Физика для любознательных. Том 2. Наука о Земле и - Страница 194

194

141

Чтобы показать, что блок подобен равноплечему рычагу, представим себе, что его колесо сделано из дерева, а с обеих сторон висят одинаковые грузы (см. фиг. 30). Вобьем в точках А и В гвозди и прикрепим ими веревку к колесу. Отрежем теперь остаток колеса и веревки, останется обычный рычаг. Чтобы уравновесить его, грузы должны быть равны, так что мы были правы, подвесив первоначально на колесо одинаковые грузы Если вместо одного груза за конец веревки тянет человек, мы все равно имеем дело с равноплечим рычагом, но одно плечо теперь изогнуто. Во всех случаях натяжение веревки по обе стороны колеса одно и то же. (При наличии трения колесо сопротивляется вращению и натяжение веревки на одном конце будет немного меньше, чем на другом)

142

Напомним, что натяжение веревки есть сила тяги на ее концах, причем на каждом из них она направлена к середине. Оказать давление с помощью веревки нельзя.

143

Слово «трансформировать» используется здесь в том же смысле, что и в электротехнике. Трансформатор преобразует электроэнергию (с небольшими потерями), изменяя по нашему желанию напряжение. Однако он изменяет, кроме того, и ток, так что мощность остается прежней.

144

Правила, предназначенные для зазубривания, опасны и создают у мыслящих людей неправильное представление о науке. Они предназначены для бездумных ответов на экзаменах и справочников, которыми пользуются посредственные специалисты. (Посредственные специалисты — это те, кто слепо верит формулам, полагая, например, что формула для распределения напряжений в деревянном брусе применима к любой конкретной балке. Впрочем, такой инженер может оказаться даже полезным и хорошим работником, но при условии, что сам сознает свою ограниченность. Первоклассный специалист стремится узнать, что происходит на самом деле и почему. Он интересуется и тем, откуда взялась данная формула. Это ученый в душе, но с практическим складом ума. Такие люди редки и обычно работают очень успешно.

145

Гл. 7 («Сила и движение») входит в т. 1 настоящего издания.

146

От греческого слова, означающего «движение»; аналогичное происхождение и у слова «кино».

147

Мотор и генератор почти в состоянии поддерживать движение друг друга, если от них не требовать отдачи «вовне» (вечное движение). Мотор с помощью ремня крутит генератор, а тот снабжает током мотор с небольшой добавкой от батарей для компенсации потерь на трение и нагревание проводов. Такое устройство используется как экономичная схема при испытании машин.

148

«Нельзя получить нечто из ничего». Это утверждение — не очень остроумная попытка оправдать нашу веру. Практически из ничего можно получить очень многое, если речь идет о счастье, безрассудстве — о чем угодно, за исключением некоторых точно определенных величин, наподобие импульса и энергии. На деле физики очень много занимались (и продолжают заниматься) выделением и определением тех величин, которые нельзя получить «из ничего». Так что утверждение «нельзя получить нечто из ничего» применимо к энергии, но не доказывает невозможности вечного двигателя. В науке следует избегать ссылки на это в сущности бессодержательное утверждение.

149

Потенциальной называлась энергия, которая способна превращаться в движение, но остается скрытой. Кинетическая же энергия, очевидно, та, что «несется» вместе с движущимся телом.

150

Энергия газа — это энергия молекулярного движения, и мы называем ее тепловой. Можно сказать, что «теплота есть движение молекул», но избегайте утверждать, что «теплота происходит из-за соударения молекул». Это совершенна неверно. При столкновении одна молекула может передать некоторую энергию другой. Но соударение молекул не может создать тепла и уж, конечно, не является теплом. Если бы движущиеся молекулы газа внезапно «съежились», столкновений стало бы меньше и при той же скорости молекул газ сохранил бы свою тепловую энергию. Ошибка, по-видимому, возникает из-за представления о молекулах как о шероховатых шариках, которые при столкновении трутся друг о друга. А они при соударении просто сближаются, отталкиваются и разлетаются в разные стороны. Молекулы вовсе не похожи на шероховатые шарики. Шероховатость — это беспорядочные скопления молекул, на поверхности тела. Реальное трение — просто сцепление молекул друг с другом. И хотя оно может превратить кинетическую энергию движущегося тела в тепловое движение отдельных молекул, оно не может создать какого-то нового вида энергии.

Если молекулы раза ударяются о движущийся поршень, они отскакивают от него с другой скоростью — с большей, если поршень приближается к ним. При соударении с поршнем «теплота» все же увеличивается, но это происходит за счет энергии поршня, а вовсе не за счет таинственного акта, называемого соударением.

151

Гл. 1 («Земное тяготение») входит в т. 1 настоящего издания.

152

В этой книге мы всюду будем пользоваться большой Калорией (Кал), или килокалорией (ккал), которая равна теплоте, необходимой для нагревания 1 кг воды на 1 °C. Она в 1000 раз больше малой калории (кал), которая также иногда употребляется. Избегайте этой ошибки в 1000 раз!

153

Большая часть этого параграфа взята из прекрасной главы, посвященной биохимии в книге W. Dampier, Matter and Change, Cambridge, 1924.

154

При всем своем волновом поведении они переносят энергию в виде компактных квантов, «частиц энергии» [см. гл. 44 («Современная физика»), входит в т. 3 настоящего издания].

194