Занимательные опыты, или Чудеса без чудес. Увлекательная физика для маленьких учёных

Книжечка моя предназначается для детей, впервые приступающих к изучению явлений природы. Но она не пытается исчерпать захваченный ею предмет и дать из физики всё, что может быть и должно быть усвоено в этом возрасте.

Эта книжка – не школьное пособие, она старается возбудить самодеятельность и привить интерес к эксперименту. Поэтому из огромного материала, который мог бы быть в нашем распоряжении, мы выбрали только то, что при изложении может быть облечено в особенно завлекательную форму, или то, что может иметь применение в играх и развлечениях.

Мы пользовались при составлении этой книжечки многими источниками, но главным образом книгами Я.И. Ковальского, Германа Вагнера, Тома Тита, Доната, Тиссандье, Федо и другими.

Все опыты, вошедшие в эту книжечку, нами непосредственно проделаны и являются безусловно исполнимыми в той обстановке, которую мы им даём. Порядок распределения материала зависит главным образом от степени трудности предлагаемых опытов, но тем не менее мы старались сделать изложение связным в пределах каждого отдела и так поставить опыты, чтобы последующее, по возможности, вытекало из предшествующего.

Пользуюсь случаем, чтобы почтить память почившего Я.И. Ковальского, оказавшего мне в своё время помощь при составлении этой книги и вообще много поработавшего в своей жизни для проведения в школу и жизнь основ точной науки.

Этот сборник, составленный Александром Петровичем Нечаевым – известным автором ряда учебных руководств и образцовых популярно-научных книг по землеведению, – вышел в свет первым изданием в 1896 г. в виде приложения к детскому журналу. Второе издание, значительно переработанное и дополненное автором, появилось в 1911 г. В конце 1921 г. А.П. Нечаев скончался (в Кисловодске, на 55-м году жизни). Поэтому настоящее 3-е издание книги подготовлено к печати уже без участия автора, успевшего лишь пересмотреть предисловие и вставить статейку о радуге.

При пересмотре, по поручению Государственного издательства, этой книги для настоящего издания я не встретил необходимости вносить в неё значительные изменения: мной сохранены почти все параграфы предшествовавшего издания и не прибавлено ни одного нового. Правда, некоторые из описанных в книге опытов и приборов, требующие труднодоступных сейчас или чересчур дорогих материалов, едва ли смогут быть теперь выполнены юными экспериментаторами. Однако я удержал и эти параграфы в надежде, что условия нашего товарного рынка изменятся к лучшему ранее, чем книга выйдет из употребления. Работа моя состояла лишь в исправлении мелких недочётов прежнего издания, устранении неточностей, вставке пояснительных слов и замечаний, необходимом освежении сведений и приведении текста в соответствие с новыми бытовыми условиями. Полагаю, что внесённые изменения, необходимые по существу, не нарушили общего стиля этой умело и любовно составленной книжечки.

То, что было верно в 1923 г. при редактировании книги Яковом Исидоровичем Перельманом, во многом остаётся верным и в XXI в. Проведение многих из представленных в книге опытов и создание некоторых приборов в современном мире несколько затруднено, хотя и вполне возможно. Ниже представлены основные изменения окружающего нас мира, которые могут сказаться на подготовке к опытам, описываемым в книге.

Основными изменениями, произошедшими с миром, являются глобальная урбанизация и сопутствующий ей технический прогресс. Так, в отличие от конца XIX и начала XX в., большинство людей живут в многоквартирных домах. Отапливаются зимой такие дома батареями и центральным отоплением, у многих в окнах стоят двойные стеклопакеты. Чтобы в комнатах было светло, люди зажигают электрические лампы, а еду готовят на электрических же плитах. Раньше с большей частью этих проблем – теплом, светом, готовкой – люди справлялись с помощью огня: в доме стояла одна большая печь, свет давала свечная или, в богатых домах, газовая лампа, еду готовили или на газовой горелке, или в печи. Такое изменение быта естественно сказывается на том, какие физические эксперименты мы можем поставить без специального оборудования. В этом издании книги была предпринята попытка адаптировать некоторые эксперименты к современным реалиям, однако все изложенные в ней эксперименты были предложены самим А.П. Нечаевым.

В связи с техническим прогрессом поменялись и товары, которые мы можем приобрести в ближайшем магазине. На смену многим вещам из стекла, дерева и металлов пришёл пластик. Как следствие, у вас дома может просто не оказаться подходящей деревяшки или кусочка стекла, которые вы могли бы применить в описываемых в книге опытах. Также из городов практически исчезли стекольщики, а ведь раньше стекольную мастерскую можно было найти практически в каждом квартале. Обычные мастерские, где работают с железом и деревом, тоже сильно поредели в городах. Однако, хоть мы и потеряли в распространённости многих материалов, найти большую часть товаров через Интернет совершенно не составит труда. По простому запросу вам привезут нужный товар хоть из другой страны, разве что придётся немного подождать. Так что, если вам понравится какой-то эксперимент, смело заказывайте нужные материалы, и скоро вы сможете его осуществить.

Отдельно хочется обратить внимание на две вещи: печи в домах и свечи как источник света. В старых деревянных домах основным и зачастую единственным источником тепла зимой являлась каменная печь. Она находилась в центре дома, и от неё во все стороны расходилось тепло. Внешняя часть дома, окна или неотапливаемые комнаты, наоборот, были источником холода. В результате в одном доме можно было найти большой перепад или, выражаясь научным языком, большой градиент температур. Благодаря этому можно было легко поставить эксперименты, показывающие движение воздуха в таких домах (как и почему оно происходит, будет пояснено в книге). В современных квартирах за счёт распределения батарей температура везде практически одинакова. Чтобы всё же провести описываемые в книге опыты, нужно использовать портативные мощные обогреватели внутри комнаты, а с другой стороны открывать окна и выключать батареи.

Книга писалась во времена, когда все люди пользовались свечными лампами. Такие лампы давали не слишком яркий свет, который светил при этом во все стороны. В экспериментах, описанных в книге, можно использовать как свечи, которые наверняка всё ещё найдутся в каждом доме, так и электрические лампы и фонарики. Разница в свете между ними имеется, и в некоторых случаях придётся подумать, как сделать так, чтобы всё работало, как задумано, но вы с этим точно справитесь.

Многим из вас, вероятно, приходилось слышать о водолазах – людях, спускающихся под воду. Водолазы спускаются в воду очень часто. Иногда приходится спасать затонувшее судно; иногда бывает нужно устроить какоенибудь подводное сооружение. Спускаются водолазы в особом костюме. Этот костюм защищает их от воды; он закрывает всё тело и голову. Чтобы водолазы не задохнулись, к их костюму приделана трубка. Через неё идёт сверху свежий воздух 1 *.