет собой наиболее перспективный вид тер-
термоядерного горючего. 1 л обыкновенной воды по запасу термоядер-
термоядерной энергии, заключенной в дейтерии, равноценен приблизительно
400 л нефти. Дейтерия как термоядерного горючего, содержащего-
содержащегося в водах рек, озер, морей и океанов, хватит на много миллионов
лет. Очень важным является то обстоятельство, что термоядерная
реакция не дает радиоактивных отходов. Если мы научимся управ-
управлять термоядерной реакцией, то с человечества будет навсегда
снята забота об изыскании необходимых ему для существования
на Земле запасов энергии. Термоядерная энергия — это основа
энергетики будущего.
224

[Рассказ сопровождается демонстрацией VII фрагмента из
кинофильма «Атом и атомное ядро», вып. 1964 г., в котором сред-
средствами мультипликации иллюстрируется реакция синтеза изотопов
дейтерия и трития. Можно использовать диапозитив № 46 «Уста-
«Установка «Огра» из набора для X класса «Оптика и строение атома»,
вып. 1965 г. ]
II отделение
Ведущий. В этом отделении мы продолжим рассказ о спо-
способах получения электрической энергии. Вашему вниманию пред-
предлагаются три доклада. Вот первый из них.
Приливные станции. Величествен и прекрасен Мировой оке-
океан, своеобразный громадный аккумулятор и преобразователь
энергии Солнца и Луны. Основная часть его энергии спря-
спрятана в таком явлении, как приливы и отливы. Независимо от
условий погоды через определенные промежутки времени оке-
океан наступает на сушу, заливая обширные площади. Длится
это в течение 6 ^ 12 мин, после чего начинается спад воды, продол-
продолжающийся столько же времени. Затем снова следует подъем ,и
опять спад. Веками тайна приливов и отливов была загадкой. При-
Приливы называли могилой человеческого любопытства. Но это явле-
явление закономерно, как и вращение нашей планеты. Оно может быть
объяснено на основе закона всемирного тяготения. Приливы и
отливы возникают благодаря воздействию Луны на Землю.
Подъем воды во время прилива различен в зависимости от гео-
географического расположения того или иного пункта: уровень
воды может повышаться от нескольких сантиметров (в таких мо-
морях, как Черное, Балтийское, Средиземное) до нескольких метров
(в заливах, непосредственно соединяющихся с океаном).
Понятно, что огромная масса воды, приподнятая притяжением,
обладает колоссальной энергией. По подсчетам ученых, общая мощ-
мощность приливов и отливов на Земле достигает 7 • 1016 квт\ Об
использовании всей этой энергии сейчас не может быть и речи.
Однако идея использования даже части этой энергии заман-
заманчива.
Схема приливной электростанции (ПЭС) довольно проста. Ос-
Основой ее является большой бассейн, который образуется путем
отсечения от моря или океана посредством плотины или дамбы
со встроенным в нее зданием ПЭС некоторой части акватории. Во
время прилива вода проходит через плотину в бассейн (рис. 5,а),
вращая турбины, а во время отлива (рис. 5, б) выходит из него
через ту же плотину в море.
Совместными трудами советских и французских энергетиков
удалось разработать конструкцию обратимой турбины, работаю-
работающей как во время прилива, так и во время отлива. Такая экспери-
экспериментальная обратимая турбина уже установлена на приливной
электростанции в Сен-Мало во Франции.
225

бассейн '2,0
а-прилив
Бассейн
Рис. 5.
У нас в Советском Союзе тоже ведутся опытно-промышленные
работы по освоению энергии приливов. Первая советская при-
приливная электростанция (Кислогубская ПЭС) расположена на
побережье Баренцева моря у г. Мурманска. Мощность первой очере-
очереди — 400 кет, проектная мощность станции — 800 кет. Предпо-
Предполагается построить приливную станцию в Лумбовском заливе. Лум-
бовская ПЭС должна быть возведена на Кольском полуострове;
се плотины длиной около 5 км образуют акваторию площадью
свыше 70 км2, а мощность всех агрегатов составит 320 тыс. кет.
Еще более крупной должны быть Кулойская ПЭС мощностью
500 тыс. кет и Мезенская ПЭС мощностью 1,5 млн. кет. В перспек-
перспективе можно назвать Беломорскую приливную электростанцию
мощностью до 14 млн. кет (рис. 6), которую намечено построить в
Мезенской губе. [Рассказ сопровождался показом рисунков 5, 6
через эпидиаскоп.]
Ведущий. Экономисты дают довольно интересные назва-
названия различным видам энергетических источников, которые ис-
используются для получения электрической энергии.
Гидроэнергия — это «белый уголь», «бесцветный уголь» — это
энергия атомного ядра. Только что мы услышали рассказ об ис-
использовании «синего угля» — энергии моря. Но в энергети-
энергетической копилке имеется немалая доля и других «цветных углей».
Сейчас речь пойдет о «голубом угле» — об энергии пятого океа-
океана — энергии ветра.
226

Мезенская
НО кв. км
Ветроэлектростанции. Запа-
Запасы энергии ветра весьма велики. По
данным ученых, они почти в 9000
раз превышают мировое потребление
каменного угля в течение года. Фак-
Фактически человечество только начина-
начинает использовать энергию ветра. Вет-
Ветроэлектростанции (ВЭС) по свое-
своему устройству весьма просты и деше-
дешевы. Как работает ветродвигатель,
вы знаете [демонстрируется учебная
таблица «Ветродвигатель» или диа-
диапозитив № 24 из набора для VII
класса, вып. 1965 г. ].
Ветростанции можно возводить
в очень короткие сроки, буквально
за несколько месяцев. Стоимость
одного установленного киловатта
мощности ВЭС составляет пример-
примерно среднее между стоимостью одно-
одного установленного киловатта мощ-
мощности ТЭС и ГЭС. Но широкому
использованию энергии ветра меша- Рис б
ют два обстоятельства: малая мощ-
мощность, даваемая ветроэлектростан-
циями, и непостоянство скорости ветра. Поэтому целесообразно
комбинировать ветроэлектростанции с мощными аккумуляторами
энергии, которые позволяли бы при сильном ветре запасать энер-
энергию, а при отсутствии ветра ее расходовать.
Ветроэлектростанции выгодно строить в тех местах, где средне-
среднегодовая скорость ветра превышает 5 м/сек. В СССР можно отметить
следующие районы концентрации «голубого угля»: Апшерон, Ка-
Каракумы, Новороссийск, а также северные и северо-восточные
районы страны.
Как же используется у нас энергия ветра? До войны единствен-
единственной мощной ветроэлектростанцией в стране была ВЭС в г. Балак-
Балаклаве (близ Севастополя), даиавшая ток в электрическую сеть горо-
города. Ее мощность была 100 кет. В 1958 г. пущена ветроэлектростан-
ция в Казахстане у села Ново-Ишимна мощностью 400 кет.
В настоящее время в основном сооружаются ВЭС местного
значения.
Недавно группа советских инженеров предложила проект тро-
попаузной ветроэлектростанции (ТВЭС).Он основан на закономер-
закономерности движения воздушных масс.
Известно, что по мере подъема заметно возрастает скорость воз-
воздушного потока. На высоте 10—12 км, на границе тропосферы и
стратосферы, в слое толщиной 1,5 — 2 км, который называется тро-
227

попаузой, скорость ветров достигает 25—30 м/сек. В силу этого
воздушные потоки обладают запасами энергии в 1000—2000 раз
большими, чем у поверхности Земли.
Познакомимся с тем, как будет действовать эта интересная
энергетическая установка, предполагаемая мощность которой со-
составляет 1500—2000 кет. Аэростат длиной около 100 м поднимет
электростанцию на высоту 10—12 км\ выработанная же ею электро-
электроэнергия будет передаваться на землю по прочным кабелям.
Основная трудность создания ТВЭС заключается в том, что
нужно удерживать в воздухе колоссальный корабль (вес электро-
электростанции вместе со вспомогательным оборудованием по расчетам
превышает 30 Т)\ даже самые прочные стальные тросы при той
длине A0—12 км), какую они должны иметь, будут рваться под
воздействием собственного веса. Но на помощь приходят пласти-
пластические массы. Канаты, изготовленные из эналита или пропилена,
успешно выдержат эти большие нагрузки. Создавая ТВЭС, при-
придется решить еще ряд проблем: как защитить оболочку аэростата
от различных атмосферных и космических воздействий, как бо-
бороться с оледенением, как осуществить грозозащиту.
Расчеты показали, что при налаженном поточном монтаже
ТВЭС будут весьма экономичны и смогут успешно конкурировать
с небольшими сельскими тепловыми и даже гидравлическими
электростанциями.
Ведущий. Человек — хозяин своей планеты, хозяин бе-
бережливый. Сейчас по всей Земле он начал осваивать новый вид
топлива — «красный уголь». Так называют экономисты первоздан-
первозданное тепло земных недр.
Следует доклад Геотермические станции. При погружении
вглубь Земли температура повышается в среднем на 1° на каждые
30 м. В местах с интенсивной вулканической деятельностью горя-
горячая подземная вода или нагретые пары и газы, находящиеся близко
к поверхности, иногда под действием давления вырываются наружу.
Термальные подземные воды — практически неисчерпаемый ис-
источник тепловой энергии. Подземные «водопаровые котлы» могут
стать источниками пара различных температур и давлений.
Раньше считали, что только Исландия является страной горя-
горячих источников и гейзеров. Это неверно. Много горячих подземных
источников обнаружено и у нас, например, на Курильских островах,
Камчатке, Кавказе. Однако промышленное использование глубин-
глубинного тепла в нашей стране только начинается. С 1966 г. на Камчат-
Камчатке работает первая советская опытно-промышленная геотермаль-
геотермальная электростанция — Паужетская ГеоТЭС; она расположена в
долине реки Паужетки, недалеко от крупнейшего Камчатского
рыбного комбината. Мощность первой очереди станции 5 тыс. кет.
Геотермические электростанции отличаются высокой экономич-
экономичностью: при мощности до 20 тыс. кет себестоимость 1 кет- н соста-
228

вит 0,2—2 коп., что будет в 1,5—2 раза меньше, чем для ГЭС, и в
5—15 раз меньше, чем для ТЭС таких же мощностей.
Проекты первых советских геотермальных электростанций
предусматривают использование горячих вод не только для выра-
выработки электроэнергии, но и для теплофикации городов и сел, для
нужд химической промышленности, для снабжения крупных теп-
теплично-парниковых хозяйств.
Как же работают геотермальные электростанции? В простейшей
из них пар из скважины, предварительно освобожденный от воды
в сепараторе, поступает в турбину, вращающую вал генератора,
а отработанный пар конденсируется. Полученная горячая вода
идет на предприятия или используется для отопления.
Геотермальные станции, работающие по принципу непосредст-
непосредственного использования теплоносителя, просты по устройству и
дешевы, но требуют большого количества пара. Кроме того, так
как пар неочищен и в нем содержится много газов и примесей,
то происходит коррозия металла установки. Более экономичной
и мощной может быть геотермическая электростанция с паропре-
образователем.
Ведущий. Мне хочется привести замечательные слова ве-
великого флорентийца Данте, которые сказаны им пять с половиной
веков назад:
«Пусть не напрасно греет и светит Солнце,
Пусть не напрасно течет вода и бьются
волны о берег. Надо отнять у них бесцельно
расточаемые дары природы и покорить их,
связав по своему желанию».
...Солнце изливает на Землю океан тепловой и световой энер-
энергии. Подсчитано, что в течение года Земля получает от Солнца
приблизительно 1,1 • 1018 кет - ч лучистой энергии. Для получения
такого количества электрической энергии в земных условиях по-
потребовалась бы непрерывная на протяжении более 3 млрд. лет
работа тепловых и гидравлических станций всех стран мира.
Так пусть Солнце не напрасно греет и светит!
Гелиотехник. Важнейшими препятствиями в использо-
использовании солнечной энергии являются две ее особенности. Во-первых,
малая ее плотность (концентрация). Например, для небольшой
гелиоустановки мощностью всего в 75 кет требуется площадь в
1000 м2у а чтобы получить в год 1 млрд. кет • ч электроэнергии,
солнечные установки даже в южных широтах должны занять пло-
площадь не менее 5 км2. Во-вторых, изменение погоды. Пасмурные
дни и даже временная облачность заметно снижают эффективность
работы гелиостанций. Практически считают, что гелиостанции
целесообразно строить в местах, расположенных южнее 40-й па-
параллели, т. е. в тех районах, где солнечных дней в году бывает
не менее 200.
229

Попадая
ypdu/fct и
генератор
Рис. 7.
Принцип действия гелиостанции заключается в следующем
[демонстрируется рисунок 7 или диапозитив № 35 «Солнечная
машина» из набора по астрономии для X класса, ч. II, вып. 1960 г. ].
В фокусе большого вогнутого сферического зеркала помещают
паровой котел, в котором пар образуется под действием концентри-
концентрированных солнечных лучей. Из парового котла пар поступает в
паровую турбину: последняя приводит в действие электрогене-
электрогенератор.
В Лаборатории солнечной энергии Энергетического института
АН СССР под руководством профессора В, А. Баума спроектирова-
спроектирована крупнейшая в мире солнечно-тепловая станция (СТС), которая
будет построена в Араратской долине Армении. Эта станция бу-
будет вырабатывать ежегодно 2,2 млн. кет • ч электроэнергии и
24 тыс. т пара (подробнее о ней сказано на стр. 111).
Ведущий. Являются ли солнечные водонагреватели и па-
роболоиды единственным средством использования солнечной
энергии?
Гелиотехник. Нет, наука недавно открыла метод не-
непосредственного превращения солнечного тепла и света в электро-
электроэнергию. Для этой цели используются полупроводники. Подроб-
Подробнее об этом расскажет мой товарищ.
Доклад Новые пути развития энергетики. Главной на-
научной задачей в энергетике в настоящее время является проблема
прямого, непосредственного получения электрической энергии из
энергии других видов: тепловой, химической, световой.
230

Почему ученые всего мира так настойчиво работают над реше-
решением этой проблемы? Все дело в том, что сейчас большинство про-
промышленных способов получения электрической энергии являются
окольными. Вспомним хотя бы принцип действия тепловой элект-
электростанции: тепловая энергия вначале преобразуется в механичес-
механическую, а уже затем в электрическую. А это связано с большими не-
непроизводительными расходами.
Для целей получения электроэнергии без промежуточных звень-
звеньев теперь широко применяют полупроводники.
Советский физик А. Ф. Иоффе доказал, что термогенератор,
у которого термопары сделаны из полупроводников, может явить-
явиться надежным источником электрической энергии. В 1956 г. наша
промышленность приступила к выпуску термоэлектрогенераторов,
предназначенных для питания радиоприемников, небольших
приемопередающих радиостанций [демонстрируется диапозитив
№ 18 «Термогенератор на лампе» из набора для X класса «Элект-
«Электричество», вып. 1965 г., и диапозитив № 46 «Полупроводниковый
электротермогенератор» из набора «Физика и современный науч-
научно-технический прогресс», вып. 1965 г. ].
В центре внимания находится разработка магнитогидродинами-
ческого генератора (МГД), который даст возможность осуществить
прямое преобразование тепловой энергии в электрическую с
помощью плазмы. В 1967 г. пущена советская опытная уста-
установка УО-2 с МГД-генератором — первенец энергетики буду-
будущего.
Разберем простейшую схему МГД-генератора (рис. 8). Главной
частью камеры генератора является начинающийся соплом, а затем
Потом
плазмы
"Злектроды
Напрадление
магнитного
полл
Направление
генерируемого тока
Рис. 8.
231

постепенно расширяющийся канал. Канал пронизывается магнит-
магнитным полем сильного электромагнита. На верхней и нижней по-
поверхностях канала размещены электроды.
Через сопло в камеру подается нагретый ионизированный газ
(плазма). При своем движении в камере плазма пересекает силовые
линии магнитного поля, при этом в потоке плазмы наводится э.д.с.
индукции, направленная поперек потока. Нечто подобное проис-
происходит тогда, когда проводник движется через магнитное поле. В
МГД-генераторе роль проводника играет плазма. С помощью
электродов рабочая часть потока плазмы присоединяется к внеш-
внешней цепи. В этом отношении электроды играют по существу ту
же роль, что и щетки в обычных генераторах.
Создание действующих МГД-генераторов сопряжено с реше-
решением целого комплекса научных и технических проблем: создание
высокотемпературных источников тепла, поиск эффективных средств
ионизации газа, термостойких материалов, устройств, способных
удерживать высокотемпературную плазму (до 3000°С). Пока
построены экспериментальные генераторы, имеющие сравнительно
небольшие мощности, и способные работать только короткий пе-
период времени.
В баланс «малой энергетики» внесут свой вклад и фотоэлемен-
фотоэлементы. Сейчас физики работают над созданием фотоэлементов с высоким
к.п.д. Они позволят рациональным способом осуществить непос-
непосредственное преобразование световой энергии в электрическую.
Некоторые успехи в этой области уже достигнуты.
Как показал опыт, изготовленные на основе кремниевых полу-
полупроводниковых фотоэлементов гелиобатареи, установленные на
космических кораблях, великолепно выполняли свои функции.
К.п.д. кремниевых преобразователей достигает 12—15% [де-
[демонстрируется диапозитив № 47 «Радиоприемник с солнечными
батареями» из набора «Физика и современный научно-технический
прогресс», вып. 1965 г.].
За последнее время появилась возможность прямого преобра-
преобразования химической энергии в электрическую с помощью так назы-
называемых топливных элементов. Простейшим из них является водо-
родно-кислородный топливный элемент.
И, наконец, оказалось возможным превратить посредством тер-
термопреобразователей энергию, выделяющуюся в атомном реакторе
при делении ядер урана, в электрическую. 14 августа 1964 г. начал
давать электрический ток экспериментальный ядерный термо-
термоэлектрический реактор — преобразователь энергии «Ромашка» [де-
[демонстрируется диапозитив № 39 «Ядерный термоэлектрический
преобразователь энергии «Ромашка» из набора «Физика и совре-
современный научно-технический прогресс», вып. 1965 г. ].
Установка представляет собой полупроводниковый термоэлек-
термоэлектрогенератор в форме цилиндра, внутрь которого помещен ядерный
реактор. Термоэлектрическими преобразователями служат несколько
232

тысяч кремний-германиевых пластин. Их «горячие» спаи нагревают-
нагреваются до 1000°С от ядерного реактора, а «холодные» охлаждаются при
контакте с радиаторными пластинками до 550°С. Мощность уста-
установки 500 вт при токе 88 а.
Мы познакомились лишь с некоторыми новыми направлениями
в развитии отечественной энергетики. Движение науки в наши
дни настолько стремительно, что порой бывает трудно уследить
за последними открытиями и предложениями.
Можно лишь сказать, что пройдет еще немного времени и в до-
дополнение к существующим источникам энергии мы получим в свое
распоряжение много новых, и те из них, которые пока окружены
дымкой таинственности, через несколько лет приобретут прочное
право на жизнь.
Ведущий. Нашими небывалыми успехами в области элек-
электрификации — в деле получения электрической энергии и ее ши-
широчайшего внедрения в быт и во все отрасли производства — мы
обязаны героическому, самоотверженному труду советских лю-
людей. 48 лет отделяют нас от исторического дня — 22 декабря 1920 г.,
когда в Большом театре собрался VIII Всероссийский съезд Со-
Советов. В этот день В. И. Ленин, высоко подняв том плана ГОЭЛРО,
с трибуны провозгласил начало электрификации страны. Глубоко
осознали присутствовавшие на нем делегаты смелость и величие
ленинского плана. Ведь в то время сохранившиеся электростан-
электростанции давали за год всего 0,5 млрд. кет • ч электроэнергии. Планом
же ГОЭЛРО в течение 10—15 лет предусматривалось построить
30 электростанций общей мощностью 1,75 млн. кет и довести вы-
выработку электроэнергии до 8,8 млрд. кет • ч в год. Советские люди
с небывалым подъемом и энтузиазмом взялись за претворение пла-
плана в жизнь. План ГОЭЛРО был выполнен по всем основным пока-
показателям в кратчайший из намеченных сроков, а к концу 1935 г.
он был уже перевыполнен почти в 3 раза.
Сейчас Советский Союз по производству электроэнергии за-
занимает 1-е место в Европе и 2-е место в мире.
[Второе отделение вечера заканчивается чтением стихотворе-
стихотворения А. Жарова «Мы свой поход продолжаем» (А. Жаров. Стихи.
Песни. Поэмы. М., «Художественная литература», 1964, стр. 236).!
Викторина
Викторина проводится в перерыве между двумя отделениями.
Она организуется по двум циклам: научно-техническому и исто-
рико-познавательному. В каждом цикле по 7 вопросов.
Вопросы викторины пишутся на плакате и вывешиваются во
время перерыва. Учащиеся выбирают по желанию определенный
цикл, ответы в письменном виде сдают жюри.
16 Заказ 429 233

Вопросы викторины.
I. Научно-технический цикл.
1. Почему в скором будущем передачу электроэнергии на сверх-
сверхдальние расстояния будут производить постоянным током?
Ответ. Электропередача постоянным током работает устой-
устойчиво при передаче очень больших мощностей на любые большие
расстояния, а потери электроэнергии при этом небольшие.
2. Почему после перехода на передачу электроэнергии постоян-
постоянным током в промышленности все же будет широко применяться
переменный ток?
Ответ. Переменный ток можно трансформировать и тем
самым можно легко менять величину подаваемого напряжения.
3. За счет чего при незначительной скорости вращения ротора
генератора на гидроэлектростанциях получают переменный ток
частотой 50 гц?
Ответ. За счет большого числа пар полюсов индуктора.
4. Можно ли передавать электроэнергию без проводов? Если
можно, то каким путем?
Ответ. Можно. При помощи электромагнитных волн.
5. Почему электрифицированные железные дороги работают на
постоянном токе?
Ответ. Электродвигатель постоянного тока допускает регу-
регулировку скорости в больших пределах и может развивать большой
вращающий момент.
6. Почему генераторы, приводимые в движение гидротурбина-
гидротурбинами, делают многополюсными, а турбогенераторы — двухполюс-
двухполюсными?
Ответ. Промышленная частота переменного тока в СССР —
50 гц. Поэтому генераторы, приводимые в движение быстроходны-
быстроходными машинами (паровыми турбинами, вращающимися со скоростью
50 об/сек), могут иметь одну пару полюсов. Генератор же, рабо-
работающий от тихоходной машины (гидротурбины), должен иметь во
столько раз большее число пар полюсов, во сколько раз его ско-
скорость меньше скорости вращения паровой турбины.
7. Какие источники электроэнергии используются на космичес-
космических кораблях и спутниках Земли?
Ответ. Солнечные батареи, состоящие из кремниевых фото-
фотоэлементов.
II. Историко-псзнавательный ц~и к л
1. Назовите самую мощную из действующих в СССР гидро-
гидроэлектростанций.
Ответ. Братская ГЭС имени 50-летия Великого Октября:
в 1967 г. ее мощность составляла 4,1 млн. кет.
2. Назовите крупнейшую советскую тепловую электростанцию.
Какова ее мощность?
234

Ответ. Приднепровская ТЭС; ее мощность к декабрю 1966 г.
составляла 2,4 млн. кет.
3. Назовите атомные электростанции нашей страны.
Ответ. Обнинская, Сибирская, Белоярская, Ново-Воронеж-
Ново-Воронежская, Ульяновская.
4. Какая гидроэлектростанция была построена первой по плану
ГОЭЛРО?
Ответ. Волховская ГЭС имени В. И. Ленина. Ее первая оче-
очередь была пущена в 1926 г.
5. Когда вошла в эксплуатацию первая в мире атомная электро-
электростанция? Какова ее мощность?
Ответ. 24 июня 1954 г.; 5000 кет.
6. Какие крупные электростанции будут построены на Ангаре?
Ответ. Усть-Илимская мощностью 4,3 млн. кет, Богучан-
ская мощностью более 4 млн. кет.
7. В каком литературном произведении описано заседание
VIII Всероссийского съезда Советов, на котором был сделан док-
доклад о плане ГОЭЛРО? Кто автор этого произведения?
Ответ. А. Толстой, «Хождение по мукам».
Материал для III отделения вечера
(художественной части)
Художественная литература
А. Т о л стой. Хождение по мукам. Соч. в 10-ти томах, т. 6. М., Гос-
Гослитиздат, 1959, стр. 415—416.
Е.Евтушенко. Интернационал (отрЫЕок из поэмы «Братская ГЭС»).
«Юность», 1965, № 4.
А. Безыменский. Трагедийная ночь (отрывок о строительстве
Днепрогэса). М., «Советский писатель», 1966, стр. 274—277.
А. Вознесенский. На открытии Куйбышевской ГЭС. Сб. «День
русской поэзии». М., «Советская Россия», 1958.
Музыкальные произведения
«Расцветай, Сибирь» — песня. Муз. В. Мурадели, слоза Э. Иодковского
(о Братской ГЭС);
«Таежные огни» — песня. Муз. Шемрякова, слова Федоровой (о Красно-
Красноярской ГЭС);
«От Волги до Дона» — песня. Муз. С. Заславского, слова А. Сафронова.
Литература
I. Общие вопросы
И. Я. Конфедератов. Основы энергетики, М., «Просвещение»,
1964.
И. Н. Ф а те е в. Электроэнергетика. Популярный очерк. М. —Л., Гос-
энергоиздат* 1960.
16* 233

II. Электрификация СССР
«Электрификация СССР» A917—1967). М , «Энергия», 1967.
В. Ю.Стеклов. Ленинский план электрификации в действии м.5
Изд-во АН СССР, 1964.
В. Ю. С т е к л о в. Развитие энергетики СССР (итоги и перспективы).
М., «Знание», 1967.
«Свет над Россией». Очерки по истории электрификации СССР. М., По-
Политиздат, 1960.
Г. П. С м и д о в у ч. Электрификация СССР в новой пятилетке. М., «Зна-
«Знание», 1966.
В. К. П е т р о в. Электростанции нашей страны вчера, сегодня, завтра.
«Физика в школе», 1967, № 5, стр. 90—96.
III. Тепловые и гидравлические станции
Г. А. М а т в е е в. Современные тепловые электростанции. М , Госэнерго-
издат, 1959.
И. Черемисов. Гигант энергетики. «Наука и жизнь», 1966» № 7.
IV. Атомные станции
«Атомная энергетика наших дней». М., «Знание», 1965.
А. Н. Григорьянц. Атомная энергетика сегодня. М., «Знание»,
1964.
У. Л. Л о у р е н Ск Люди и атомы. Открытие, использование и буд> щее
атомной энергии. М., Атомиздат, 1966.
Е. Балабанов. Ядерные реакторы. «Наука и жизнь», 1965, № 3,
стр. 33—43.
V. Приливные станции
Л. Б. Б е р н ш т е й н. Покорение энергии прилива. М., «Знание», 1959.
Л. Б. Б е р н ш т е й н. На берегах Мурмана и Ла-Манша. «Наука и
жизнь», 1963, № 11.
Л. Б. Б е р н ш т е й н. Прилив покоряется. «Земля и Вселенная», 1967,
Х° 4.
VI. Геотермические электростанции
Б. М. Выморков, Н. П. Путник. Геотермические ресурсы и их
энергетическое использование. М. — Л., Госэнергоиздат, 1960.
VII. Ветроэлектростанции
A. В. Винтер. Энергия ветра и перспективы ее использования. AL,
«Правда», 1951.
VIII. Гелиостанции
М. С. С о м и н с к и й. Солнечная электроэнергия. М. —Л., «Наука»,
1965* стр. 70—98.
IX. Новые пути развития энергетики
Дж. Гарднер. Электричество без динамо-машины, или грядущая ре-
революция в энергетике. М., «Мир», 1965.
B. Н. А рта м к и н, Б. А. У ш а к о в. Необыкновенные превращения
атомной энергии. М., Атомиздат, 1966.
В. Л. Грановский. Новые пути получения электрИ4еской энергии.
М.# «Знание», 1962.
«Энергетика будущего». М., «Знание», 1964.
В. Б. С т р ю к о в, Ю. Н. X л о п о в. Электроника больших мощностей.
М., «Знание», 1966.
236

В. А. СУЩЕНКО
(г. Дружба Сумской области, 2-я средняя
школа)
ДЕНЬ РАДИО В ШКОЛЕ
Ко Дню радио мы начали готовиться заблаговременно. На об-
общем собрании физико-технического кружка и актива учащихся
старших классов разработали план проведения праздника, намети-
наметили, какие доклады и сообщения подготовить, какие сделать прибо-
приборы, модели, как оформить помещение и стенды. Был принят следую-
следующий план.
План школьного праздника День радио
1. Сообщение для учащихся I—IV классов — «День радио».
2. Сообщение для учащихся V—VII классов — «Радио служит
человеку».
3. Осмотр учащимися V—VII классов выставки самодельных
приборов.
4. Вечер для учащихся старших классов.
Сообщение для учащихся I—IV классов строится в виде яркого
и выразительного рассказа (на 8—10 мин)', для школьников V—
VII классов—в виде доклада-беседы (продолжительностью 10—
15 мин). Сообщения готовятся учениками восьмых классов и пере-
передаются по школьному радио. В них затрагиваются следующие воп-
вопросы:
1. Краткая история изобретения радио А. С. Поповым.
2. А. С. Попов — выдающийся русский ученый и патриот своей
Родины.
3. Использование радио как средства связи в экспедициях,
на флоте, в авиации, на железнодорожном транспорте; роль радио
в Великой Отечественной войне.
Для учащихся V—VII классов в беседе дополнительно освеща-
освещается роль радиоэлектроники в автоматике, вычислительной тех-
технике, медицине, значение радиолокации.
Выставка самодельных приборов осматривается коллективно
по классам.
Литература: 8 (стр. 3—19); 11, 14.
Для учащихся старших классов решено было провести вечер.
237

План вечера
1. Вступительное слово.
2. Прослушивание радиорепортажа «Радиоэлектроника и XX
век», записанного на магнитофонную пленку B0—25 мин).
3. Доклад «Выдающийся русский ученый А. С. Попов» A0—
12 мин).
4. Осмотр выставки «Радио служит человеку» Aч).
5. Осмотр выставки самодельных приборов по радиоэлектронике.
6. Участие в решении занимательных задач, ребусов и викто-
викторине.
7. Просмотр кинофильма «А. С. Попов — изобретатель радио».
Доклад заменен нами радиорепортажем из следующих сообра-
соображений: во-первых, запись репортажа на магнитофонную ленту да-
дает возможность при его составлении широко использовать музыку,
различные звуковые и шумовые эффекты, звуковые выдержки из
кинофильмов, записи времен Великой Отечественной войны, грам-
грампластинки, воспроизводящие голос Владимира Ильича Ленина
и крупнейших деятелей советской культуры; во-вторых, рассказ
о радио мы иллюстрируем с помощью современной техники.
Содержание вечера
Репортаж Радиоэлектроника и XX яек.
Приводим текст репортажа.
[Звучат позывные... «Широка страна моя родная...»]
...Шел канун XX века, века дерзновенного проникновения
человека в недра вещества и безбрежный океан Вселенной. На
рубеже двух столетий были сделаны крупнейшие открытия. Каж-
Каждый год этого периода знаменовал собой целую эпоху в истории
развития физики: рентгеновские лучи, радиоактивность, измерение
давления света, кванты света ...
7 мая 1895 г. А. С. Попов доложил Русскому физико-химичес-
физико-химическому обществу об изобретенном им приборе, могущем улавливать
и регистрировать грозовые разряды. Свой доклад А. С. Попов
закончил словами: «В заключение я могу выразить надежду, что
мой прибор при дальнейшем усовершенствовании его может быть
применен к передаче сигналов на расстояние при помощи быстрых
электрических колебаний, как только будет найден источник та-
таких колебаний, обладающий достаточной энергией».
[Звучат сигналы азбуки Морзе. ] «Генрих Герц» — два слова...
Они вошли в историю как первая в мире радиограмма, переданная
и принятая А. С. Поповым 24 марта 1896 г. посредством электро-
электромагнитных волн на расстоянии 250 м. Так родилось радио, одно
из величайших изобретений в истории человечества.
8 1900 г. на весь мир прогремела гогландская эпопея [звучат
сигналы азбуки Морзе]... Командиру ледокола «Ермак». Около
238

Лавенсаари оторвало льдину с рыбаками. Окажите немедленно
содействие спасению этих людей... [вновь звучат сигналы азбуки
Морзе].
Благодаря русскому ученому и его изобретению рыбаки были
спасены. Об этом тогда писала вся пресса.
Это были первые шаги радио на службе у человека.
Радиотехника начала бурно развиваться. В конце 1901 г. были
впервые проведены опыты по радиотелеграфированию через Ат-
Атлантический океан. В 1904 г. английский инженер Дж. А. Флеминг
применил в радиоаппаратуре двухэлектродную электронную лам-
лампу, а в 1907 г. американец Ли Де Форест получил патент на трех-
электродную лампу. В 1907 г. русский ученый Б. Л. Розинг раз-
разрабатывает схему телевизионной системы с электроннолучевой
трубкой. В 1913 г. создаются первые ламповые радиопередатчики.
Появление радиоламп знаменовало собой переход от радиотелегра-
радиотелеграфии к радиотелефонии [снова звучат сигналы азбуки Морзе, затем
их сменяют обычные слова, принятые из эфира].
Первые ламповые радиопередатчики имели небольшую мощ-
мощность. Однако усовершенствование радиоаппаратуры происходит
быстрыми темпами. В 1922 г. в Советском Союзе была введена в
эксплуатацию радиостанция имени Коминтерна, ее мощность сос-
составляла 12 кет. По техническому совершенству и оригинальности
конструкции она не имела себе равных в мире.
В этом же году русский ученый О. В. Лосев изобретает криста-
кристадин—прообраз современных полупроводниковых радиоприемников.
В этот период советские ученые и ученые зарубежных стран
начинают разрабатывать радиолокационные методы. Широкое же
внедрение радиолокационных установок на флоте, в авиации и в
противовоздушной обороне началось с конца второй мировой войны.
Послевоенный период знаменовал собой новый этап в развитии
радиотехники. Быстро растет мощность радиопередатчиков, чувст-
вительность приемников, увеличивается дальность радиосвязи.
Так, летом 1962 г. советские ученые произвели радиолокацию
планеты Меркурий, находившейся на расстоянии 88 млн. км.
Уверенная радиосвязь с советской автоматической межпланетной
станцией «Марс-1» поддерживалась до расстояния в 106 млн. км.
Поистине фантастические расстояния! В подобных экспериментах
мощность посылаемых радиоимпульсов доходила до 250 млн. вт
на единицу телесного угла. А улавливались сигналы, мощность
которых составляла 10~23 вт на каждый квадратный метр поверх-
поверхности антенны. Двусторонняя радиотелефонная связь с советским
космическим кораблем стала обычным явлением.
[Звучит отрывок из звукового журнала «Кругозор» — «Разго-
«Разговор Земли с экипажем корабля «Восход-1»; «Кругозор», 1963,
№8.]
Бурно развивается радиоэлектроника, широким фронтом про-
проникая буквально во все области науки, техники и производства.
239

Неоценимый вклад в ее развитие внесли советские ученые и инже-
инженеры. Многие из разработанных ими теорий и конструкций получи-
получили мировое признание.
Мы с гордостью называем имена выдающихся советских ученых:
М. А. Бонч-Бруевича, А. И. Берга, А. Л. Минца, В. П. Вологдина,
Н. Д. Папалекси, Л. И. Мандельштама, А. Ф. Иоффе, В. А. Фока,
М. В. Шулейкина и многих других, известных своими работами
в области радиотехники и радиоэлектроники.
Сегодня от радиоэлектроники, электронной техники и кибернети-
кибернетики зависит технический прогресс; эти отрасли техники играют важ-
важную роль в создании материально-технической базы коммунизма.
Радиоэлектронные устройства стали «мозгом» атомных электро-
электростанций, они помогают сталеварам плавить сталь, врачам — ле-
лечить людей, рабочим — управлять сложными агрегатами, колхоз-
колхозникам — выращивать урожаи, ученым — заглянуть в микромир и
глубины Вселенной. Именно благодаря радиоэлектронике стали
возможными наши успехи в изучении космического пространства.
Сделанное на рубеже двух столетий открытие сыграло выдаю-
выдающуюся роль не только в развитии техники XX века. Его судьба
самым тесным образом связана и с историей возникновения и
становления первого в мире государства рабочих и крестьян.
(Звучит песня «Смело мы в бой пойдем» или «Вихри враждебные».
Раздается в записи на пленку орудийный залп. ]
...Вечером 6 ноября 1917 г. залп легендарного крейсера «Ав-
«Аврора» послужил сигналом к началу штурма Зимнего дворца. А
в 10 часов утра 7 ноября 1917 г. радиостанция «Авроры» возвестила
всему миру: «Временное правительство низложено. Государствен-
Государственная власть перешла в руки органа Петроградского Совета рабочих
и солдатских депутатов Военно-революционного комитета...»
(Звучит голос В. И. Ленина — в репортаж включен отрывок из
его выступления «Что такое Советская власть?» («Кругозор», 1984,
№ 9). ]
В. И. Ленин придавал очень большое значение развитии) радио
в нашей стране. По его указанию в 1918 г. была создана Нижего-
Нижегородская радиолаборатория, которую возглавил выдающийся уче-
ученый и инженер М. А. Бонч-Бруевич. «Газета без бумаги и «без рас-
расстояний», которую Вы создаете, будет великим делом. Всяческое
и всемерное содействие обещаю Вам...», — писал В. И. Ленин в
1920 г. М. А. Бонч-Бруевичу. Говоря о газете без бумаги и рас-
расстояний, В. И. Ленин мечтал об использовании радио в качестве
трибуны для разговора с миллионами. Для нашей Родины с ее ог-
огромными расстояниями и необозримыми просторами роль радио-
радиовещания как средства политической, экономической и культурной
информации особенно велика. Радио не только несет людям зна-
знания, культуру, оно является массовым и всеохватывающим средст-
средством идеологического воздействия и активно служит в нашей стране
делу формирования нового человека — строителя коммунизма.
240

Не раз звучали по радио пламенные выступления выдающихся
деятелей Коммунистической партии нашей страны и международ-
международного рабочего движения [включается отрывок с соответствующей
записью], звучали голоса крупнейших писателей и поэтов [следу-
[следует отрывок из выступления А. М. Горького].
[Звучит начало песни «Священная война». ]
В июне 1941 г. мирный созидательный труд советского народа
был прерван вероломным нападением гитлеровской Германии. И
по радио сразу же зазвучали пламенные суровые призывы встать
всем на защиту Отчизны. Радиотехника тоже шла в бой на врага.
Так, в историческом сражении на Волге наши войска использо-
использовали около 9000 различных радиостанций, а в операциях по осво-
освобождению Белоруссии в 1944 г. одноврехменно принимало участие
свыше 27 000 радиостанций.
[Включается отрывок «Управление по радио танковым боем»
из записи «Голоса войны» (журнал «Кругозор», 1963, № 5) или зву-
звуковая выдержка «воздушный бой» из кинофильма «Повесть о на-
настоящем человеке». ]
За проявленный героизм и беззаветное мужество в борьбе с врагом
в период Великой Отечественной войны 82 радиста были удостоены
высокого звания Героя Советского Союза, тысячи награждены
орденами и медалями нашей страны.
Советское радио — это могучий инструмент мира. Оно несет
народам нашей планеты всепобеждающие идеи марксизма-лениниз-
марксизма-ленинизма, идеи мира, демократии и социализма. На 46 языках народов
мира вещает наше радио о жизни советских людей, о их выдаю-
выдающихся достижениях и исторических победах. [Звучит вставка
«Широка страна моя родная». ]
Во время радиорепортажа в соответствующие моменты на экран
проецируются кадры:
А. С. Попов принимает первую в мире радиограмму 24 марта
1896 г. [кадр из диафильма «Радио на службе человеку»];
радиолокационная установка [кадр из диафильма «Радио на
службе человеку»];
радиолокация Луны [диапозитив № 39 из набора для X класса,
вып. 1965 г. ];
центральный пульт управления атомоходом «Ленин» [кадр из
диафильма «Атом ведет корабли», вып. 1961 г. ];
крейсер «Аврора» [эпипроекция открытки или рисунка корабля ].
Литература: 7 (стр. 492—530), 10 (стр. 176—179, 226—235, 241 —
243, 247—253, 261—270), 11, 14, 23 (стр. 31—35, 60—65).
По окончании репортажа с докладом Выдающийся русский
ученый А. С. Попов выступает один из учеников старших клас-
классов. Доклад сопроврждается демонсграцией на экран при помощи
эпидиаскопа и фильмоскопа следующих иллюстраций:
241

«Передатчик и приемник А. С. Попова» [А. Князев. Как
работает радиостанция. М., Воениздат, 1954, стр. 12];
«А. С. Попов демонстрирует адмиралу С. О. Макарову первую
в мире радиоустановку» [диапозитив № 14 из набора «Изобрета-
«Изобретатель радио А. С. Попов», вып. 1957 г. ];
«Первая радиостанция А. С. Попова на острове Гогланд в Фин-
Финском заливе» [А. Князев. Как работает радиостанция. М.,
Воеииздат, 1954, стр. 11];
«Открытие А. С. Поповым принципа радиолокации в период
опытов по радиосвязи на кораблях Балтийского флота» [диапози-
[диапозитив № 10 из набора ««Изобретатель радио А. С. Попов», вып.
1957 г.];
портрет П. Н. Рыбкина [Б. С. Зворыкин. Электромагнит-
Электромагнитные волны в курсе физики средней школы. М., Изд-во АПН РСФСР,
1955, стр. 63].
Литератур а: 3, 12 (стр. 207—215); 8 (стр. 10—13); 23 (стр. 62—64).
На этом торжественная часть вечера заканчивается.
Присутствующие группами по 25—30 человек начинают осмотр
выставки Радио служит человеку, которая размещается на
другом этаже школы в пяти классах.
Разделы выставки (залы)
1. Радио как средство связи.
2. Радиоэлектроника в народном хозяйстве страны.
3. Радиоэлектроника и наука.
4. Радиоэлектроника в медицине.
5. Полупроводники и квантовая электроника.
В каждом зале выставки группу встречает экскурсовод —
ученик X класса, который кратко (за 7—10 мин) рассказывает о
материалах, представленных на стендах.
Содержание материалов выставки
по разделам
1. Радио как средство связи. Иллюстрации рассказывают об
использовании радио в авиации, на флоте, на железнодорожном
транспорте, на китобойных промыслах; о космической радиосвязи.
В зале радиотехник железнодорожной станции демонстрирует
с объяснениями переносные малогабаритные радиостанции, ис-
используемые на железнодорожном транспорте.
Литература: 2 (стр. 53—68, 70 — 111); 4, 6, 17, 18 (стр. 3—93).
2. Радиоэлектроника в народном хозяйстве. В этом зале пред-
представлен материал о высокочастотной закалке и сушке токами ВЧ;
о программном управлении станками; об использовании электрон-
242

но-вычислительных машин в промышленности, сельском хозяйст-
хозяйстве, в планировании; о промышленном телевидении, промышленной
и сельскохозяйственной электронной аппаратуре.
В зале инженер дистанции пути демонстрирует и объясняет
принцип действия дефектоскопов, применяемых на железной до-
дороге.
Литератур а: 6 (стр. 166—230); 7 (стр. 522—541); 23 (стр. 31—35).
3. Радиоэлектроника и наука. Иллюстрации рассказывают, как
выводятся искусственные спутники Земли и космические корабли
на орбиту, как происходила радиолокация планет Венера, Марс
и Юпитер, что такое радиоастрономия и электронная микроскопия,
как используется электроника в геофизике, атомной физике и т. д.
Литература: 1,2 (стр. 128—139); 6 (стр. 123—165); 18 (стр. 17—33).
4. Радиоэлектроника в медицине. На стендах представлен ма-
материал о лечении токами высокой частоты, о различной аппаратуре
для снятия электрокардиограммы работы сердца, об электронных
диагностических машинах, электронных сердечных стимуляторах
и т. д.
В зале врач городской больницы демонстрирует с объяснениями
работу электронного кардиографа и установки для лечения токами
высокой частоты.
Литература: 9 (стр. 264—265).
5. Полупроводники, молетроника и квантовая электроника.
Иллюстрации рассказывают о полупроводниковых приборах и их
преимуществах перед ламповыми, о применении полупроводников;
о микромодулях и пленочной электронике; о квантовой электро-
электронике и ее применении.
В зале ученик X класса демонстрирует промышленные полу-
полупроводниковые приборы: прибор для контроля за температурой
почвы, используемый на метеорологических станциях, и малога-
малогабаритные транзисторные приемники.
Литература: 2 (стр. 113—127), 5, 15, 16.
Выставка самодельных приборов по ра-
радиоэлектронике. На выставке были представлены: ком-
комплект приборов для изучения темы «Электромагнитные колебания
и волны», комплект приборов по теме «Полупроводники», звуковой
генератор на полупроводниках, генератор релаксационных элект-
электрических колебаний, модель автомобиля, управляемого по радио,
универсальный выпрямитель на полупроводниках, прибор для из-
измерения индуктивности и емкости и др.
Дежурные члены физико-технического кружка, рассказывая об
экспозиции самодельных приборов, демонстрировали с их помо-
243

щью излучение и прием радиоволн; модуляцию высокочастотных
колебаний колебаниями|звуковой частоты; передачу модулирован-
модулированных электромагнитных ^колебаний на расстояние, их прием и де-
детектирование; принцип "высокочастотной закалки; управление мо-
моделями на расстоянии при помощи радио; действие контактного
электронного сигнализатора.
После осмотра выставки организуется личное и командное
(по классам) соревнование в решении занимательных задач, крос-
кроссвордов, ребусов, в ответах на вопросы викторины.
Викторина
(Ее вопросы сгруппированы по пяти темам.)
I. Экскурсия в прошлое
1. Когда и где русский ученый А. С. Попов выступил с докла-
докладом «Об отношении металлических порошков к электрическим коле-
колебаниям»?
Ответ. 7 мая B5 апреля по старому стилю) 1895 г. на засе-
заседании физического отделения Русского физико-химического об-
общества в Петербурге.
2. Назовите радиостанцию, которая возвестила миру о Вели-
Великой Октябрьской социалистической революции.
Ответ. Радиостанция крейсера «Аврора».
3. В каком году была изобретена электронная лампа триод?
Ответ. В 1906 г.
II. Радиошутки
1. Что такое «фабрика радиоволн»?
Ответ. Передающая радиостанция.
2. Что за желуди и орехи изображены на рисунке (см. рис. 1)?
Ответ. «Желудевые» радиолам-
радиолампы и «орешковые» антенные изоля-
изоляторы.
3. Сигналы какого «передатчика»
-принимал первый приемник А. С. По-
Попова?
Ответ. Приемник регистриро-
регистрировал электромагнитные волны от гро-
грозовых разрядов.
4. Где находится «электронная
пушка», каково ее назначение?
Ответ. В электроннолучевой трубке; создает направленный
пучок электронов.
Рис, 1.
244

5. В радиотехнике есть и свой «знак препинания» — радиоточ-
радиоточка. Что он означает?
Ответ. Радиоточка — трансляционный громкоговоритель.
III. Какая разница
1. Между элементом и аккумулятором?
2. Между короткими и ультракороткими волнами?
Ответ. Короткие электромагнитные волны (длиной от 10 до
50 м) распространяются на очень большие расстояния при сравни-
сравнительно малой мощности передатчика; ультракороткие электромаг-
электромагнитные волны (от 1 мм до 10 м) позволяют осуществлять уверенную
связь лишь на расстояниях, незначительно превышающих пределы
прямой видимости — 100—200 м.
3. Между амплитудной и частотной модуляцией?
Ответ. Амплитудная модуляция состоит в том, что изменяет-
изменяется амплитуда вдлсбаний токов высокой частоты в соответствии с
воздействующими на них колебаниями низкой частоты. Принцип
частотной модуляции заключается в том, что под действием пере-
передаваемого звука изменяется частота несущего колебания, а его
амплитуда остается неизменной.
4. Между гетеродином и супергетеродином?
Ответ. Гетеродин — небольшой ламповый генератор, ис-
используемый для возбуждения высокочастотных колебаний со вспо-
вспомогательной целью. Супергетеродин—приемник, в котором приня-
принятые колебания высокой частоты преобразуются в колебания
промежуточной частоты, и на этой частоте осуществляется усиление
сигналов.
5. Между реостатом и потенциометром?
Ответ. Реостат служит для регулирования тока в цепи пу-
путем изменения сопротивления; включается в цепь последовательно
с другими элементами. Потенциометр служит для изменения напря-
напряжения в цепи; представляет собой переменное сопротивление, под-
подключаемое параллельно к источнику напряжения.
6. Между кенотроном, газотроном и тиратроном?
Ответ. Кенотрон — двухэлектродная электронная лампа;
газотрон—двухэлектродная лампа, в баллоне которой находятся
пары ртути при давлении 0,01—0,001 мм рт. ст. или инертный газ,
тиратрон — газонаполненный триод.
7. Между рекордером и адаптером?
Ответ. Рекордер — устройство, превращающее электро-
электромагнитные колебания звуковой частоты в механические колебания
иглы в звукозаписывающей аппаратуре. Адаптер — электромаг-
электромагнитный прибор для воспроизведения механической записи звука.
8. Между радиотелефонной и радиотелеграфной связью?
Ответ. Радиотелефония—передача по радио звуков (голоса,
речи), радиотелеграфия — передача по радио условных сигналов,
245

соответствующих определенным буквам (например, при помощи
азбуки Морзе), цифрам, словам.
9. Между иконоскопом и кинескопом?
Ответ. "Иконоскоп — электроннолучевая трубка с много-
многоячеечным фотокатодом, применяется для превращения светового
изображения в электрические сигналы. Кинескоп — электронно-
электроннолучевая трубка, служащая для воспроизведения изображения.
IV. Литература и радио
Из каких произведений В. Маяковского взяты следующие
строки;
1. Лезу на крышу.
Сапоги разул.
Поставил
на крыше
два шеста.
Протянул антенну,
отвел грозу...
Словом —
механика
и никакого волшебства,
Ответ. «Рассказ рабочего Павла Катушкина о приобретении
одного чемодана»1.
2. Слушатель мира,
надень наушники,
ухо
и душу
с Москвой сливай.
Слушайте,
пограничные
городки и деревушки,
Красной
Москвы
раскаленные слова.,
Ответ. «Непобедимое оружие»2.
V. В мире волн
Укажите, какие приборы изображены на рисунке 2, Какие волны
они могут излучать или принимать?
1 В. Маяковский. Соч., т. 9. М., «Художественная литература»,
1958, сгр. 317—318.
2 Т а м же, стр. 332—333.
246

д
Рис. 2.
Решение кроссворда. У отдельного стола в зале желающие при-
принять участие в данном виде соревнования получают карточку с
кроссвордом (карточки, нужные в большом количестве экземп-
экземпляров, изготавливаются путем снятия фотокопий).
Кроссворд (рис. 3) составлен так. В клетки по вертикали нужно
вписать названия физических приборов или устройств, которые
на рисунке 3 изображены принятыми условными обозначениями;
а в клетки по горизонтали — соответствующие следующим значе-
значениям: 2. Устройство для излучения и приема радиоволн. 5. Изоб-
Изобретатель радио. 8. Отверстие, куда вставляется штепсель или
штырь. 9. Устройство для преобразования напряжений и токов.
11. Делитель напряжения. 12. Прибор для регулирования напря-
напряжения или тока в цепи. 14. Соприкосновение двух проводников,
благодаря которому ток может идти от одного из них к другому.
15. Одна из характеристик проводника. 16. Колебательное движе-
движение в среде. 17. Деталь, служащая для определения длины волны,
на которую настроен приемник. 20. Катушка, обладающая боль-
большим индуктивным сопротивлением.
247

Рис. 3.
Ответы на кроссворд
По вертикали. L Пентод. 3. Фильтр. 4. Контур. 6. Вариометр,
7. Конденсатор. 8. Газотрон. 10. Кинескоп. 13. Телефон. 18. Ключ.
19. Анод.
По горизонтали. 2. Антенна. 5. Попов. 8. Гнездо. 9. Трансфор-
Трансформатор. 11. Потенциометр. 12. Реостат. 14. Контакт. 15. Сопротив-
Сопротивление. 16. Волна. 17. Шкала. 20. Дроссель.
Литература
для подготовки репортажа и сообщений
1. Л. В. Апраксин. Радиолокация планет. М., «Знание», 1966.
2. И. А р т е м ь е в. Радиофизика в нашей жизни. М., «Знание», 1964.
3. И. В. Б р е н е в. Изобретение радио А. С. Поповым. М., ^Советское
радио», 1965.
4. В. Н. В и н о г р а д о в. Развитие телевизионного вещания в СССР.
<Физика в школе*, 1967, №5, стр. 96—99.
5. В. В. Г р и г о р ь я н 4, В. Ф. 3 о л и н. Лазеры сегодня и завтра.
М., «Знание», 1966.
24а

6. М. Е. Ж а б о т и н с к и й, И. Л. Р а д у н с к а я. Радио наших дней.
М., Изд-во АН СССР, 1959.
7. А. А. Зворыкин, Н. И. Осьмова и др. История техники.
М., Соцэкгиз, 1964.
8. А. Князев. Как работает радиостанция. М., Воениздат, 1954.
9. В. Г. К о з е л е ц к и й. Электроника в медицине. М., «Медицина»,
1966.
10. Л. В. К у б а р к и н, Е. А. Л е в и т и н. Занимательная радиотех-
радиотехника. М., «Энергия», 1964.
11. Ю. Летунов. Великий говорящий. М., Политиздат, 1966.
12. «Люди русской науки», под ред. И. В. Кузнецова. М., Физматгиз,
1961.
13. «Развитие связи в СССР». 1917—1967. М., «Связь», 1967.
14. М. Р. Резни ков. День радио. М., «Связь», 1965.
15. И. Л. Р а д у н с к а я. Мазеры. М., «Знание», 1964.
16. Я. А. Ф е д о т о в. На пути к микроэлектронике. М., «Знание», 1963.
17. Ф. Ч е с т н о в. Радио в навигации. М., «Знание», 1964.
18. Ф. Ч е с т н о в. Радиостанции над планетой. M.t Воениздат* 1963.
Литература
для подготовки викторин
19. Э. В а л ь д м а н. 100 занимательных задач юного радиолюбителя.
М., Связьиздат, 1956.
20. «Краткий словарь по радиоэлектронике». М., Воениздат, 1964.
Литература
для подготовки демонстраций и самодельных приборов
21. А. Г о р д и н, Ю. Павлов. Гиперболоид своими руками. «Моде-
«Моделист-конструктор», 1966, Кп 11, стр. 8.
22. Г. И. Ж е р е х о в. Политехническое обучение в демонстрационных
опытах. М., Учпедгиз, 1957.
23. Б. С. Зворыкин. Электромагнитные колебания и волны в курсе
физики средней школы. М., Изд-во АПН РСФСР, 1955.
24. Б. С. И в а н о в. Электроника своими руками. М., «Молодая гвардия»,
1964.
25. В. К о с т и к о в. Как построить радиоприемник. М., Изд-во ДОСААФ,
1964.
26. Л. И. К у п р и я н о в и ч. Радиоэлектроника в быту. М.—Л.»
Госэнергоиздат, 1963.
27. Ю. О т р я ш е н к о в. Азбука радиоуправления моделями. М., «Дет-
«Детская литература», 1965.
28. «Физический эксперимент в школе». Электроника, полупроводники,
автоматика. М-^Просвещение^ 1964.
17 Заказ 423

A. M. КОГАН
(школа Всесоюзного пионерского лагеря
«Артек» имени В. И. Ленина)
СВЕТ СЛУЖИТ ЧЕЛОВЕКУ
Основная цель вечера — познакомить учащихся с важнейшими
научными и техническими достижениями в различных областях
современной оптики, заинтересовать ребят этим важным разде-
разделом физики, расширить, углубить и обобщить знания, приобре-
приобретенные ими на уроках.
Вечер проводится в форме соревнования двух команд «Клуба
веселых и находчивых» (КВН). Команды в составе 10—11 чело-
человек (сюда же входят докладчики и их ассистенты) подбираются и
готовятся к соревнованию заранее. В ходе вечера-состязания участ-
участники команд делают доклады, соревнуются в ответах на вопросы,
исполняют номера художественной самодеятельности. .Порядок
следования отдельных частей программы определяется сценарным
планом.
Программа вечера
I. Доклады:
1) Что мы знаем о свете*
2) Что дает искусственней свет.
3) Почему свет нужно экономить.
4) Свет — голос атомов и звезд.
5) Свет в автоматике.
6) Лазеры — чудо XX века.
II. Викторина.
III. Художественная часть.
IV. Подведение итогов конкурса тематических газет.
Планы и содержание докладов
(с сокращениями)
Что мы знаем о свете. В докладе дается исторический обзор
борьбы двух теорий света — волновой и корпускулярной — и рас-
рассказывается о том, как физики XX века «примирили» эти теории.
Заканчивается выступление словами крупнейшего советского фи-
250

зика С. И. Вавилова: «Загадка [о природе света ] оказалась не-
неразгаданной в обычном смысле слова и сделалась еще более слож-
сложной, чем казалось во время Ньютона и Ломоносова. Но такова
судьба всякой области настоящего знания. Чем ближе мы подходим
к истине, тем больше обнаруживается ее сложность и тем яснее ее
неисчерпаемость.
...Мы уверены, что история исследования света, его природы
и сущности далеко не закончена: несомненно, что впереди науку
ждут новые открытия в этой области...»
Фактический материал для подготовки этого выступления мо-
может быть взят из учебников физики для вузов. Доступное, образ-
образное и достаточно полное изложение может быть найдено в книгах
[1 (стр. 16—44); 2 (стр. 79—83)].
Как человек использует искусственный свет. «Одно из
самых важных открытий человека — овладение огнем — следует
оценивать не только как первый этап сознательной энергетики, но
и в значительной мере как начало истории техники освещения...
Свет фактически удлиняет сознательное существование че-
человека, и в этом прежде всего его великое значение. Не удиви-
удивительно поэтому, что в наше время вопрос о количестве света вы-
вырастает в очень большую технико-экономическую проблему»
[1 (стр. 115K.
В 1920 г. на VIII Всероссийском съезде Советов был принят
ленинский план электрификации нашей страны. Выступая на
съезде, В. И. Ленин коснулся также вопроса об электрическом
освещении. С тех пор прошло почти 50 лет. Вся наша страна покры-
покрылась густой сетью электрических станций, у нас выросла мощная
светотехническая промышленность. Только в 1965 г. в СССР было
произведено 983 млн. штук ламп. Сравним эту цифру с другой —
4,5 млн. штук в год выпускали все дореволюционные фабрики
России! Более 700 типов осветительных и специальных ламп новей-
новейших конструкций1 изготовляют отечественные электроламповые
предприятия, в том числе «Сириусы» — своего рода «Солнца на
Земле» — мощнейшие лампы, созданные на Московском электро-
электроламповом заводе. Лампа «Сириус» имеет мощность 300 кет, она
дает световой поток в 15 млн. лм, т. е. излучает столько света,
сколько дали бы 25 тыс. 50-ваттных ламп накаливания2. Излу-
Излучаемый этой лампой поток световой энергии столь велик, что
алюминиевый лист плавится, если его поднести к «Сириусу»
на 20 см.
Недавно создана еще более мощная лампа-вспышка, яркость
которой в 650 раз выше солнечной; назначение этой лампы — «на-
1 Подборка фотографий «Лампы XX века» имеется в журнале «Техника—
молодежи», 1964, № 8, стр. 32—33.
2 Для иллюстрации могут быть использованы фотографии из журнала
«Наука и жизнь», 1962, № 3, стр. 25—32.
17*
2SI

начинать» светом, т. е. возбуждать огромный рубиновый лазер
[«Знание — сила», 1964, № 12, стр. 28 Г.
Созданы и лампы-малютки, которые применяются в медицин-
медицинских инструментах и приборах. Лампа накаливания такого типа
имеет столь малые размеры (на квадратном сантиметре может по-
поместиться 37 таких ламп), что ее можно вставить в иглу для под-
подкожных инъекций. Хирурги смогут ввести такую лампу в сердеч-
сердечную полость, чтобы исследовать с ее помощью циркуляцию кро-
крови1. С помощью лампы-вспышки, длина которой 14,0 мм, а диа-
диаметр 5,3 мм, можно получить цветные фотографии болезненных
очагов в полости человеческого организма [«Наука и жизнь»,
1963, № 12, стр. 96].
Искусственное освещение с помощью электрических ламп иг-
играет очень существенную роль в новом прогрессивном способе вы-
выращивания овощей — гидропонном способе, которому принадлежит
большое будущее. Растения, выращенные в питательных растворах
без почвы под искусственным светом электрических ламп, дают бо-
более высокую урожайность, чем взрощенные в естественных усло-
условиях. Опыты показывают, что урожаи можно снимать до шести раз
в год. Очень ценно, что для выращивания овощей совсем неважно,
когда включается свет; обычно лампы горят тогда, когда на элект-
росганциях бывает избыток энергии (примерно с 23 час. до 8 час.
утра и с 11 до 16 час2.).
В последние годы в историю ламп накаливания вписана еще
одна новая страница. Созданы новые мощные лампы — йодные.
Перспективы их применения поистине грандиозны. Собранные в
светильник сравнительно небольших размеров 225 таких ламп уже
через полсекунды после включения дают световой поток такой
плотности, что им можно имитировать мгновенный тепловой удар,
который испытывает ракета при вхождении в земную атмосферу.
С помощью света этих ламп можно паять и сваривать конструкции
из тонких металлических листов или стеклянных труб. Термоко-
Термокопировальный станок на йодных лампах, сконструированный со-
советскими инженерами, снимает копии с чертежей, текста и фото-
фотографий всего за 6—10 секунд! [«Наука и жизнь», 1964, № 5,
стр. 57—59; там же приведены фотографии промышленных установок
с этими лампами. ]
Заканчивая рассказ об использовании света электрических
ламп, коснемся космической темы. ...Звездолет на долгие месяцы
покидает Землю. В одном из его отсеков находится цилиндрический
сосуд. Это установка для очистки воздуха. Она представляет собой
своеобразную оранжерею, в которой свет и тепло, необходимые для
1 Фотографии этих ламп-малюток воспроизведены в журнале «Наука и
жизнь», 1964, № 10, стр. 45.
2 Для иллюстрации можно привести таблицу из статьи Б. Мошкова
«Свет и урожай» («Наука и жизнь», 1964, № 3, стр. 19).
252

жизни хлореллы, дают мощные лампы накаливания. В результате
фотосинтеза из воздуха удаляется углекислый газ и образуется
живительный кислород. Пока это фантастика, но, впрочем, вполне
реальная: несколько лет назад японские ученые подсчитали, что
шесть 1500-ваттных йодных ламп позволяют обеспечить условия для
дыхания двух космонавтов [28; «Наука и жизнь», 1964, № 5,
стр. 59].
[Это выступление иллюстрирует монтаж-газета «Новинки тех-
техники освещения», подготовленная на основе указанной выше лите-
литературы; в частности, из нее заимствуются схемы, таблицы, рисун-
рисунки и фотографии. ]
Почему нужно экономить свет? Освещение — одна из
наиболее знакомых нам форм использования электрической энер-
энергии. Огромное количество электроэнергии, вырабатываемой элек-
электрическими станциями, идет на освещение наших жилищ, про-
промышленных предприятий, улиц и площадей городов и сел.
Поэтому очень важно ее экономить и бережно расходовать.
Рассказывают, что на письменном столе Владимира Ильича Ленина
стояла небольшая лампа под зеленым абажуром. Электроэнергии
тогда в Москве было мало, и Владимир Ильич строго следил за
экономным ее расходованием. Если по вечерам к нему никто не
приходил, он не зажигал люстру в своем рабочем кабинете и рабо-
работал при этой настольной лампе. Никто не помнит случая, когда бы
Владимир Ильич ушел из кабинета, не выключив электричества.
И если он замечал, что кто-нибудь из работников Совнаркома,
уходя, забывал выключить свет, то на следующий день непременно
делал замечание этому человеку.
Забытая, не выключенная своевременно (когда она уже не
нужна) электрическая лампочка не мелочь, не пустяк. Ведь если
лампа в 50 вт (пятьдесят свечей, как принято говорить в обиходе)
будет гореть одну лишнюю секунду, она израсходует зря 50 вт - сек
энергии. Этой энергии хватит для того, чтобы поднять пяти-
пятикилограммовую гирю на высоту одного метра. Если же эта лампоч-
лампочка будет зря гореть час — она израсходует 50 вт • ч электроэнер-
электроэнергии. А этого количества энергии уже достаточно для того, чтобы
поднять на высоту одного метра груз 18 Т\
Между тем далеко не всякий представляет, как велики потери
энергии при производстве света. Чтобы понять это, посмотрите,
куда пойдет энергия 100 кг угля, сгоревшего в топке электростан-
электростанции:
энергия 4 кг будет потеряна в топке,
энергия 9 кг будет унесена уходящими газами,
энергия 1,5 кг будет потеряна в трубопроводах,
энергия 6 кг будет потеряна в турбогенераторе,
энергия 54 кг будет унесена охлаждающей водой,
энергия 2 кг уйдет на собственные нужды ТЭЦ
253

... и только энергия, заключенная в 23,5 кг угля, превратится
в электрическую1. Однако если эту энергию направить на освеще-
освещение, то 97% ее электролампочки превратят в ненужное нам тепло.
Таким образом, в свет превращается энергия только 705 г угля
из каждой сотни килограммов израсходованного топлива!
В трех последующих выступлениях рассматривается весьма
широкий круг вопросов. Чтобы это не привело к перегрузке вечера
или поверхностному освещению тем, целесообразно из предлагае-
предлагаемого ниже материала, сообразуясь с конкретными условиями, вы-
выбрать для каждого сообщения два-три вопроса.
Доклад Свет — голос атомов и звезд посвящается использо-
использованию спектрального анализа. В нем могут быть затронуты такие
вопросы: определение химического состава веществ по спектрам ис-
испускания и поглощения, обнаружение неизвестных элементов при
помощи спектрографов, определение химического состава звезд,
исследование структуры молекул по полосатым спектрам, экс-
экспресс-контроль на производстве, определение лучевых скоростей
звезд, открытие двойных звезд.
[Материалы для сообщения имеются в брошюре 3 (стр. 28—32,
35—39, 44—53, 102—103), а также в книге 4 (стр. 51—54).
Рассказ иллюстрируется показом схемы стилоскопа [5, табли-
таблица 26, стр. 457].]
В процессе доклада показываются опыты: спектральное разло-
разложение света при помощи проекционного аппарата и призмы 16
(стр. 181—182)], получение линейчатых спектров [6 (стр. 195—
196) ], обращение линии натрия [6 (стр. 201)].
Сообщение Свет в автоматике строится на основе демон-
демонстрации следующих опытов (можно поставить часть из них):
сортировка деталей с помощью фотосопротивлений "[7 (стр.
211—213)];
сортировка деталей с помощью фотоэлемента [7 (стр. 213—
214); 8 (стр. 139—142) или 9 (стр. 143—144)];
автоматический счет деталей с помощью фотоэлемента или
фотосопротивления [7 (стр. 215—219)];
фотоэлектронные устройства охраны [7 (стр. 237—238)];
принцип действия следящей оптической системы [7 (стр. 232—
236) ];
использование фотосопротивления в полиграфической промыш-
промышленности [10 (стр. 73—74)].
Демонстрация опытов может быть подкреплена или частично
заменена показом второго фрагмента первой части кинофильма
«Фотоэлемент и его применение» (вып. 1963 г.).
Доклад Лазеры — чудо XX века посвящен новейшим работам
в области современной оптики — лазерам — и их многочисленным
1 По этим данным изготовляется круговая или стрелочная диаграмма.
254

использованиям. Тема доклада раскрывается в коротких — на
2—3 мин информациях, которые делают отдельные ученики:
1. «Ярче миллиона солнц» [11 (стр. 318—320)].
2. «Так устроен лазер» [11 (стр. 326—328); 12 (стр. 68—69);
13 (стр. 24); «Наука и жизнь», 1965, № 3, стр. 18].
3. «Лазер — орудие врачей» [«Техника — молодежи», 1964,
№ 4, стр. 35; 1965, № 1, стр. 25, фото; «Наука и жизнь», 1964,
№ 2, стр. 68].
4. «Тверже алмаза» [«Техника — молодежи», 1964, № 4,
стр. 36; «Наука и жизнь», 1964, № 1, 1-я стр. обложки].
5. «Светосвязь» [И (стр. 329—330); 13].
6. «Всевидящий глаз» [12 (стр. 78—80); 13 (стр. 69—82); «Тех-
«Техника — молодежи», 1964, № 9, стр. 33, фото].
Для иллюстрации этого доклада могут быть использованы так-
также цветные фотографии, взятые из журнала «Знание — сила»,
1965, № 3, стр. 35.
Конкурс тематических газет
К вечеру каждый класс готовит стенные газеты, каждая из
которых посвящается определенной теме или отдельным вопросам
оптики. Темы для газет распределяются между классами заранее.
Для подведения итогов конкурса создается жюри, куда входят
представители физического кружка и ученических общественных
организаций.
Газеты могут быть следующими:
I. Протоколист, летописец, художник
В эту газету можно включить такие статьи:
Фотография служит ученым [14 (стр. 16—20)].
Остановись, мгновение! [14 (стр. 20—23)]. В этой статье может
быть рассказано о методе исследования динамических нагрузок,
возникающих в деталях и конструкциях, с помощью сверхскорост-
сверхскоростной киносъемки с частотой в 25 тыс. кадров в секунду. [Иллю-
[Иллюстрациями могут служить кадры, приведенные на 2-й странице
обложки журнала «Наука и жизнь», 1964, № 6. ]
Время, мчись\ — о замедленной киносъемке.
Что такое стереоскопия — о практическом применении стере-
стереоскопических методов рассматривания объектов [15 (стр. 64—67)].
Мгновения, запечатленные для истории. Эпиграфом к статье
служат слова В. И. Ленина, приводящиеся в воспоминаниях одного
из первых советских фоторепортеров П. А. Оцупы [«Наука и
жизнь», 1964, № 1 ]:
«История пишется объективом. Она ясней и понятней в снимках.
Ни один художник не в состоянии запечатлеть на полотне того,
что видит аппарат...»
255

Искусство, доступное миллионам — о художественной фотогра-
фотографии. Эта небольшая по размерам статья может быть иллюстриро-
иллюстрирована фотографиями, взятыми из журнала «Советское фото», а также
фотоснимками, выполненными учениками.
II. «Холодный свет»
Эпиграфом служит высказывание С. И. Вавилова «Холодный
свет» — это неотъемлемая часть культурной жизни будущего
коммунистического общества».
В газету включаются статьи: Газосветные лампы — об исполь-
использовании газосветных ламп (ксеноновых, аргоновых, ртутных,
натриевых, йодных и др.) в фотографии, в кинематографии, в меди-
медицине, для светокопирования чертежей, для рекламного освещения
улиц и площадей и т. д. [16 (стр. 20—23) ].
Лампы светят, но не греют — в статье идет речь о той эконо-
экономии, которую дает использование люминесцентных ламп, имеющих
более высокий световой к.п.д. [2 (стр. 5) ], и об устройстве и работе
этих ламп [2 (стр. 162—163); 16 (стр. 23—30)]. Иллюстрациями к
статье могут служить рисунки, взятые из книги 16 (рис. 8, 9, 11,
12, 14, 19).
Дефекты можно видеть — о люминесцентной дефектоскопии
[2 (стр. 133—136)].
Холодный свет анализирует — об использовании люминесцент-
люминесцентного анализа [2 (стр. 145—152); 16 (стр. 58—60, рис. 27); «Наука
и жизнь», 1963, № 12, стр. 47].
Лампы уничтожают микробов — об использовании бактерио-
цидных люминесцентных ламп для стерилизации воздуха в меди-
медицине и в пищевой промышленности [16, стр. 63--66].
В мире люминесцентных экранов — об использовании люми-
люминофоров при изготовлении экранов телевизоров, электронных ос-
осциллографов, рентгеновских установок; в приборах инфракрасного
видения, электронных и ионных микроскопах [2, (стр. 142—143,
164)].
Преступление будет раскрыто — об электронно-оптических ме-
методах исследования документов [«Техника — молодежи», 1964,
№ 2, стр. 37, цветная вкладка; 1963, № 9, стр. 35—36, цветная
вкладка ].
Для оформления этой газеты можно использовать люминесцент-
люминесцентные краски (рецепты их изготовления описаны в брошюре 16
(стр. 70—71I.
1 Если в кабинете физики отсутствует ртутная лампа, необходимая для
ультрафиолетового освещения люминофоров, можно исиотьзовать свет элект-
электрической дуги, проь/щенныи чсре* гх/ильтг из } виолевы о cick.ia.
256

III. Солнечный свет на Земле и в космосе
Содержание газеты составляют статьи:
Рассказ об Архимеде, который согласно легенде поджег римский
флот, осаждающий Сиракузы, с помощью зеркал [17 (стр. 8); «Нау-
«Наука и жизнь», 1964, № 12, стр. 44, фото].
Использование энергии солнечного света [17 (стр. 8)].
Современные «солнечные печи» [18 (стр. 57); 17 (рис. 11—15,
18, 19, 21, 22)].
Солнечный свет — космонавтике — о современных солнечных
батареях и их использовании на советских искусственных спут-
спутниках Земли и космических кораблях [17 (стр. 43—48, рис. 28,
29); «Знание — сила», 1962, №9, стр. 35].
Фотометристы открывают тайны Вселенной] в статье рас-
рассказывается о том, как фотометрические измерения света звезд
дают возможность судить о расстояниях до них и о их размерах.
IV. «На световых парусах»
Эпиграфом к газете служат слова: «Через тернии к звездам!»
В газету включаются такие статьи:
Фотонный звездолет — корабль для межзвездных рейсов — о
принципиальной возможности использования давления света как
привода космических кораблей [20 (стр. 58—61, 72 — 74); 21
(стр. 139—143)].
Эпиграф к статье:
Это
Почти неподвижности мука —
Мчаться куда-то со скоростью звука,
Зная прекрасно, что есть уже где-то
Некто,
Летящий
Со скоростью
Света!
(Леонид Мартынов).
Вселенная из окна звездолета[20 (стр. 130—134); 21 (стр. 45—
46); 22 (стр. 6—9)].
Через реку времени — о парадоксе времени, связанном с суб-
субсветовым движением фотонных кораблей [20 (стр. 135—149); 21
(стр. 150—158); 23 (стр. 97—101)].
Эпиграф к статье:
«Для вас — века, для нас — единый час».
(А. Блок).
257

V. Работают инфракрасные лучи
Эта газета может содержать такие статьи:
Видеть можно и в темноте — о работе приборов ночного виде-
видения—электронно-оптических преобразователей [25 (стр. 35—55);
26 (стр. 289—296); 29].
Киноаппарат снимает без света — об использовании электрон-
электронно-оптического преобразователя для киносъемки [29; «Наука и
жизнь», 1965, № 1, стр. 58—59; «Советский экран», 1965, № 5,
стр. 5].
Теплопеленгаторы — об обнаружении объектов по их теплово-
тепловому излучению [25 (стр. 25—34); 26 (стр. 285—288); 29].
Ракета находит цель — о применении системы инфракрасного
самонаведения управляемого реактивного снаряда [25 (стр. 61 —
73)].
Инфракрасная система связи — о применении инфракрасных
лучей для телефонии и телеграфии [25 (стр. 76—85); 26 (стр. 296—
299); 29].
Летчик «изучает» Землю — о применении инфракрасного излу-
излучения для получения летчиком^ сведений о плотности грунта и
пригодности его для посадки [«Знание — сила», 1964, № 10,
стр. 10].
Оформление вечера
Художественное оформление вечера (см. рис. 1) в немалой
степени содействует его успеху. Заранее изготавливается красоч-
Рис. 1.
258

но оформленное объявление, на видном месте в зале вывешивается
программа вечера с указанием фамилий всех учеников, принимав-
принимавших участие в его подготовке. Стены зала украшаются забавными
рисунками, стилизованными плакатами, основу для которых мож-
можно найти в журналах «Техника — молодежи», «Знание — сила»
и т. п. Здесь же вывешиваются представленные на конкурс газеты.
В зале организуется выставка литературы по отдельным за-
затрагиваемым на вечере вопросам и выставка оптических приборов
с краткими пояснениями к ним.
Световое оформление осуществляется либо при помощи двух
эпидиаскопов, либо при помощи эпидиаскопа и оптической скамьи.
Один фонарь освещает кафедру с выступающим, а другой — стро-
строго отрегулированным световым полем — таблицы, повешенные од-
одна на другую в том порядке, в котором они используются при выс-
выступлениях. Фонарь, освещающий эти таблицы, должен включаться
и выключаться в нужные моменты.
Проведение вечера
(сценарный план)
На сцене в узких лучах проекционных фонарей ведущая и ве-
ведущий.
Она. Добрый вечер, друзья. Сегодня на нашей школьной сцене
будет происходить не совсем обычное соревнование: встре-
встречаются команды веселых и находчивых любителей физики...
О н. ...команды «Квант» и «Волна», объединенные общим назва-
названием «Свет» и пока разъединяемые настойчивым желанием
рассказать нам как можно лучше и интереснее о том, как
свет служит человеку.
Она. Прошу осветить команду «Квант»...
Луч света освещает команду, занимающую одну из боковых
сторон сцены.
Он. ...и команду «Волна» тоже.
Освещается другая команда. Капитаны команд произносят шут-
шутливые приветствия и представляют участников соревно-
соревнования.
О н. Соревнования мы начинаем с «разминки». Участники со-
соревнования должны за 20 секунд ответить на каждый наш
вопрос.
О н. Какой объект не увеличивает увеличительное стекло?
Совершенно верно, угол.
Она. Можно ли видеть зеркало?
Неверно, хорошее чистое зеркало невидимо. Видна лишь
его рама и отраженные в нем предметы.
О н. Какой вид примет негатив, если верхнюю половину фото-
фотообъектива прикрыть черной бумагой?
259

Нет, нет, изображение будет полным, правда менее ярким,
а не половинным.
О н. Где в Советском Союзе самые длинные сутки? В Арктике?
Нет. Во всем мире длительность суток равна 24 часам.
Она. Если в висящем вертикально на стене зеркале вы видите
свою фигуру только до колен, то что нужно сделать, чтобы
увидеть всю фигуру?
Что? Подойти поближе? Неверно, нужно отойти подальше.
О и. А кому принадлежит афоризм: «Если у тебя спрошено бу-
будет: «Что полезнее, солнце или месяц?»— ответствуй: «Ме-
«Месяц. Ибо солнце светит днем, когда и без того светло,
а месяц — ночью».
Правильно, Козьме Пруткову, а кто это такой? (Алексей
Толстой и три брата А. М., В. М., А. М. Жемчужниковы.)
(Занавес.)
Она. Предоставляем слово члену команды «Квант», который рас-
расскажет о том, что мы знаем о свете.
Следует 1-й доклад.
О н а. Перед тем как прослушать выступление члена команды
«Волна» об искусственном свете, мы попросим участников
соревнования выяснить один практический вопрос: почему
не действуют эти настольные лампы?
Каждой команде дается легко разбираемая настольная лам-
лампа. После поисков мнимой поломки одна из команд догадывается,
что лампу просто надо включить в сеть.
Жюри оценивает ответы на последний вопрос и выполнение
этого задания, после чего следует 2-й доклад.
Ведущий предлагает лучшим математикам команд занять места
у небольших переносных досок и, прослушав 3-е выступление
(оно следует сразу же без перерыва за вторым), начать решать ариф-
арифметическую задачу: каков к.п.д. электрической лампочки накали-
накаливания.
О н. Сейчас будет проводиться музыкально-географический кон-
конкурс1.
Вызывается по одному участнику от команды. Каждому вруча-
вручается по немой географической карте мира.
Она. Вам будут показаны фрагменты четырех танцев разных на-
народов мира. Вы должны отметить на своих картах моря, на
берегах которых расположены страны, где танцуют эти
танцы.
Исполняются фрагменты из четырех народных танцев (карель-
(карельского, грузинского, корейского, арабского).
1А. Лксельродидр. Клуб веселых и находчивых. М., «Советская
Россия», 1965, стр. 126.
260

Если участники конкурса затрудняются с ответом, ведущий
подсказывает им, говоря, что морей шесть, что названия четырех
из них связаны с определенным цветом.
О н. Вы, конечно, понимаете, что не случайно выбраны моря,
названия которых связаны с цветом. Хотя названия морей
«разноцветные», вода в них в общем-то синяя, несмотря
на оттенки.
О н а. А кстати, не сможете ли вы ответить, почему вода в море
синяя?
О н. И, наконец, последний вопрос этого конкурса: в каком по-
порядке расположены названные вами цвета в солнечном
спектре?
Выясняется, что двух цветов, а именно черного и белого» в
спектре нет.
О н а. Хорошие танцы исполняются не только на берегах морей.
О н. Вот, например, танец, который вы сейчас увидите, рожден в
стране, где моря вообще нет.
Исполняется чешский танец. По его окончании подводятся
итоги конкурса.
Она. Поскольку команды не сразу дали правильные ответы на
«оптический» вопрос к географическому конкурсу, мы ре-
решили им на помощь привлечь болельщиков.
Вызываются 12 болельщиков от каждой команды. Им раздают
листки бумаги размером примерно 40 см X 40 см, окрашенные в
цвета солнечного спектра, а также в отсутствующие в нем цвета, и
предлагают по команде ведущего как можно скорее выстроиться
так, чтобы из этих полос был образован рисунок солнечного спект-
спектра. Побеждает команда, не допустившая появления в спектре лиш-
лишних цветов (например, коричневого).
О н. Теперь мы дадим возможность представителю победившей
(или проигравшей) команды объяснить роль и значение
световые спектров.
Следует доклад «Свет — голос атомов и звезд».
Она. Свет и цвет настолько широко окружают нас на каждом
шагу в жизни, что мы решили провести еще один конкурс
— конкурс цвета.
Команды выстраиваются за переносными досками, обращенными
к зрителям. Члены команд по очереди подходят к доске и записы-
записывают на них названия, обозначающие различные цветовые оттенки.
При оценке этого конкурса внимание обращается на скорость
записи и на количество записанных названий.
Пока жюри подводит итоги этого конкурса, прослушивается
доклад «Свет в автоматике».
261

Он. Сейчас мы проведем небольшой аукцион! Разыгрывается...
(такой-то приз). Задача участников соревнования — вспом-
вспомнить как можно больше названий литературных произве-
произведений, в которых упоминается свет. Тот, чье название
будет последним, получает приз, а его команда — два очка.
Так, вы предлагаете «Луч света в темном царстве» —
раз, «Светит, но не греет» — два (и так далее).
Второй приз можно разыграть за названия литературных
произведений, в которых упоминается Солнце.
Она. Наш аукцион показал, что обе команды знают кое-что и о
свете, и о Солнце. Чтобы пополнить эти знания, мы предла-
предлагаем послушать выступление, в котором рассказывается о
более ярких источниках света, чем Солнце, — о лазерах
(следует доклад «Лазеры — чудо XX века»).
Последний конкурс — конкурс капитанов команд.
На досках укреплено один на другом несколько плакатов,
закрытых чистыми листами бумаги. Последовательно снимая лис-
листы» капитаны выполняют задания.
На первом плакате запись: «Допиши пропущенные начала слов
скоп»
На втором плакате нарисован фотоаппарат. Написано: «Вы-
«Выдержка 1/100, диафрагма — 16, чувствительность пленки — нор-
нормальная, объект — море. Какая была погода?»
На третьем плакате указание: «Включи магнитофон и прокоммен-
прокомментируй запись». [На магнитофонной ленте четверостишие С. Я. Мар-
Маршака «По теории относительности»1. ]
«Сегодня в полдень пущена ракета.
Она летит куда быстрее света
И долетит до цели в семь утра
Вчера».
Она. Две недели назад мы попросили капитанов команд выделить
несколько «изобретателей», которым поручили внимательно
разобраться в проекте извлечения солнечных лучей из
огурцов и в ряде других фантастических проектов, разраба-
разрабатывавшихся в лапутянской академии прожектеров, которую
посетил герой великого сатирика Джонатана Свифта—зна-
Свифта—знаменитый путешественник Гулливер.
1 С. Я. Маршак. Сочинения, т. 3. М., «Художественная литература»,
1959, стр. 600.
262

И вот к каким выводам пришли наши изобретатели.
Участники команд зачитывают отрывки из «Путешествий Гул-
Гулливера», где описываются проекты академии прожектеров, и дают
им оценку с точки зрения современной науки; большинство проек*
тов оказываются осуществленными в наши дни (солнечные батареи,
электронные машины, новые методы строительства, «магнитные
бутылки» для плазмы и др.). Отрывки из книг могут быть инсцени-
инсценированы.
После окончательного подведения итогов соревнования объяв-
объявляются итоги конкурса газет, а затем может быть дан небольшой
концерт художественной самодеятельности.
В программу концерта можно включить отрывок из воспомина-
воспоминаний А. Л1. Горького о А. П. Чехове1, стихотворение В. В. Маяков-
Маяковского «Необычайное приключение...», русскую народную песню
«Лучинушка». В магнитофонной записи можно прослушать дуэт
Иоланты и Водемона «Чудный дар природы вечной...» из оперы
П. И. Чайковского «Иоланта».
Литература
1. С. И. В а в и л о в. Глаз и солнце. О «теплом» и «холодном» свете. М.,
Изд-во АН СССР, 1961.
2. И. Л е о н и д о в. Свет несущие. М., «Советская Россия», 1961.
3. С. Г. С у в о р о в. О чем рассказывает свет. М., Воениздат, 1963.
4. Г. И. П о к р о в с к и й, Л. И. С л а 6 к н й. Физика в технике. М.,
Воениздаг, 1963.
5. Детская энциклопедия, изд. 1, т 3. М., Изд-во АПН РСФСР,
1959.
6. Г. Ш п р о к х о ф. Эксперимент по курсу элементарной физики, ч. G.
Геометрическая оптика. М., Учпедгиз, 1960.
7. А. А. П о к р о в с к и й и др. Физический эксперимент в школе.
Электроника, полупроводники, автоматика. М., «Просвещение», 1964.
8. «Новые школьные приборы по физике и астрономии», под ред.
А. А. Покровского. М., Изд-во АПН РСФСР, 1959.
9. Л. И. Р е з н и к о в. Методика преподавания физики в средней школе,
т. IV. М., Изд-во АПН РСФСР, 1963.
10. Ш. Л. Г а т а у л л и н. Изучение полупроводников в курсе физики
средней школы. М., «Просвещение», 1964, стр. 73—79.
11. В. А. Келлер. Ярче миллионов солнц. «Наука и человечество.
1962». М., «Знание», 1963, стр. 318—330.
12. П. Т. А с т а ш е н к о в. Атомная радиотехника. М., Госатомиздат,
1962.
13. В. Н. Чернышев. Лазеры в космосе, на земле и под водой. М.,
Воениздат, 1964.
14. Б.Ляпунов. Тысячами органов чувств. М., «Знание», 1962.
15. Б. Т» И в а н о в и Б.Ц. Барщевский. Объемные изображения.
М., Гостехтеориздат, 1957.
16- Н. Г у с е в. О холодном свете. М., «Московский рабочий», 1956.
17. Р. Р. А п а о и с и, Б. А. Г а р ф. Использование солнечной энергии.
М.» Изд-во АН СССР, 1953.
1 А. М. Г о р ь к и й. Сочинения, т. 15, ГИЗ, 1951, стр. 280.
263

18. Г. Г. С л ю с а р е в. О возможном и невозможном в оптике. М., Гос-
техтеориздат, 1957.
19. К. Э. Ц и о л к о в с к и й. Путь к звездам. Сборник научно-фанта-
научно-фантастических произведений. М., Изд-во АН СССР, 1960.
20. Р. Г. П е р е л ь м а н. Двигатели галактических кораблей. M.s
Изд-во АН СССР, 1962.
21. М. Васильев, К. С т а н го к о в и ч. В мире семи стихий. М.,
«Молодая гвардия», 1961.
22. С. №. Р ы т о в. О некоторых релятивистских явлениях в астронави-
астронавигации. Сб. «Новые проблемы физики». М., «Знание», 1961.
23. Д. Дани н. Неизбежность странного мира. М., «Молодая гвардия»,
1961.
2L «Машина, ее прошлое, настоящее и будущее». М., «Молодая гзардия»,
1959.
25. Н. Г. И л ь и н. Инфракрасные лучи. М., Изд-во ДОСААФ, 1961.
26. «Молодежи о новом в военной технике». М., Изд-во ДОСААФ, 1961.
27. У. Б р э г г. Мир света. Мир звука. М., «Знание», 1967.
28. К. Л е в и т и н, А. М е л а м е д. Горячий свет. М., «Знание», 1965.
29. Ю. П. С а ф р о н о в. Инфракрасные лучи. М., «Знание», 1965.
30. В. В. Г р и г о р ь я к ц, В. Ф. 3 о л и н. Лазеры сегодня и завтра
М.ч «Знание», 1966.
Журналы
«Техника — молодежи», 1964, №2, 4, 8, 9, 12; 1965, №1, 2.
«Знание—сила», 1962, №9: 1964, № 9, 10, 12; 1965, №2, 3.
«Наука и жизнь», 1962, №3. 5; 1964, №1—3, 5—7, 9—12; 1965, № 1, 1
«Химия и жизнь», 1967, № 1.
«Природа;>, 1967, №8.
ВЕЧЕРА ПО ФИЗИКЕ
В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ
Составитель Э. М. Браверман
Редактор В. А. Обменина
Редактор карт К. А. Коровина
Художники А. М. Левкин, А. Ф. Сысоев,
В. А. Ермолов
Художественный редактор Н. А. Володина
Технические редакторы М. Г. Чацкая и
О. Н. Семина
Корректор Л, П. Михеева
Сдано в набор 18/ХП 1967 г Подписано
к печати 18/VII 1969 г. 60X9G*/ie. Бум.
тип. № 2 Печ. л. 16,5. Уч -изд. л. 16,71.
Тираж 125 тыс. зкз. (тем. пл. 1968 г,
№ 170). А 04150.
Издательство «Просвещение» Комитета по
печати при Совете Министров РСФСР
Москва, 3-й проезд Марьиной рощи, 41
Отпечатано с матриц Саратовского поли-
полиграфического комбината Росглавполиграф-
прома Комитета по печати при Совете
Министров РСФСР. Саратов, ул. Черны-
Чернышевского, 59. Заказ № 192.
Цена без переплета 45 к., переплет 10 г
Типография издательства «Уральский ра-
рабочий», Свердловск, пр. Ленина, 45
Заказ ДГ2 429