Яков Перельман
Головоломки и развлечения
Одна из особенностей электричества
При помощи легко выполнимого самодельного прибора вы можете удостовериться в одной интересной и очень важной особенности электричества – оно скопляется только на поверхности предмета и притом лишь на выпуклых, выдающихся его частях.
Каплей сургуча приклейте спичку стоймя к спичечной коробке; приготовьте две такие подставки. Затем вырежьте бумажную полоску шириной примерно в спичку, длиной – спички в три. Края бумажной полоски заверните трубочкой так, чтобы можно было надевать ее на подставки. К бумажному листу приклейте с каждой стороны по три-четыре узких ленточки из тонкой, папиросной, бумаги и наденьте всю полосу на спичечные подставки.
Теперь с нашим прибором можно делать опыты. Вытянем бумажную полосу и дотронемся до нее наэлектризованной сургучной палочкой – бумага и все ленточки на ней наэлектризуются одновременно; это скажется в том, что ленточки оттопырятся на обеих сторонах бумажной полосы. Разместите подставки так, чтобы полоса изогнулась дугой, и тогда наэлектризуйте ее – ленточки оттопырятся только на выпуклой стороне полосы, на вогнутой же будут свисать по-прежнему. Что же это показывает? Что электричество собралось лишь на выпуклой стороне. Придайте бумажной полосе форму буквы S, и вы опять убедитесь, что электричество обнаруживает свое присутствие только на выпуклой части бумаги.
Газетный лист
Что значит «смотреть головой»? – Тяжелая газета
– Решено! – объявил мне старший брат, похлопывая рукой по изразцам натопленной печи. – Решено: вечером мы проделываем с тобой электрические опыты.
– Опыты? Новые опыты! – восторженно подхватил я. – Когда? Сейчас? Я хотел бы сейчас!
– На всякое хотение нужно терпение. Опыты будут вечером. Сейчас я должен уйти.
– За машиной?
– Какой машиной?
– Электрической. Ведь для опытов нужна машина.
– Машина, что нам нужна, уже имеется, лежит в моем портфеле… Не вздумай, пожалуйста, рыться без меня, – угадал брат мою мысль. – Ничего не найдешь, только беспорядок устроишь, – добавил он, надевая пальто.
– Но машина там?
– Там, не беспокойся.
И брат вышел из дому, беспечно оставив портфель с машиной на маленьком столике в передней.
Если бы железо могло чувствовать, оно ощущало бы вблизи магнита то же самое, что испытывал я, оставшись один с портфелем брата. Портфель тянул меня к себе, привлекал все мои чувства и мысли. Невозможно было думать ни о чем другом, бесполезно было стараться смотреть по сторонам…
Странно, что электрическая машина может поместиться в портфеле, я представлял себе ее вовсе не такой плоской. Портфель не заперт на замочек, и если осторожно заглянуть внутрь… Что-то завернуто в газету. Ящичек? Нет, книги. Книги да книги, ничего другого в портфеле нет. Ну как я сразу не догадался, что брат шутил: электрическую машину разве запрячешь в портфель!
Брат вернулся с пустыми руками и сразу угадал по разочарованному лицу причину моего опечаленного вида.
– Мы, кажется, были с визитом в портфеле? – спросил он.
– Где же машина? – ответил я вопросом.
– В портфеле. Не видел?
– Там одни книги.
– И машина. Плохо глядел. Чем ты смотрел?
– Чем смотрел! Глазами.
– То-то и есть, что только глазами. А надо всей головой смотреть. Мало просто глядеть – нужно понимать, что видишь. Это называется «смотреть головой».
– Как же смотрят головой?
– Хочешь, покажу тебе, в чем разница между смотрением глазами и всей головой?
Брат вынул из кармана карандаш и начертил на бумаге такую фигуру:
– Здесь двойные линии – рельсовые пути, а одиночные – шоссе. Взгляни и скажи: какой рельсовый путь длиннее – от 1 до 2 или от 1 до 3?
– От 1 до 3, конечно, длиннее.
– Это ты глазами видишь. А теперь взгляни на фигуру всей головой.
– Но как? Я не умею.
– Всей головой на эту фигуру нужно смотреть так. Вообрази, что из 1 проведена прямая линия под прямым углом к нижнему шоссе 2–3. – Брат провел пунктирную линию на своем чертеже. – Как разделит моя линия это шоссе? На какие части?
– Пополам.
– Пополам. И, значит, все точки этой пунктирной линии отстоят от концов 2 и 3 одинаково. Что же ты теперь скажешь о точке 1? Куда она ближе: к 2 или к 3?
– Теперь вижу ясно, что она одинаково отстоит и от 2 и от 3. А раньше казалось, что правая железная дорога длиннее левой.
– Раньше ты только глазами смотрел, а сейчас взглянул всей головой. Понял разницу?
– Понял. Где же машина?
– Какая машина? Ах, электрическая! В портфеле. Лежит, где лежала. Ты не заметил потому, что не умел взглянуть головой.
Брат вынул из портфеля пакет с книгами, осторожно развернул его, освободил большой газетный лист и подал мне:
– Вот наша электрическая машина.
Я с недоумением смотрел на газету.
– Думаешь, просто бумага, ничего больше? – продолжал брат. – Для глаз – да. А кто умеет взглянуть всей головой, тот признает в газете физический прибор.
– Физический прибор? Чтобы делать опыты?
– Да. Возьми-ка газету в руки. Очень легка, не правда ли? И ты думаешь, конечно, что сможешь всегда поднять ее хоть одним пальцем. А вот увидишь сейчас, что та же самая газета может иной раз сделаться очень и очень тяжелой. Подай мне вон ту линейку.
– Она иззубрена, никуда не годится.
– Тем лучше – не жалко будет, если сломается.
Брат положил линейку на стол, так что часть ее высовывалась за край.
– Тронь за выступающий край. Легко наклонить, правда? Ну, а попробуй наклонить ее, когда я накрою другую половину газетой.
Он разостлал газету на столе, аккуратно расправив ее складки и покрыв ею линейку.
– Бери палку и сильно ударь по выступающей части линейки. Бей со всего размаху!
– Так ударю, что линейка газету пробьет и в потолок улетит! – воскликнул я, размахиваясь.
– Главное, не жалей силы.
Результат удара был совсем неожиданный: раздался треск, линейка переломилась, а газета по-прежнему осталась на столе, прикрывая другой обломок злополучной линейки.
– Газета-то тяжелее, чем ты думал? – лукаво спросил брат.
Я растерянно переводил глаза с обломка линейки на газету.
– Это опыт? Электрический?
– Опыт, только не электрический. Электрические – впереди. Я хотел тебе показать, что газета действительно может служить прибором для физических опытов.
– Но почему же она не пустила линейку? Ведь вот – я легко поднимаю ее со стола.
– В этом и суть опыта. На газету давит воздух и с немалой силой: каждый квадратный сантиметр газетного листа он придавливает с силой целого килограмма. Когда ударяют по выступающему концу линейки, то другим своим концом она напирает на газетный лист снизу; газета должна приподняться. Если это делается медленно, то под приподнимающуюся газету успевает проникать воздух снаружи и напором своим уравновешивает давление на газету сверху. Но твой удар был так быстр, что воздух под газету проникнуть не успел: края газеты еще прилегали к столу, когда середина ее увлеклась вверх. Тебе пришлось поэтому поднимать не одну газету, а газету вместе с напирающим на нее воздухом. Короче сказать: тебе надо было поднять линейкой груз примерно во столько килограммов, сколько квадратных сантиметров заключает приподнимаемый участок газеты. Если бы это был участок бумаги всего в 16 квадратных сантиметров – квадратик со стороной в 4 сантиметра, – то давление воздуха на него составляло бы 16 килограммов. Такого груза линейка не осилила и – сломалась. Веришь ты теперь, что с помощью газеты можно делать опыты?.. Когда стемнеет, приступим к электрическим.
Искры из пальцев. – Послушная палка. – Электричество в горах
Брат взял в одну руку платяную щетку, другой рукой приложил газетный лист к нетопленной печке и принялся растирать его щеткой, словно обойщик, расправляющий на столе обои, чтобы хорошо прилегли.
– Гляди! – сказал брат и убрал обе руки от газеты.
Я ожидал, что бумага соскользнет на пол. Однако этого не случилось: газета странным образом держалась на гладких изразцах, словно приклеенная.
– Как держится? – спросил я. – Ведь она не намазана клеем.
– Газета держится электричеством. Она теперь наэлектризована и притягивается к печке.
– Почему ты не сказал мне, что газета в портфеле была наэлектризованная?
– Она не была раньше наэлектризована. Я наэлектризовал ее сейчас, при тебе, натирая щеткой. От трения и наэлектризовалась.
– Значит, это уже настоящий электрический опыт?
– Да. Мы только начинаем… Загаси-ка свет.
В темноте смутно рисовалась черная фигура брата и сероватое пятно на месте белой печки.
– Теперь следи за моей рукой.
Я больше угадывал, чем видел то, что делал брат. Он отслоил газету от печки и, держа одной рукой на весу, приблизил к ней растопыренные пальцы другой руки.
И тогда – я едва верил своим глазам – из пальцев вылетели искры: длинные, голубовато-белые искры!
– Эти искры были электрические. Хочешь попробовать сам?
Я проворно спрятал руки за спину. Ни за что!
Брат снова приложил газету к печке, натер щеткой и опять извлек из своих пальцев снопы длинных искр. Я успел заметить, что он вовсе не прикасался пальцами к газете, а держал их сантиметрах в десяти от нее.
– Попробуй, не трусь, нисколько не больно. Дай руку. – Он овладел моей рукой и привлек меня к печке: – Расставь пальцы!.. Так! Что, больно?
Я не успел опомниться, как из моих пальцев выскочили кисти голубоватых искр. При их свете я увидел, что брат только наполовину отслоил газету от печки, нижняя же часть бумажного листа по-прежнему оставалась словно приклеенной. Одновременно с искрами я почувствовал легкий укол, но боль пустячная. Бояться в самом деле было нечего.
– Еще! – теперь упрашивал уже я.
Брат приложил газету к печке и стал растирать – прямо ладонями рук.
– Что ты делаешь? Забыл щетку!
– Все равно. Ну, готовься!
– Ничего не выйдет! Ты тер голыми руками, без щетки.
– И без щетки можно, если руки сухие. Лишь бы тереть.
Действительно, из моих пальцев и на этот раз посыпались искры, такие же, как раньше.
Когда я насмотрелся искр досыта, брат объявил мне:
– Ну, достаточно. Теперь покажу тебе истечение электричества, то самое, которое Колумб и Магеллан видели на верхушках мачт своих кораблей… Дай-ка ножницы.
Брат приблизил в темноте острия разомкнутых ножниц к газете, полуотделенной от печи. Я ожидал искр, но увидел нечто новое: острия ножниц увенчались светящимися пучками коротких сине-красных нитей, хотя от ножниц до бумаги было еще довольно далеко. Одновременно раздавалось легкое, протяжное шипение.
– Вот такие же огненные кисточки, только гораздо большие, морякам случается часто видеть на концах мачт и рей. Они называются «эльмовые огни».
– Откуда они там берутся?
– То есть, кто держит над мачтами наэлектризованную газету, хочешь ты спросить? Конечно, газеты там нет, зато есть низко нависшее наэлектризованное облако. Оно и заменяет газету. Не думай, впрочем, что такое электрическое свечение остроконечий бывает только на море. Наблюдают его и на суше, особенно в горах. Ещё Юлий Цезарь описал, как однажды ночью в облачную погоду острия копий его солдат светились такими огоньками. Моряки и солдаты не боятся электрических огоньков – напротив, считают их доброй приметой, конечно, без всякого разумного основания. В горах случается, что электрическое свечение появляется даже на людях – на их волосах, шапках, ушах, на всех выдающихся частях тела. При этом слышится часто жужжание, вроде того, какое исходило из наших ножниц.
– Этот огонь сильно жжет?
– Совсем не жжет. Ведь это не огонь, а свечение, холодное свечение. Настолько холодное и безвредное, что от него не зажигается даже спичка. Вот смотри: вместо ножниц беру спичку, и – видишь – спичечная головка окружена электрическим свечением, однако она не загорается.
– А по-моему, горит: пламя прямо из головки идет.
– Зажги свет, рассмотри спичку при лампе.
Я убедился, что спичка не только не обуглилась, но даже головка ее не обгорела. Она, значит, была окружена действительно холодным светом, а вовсе не огнем.
– Не гаси лампу. Следующий опыт сделаем при свете.
Брат выдвинул стул на середину комнаты и положил поперек его спинки палку. После немногих проб ему удалось добиться того, что палка, подпертая в одной точке, лежала на спинке стула, не опрокидываясь.
