Физика для любознательных. Том 1. Материя. Движени - Страница 154

К оглавлению

154

156

Изменения скорости должны произойти за один и тот же промежуток времени, поскольку период (полное время, в течение которого происходят все изменения) один и тот же при любых малых отклонениях. Таким образом, свойство независимости периода колебания маятника от амплитуды используется в ходе этих рассуждений дважды.

157

Этот результат получен здесь для сил, действующих в крайних точках колебаний с различными амплитудами, но те же самые соотношения должны сохраняться между силой F и отклонениями от положения равновесия х на различных стадиях одного колебания. Земное тяготение не знает, находится ли маятник в крайнем положении при малом отклонении или проходит это положение, совершая колебание с большой амплитудой.

158

Гл. 23 («Всемирное тяготение») входит в т. 2 настоящего издания.

159

В этом случае нетрудно произвести расчет и выяснить, как давление, обусловленное разностью уровней, создает «возвращающую силу», которая заставляет жидкость двигаться с ускорением. Мы найдем, что период колебаний такой же, как у простого маятника, длина которого равна половине столба жидкости в трубе. Проверьте, если хотите, это в лаборатории. Период один и тот же независимо от вида жидкости. К этому выводу можно прийти путем простых рассуждений,

160

Эта формула выводится здесь с помощью математического анализа; существуют и другие способы вывода этой формулы, но они не столь непосредственны и громоздки. Вы можете найти их в учебниках по общей физике.

161

Гл. 26 («Энергия») входит в т. 2 настоящего издания.

162

Гл. 31 («Математика и теория относительности») входит в т. 2 настоящего издания.

163

Так называемый «монохроматический» свет. Например, желтый свет от окрашенного солью пламени или от натриевой лампы уличного освещения. Белый свет, пропущенный через зеленое стекло, взятое в качестве фильтра, — не монохроматический свет, он представляет собой целую гамму зеленых тонов, крайние участки которой могут отличаться: по длине волны на 10 %.

164

Если смотреть на блестящую швейную иглу, освещенную солнцем, через стеклянную призму, держа призму близко к глазу, то можно увидеть темные линии в солнечном спектре. По этим линиям вы можете узнать, что в атмосфере Солнца есть натрий, водород и другие химические элементы. Изучение линий солнечного спектра привело к открытию гелия, когда он еще не был известен на Земле.

165

Поглощая эти лучи, газы снова испускают их, но уже во всех направлениях. Поэтому доля света, идущего в прежнем направлении, слишком мала по сравнению с интенсивностью всех других цветов в лучах, идущих от Солнца.

166

Не совсем искусственного. Мы можем получить картину стоячих волн, посылая волны по веревке, второй конец которой прикреплен к стене, так, чтобы они складывались с отраженными волнами. Ребенок, сидя в ванне и шлепая ладошкой по воде, тоже создает стоячие волны: «прямые» волны от ударов по воде складываются с «обратными» волнами, отраженными от стенок ванны. Подобной системой мы пользуемся для измерения коротких радиоволн. Экспонируя фотоэмульсию, расположенную на зеркале, можно также наблюдать эффекты стоячих световых волн.

167

Автор выражает благодарность профессорам Юно Ингарду и Фрэнсису Фридману, подсказавшим этот весьма остроумный вывод. В других вариантах вывода либо пользуются математическим анализом, либо, пытаясь обойтись без него, прибегают к более сложным схемам.

168

Гл. 37 («Магнитные силы») входит в т. 3 настоящего издания.

169

Гл. 30 («Плодотворное развитие кинетической теории газов») входит в т. 2 настоящего издания,

170

В современной физике примерами могут служить оценки и предположения, которыми пользуются в исследованиях космических лучей. Одни эксперименты в этой области физики отличаются высокой точностью, другие дают приближенные оценки, которые тем не менее играют первостепенную роль при построении новой теории.

171

Некоторые математики и физики предпочитают употреблять выражение «находится в прямой зависимости» или «изменяется прямо пропорционально», говоря о зависимости между непрерывно изменяющимися величинами, и сохраняют выражение «пропорционально», имея в виду соотношение между отдельными значениями величин. Например: рост ребенка D, увеличиваясь равномерно от 60 см в 3 года, становится равным 1 м 20 см к 6 годам и 1 м 80 см к 9 годам (гигант!). Тогда можно сказать, что в пределах указанного промежутка лет «рост ребенка D изменяется прямо пропорционально его возрасту».

Предположим, что рост трех равных детей А, В, С в возрасте 3 года, 6 и 9 лет равен (сегодня) 60 см, 1 м 20 см и 1 м 80 см. Мы можем тогда сказать, что «рост детей А, В, С пропорционален их возрастам». Оба случая изображены графически на фиг. 293.



172

Дело в том, что мы стремимся его отыскать.

173

Заметьте, что связь и соотношение между величинами не означает отношение или дробь в арифметическом смысле.

154