Учител по физика и ученици
При пролетни наводнения повърхността на реките става изпъкнала - по-висока в средата, отколкото близо до бреговете. Ако дърва за огрев се носят по такава набъбнала река, трупите се плъзгат към бреговете, а средата на реката остава свободна. При ниска вода, т.е. когато водата е ниска, повърхността на реката става вдлъбната - по-ниска в средата, отколкото при бреговете; и тогава плаващата гора се събира към средата на реката
Как да обясня това?
Защо реката става изпъкнала по време на високо вода и вдлъбната по време на ниска вода?
Причината е, че в средата на реката водата винаги тече по-бързо, отколкото в близост до бреговете: триенето на водата срещу бреговете забавя потока. По време на наводнения водата идва от горното течение и освен това пристига по средата на реката по-бързо, отколкото близо до бреговете, тъй като скоростта на течението в средата е по-голяма. Ясно е, че тъй като по средата тече повече вода, реката трябва да набъбне тук. Друго нещо е по време на нисководни периоди, когато водата намалява: поради по-бързото течение в средата на реката водата изтича от там в по-големи количества, отколкото близо до бреговете, и реката става вдлъбната.
В един тиган се поставя кофа, пълна до ръба с вода. От другата - точно същата кофа, също пълна до ръба, но в нея се носи парче дърво. Коя кофа ще издърпа?
Опитах се да задам този проблем на различни хора и получих противоречиви отговори. Някои отговориха, че трябва да издърпат кофата, в която плава дървото, защото „освен водата, в кофата има и дърво“. Други - това, напротив, ще издърпа първата кофа, "тъй като водата е по-тежка от дървото".
Но и двете не са верни: и двете кофи имат еднакво тегло. Във втората кофа обаче има по-малко вода, отколкото в първата, защото плаващо парче дърво измества част от обема си. Но според закона за плуването, всяко плаващо тяло измества с потопената си част точно толкова течност (по тегло), колкото тежи цялото тяло. Ето защо балансът трябва да бъде балансиран.
Сега решете друг проблем. Слагам чаша вода на кантара и слагам тежест до нея. Когато везните са балансирани с тежести върху чашата, пускам тежестта в чаша вода. Какво ще стане с кантара?
Според закона на Архимед тегло във вода става по-леко, отколкото е било извън водата. Изглежда, може да се очаква, че скалата със стъклото ще се покачи. В действителност везните ще останат в равновесие. Как да го обясня?
Теглото в чашата измести част от водата, което се оказа по-високо от първоначалното ниво; в резултат на това налягането върху дъното на съда се увеличава, така че дъното изпитва допълнителна сила, равна на загубата на тегло на теглото.
Оказва се, че носенето на вода в сито е възможно не само в приказка. Познанията по физика ще помогнат за изпълнението на такава класически невъзможна задача. За да направите това, трябва да вземете телено сито с диаметър 15 сантиметра с не твърде малки клетки (около 1 мм) и да потопите мрежата му в разтопен парафин. След това отстранете парафинното сито: жицата ще бъде покрита с тънък слой парафин, едва видим за очите.
Ситото си остана сито - то има проходни отвори, през които свободно може да мине щифт - но сега можете буквално да носите вода в него. В такова сито се задържа доста висок слой вода, без да се разлива през клетките; просто трябва внимателно да налеете вода и да предпазите ситото от сътресения.
Защо водата не се разлива? Защото, без да омокря парафина, той образува тънки филми в клетките на ситото, обърнати надолу с издутина, която задържа вода
Такова восъчно сито може да се постави върху водата и то да се придържа към нея. Това означава, че е възможно не само да носите вода в сито, но и да плувате върху него.
Този парадоксален опит обяснява редица обикновени явления, на които сме твърде свикнали да мислим за тяхната причина. Шлайфане на бъчви и лодки, смазване на тапи и втулки със свинска мас, боядисване с маслена боя и като цяло покриване с маслени вещества на всички онези предмети, които искаме да направим непроницаеми за вода, както и гумиране на тъкани - всичко това е нищо повече от правене сито като описаното сега. Същността на въпроса тук и там е една и съща, само в случая на ситото то се появява в необичайна форма
Знаете ли как да издухвате сапунени мехурчета? Не е толкова лесно, колкото звучи. И ми се струваше, че тук не са необходими никакви умения, докато на практика не се убедих, че способността да се издухат големи и красиви мехурчета е вид изкуство, което изисква упражнения.
Но струва ли си да правите такова празно нещо като издухване на сапунени мехурчета?
В хостела те имат лоша репутация; поне в разговор ги припомняме за не особено ласкателни сравнения. Физикът ги гледа съвсем различно. „Издухайте сапунен балон - пише великият английски учен Келвин, - и погледнете го: можете да го изучавате през целия си живот, без да преставате да научавате уроци по физика от него“.